[发明专利]一种在线检测避雷器泄漏阻性电流的方法

权利要求书

1.一种在线检测避雷器泄漏阻性电流的方法，包括下列步骤：

步骤1，将避雷器泄漏电流的三个分量叠加合成，分别是超前90度的容性线性电流分量、线性阻性电流分量和非线性阻性电流分量，即：

IX＝IC+IR+IF               式①

IC＝(Um/ZC)×Cos(ωt)      式②

IR＝(Um/ZR)×Sin(ωt)      式③

IF＝Sgn[Sin(ωt)]×F(Q)    式④

Q＝|Um Sin(ωt)|-K         式⑤

式①中，IX为避雷器泄漏全电流，IC为容性线性电流分量，IR为线性阻性电流分量，IF为非线性阻性电流分量；

式②中，IC为容性线性电流分量，Um为施加在避雷器上的工频电压，ZC为容性阻抗，ZC＝1/(2πfC)，f为工频频率，C为避雷器等效电容回路电容，ω＝2πf；

式③中，IR为线性阻性电流分量，Um为施加在避雷器上的工频电压，ZR为避雷器等效线性电阻回路的阻抗，ω＝2πf；

式④和式⑤中，IF为非线性阻性电流分量，Um为施加在避雷器上的工频电压，F(Q)为任何一种单调递增函数，其中主要是但不仅仅是幂函数或指数函数或是根据实际避雷器厂商给出的直流电压下的电流变化参数拟合的多项式函数，K为避雷器非线性突变的拐点值，ω＝2πf；

步骤2，在寻找参考点之前，将式①中的三个泄漏电流分量分为IC+IR的线性部分和IF的非线性部分，其中IC+IR的表达式转化为如下：

IC+IR＝Im×Sin(ωt+α)      式⑥

其中，Im为线性部分的最大值：

Im＝[(Um/ZC)2+(Um/ZR)2]1/2

α为全电流与阻性电流的夹角：

Cos(α)＝(Um/ZR)/[(Um/ZC)2+(Um/ZR)2]-1/2

步骤3，在获得一个完整周期的从零点开始的泄漏全电流波形后，在前1/4周期内寻找极大值，这个点为所述的线性部分的最大值Im，其所在的位置为tm；

步骤4，式①-式⑥，得到了IF非线性阻性电流分量，取得IF的最大值IF_Max此为IF非线性阻性电流分量的峰值，以此作为参考点，其所在位置为tF，在全电流波形IX上找到位置tF-T/4的值IX(tF-T/4)，此就是IC容性线性电流分量的峰值(Um/ZC)，全电流与阻性电流的夹角α和IR线性阻性电流分量的峰值(Um/ZR)通过以下表达式计算：

α＝(tF-tm)×360°/T        式⑦

Um/ZR＝Im×Cos(α)。

2.根据权利要求1所述的一种在线检测避雷器泄漏阻性电流的方法，其特征在于：如果式①-式⑥结果为零，则表明避雷器泄漏全电流没有IF非线性阻性电流分量，此时需要以感应电压的过零点t 0为参考点，全电流与阻性电流的夹角α和IR线性阻性电流分量的峰值(Um/ZR)以及IC容性线性电流分量的峰值(Um/ZC)通过以下表达式计算：

α＝(t0-tm+T/4)×360°/T       式⑦

Um/ZR＝Im×Cos(α)

Um/ZC＝Im×Sin(α)。