避雷器在線監(jiān)測與故障診斷,1,目錄,2,避雷器實(shí)質(zhì)上是一種放電器，并聯(lián)連接在被保護(hù)設(shè)備附近。避雷器保護(hù)作用原理如圖所示。避雷器的擊穿電壓要比被保護(hù)設(shè)備的低。當(dāng)過電壓波沿線路入侵并超過避雷器的放電電壓時(shí)，避雷器首先放電把入侵波導(dǎo)入大地，限制了作用于設(shè)備上的過電壓數(shù)值，從而保護(hù)了設(shè)備絕緣免遭擊穿破壞。當(dāng)入侵波消失后，避雷器應(yīng)能自行恢復(fù)絕緣能力，以免造成工頻接地短路事故。過電壓波避雷器 被保護(hù)設(shè)備,1.1避雷器的保護(hù)原理,避雷器的保護(hù)作用原理示意圖,對避雷器一般有如下幾個(gè)基本要求： 具有較強(qiáng)的絕緣自恢復(fù)能力 具有平直的伏秒特性曲線 具有一定通流容量,3,1.2避雷器的分類,避雷器,傳統(tǒng)避雷器,金屬氧化物避雷器 (MOA),管型避雷器,閥型避雷器,單片壓敏電阻避雷器,多片壓敏電阻避雷器,4,2.1避雷器的故障特點(diǎn),閥片長期承受工頻電壓作用而產(chǎn)生劣化或者避雷器結(jié)構(gòu)不良、密封不嚴(yán)等原因引起避雷器電阻特性的變化及泄漏電流的增加(特別是阻性電流的急劇增加),致使閥片溫度上升而發(fā)生熱崩潰,造成避雷器爆炸事故。所以,應(yīng)將MOA的監(jiān)測問題提升到很重要的位置。 由于避雷器對地雜散電容的影響，串接的電阻片電壓分布不均勻，靠近高壓端的電阻片承受較高電壓。若無均壓措施，會使高壓端閥片老化，進(jìn)而影響避雷器的正常工作。,5,2.2診斷內(nèi)容,電力部門普遍采用監(jiān)測氧化鋅避雷器阻性電流的方法來診斷其絕緣狀況。由于氧化鋅閥片具有很高的介電常數(shù)，所以工作電壓下流過閥片的主要是容性電流。故我們在線監(jiān)測的要解決的關(guān)鍵技術(shù)就是如何從容性電流中分離出微弱的阻性電流。,6,基本原理：用電流傳感器耦合經(jīng)過避雷器的電流（阻性和容性電流之和），使用同相的電壓信號來剔除容性分量。同相的電壓信號進(jìn)行移相（90度）和放大之后與容性電流相等。 相間影響： 1、相鄰電壓的耦合作用，會使容性電流的相位不再和相電壓相差九十度，因此移相器不再是90度，而是要在90度基礎(chǔ)上再后移一個(gè)角度。 2、實(shí)際統(tǒng)計(jì)資料分析一般A、C相的電流相比較單獨(dú)運(yùn)行時(shí)會后移和前移35度，使阻性電流讀數(shù)出現(xiàn)增大和減小。B相基本不變。 消除相間干擾的辦法：不再移相90度，可能小于或者大于其35度?？赏ㄟ^停電情況下，外施電壓下記錄下移相條件,7,3.2自然向量補(bǔ)償法,原理與LCD-4相近：均為對容性電阻進(jìn)行補(bǔ)償。本法利用容性電流分量必然和另外兩相的線電壓同相或反相的原理進(jìn)行檢測。 與LCD-4比較：本法與前述補(bǔ)償法原理相同，相間干擾問題均未能徹底解決（需加入移相器）。但由于本法是以補(bǔ)償信號作為裝置工作電源，故本系統(tǒng)不需另接工作電源。,8,3.3對補(bǔ)償法的改進(jìn),補(bǔ)償法的局限性：容性電流補(bǔ)償法測量阻性電流原理清楚、方法簡便，為實(shí)際所應(yīng)用。但是該方法在外加電壓為諧波的情況下不能去除諧波容性電流這樣就對阻性電流的測量產(chǎn)生影響。 對補(bǔ)償法的改進(jìn)：對外加電壓和全電流進(jìn)行快速傅里葉變換（FFT變換），通過對原始計(jì)算公式進(jìn)行改進(jìn)，由此求出改進(jìn)補(bǔ)償系數(shù)，可將基波與諧波容性電流分量去除。 參考文獻(xiàn)：高壓電器第41卷第3期金屬氧化物避雷器在線檢測的改進(jìn)補(bǔ)償法研究,9,4.1零序電流法,基本原理：電阻的非線性從而電流非線性，存在諧波分量。 實(shí)現(xiàn)方法：監(jiān)測三相總接地線上的總電流（即三次諧波分量），然后求出總的阻性電流。 缺點(diǎn)：系統(tǒng)本身的諧波會干擾檢測精度，無法判斷哪一相發(fā)生故障；當(dāng)電源本身含有諧波時(shí)測量結(jié)果會偏大。,10,4.2三次諧波法與諧波分析法,三次諧波法 基本原理：電阻的非線性從而電流非線性，存在諧波分量，且三次諧波與總值之間有一定比例關(guān)系。 實(shí)現(xiàn)方法：測量每相避雷器接地線的總電流、三次諧波分量。 缺點(diǎn)：相間干擾會使A，C偏大；系統(tǒng)諧波會產(chǎn)生干擾。 諧波分析方法 基本原理：不同頻率電壓電流不會消耗功率，故只需監(jiān)測阻性電流中的基波分量即可。 采用諧波分析技術(shù)將基波電流分離出來。 實(shí)際上就是將電流檢測過來進(jìn)行數(shù)字處理分析。,11,謝謝觀賞,12,