[发明专利]一种避雷器在线监测方法和装置

说明书

本申请提供一种避雷器在线监测方法和装置，方法包括：采集三相泄漏电流；通过FFT算法分离得到三相泄漏电流的全电流基波幅值及相位；根据三相泄漏电流的相位，计算得到相间夹角差值和相间夹角差增量；根据相间夹角差增量得到状态恶化最小的目标避雷器及其他两相避雷器的单个避雷器的夹角增量；根据单个避雷器的夹角增量计算得到单个避雷器的阻性电流变化百分比；根据全电流基波幅值计算得到单个避雷器的全电流变化百分比；根据避雷器检修标准，以阻性电流变化百分比及全电流变化百分比判断得到单个避雷器的避雷器状态。不需要检测母线电压，只需要检测避雷器的泄漏电流，通过三相泄漏电流的相间夹角推导出阻性电流的变化，判断出避雷器状态。

技术领域

本申请涉及电气工程技术领域，尤其涉及一种避雷器在线监测方法和装置。

背景技术

避雷器是电网中保护电力设备免受过电压危害的重要电气设备，其运行的可靠性将直接影响电力系统的安全。由于避雷器的阀片老化、电气性能变坏会引起的爆炸事故发生，给电网安全运行带来了严重的威胁。以往对避雷器的监测主要依靠人工定期巡视，无法及时发现故障，更难以发现可能产生较大故障的缺陷。因此，对避雷器进行在线不间断监测，可以有效及时地检测避雷器的内部缺陷，从而及早发现和排除故障，对于保障电力系统安全运行是非常关键的。

对于避雷器的在线监测，第一种方法：主要应用于110kV及以上的变电站站内避雷器，通过避雷器泄漏电流全电流大小和阻性电流大小来判断避雷器状态，实施方式为通过检测母线电压和避雷器泄漏电流，再分离出其基波分量，通过基波分量计算得到全电流和阻性电流；第二种方法：基于三相电流法，在分析避雷器正常相和异常相时需要对三相电流相角进行多次比对和迭代计算，在比对时，引入干扰对电流夹角的影响Δα，而Δα需要额外试验确定，同时计算泄漏电流阻性分量时需要依赖正常相的全电流与容性电流夹角δ；第三种方法：通过判断当前三相电流之间夹角与其对应的初始值(出厂值或停电检测值)相比是否超限来判断避雷器状态。

但是，第一种方法需要测量母线电压和避雷器泄漏电流，对于站内避雷器而言，母线电压可以通过母线电压互感器获取，避雷器泄漏电流可以通过穿心式电流互感器直接测量，而对于线路避雷器，往往没有就近的母线电压互感器，无法或者很难获取母线电压；第二种方法中δ的值实际为母线电压与泄漏电流夹角的余角，在母线电压无法测量时，δ无法直接获取；第三种方法由于不同的检修试验标准中规定的避雷器全电流和阻性电流判据存在一定差异，无法准确实施。因此，以上三种方法都无法有效的满足避雷器在线监测，导致电力系统的安全运行无法得到保障。

发明内容

本发明实施例提供了一种避雷器在线监测方法和装置，不需要检测母线电压，只需要检测避雷器的泄漏电流，通过三相泄漏电流的相间夹角推导出阻性电流的变化，从而判断出避雷器状态，满足了避雷器在线监测，提高了电力系统的运行安全。

本发明第一方面提供一种避雷器在线监测方法，包括：

采集三相泄漏电流，每一相泄漏电流对应一相的避雷器；

通过FFT算法计算，分离得到所述三相泄漏电流的全电流基波幅值及相位；

根据所述三相泄漏电流的相位，计算得到相间夹角差值和相间夹角差增量；

根据所述相间夹角差增量得到状态恶化最小的目标避雷器及其他两相避雷器的单个避雷器的夹角增量，所述夹角增量为避雷器的电压电流相角差；

根据单个避雷器的夹角增量计算得到单个避雷器的阻性电流变化百分比；

根据所述全电流基波幅值计算得到单个避雷器的全电流变化百分比；

根据避雷器检修标准，以所述阻性电流变化百分比及所述全电流变化百分比判断得到单个避雷器的避雷器状态。

可选的，第一方面的优选方案中，所述根据所述三相泄漏电流的相位，计算得到相间夹角差值和相间夹角差增量，包括：