[發(fā)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?zhí)枺?/td>: 202210043383.5
• 申請日: 2022-01-14
• 公開（公告）號: CN114362120A
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱雪松;農(nóng)正軍;馮海斌;林師嚴(yán);關(guān)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(quán)）人: 華能海南發(fā)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(zé)任公司 61200
• 代理人: 閔岳峰

本發(fā)明公開了一種改善閥型避雷器抑制過電壓特性的方法，包括：首先，標(biāo)定裝置泄漏電流與過電壓之間的關(guān)系特性，其次，時刻采樣泄漏電流以反算系統(tǒng)過電壓，并預(yù)測評估過電壓峰值、最大變化率等特征參數(shù)，最后，預(yù)測結(jié)果滿足設(shè)定條件后觸發(fā)閥型避雷器串聯(lián)間隙使避雷器提前動作。本發(fā)明準(zhǔn)確、有效地改善閥型避雷器抑制過電壓特性，提升避雷器保護(hù)電力設(shè)備絕緣安全的能力，便于解決其與被保護(hù)設(shè)備間的絕緣配合問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)電氣設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種改善閥型避雷器抑制過電壓特性的方法。

背景技術(shù)

閥型避雷器作為一種有效防護(hù)電力系統(tǒng)過電壓的手段，被廣泛應(yīng)用于電力設(shè)備絕緣保護(hù)中，其對保障電力系統(tǒng)的長期穩(wěn)定安全運行具有重要意義。閥型避雷器是由空氣間隙和一個非線性電阻串聯(lián)并裝在密封的瓷瓶中構(gòu)成的，在過電壓侵入時，空氣間隙被擊穿，而非線性電阻阻值很小，將過電壓鉗制在較低幅值范圍內(nèi)，從而保護(hù)電力設(shè)備的絕緣安全。

但是，由于閥型避雷器中串聯(lián)的空氣間隙放電具有分散性，極大地影響了其深度抑制過電壓的能力，還會導(dǎo)致避雷器與被保護(hù)電力設(shè)備間的絕緣配合問題。目前，我國學(xué)者提出的可控避雷器技術(shù)是通過將常規(guī)避雷器的部分閥片與可控元件并聯(lián)，出現(xiàn)過電壓時將避雷器的一部分閥片直接短接，從而提高改善避雷器抑制過電壓的特性。該方法需要改變避雷器的設(shè)計結(jié)構(gòu)，控制方法較復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷或不足，提供了一種改善閥型避雷器抑制過電壓特性的方法，在保障避雷器可靠、有效動作的前提下，充分提高其深度抑制過電壓的能力。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：

一種改善閥型避雷器抑制過電壓特性的方法，包括以下步驟：

S100：使用標(biāo)準(zhǔn)電壓發(fā)生器標(biāo)定過電壓與泄漏電流間的關(guān)系特性；

S200：時刻采樣系統(tǒng)泄漏電流，根據(jù)標(biāo)定結(jié)果反算過電壓；

S300：判斷過電壓幅值是否超過設(shè)定值；

若過電壓幅值超過設(shè)定值，根據(jù)一段時間內(nèi)的采樣結(jié)果預(yù)測過電壓的峰值、最大變化率特征參數(shù)，反之，轉(zhuǎn)至S200；

S400：判斷特征參數(shù)是否滿足設(shè)定值；

若特征參數(shù)滿足設(shè)定值，迅速發(fā)出導(dǎo)通信號，使得間隙擊穿，避雷器動作，反之，轉(zhuǎn)至S200。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，S100中標(biāo)準(zhǔn)電壓發(fā)生器的幅值在0到閥型避雷器額定工作電壓范圍內(nèi)可調(diào)節(jié)，所產(chǎn)生的波形頻率上限不低于1MHz；

過電壓與泄漏電流間的關(guān)系特性為零初始條件下系統(tǒng)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(tǒng)的傳遞函數(shù)G(s)＝I(s)/U(s)。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，S200中時刻采樣系統(tǒng)泄漏電流i，根據(jù)拉普拉斯變換和系統(tǒng)的傳遞函數(shù)G(s)得到系統(tǒng)過電壓u。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，S300中設(shè)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。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，S300中判斷系統(tǒng)過電壓u在t₀時刻大于設(shè)定值u₀后，能夠根據(jù)一段時間內(nèi)的采樣結(jié)果，在t₁時刻精確預(yù)測之后的過電壓波形。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，用于預(yù)測過電壓波形所需的采樣時間即t₁-t₀的時間長度能夠調(diào)節(jié)，不超過1.5微秒。