CN114167116A - 一种避雷器在线监测方法和装置 - Google Patents
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Abstract
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。
Description
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:
根据所述三相泄漏电流的相位,得到两两相邻的泄漏电流的相间夹角差值,所述相间夹角差值为三个;
获取初始三相泄漏电流的初始相位角,将两两相邻的初始泄漏电流相减得到初始相间夹角差值,所述初始相间夹角差值为三个;
将相间夹角差值减去对应的初始相间夹角差值得到相间夹角差增量,所述相间夹角差增量为三个。
可选的,第一方面的优选方案中,所述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,包括:
从三个相间夹角差增量中选择数值最大的目标相间夹角差增量;
根据所述目标相间夹角差增量确定为第一相避雷器的夹角增量减去所述第二相避雷器的夹角增量,确定所述第二相避雷器为状态恶化最小的目标避雷器;
将所述目标避雷器对应的相别作为参考相;
根据所述参考相计算得到所述第一相避雷器的夹角增量和第三相避雷器的夹角增量。
可选的,第一方面的优选方案中,所述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,包括:
获取单个避雷器的预置初始夹角;
将单个避雷器的夹角增量、所述预置初始夹角及所述全电流基波幅值,代入预置阻性电流增量百分比计算公式,计算得到阻性电流增量百分比。
可选的,第一方面的优选方案中,所述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,包括:
根据避雷器检修标准确定全电流百分比阈值、阻性电流百分比的第一阈值及第二阈值,所述第二阈值大于所述第一阈值;
判断所述全电流变化百分比是否超过所述全电流百分比阈值;
若超过,则得到对应单个避雷器的避雷器状态为状态恶化;
若不超过,则比较所述阻性电流百分比和所述阻性电流百分比的第一阈值及第二阈值;
若所述阻性电流百分比小于所述第一阈值时,得到对应单个避雷器的避雷器状态为状态正常;
若所述阻性电流百分比不小于所述第一阈值,且小于所述第二阈值时,得到对应单个避雷器的避雷器状态为状态恶化;
若所述阻性电流百分比不小于所述第二阈值时,得到对应单个避雷器的避雷器状态为停电检查状态。
本发明第二方面提供一种避雷器在线监测装置,包括:
三个泄漏电流互感器,每个泄漏电流互感器与一个避雷器连接,每个避雷器与三相电网的一相连接;
监测模块,与三个所述泄漏电流互感器连接;
所述监测模块,用于通过三个所述泄漏电流互感器采集三相泄漏电流,每一相泄漏电流对应一相的避雷器;通过快速傅里叶变换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,第二方面的优选方案中,所述监测模块包括第一计算单元;
所述第一计算单元,用于根据所述三相泄漏电流的相位,得到两两相邻的泄漏电流的相间夹角差值,所述相间夹角差值为三个;获取初始三相泄漏电流的初始相位角,将两两相邻的初始泄漏电流相减得到初始相间夹角差值,所述初始相间夹角差值为三个;将相间夹角差值减去对应的初始相间夹角差值得到相间夹角差增量,所述相间夹角差增量为三个。
可选的,第二方面的优选方案中,所述监测模块还包括第二计算单元;
所述第二计算单元,用于从三个相间夹角差增量中选择数值最大的目标相间夹角差增量;根据所述目标相间夹角差增量确定为第一相避雷器的夹角增量减去所述第二相避雷器的夹角增量,确定所述第二相避雷器为状态恶化最小的目标避雷器;将所述目标避雷器对应的相别作为参考相;根据所述参考相计算得到所述第一相避雷器的夹角增量和第三相避雷器的夹角增量。
可选的,第二方面的优选方案中,所述监测模块还包括第三计算单元;
所述第三计算单元,用于获取单个避雷器的预置初始夹角;将单个避雷器的夹角增量、所述预置初始夹角及所述全电流基波幅值,代入预置阻性电流增量百分比计算公式,计算得到阻性电流增量百分比。
可选的,第二方面的优选方案中,所述监测模块还包括判断单元;
所述判断单元,用于根据避雷器检修标准确定全电流百分比阈值、阻性电流百分比的第一阈值及第二阈值,所述第二阈值大于所述第一阈值;判断所述全电流变化百分比是否超过所述全电流百分比阈值;若超过,则得到对应单个避雷器的避雷器状态为状态恶化;若不超过,则比较所述阻性电流百分比和所述阻性电流百分比的第一阈值及第二阈值;若所述阻性电流百分比小于所述第一阈值时,得到对应单个避雷器的避雷器状态为状态正常;若所述阻性电流百分比不小于所述第一阈值,且小于所述第二阈值时,得到对应单个避雷器的避雷器状态为状态恶化;若所述阻性电流百分比不小于所述第二阈值时,得到对应单个避雷器的避雷器状态为停电检查状态。
综上,采集三相泄漏电流,每一相泄漏电流对应一相的避雷器,通过快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)算法计算,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,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。不需要使用母线电压进行计算,因此无需检测母线电压,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,从而根据避雷器检修标准判断出避雷器状态,满足了避雷器在线监测,提高了电力系统的运行安全。
附图说明
图1是本发明实施例中避雷器在线监测方法的流程示意图;
图2是母线电压与避雷器泄漏电流相角关系图;
图3是三相避雷器出现恶化时,三相泄漏电流相间夹角、单个避雷器夹角增量的关系示意图;
图4是本发明实施例中状态恶化最小的目标避雷器确定及单个避雷器的夹角增量计算过程的流程示意图;
图5是本发明实施例中避雷器在线监测装置的结构示意图;
图6是本发明实施例中监测模块的结构示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下通过附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
如图1所示,本发明实施例公开一种避雷器在线监测方法,包括:
101,采集三相泄漏电流,每一相泄漏电流对应一相的避雷器;
其中,三个避雷器分别连接在三相上,例如,A相连接避雷器A,B相连接避雷器B,C相连接避雷器C,针对每个避雷器都通过互感器进行泄漏电流检测,因此,通过互感器就能够采集得到三相泄漏电流。
102,通过FFT算法计算,分离得到三相泄漏电流的全电流基波幅值及相位;
其中,利用快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)算法的原理,对三相泄漏电流分别进行计算,就能分离得到三相泄漏电流中每一相的全电流基波幅值及相位。
103,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;
其中,通过三相泄漏电流每一相的相位,计算得到两两相之间的相间夹角差值,相间夹角差值有三个,将相间夹角差值与初始的相间夹角差值进行比较就能得到相间夹角差增量,相间夹角差增量也是三个,夹角的概念如图2所示,假设检测到一个避雷器的初始全电流基波幅值为I0,I1为本实施例中检测到的全电流基波幅值,在当前的每一相泄漏电流的相位θ都已知的情况下,θ0为是初始夹角,θ1为当前的夹角,即夹角就是电压与电流的相角差。而三相泄漏电流的相间夹角是不同两个相的泄漏电流之间的夹角,如图3所示,三相A、B、C;对应的电压是UA、UB及UC,三相泄漏电流分别是Ia、Ib、Ic,三个相间夹角差值为θab、θbc和θca,初始相间夹角差值是θab0、θbc0和θca0,当前相间夹角差值是θab1、θbc1和θca1,通过计算得知A相和B相泄漏电流之间的相间夹角差增量Δθab=θab0-θab1,B相和C相泄漏电流之间的相间夹角差增量Δθbc=θbc0-θbc1,C相和A相泄漏电流之间的相间夹角差增量Δθca=θca0-θca1。假设,A相避雷器的夹角增量为Δθa,B相避雷器的夹角增量为Δθb,C相避雷器的夹角增量为Δθc。A相和B相泄漏电流之间的相间夹角差增量Δθab为Δθb-Δθa,而B相和C相泄漏电流之间的相间夹角差增量Δθbc为Δθc-Δθb,而C相和A相泄漏电流之间的相间夹角差增量Δθca为Δθa-Δθc。
104,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;
其中,根据通过比较三个相间夹角差增量Δθab、Δθbc、Δθca的大小,选取相间夹角差增量最大的,从而得到状态恶化最小的目标避雷器,通过预设公式计算得到其他两相的避雷器的单个避雷器的夹角增量Δθ。
105,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;
其中,根据其他两相的避雷器的单个避雷器的夹角增量,通过计算可以得到单个避雷器的阻性电流变化百分比,具体的:
获取单个避雷器的预置初始夹角θ0;
将单个避雷器的夹角增量Δθ、预置初始夹角θ0及全电流基波幅值I1,代入预置阻性电流增量百分比计算公式:
其中,IR1为当前阻性电流,IR0为初始阻性电流,I0为初始全电流基波幅值,ΔIR为阻性电流变化量,那么阻性电流增量百分比就是
106,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;
其中,根据其他两相的避雷器的全电流基波幅值,与初始全电流基波幅值进行计算得到单个避雷器的全电流变化百分比。
107,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。
其中,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,避雷器检修标准可以是国家电网企业标准《Q/GDW 1168-2013输变电设备状态检修试验规程》和南方电网企业标准《Q/CSG1206007-2017电力设备检修试验规程》。
本发明实施例中,不需要使用母线电压进行计算,因此无需检测母线电压,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,从而根据避雷器检修标准判断出避雷器状态,满足了避雷器在线监测,提高了电力系统的运行安全。
优选的,结合以上图1所示的实施例,在图1中步骤104的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,具体的实施过程如图4所示,图4为状态恶化最小的目标避雷器确定及单个避雷器的夹角增量计算过程,包括:
401,从三个相间夹角差增量中选择数值最大的目标相间夹角差增量;
其中,考虑到实际中,三相的三个避雷器同时恶化的可能性极低,而且恶化也是个渐变的过程,可以取其中恶化最小的一相作为参考,认为其相角Δθ=0,但是如何选出参考相可以参考下表1。
表1参考相选择对照表
402,根据目标相间夹角差增量确定为第一相避雷器的夹角增量减去第二相避雷器的夹角增量,确定第二相避雷器为状态恶化最小的目标避雷器;
其中,根据以上表1,进行举例说明,当Δθab最大时,Δθab是目标相间夹角差增量,由于Δθab=θab0-θab1=Δθb-Δθa,那么可以确定三个避雷器对应的夹角增量的排序是Δθb≥Δθc≥Δθa≥0,确定为第一相避雷器(即B相)的夹角增量减去第二相避雷器(即A相)的夹角增量,确定第二相避雷器(A相)为状态恶化最小的目标避雷器。
403,将目标避雷器对应的相别作为参考相;
其中,将目标避雷器(A相)对应的相别A相作为参考相。
404,根据参考相计算得到第一相避雷器的夹角增量和第三相避雷器的夹角增量。
其中,在选出参考相(A相)之后,可以认为参考相(A相)所对应的夹角增量Δθa=0,再通过预先构建的相间夹角差增量方程:
可以求得第一相避雷器(B相)的夹角增量Δθb和第三相避雷器(C相)的夹角增量Δθc。
本发明实施例中,通过在相间夹角差增量中选择数值最大的目标相间夹角差增量,从而选择出目标避雷器对应的相别作为参考相,将参考相对应的夹角增量等于零,从而通过预先构建的相间夹角差增量方程可以计算得到其他两相的避雷器对应的夹角增量。
优选的,在以上图1所示的实施例中,在步骤107中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,包括:
根据避雷器检修标准确定全电流百分比阈值、阻性电流百分比的第一阈值及第二阈值,第二阈值大于第一阈值,例如,按照国家电网企业标准《Q/GDW 1168-2013输变电设备状态检修试验规程》和南方电网企业标准《Q/CSG1206007-2017电力设备检修试验规程》的明确规定,全电流与历史数据相比不应超过20%,即全电流百分比阈值为20%,阻性电流超过50%应加强监测,超过100%应停电检查,即阻性电流百分比的第一阈值是50%,第二阈值是100%。先判断全电流变化百分比是否超过全电流百分比阈值(20%);如果超过时,则得到对应单个避雷器的避雷器状态为状态恶化;如果不超过时,比较阻性电流百分比和阻性电流百分比的第一阈值(50%)及第二阈值(100%),如果阻性电流百分比小于第一阈值(50%)时,得到对应单个避雷器的避雷器状态为状态正常;如果阻性电流百分比不小于第一阈值(50%),且小于第二阈值(100%)时,得到对应单个避雷器的避雷器状态为状态恶化,需要随时监测;如果阻性电流百分比不小于第二阈值(100%)时,得到对应单个避雷器的避雷器状态为停电检查状态,立马进行检修。
以上对避雷器在线监测方法进行了说明,下面通过实施例对应用避雷器在线监测方法的避雷器在线监测装置进行说明,如图5所示,本发明实施例提供一种避雷器在线监测装置,包括:
三个泄漏电流互感器501,每个泄漏电流互感器501与一个避雷器连接,每个避雷器与三相电网的一相连接;
监测模块502,与三个泄漏电流互感器501连接;
监测模块502,用于通过三个泄漏电流互感器采集三相泄漏电流,每一相泄漏电流对应一相的避雷器;通过快速傅里叶变换FFT算法计算,分离得到三相泄漏电流的全电流基波幅值及相位角;根据三相泄漏电流的相位角,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,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。
本发明实施例中,不需要使用母线电压进行计算,因此无需检测母线电压,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,从而根据避雷器检修标准判断出避雷器状态,满足了避雷器在线监测,提高了电力系统的运行安全。
优选的,结合以上图5所示的实施例,本发明可选的实施例中,如图6所示,监测模块502包括第一计算单元601、第二计算单元602、第三计算单元603及判断单元604;
第一计算单元601,用于根据三相泄漏电流的相位角,将两两相邻的泄漏电流相减得到相间夹角差值,相间夹角差值为三个;获取初始三相泄漏电流的初始相位角,将两两相邻的初始泄漏电流相减得到初始相间夹角差值,初始相间夹角差值为三个;将相间夹角差值减去对应的初始相间夹角差值得到相间夹角差增量,相间夹角差增量为三个;
第二计算单元602,用于从三个相间夹角差增量中选择数值最大的目标相间夹角差增量;根据目标相间夹角差增量确定为第一相避雷器的夹角增量减去第二相避雷器的夹角增量,确定第二相避雷器为状态恶化最小的目标避雷器;将目标避雷器对应的相别作为参考相;根据参考相计算得到第一相避雷器的夹角增量和第三相避雷器的夹角增量。
第三计算单元603,用于获取单个避雷器的预置初始夹角;将单个避雷器的夹角增量、预置初始夹角及全电流基波幅值,代入预置阻性电流增量百分比计算公式,计算得到阻性电流增量百分比;
判断单元604,用于根据避雷器检修标准确定全电流百分比阈值、阻性电流百分比的第一阈值及第二阈值,第二阈值大于第一阈值;判断全电流变化百分比是否超过全电流百分比阈值;若超过,则得到对应单个避雷器的避雷器状态为状态恶化;若不超过,则比较阻性电流百分比和阻性电流百分比的第一阈值及第二阈值;若阻性电流百分比小于第一阈值时,得到对应单个避雷器的避雷器状态为状态正常;若阻性电流百分比不小于第一阈值,且小于第二阈值时,得到对应单个避雷器的避雷器状态为状态恶化;若阻性电流百分比不小于第二阈值时,得到对应单个避雷器的避雷器状态为停电检查状态。
需要说明的是,除此之外,与监测模块502连接的还有取电模块,可以是光伏或电池;4G模块与云端服务器连接,可以将相关数据,例如,三相避雷器全电流、阻性电流及其增量百分比、避雷器状态等发送给云端服务器,以供检修试验人员通过云服务器查看;故障指示模块则对状态恶化的避雷器进行声光报警指示。
综上的避雷器在线监测方法和装置,通过与避雷器连接泄漏电流互感器采集三相泄漏电流,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,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。不需要使用母线电压进行计算,因此无需检测母线电压,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,从而根据避雷器检修标准判断出避雷器状态,满足了避雷器在线监测,提高了电力系统的运行安全。
还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的权利要求范围之内。
Claims (10)
1.一种避雷器在线监测方法,其特征在于,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;
通过快速傅里叶变换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;
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。
2.根据权利要求1所述的避雷器在线监测方法,其特征在于,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:
根据所述三相泄漏电流的相位,得到两两相邻的泄漏电流的相间夹角差值,所述相间夹角差值为三个;
获取初始三相泄漏电流的初始相位角,将两两相邻的初始泄漏电流相减得到初始相间夹角差值,所述初始相间夹角差值为三个;
将相间夹角差值减去对应的初始相间夹角差值得到相间夹角差增量,所述相间夹角差增量为三个。
3.根据权利要求2所述的避雷器在线监测方法,其特征在于,所述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,包括:
从三个相间夹角差增量中选择数值最大的目标相间夹角差增量;
根据所述目标相间夹角差增量确定为第一相避雷器的夹角增量减去所述第二相避雷器的夹角增量,确定所述第二相避雷器为状态恶化最小的目标避雷器;
将所述目标避雷器对应的相别作为参考相;
根据所述参考相计算得到所述第一相避雷器的夹角增量和第三相避雷器的夹角增量。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的避雷器在线监测方法,其特征在于,所述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,包括:
获取单个避雷器的预置初始夹角;
将单个避雷器的夹角增量、所述预置初始夹角及所述全电流基波幅值,代入预置阻性电流增量百分比计算公式,计算得到阻性电流增量百分比。
5.根据权利要求1所述的避雷器在线监测方法,其特征在于,所述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,包括:
根据避雷器检修标准确定全电流百分比阈值、阻性电流百分比的第一阈值及第二阈值,所述第二阈值大于所述第一阈值;
判断所述全电流变化百分比是否超过所述全电流百分比阈值;
若超过,则得到对应单个避雷器的避雷器状态为状态恶化;
若不超过,则比较所述阻性电流百分比和所述阻性电流百分比的第一阈值及第二阈值;
若所述阻性电流百分比小于所述第一阈值时,得到对应单个避雷器的避雷器状态为状态正常;
若所述阻性电流百分比不小于所述第一阈值,且小于所述第二阈值时,得到对应单个避雷器的避雷器状态为状态恶化;
若所述阻性电流百分比不小于所述第二阈值时,得到对应单个避雷器的避雷器状态为停电检查状态。
6.一种避雷器在线监测装置,其特征在于,包括:
三个泄漏电流互感器,每个泄漏电流互感器与一个避雷器连接,每个避雷器与三相电网的一相连接;
监测模块,与三个所述泄漏电流互感器连接;
所述监测模块,用于通过三个所述泄漏电流互感器采集三相泄漏电流,每一相泄漏电流对应一相的避雷器;通过快速傅里叶变换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。
7.根据权利要求6所述的避雷器在线监测装置,其特征在于,所述监测模块包括第一计算单元;
所述第一计算单元,用于根据所述三相泄漏电流的相位,得到两两相邻的泄漏电流的相间夹角差值,所述相间夹角差值为三个;获取初始三相泄漏电流的初始相位角,将两两相邻的初始泄漏电流相减得到初始相间夹角差值,所述初始相间夹角差值为三个;将相间夹角差值减去对应的初始相间夹角差值得到相间夹角差增量,所述相间夹角差增量为三个。
8.根据权利要求7所述的避雷器在线监测装置,其特征在于,所述监测模块还包括第二计算单元;
所述第二计算单元,用于从三个相间夹角差增量中选择数值最大的目标相间夹角差增量;根据所述目标相间夹角差增量确定为第一相避雷器的夹角增量减去所述第二相避雷器的夹角增量,确定所述第二相避雷器为状态恶化最小的目标避雷器;将所述目标避雷器对应的相别作为参考相;根据所述参考相计算得到所述第一相避雷器的夹角增量和第三相避雷器的夹角增量。
9.根据权利要求6-8中任一项所述的避雷器在线监测装置,其特征在于,所述监测模块还包括第三计算单元;
所述第三计算单元,用于获取单个避雷器的预置初始夹角;将单个避雷器的夹角增量、所述预置初始夹角及所述全电流基波幅值,代入预置阻性电流增量百分比计算公式,计算得到阻性电流增量百分比。
10.根据权利要求6所述的避雷器在线监测装置,其特征在于,所述监测模块还包括判断单元;
所述判断单元,用于根据避雷器检修标准确定全电流百分比阈值、阻性电流百分比的第一阈值及第二阈值,所述第二阈值大于所述第一阈值;判断所述全电流变化百分比是否超过所述全电流百分比阈值;若超过,则得到对应单个避雷器的避雷器状态为状态恶化;若不超过,则比较所述阻性电流百分比和所述阻性电流百分比的第一阈值及第二阈值;若所述阻性电流百分比小于所述第一阈值时,得到对应单个避雷器的避雷器状态为状态正常;若所述阻性电流百分比不小于所述第一阈值,且小于所述第二阈值时,得到对应单个避雷器的避雷器状态为状态恶化;若所述阻性电流百分比不小于所述第二阈值时,得到对应单个避雷器的避雷器状态为停电检查状态。
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