[發明專利]一種避雷器阻性泄漏電流算法

在審

• 申請號: 201310300687.6
• 申請日: 2013-07-17
• 公開（公告）號: CN103630792A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 李新育;潘洋;廖洋;阮金祥
• 申請（專利權）人: 上海思盛電力控制技術有限公司
• 主分類號: G01R31/02
• 分類號: G01R31/02;G01R19/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種避雷器阻性泄漏電流算法，尤其涉及電力系統的一種避雷器阻性泄漏電流算法。

背景技術

氧化鋅避雷器是在重要電力設備旁邊串接在高壓電力線和大地之間的保護該設備免受過電壓（雷擊）侵害的一種重要保護裝置。由于氧化鋅避雷器優越的非線性伏安特性（壓敏電阻特性）和良好的通流能力，能快速將雷擊能量通過對地放電釋放掉，現已被廣大電力部門接受而廣泛使用。

通過多年的運行經驗表明，由于避雷器的運行是一直處在高電壓下，會使MOA內部的電阻片老化，同時由于環境條件的影響,其電阻片發生受潮劣化，引起阻性泄漏電流的增加。若不能迅速將不正常的避雷器及時退出運行，在一段時間內（幾月、天或數小時），當系統中出現過電壓,MOA可能熱崩潰,發生爆炸，引發大面積電力事故。

避雷器的泄漏全電流包含了容性泄漏電流和阻性泄漏電流兩個部分。其中阻性泄漏電流是真正反映避雷器運行狀態的技術參數。由于阻性泄漏電流的檢測常規上必須采樣泄漏全電流和電壓，通過計算電壓和泄漏全電流的夾角，然后利用三角函數關系推算出阻性泄漏電流。阻性泄漏電流通常情況下只占泄漏全電流的10%～15%，經過兩次乘法計算得出的阻性泄漏電流值誤差已經比較大。造成常規檢測方法的兩個致命缺陷：檢測精度較差、無法真實反映避雷器工作狀態。檢測成本較高，由于需要使用采樣電壓的高壓PT，無法推廣。

在線路運行狀態下實時監測避雷器泄漏阻性電流的大小，真實反映了工作狀態下的避雷器絕緣特性，是防止避雷器故障造成大面積停電的有效手段。

然而由于泄漏電流信號的以下特點：導致泄漏電流很難正確測量：

1、具有周期性和非線性（正弦）特性，難以在時域中使用數學公式描述。

2、取值范圍寬而絕對數值小（0.05～1.00mA），難以用標準放大電路放大。

3、現場受到諧波、電磁和白噪聲干擾，難以使用普通抗干擾措施清除。

4、生成的能量有限，難以用普通的辦法測量，但仍遵守能量守恒定律。

如何安全、可靠和精確的測量計算避雷器泄漏阻性電流，是在線路運行狀態下實時監測避雷器泄漏電流的基本手段。

發明內容

本發明的目的在于提供一種避雷器阻性泄漏電流算法。實現了阻性泄漏電流的高精度測量，具有誤差小、成本低、速度快的優點，能過較好地反映避雷器工作狀態

實現上述目的的技術方案是：一種避雷器阻性泄漏電流算法，包括步驟:S1采樣一個周期的泄漏全電流、S2計算全電流直流分量、S3計算全電流交流分量、S4對全電流交流分量帶通濾波、S5從0度開始重新排列全電流交流分量波形、S6在前1/4周期里找到拐點值及其位置、S7計算阻性電流、S8找到阻性電流的峰值及其位置、S9計算阻性電流的有效值、S10計算全電流的有效值、S11算法驗證和S12送出全電流有效值和阻性電流峰值。

上述步驟S1采樣一個周期的泄漏全電流，共采樣一個周期N點的波形，N≥128，得到離散全電流函數Ix(n)，n取值0～N。

上述步驟S2計算全電流直流分量的公式為Vdc=(∑Ix(n))/N，Vdc為全電流直流分量。

上述步驟S3計算全電流交流分量的公式為Ix(n)_AC=Ix(n)-Vdc，Ix(n)_AC為全電流交流分量。

上述步驟S4對全電流交流分量帶通濾波的公式：Ix(n)_BP=(∑Ix(n-i)_AC×a_i)/25,i=(0～24)，a₀～a₂₄的取值為（4、5、7、11、16、22、28、34、39、44、48、50、51、50、48、44、39、34、28、22、16、11、7、5、4），Ix(n)_BP為帶通濾波后的全電流交流分量。

上述步驟S5從0度開始重新排列全電流交流分量波形為Ix(n)_BP，在重新排列波形的拼接點進行1/2平滑處理。

上述步驟S6在前1/4周期里找到拐點值為Ic及其位置Nc，Ic可作為容性電流最大值。

上述步驟S7計算阻性電流的公式為：Ir(n)=Ix(n)_BP-Ic×Sin(N-Nc)×2π/N，Ir(n)為阻性泄漏電流波形。

上述步驟S8找到阻性電流的峰值Ir(max)及其位置Nr，Ir(max)可作為阻性電流最大值。