[發明專利]一種改善閥型避雷器抑制過電壓特性的方法

在審

• 申請號: 202210043383.5
• 申請日: 2022-01-14
• 公開（公告）號: CN114362120A
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 朱雪松;農正軍;馮海斌;林師嚴;關洪亮;陳敬瑞;劉彩利;王亞四;楊小鋒;許義山;黃良泉;蔡德帥;張立松;薛菲;梁舒婷;李澤才;趙俊博;燕云飛;孫夢瑤;李志鵬
• 申請（專利權）人: 華能海南發電股份有限公司海口電廠;西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: H02H9/04
• 分類號: H02H9/04;H02H9/06
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 閔岳峰

1.一種改善閥型避雷器抑制過電壓特性的方法，其特征在于，包括以下步驟：

S100：使用標準電壓發生器標定過電壓與泄漏電流間的關系特性；

S200：時刻采樣系統泄漏電流，根據標定結果反算過電壓；

S300：判斷過電壓幅值是否超過設定值；

若過電壓幅值超過設定值，根據一段時間內的采樣結果預測過電壓的峰值、最大變化率特征參數，反之，轉至S200；

S400：判斷特征參數是否滿足設定值；

若特征參數滿足設定值，迅速發出導通信號，使得間隙擊穿，避雷器動作，反之，轉至S200。

2.根據權利要求1所述的一種改善閥型避雷器抑制過電壓特性的方法，其特征在于，S100中標準電壓發生器的幅值在0到閥型避雷器額定工作電壓范圍內可調節，所產生的波形頻率上限不低于1MHz；

過電壓與泄漏電流間的關系特性為零初始條件下系統輸出量即(泄漏電流i的拉普拉斯變換與輸入量即所加的過電壓u的拉普拉斯變換之比，即為整個系統的傳遞函數G(s)＝I(s)/U(s)。

3.根據權利要求2所述的一種改善閥型避雷器抑制過電壓特性的方法，其特征在于，S200中時刻采樣系統泄漏電流i，根據拉普拉斯變換和系統的傳遞函數G(s)得到系統過電壓u。

4.根據權利要求3所述的一種改善閥型避雷器抑制過電壓特性的方法，其特征在于，S300中設定值u₀的大小選取高于閥型避雷器在正常工作情況下的電壓，以避免避雷器誤動，u₀通常取正常工作情況下的電壓的1.1～1.2倍。

5.根據權利要求4所述的一種改善閥型避雷器抑制過電壓特性的方法，其特征在于，S300中判斷系統過電壓u在t₀時刻大于設定值u₀后，能夠根據一段時間內的采樣結果，在t₁時刻精確預測之后的過電壓波形。

6.根據權利要求5所述的一種改善閥型避雷器抑制過電壓特性的方法，其特征在于，用于預測過電壓波形所需的采樣時間即t₁-t₀的時間長度能夠調節，不超過1.5微秒。

7.根據權利要求6所述的一種改善閥型避雷器抑制過電壓特性的方法，其特征在于，用于預測過電壓波形所采用的方法為非線性擬合，且擬合使用的函數形式為u＝ae^bt+ce^dt，t為時間，a、b、c、d分別為待擬合參數，e為自然底數，或者使用時間序列模型、灰色預測模型或神經網絡模型預測算法。

8.根據權利要求7所述的一種改善閥型避雷器抑制過電壓特性的方法，其特征在于，在系統過電壓u小于設定值u₀時，采樣回路的采樣率較低，采樣頻率為5M/s，當過電壓u大于設定值u₀后，采樣回路進入高速采樣模式，采樣頻率為100M/s。

9.根據權利要求8所述的一種改善閥型避雷器抑制過電壓特性的方法，其特征在于，預測得到過電壓波形后，需要計算過電壓峰值u_p和過電壓最大變化率(du/dt)_max特征參數；其中，特征參數的選取根據被保護電力設備的種類考慮，當被保護設備為變壓器和電抗器含有繞組時，過電壓最大變化率(du/dt)_max需要被考慮。

10.根據權利要求9所述的一種改善閥型避雷器抑制過電壓特性的方法，其特征在于，S400中特征參數的設定值大小充分結合被保護電力設備的絕緣耐受特性選取。