氧化锌避雷器阻性电流提取算法探讨1概要Word文件下载.docx

1、本文提出用带电检测方法采集的全电流，运用阻性电流提取算法获得的阻性电流，以实现判断的运行状况。带电检测方法文中采用的带电检测的方法如图所示。从被测相电压互感器（）二次侧获取电压信号，用嵌式电流互感器（）在的放电计数器接地线上获取全电流信号，数据采集装置对此路信号进行同步采样，并将采样数据发送到便携式计算机，由阻性电流提取算法软件计算得到的阻性电流，从而进一步分析的运行状况，并判断能否在系统中继续运行以保护电力设备。二次侧的电压幅值一般在左右，便于检修人员安全操作。从接地线上取电流信号，操作简单方便，但须确保接触可靠以便能采集到可用信号。图中的数据采集装置采取了屏蔽电磁干扰、放大和滤波等抗干扰措

2、施，以提高采样信号的信噪比，为后续的软件分析处理提供了优良数据。此方法图带电检测示意图有较大的实用性，适于现场检测的运行特性。阻性电流提取算法图为的等效电路，由非线性电阻和电容并联组成。其中为的总泄漏电流，为阻性电流，为容性电流。由图知，。，。（）目前，一般认为仅占总泄漏电流的阻性电流的增加是引起劣化的主要因素，所以从总泄漏电流中准确提取其阻性电流是判断运行状况的关键。算法思想及其实现由图知，的阻性电流与电压同相位，而容性电流超前电压。，其电压和电流的矢量图如图所示。由采样得到的电压和全电流信号，应用傅立叶变换（）转换到频域进行分解，可分别得到的阻性电流，和容性电流，。的各次谐波分量，经相应的

3、数据处理后，再返回时域合成得到总泄漏电流，和容性电流。然而，现场采集得到的全电流受相间杂散电容的影响主要反映在全电流的容性分量中，其表达式为“。鲁。：警“。，等（）万方数据电力设备第卷第期，。门护图等效电路图电压电流矢量图式中，。为被测相的对地电容；，：、。，为相间杂散电容；“。为被测相的电压；：、“，为邻相电压。由于系统的三相电压的对称性，因而由电压“。得到的采样信号可依次得到、，以及时频域转换后的容性电流。利用海森矩阵可计算得到、。和，的值，然后由雅克比矩阵重新计算容性电流。实际测量表明，的阻性电流可用指数波叫（其中是指数波的幅值，是与指数波的形状有关的参数）进行曲线拟合。考虑到阻性电流的

4、正、负半波幅值可能不等，故采用分段指数波拟合的阻性电流，其表达式为：仁叫舶（）一啦！如霄式中，：为阻性电流的正峰值；如为阻性电流的负峰值。利用处理过的时域信号、消除相间杂散电容后的，。和拟合曲线，。，可采用最小二乘法优化求取，的未知参数和。最小二乘法的优化原理为：。一。、）采用固定步长多次搜索优化各个变量，直到误差占满足工程计算的精度要求，从而根据最终的计算结果就可得到的阻性电流。抑制干扰措施的总泄漏电流的数值较小（级），易受温度、湿度等外界环境影响。泄漏电流中的高次谐波以及的相移和相间杂散电容。这些都会造成阻性电流的测量误差。为了准确得到的阻性电流，算法针对不同的干扰源会采取相应的解决对策。

5、（）频率波动。电力系统在运行中，允许的频率偏差为，此偏差会影响测频，采样信号测频的准确程度关系到信号的时频域转换，最后影响阻性电流的提取精度。算法采用算法测频，精度较高，误差基本控制在以内。此算法具有较好的频率兼容性，测频部分能满足的频率波动。（）谐波影响。我国关于公用电网电压谐波的限值分别是奇次和偶次，铁路电网中的谐波含量远大于此值，全电流采样信号中也含有谐波，这给阻性电流的提取造成不小的困难。为此算法在对电压和电流采样信号做时频域转换时，由于系统中的高次谐波含量较小，几乎没有偶次谐波，因而丌变换只分解奇次谐波，且在频域内剔除了大于次的奇次谐波。进行如此处理后，系统中的谐波分量可以达到国标的

6、标准要求，保证了阻性电流提取算法的精度。（）相移。电压是从二次侧测量得到的，因此采样信号与电压存在相位差，且此相位差随着二次侧负荷的改变而变化，其误差往往超过测量装置的分辨率，因此需要对其进行修正。基于基准设备比较法的原理，可以预先估计相位偏差值，并在算法中设置此相位差，当进行数据处理时再调整相应的偏差值。（）相问杂散电容。测量结果表明，相问杂散电容是检测阻性电流的重要干扰因素，且由其导致的测量误差随电压等级的增加而成倍增加。由于相间杂散电容以分布参数形式存在，并受外部环境和系统电压变化的影响，因而使得测量相间杂散电容比较困难。算法利用电容的电压和电流之间的关系，依次消除由相间杂散电容产生的容

7、性电流。这样可完全去掉总泄漏电流中的容性电流，得到真正的阻性电流。实际测量和计算结果在某变电站采用文中提出的带电检测方法对进行了现场检测，然后由阻性电流提取算法计算的阻性电流。表列出了单个避雷器的全电流测量值和计算得到的阻性电流值及其含量。表列出了三相避雷器的全电流测量值和阻性电流计算值及其含量。表单个避雷器的全电流、阻性电流及阻性电流含量全电流阻性电流正峰值负峰值一一一一阻丝皇速塑鱼量丝！墅！堑！：！西讨论与建议颜湘莲等：由表、表可知：避雷器的全电流和阻性电流值都比较稳定，阻性电流的正、负峰值差别很小，阻性电流含量几乎不变，反映了实际的运行特性。三相避雷器中，相的全电流和阻性电流最大，阻性电

8、流含量较小；而相的全电流和阻性电流偏小，阻性电流的含量最大，验证了相间杂散电容的影响。带电检测方法正确检测了的运行特性，阻性电流提取算法准确获得了的阻性电流，有较强的实用性。结论本文采用带电检测方法实现现场采集的电压和总泄漏电流信号，通过阻性电流提取算法软件计算得到被测相的阻性电流。此算法计算精度较高，消除了系统频率波动、高次谐波、相移和相间杂散电容对计算被测相阻性电流的影响，为判断在系统中的运行状况提供了准确的判据。实测结果表明，文中提出的阻性电流提取算法是可行的且具有较好的实用性，值得推广。参考文献一电力设备预防性试验标准胡广书数字信号处理（第版）北京：清华大学出版社，年贺景亮，关根志，王

9、洪新绝缘在线监测中若干问题的探讨高电压技术，（）：收稿日期：作者简介：颜湘莲（一），女，硕士，从事高压设备绝缘检测工作；王文华（一），男，硕士，通信软件工程师。（责任编辑冯玲玲）哪腿眦肌，、。（仃，蜘，证；面证衲眦士妯幽，倘，证）：磕证（）证锄电抽胁硫，蜘（），饥仃如曲研即廿哟垃曲肌访订缸“鹤蛔仃仃缸缸曲】锄（，证伽，订，蛐仃印证缸）劬，弱凼【），时曲峨锄：协甜；协眈；炒综合信息：蒸荔戮鬟篆雾蒸蓑麓黧精移瓤簟妒精蘩。豢差黛羹囊羹意兰瑟嚣篆篓篡？年月日，在重庆举办的“年中国西部农产品交易会”上，一种全新的秸秆制气炉引起广大参会者极大的兴趣。它利用农作物秸秆、谷壳等生物质原料生产燃气，对改变农村传

10、统生活方式，提高农民生活质量，建设社会主义新农村具有深远的意义。重庆良奇灯饰电器制造有限公司近日斥资万元建起西南地区最大的生物质炉灶研发生产基地，并在重庆铜梁县设立全国推广中心，开始打造国内民用生物质制气炉行业龙头。生物质炉灶是一种新型环保节能产品，它可把农作物秸秆、柴草、木屑、林木废弃物等生物质原料直接转化为可燃性气体，在改变农村传统炊事习惯，减少农民开支，提高农民生活质量等方面具有极大的推广价值。在目前国内家用制气炉业内生产者众多、产品良莠不齐、投资规模小的情况下，良奇公司斥资万元建起西南地区最大的生物质制气炉基地，实现了系列化、批量化、专业化生产。目前，该产品已大规模走上市场。重庆市委书

11、记汪洋在展会上了解到该产品独特性能后，鼓励生产企业：这种产品既环保，又节约能源，很有市场潜力，值得好好推广。我国是农业大国，生物质能作为可再生能源的重要组成部分，在广大农村地区有着广泛的应用基础，今后我国大量的农业废弃物、薪柴等生物质废料，将变成宝贵的生活新能源。大规模使用生物质能源，是我国农村实施可持续发展的一项重要措施，为建设我国新农村提供了强有力的能源保证。 作者：颜湘莲， 王文华， YAN Xiang-lian， WANG Wen-hua作者单位：颜湘莲,YAN Xiang-lian（中国电力科学研究院,北京市,100085， 王文华,WANG Wen-hua（北京信威通信技术有限公司

12、,北京市,100085刊名：英文刊名：ELECTRICAL EQUIPMENT年，卷（期：2006,7（2被引用次数：2次参考文献（3条1. DL/T 596-1996.电力设备预防性试验标准2. 胡广书 数字信号处理 19983. 贺景亮;关根志;王洪新 绝缘在线监测中若干问题的探讨 1998（03本文读者也读过（10条1. 丁品南. 钟雅风. 颜文. DING Pin-nan. ZHONG Ya-feng. YAN WEN 氧化锌避雷器阻性电流测量仪的研制及其应用期刊论文-中国电力2000,33（22. 李小建. LI Xiao-jian 氧化锌避雷器阻性电流的准确测量期刊论文-云南电力技

13、术2001,29（43. 万四维. Wan Siwei 氧化锌避雷器缺陷与阻性电流的分析探讨期刊论文-广东输电与变电技术2008（24. 易小羽. 文远芳 MOA检测的数字化处理技术期刊论文-高压电器2004,40（45. 张海军. 张家安. ZHANG Hai-jun. ZHANG Jia-an 氧化锌避雷器阻性电流误差分析期刊论文-湖北电力2009,33（16. 王胜辉. 律方成. 陈磊. 郑伟 基于虚拟仪器的氧化锌避雷器绝缘检测系统设计期刊论文-电测与仪表2010,47（37. 徐志钮. 赵丽娟. 丁傲. 律方成. XU Zhiniu. ZHAO Lijuan. DING Ao. L（U

14、 Fangcheng 一种新的MOA阻性电流提取算法期刊论文-电力自动化设备2010,30（128. 傅中君 应用过零法和谐波分析法精确测量MOA阻性电流基波期刊论文-电瓷避雷器2004（29. 高万民 GIS配套避雷器现场监测分析会议论文-200710. 段大鹏. 江秀臣. 孙才新. 盛戈皞. 曾奕. Duan Dapeng. Jiang Xiuchen. Sun Caixin. Sheng Gehao. Zeng Yi 基于正交分解的MOA泄漏电流有功分量提取算法期刊论文-电工技术学报2008,23（7引证文献（2条1. 朱宝森. 宋瑶. 魏新劳 基于电压过零点电流幅值分析的MOA阻性电流提取方法期刊论文-中国电机工程学报2012（162. 刘凡. 曾宏. 胡灿. 许安. 刘敬民. 吴国峰. 王献伟 大电流氧化锌避雷器阻性电流测试仪开发期刊论文-电力自动化设备 2010（1引用本文格式：颜湘莲. 王文华. YAN Xiang-lian. WANG Wen-hua 氧化锌避雷器阻性电流提取算法探讨期刊论文-电力设备 2006（2