[发明专利]金属氧化物避雷器阻性电流的检测方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于检测金属氧化物避雷器阻性电流的方法及其装置，属电气设备状态维修技术领域。 

背景技术

金属氧化物避雷器具有优越的过电压保护特性，如无续流、动作负载轻、耐重复动作能力强、通流容量大等，在电力系统中得到了广泛应用。在工作电压作用下，流过金属氧化物避雷器的泄漏电流很小仅为微安级。但由于金属氧化物避雷器没有间隙，阀片将一直有电流流过，长期作用下阀片会产生劣化，引起电阻特性的变化，导致流过阀片的泄漏电流增加。另外由于避雷器结构不良、密封不严使内部构件和阀片受潮，也会导致运行中避雷器泄漏电流增加。电流中阻性分量的急剧增加，会使阀片温度上升而发生热崩溃，严重时，甚至引起避雷器的爆炸事故。 

电力部门普遍采用在线监测或带电测试金属氧化物避雷器的阻性电流来诊断其绝缘状况。由于避雷器阀片具有很大的介电常数，因此，在正常工作电压下流过阀片的主要是容性电流，阻性电流只占全电流很小的一部分，约为10%～20%左右，但阻性电流却是检测避雷器性能最有效的参数，因此金属氧化物避雷器绝缘检测的关键技术是，如何从容性电流为主的全电流中分离出微弱的阻性电流。 

目前，在线监测或带电测试中测量金属氧化物避雷器阻性电流主要采取如下常规方式：在金属氧化物避雷器的接地线上获取运行时的泄漏全电流，在同相电压互感器获得金属氧化物避雷器的端电压，端电压作为基准向量，通过比较全电流与端电压的相位，将全电流中阻性电流分离出来，从而根据阻性电流分量的变化来判断避雷器的运行状况；但是，端电压的测量需要频繁的操作电压互感器的二次端子，容易造成其二次短路，甚至导致电压互感器烧毁，影响电网安全运行，而且为了保证电网和设备安全，许多电力企业甚至规定不允许试验人员操作电压互感器的二次端子，给测量带来不便。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供了一种结构简单、操作安全可靠、测量准确的在线检测或带电检测金属氧化物避雷器阻性电流的方法及其装置。 

本发明解决其技术问题采用如下技术方案： 

本方法包括的步骤如下：

步骤一、采集参数电流：

在金属氧化物避雷器的接地线上采集全电流信号I₀，在与所测金属氧化物避雷器同相的电流互感器的末屏接地线上采集泄漏电流信号I₁； 

步骤二、将全电流信号I中的阻性电流I_R分离出来：

根据与所测金属氧化物避雷器同相的电流互感器停电试验测得的介质损耗因数为tanδ，得知所述泄漏电流信号I₁与金属氧化物避雷器的端电流的相位夹角为δ；同时，利用傅里叶变换的方法求得所述泄漏电流信号I₁的基波与所述全电流信号I₀的基波的相位差为α；

所述全电流信号I₀的幅值表示为I₀，计算所求阻性电流I_R满足如下公式：I_R=sin（δ+α）I₀。

一种金属氧化物避雷器阻性电流的检测装置包括信号连接电缆、便携式测量仪和2个以上的零磁通穿芯式微电流传感器；所述零磁通穿芯式微电流传感器分别安装于各个金属氧化物避雷器的接地线上和与所测金属氧化物避雷器同相的电流互感器的末屏接地线上；所述零磁通穿芯式微电流传感器的输出端通过信号连接电缆接便携式测量仪的相应输入端。 

所述便携式测量仪由多通道数据采集单元和工控机组成。 

所述零磁通穿芯式微电流传感器的型号为TERX-II。 

所述多通道数据采集单元的型号为SZSC-16S；所述工控机的型号为研祥T90。 

所述全电流信号I₀和泄漏电流信号I₁均由零磁通穿芯式微电流传感器采集。