[发明专利]一种避雷器状态监测方法、装置及系统

说明书

本发明公开了一种避雷器状态监测方法、装置及系统。其中，避雷器状态监测方法包括：基于环境湿度数据、温度数据以及避雷器的表面状态数据构建避雷器等效电容预测方程；获取当前的环境湿度、温度以及避雷器当前的表面状态，并根据当前的环境湿度、温度、表面状态以及避雷器等效电容预测方程计算避雷器的等效电容；根据电压互感器的电压以及等效电容计算容性电流，获取避雷器的泄露电流，根据泄露电流、容性电流计算避雷器的阻性电流，根据阻性电流判断避雷器的状态。

技术领域

本发明实施例涉及电网技术，尤其涉及一种避雷器状态监测方法、装置及系统。

背景技术

氧化锌避雷器是一种用来保护电力设备的装置，氧化锌避雷器电阻具有非线性特性，在正常电压下流过避雷器的电流极小，而在过电压下氧化锌避雷器电阻迅速减小，能量得到快速释放，起到了保护电力设备的作用。氧化锌避雷器结构简单、体积小、通流能力强，在电力系统中受到了广泛的应用。

氧化锌避雷器在运行中会出现老化，受潮等情况，导致泄露电流增大、避雷器发热，严重时避雷器会发生爆炸。因此，必须对氧化锌避雷器的运行状态进行监控。目前避雷器状态监测主要基于避雷器下方安装的毫安表，根据毫安表测量的泄露电流的大小判断避雷器状态。泄露电流包含了流过避雷器等效电阻的阻性电流以及流过避雷器等效电容的容性电流，正常电压下，阻性电流非常小，通常只占泄露电流不到10％，而反映避雷器状态的却是阻性电流，因此，实现避雷器阻性电流的测量是监测避雷器状态的关键，目前对氧化锌避雷器阻性电流的计算主要有容性电流补偿法、三次谐波法以及基波法。

容性电流补偿法主要通过外部施加一个等幅反向的容性电流，抵消避雷器容性电流，从而得到阻性电流。该方法需要采集PT二次电压信号，得到电压信号的相位，把电压相位超前90°就是容性电容相位，接着反复调节电流的大小，使得总泄露电流达到最小。当泄露电流最小时，说明容性电流被完全补偿掉了，剩下的就是阻性电流。该方法需要同步时钟来同步采集电压信号与泄露电流信号，且同步时钟与信号采集设备的精度直接决定了该方法的精度。另外，电网谐波也会对该方法造成干扰。

三次谐波法的根据是DL/T987-2005标准提出的阻性电流基波与三次谐波存在数量关系，通过滤波得到三次谐波波形，进而求得阻性电流。该方法的优点在于无需电压参考信号，但同时局限性也十分明显。首先，每个避雷器都存在差异，无法保证阻性电流基波与三次谐波存在固定的数量关系。其次，电网谐波含量也会对该方法产生严重的影响。在谐波污染日益严重的背景下，电网三次谐波会严重干扰该方法的精度。

基波法利用的是基波电压与泄露电流存在的相位差，根据此相位差实现阻性电流分解。该方法同容性电流补偿法，需要引入同步相位的电压信号，因此需要时钟同步设备。其次，波形谐波含量也会对该方法的测量产生影响，因此对滤波装置与算法的要求也比较高。

发明内容

本发明提供一种避雷器状态监测方法、装置及系统，以达到准确判断避雷器老化状态的目的。

第一方面，本发明实施例提供了一种避雷器状态监测方法，基于环境湿度数据、温度数据以及避雷器的表面状态数据构建避雷器等效电容预测方程；

获取当前的环境湿度、温度以及所述避雷器当前的表面状态，并根据当前的环境湿度、温度、表面状态以及所述避雷器等效电容预测方程计算所述避雷器的等效电容；

根据电压互感器的电压以及所述等效电容计算容性电流，获取所述避雷器的泄露电流，根据所述泄露电流、所述容性电流计算所述避雷器的阻性电流，根据所述阻性电流判断所述避雷器的状态。

进一步的，所述避雷器等效电容预测方程为线性方程；

设定环境湿度数据、温度数据以及表面状态数据，通过试验获取指定环境湿度、温度以及表面状态下的等效电容值；

根据设定的环境湿度数据、温度数据、表面状态数据以及对应的等效电容值求解所述线性方程中的系数。