基于谐波分析法的MOA阻性电流的数字化监测

介绍了用谐波分析法监测MOA阻性电流的原理和实现这一方法对硬件电路的要求,实测和理论分析表明,该方法较之常规补偿法对阻性电流高次谐波分量反映更准确、灵敏.最后,介绍了该方法在现场的在线监测结果.

一种新的MOA阻性电流提取算法

根据小电流区金属氧化物避雷器(MOA)等值电路模型为非线性电阻和电容并联的原理分析了非线性电阻和电容产生的电流,指出二者之间存在正交关系,并进行了证明。在此基础上提出了一种获取MOA泄漏电流中阻性分量的方法。即使MOA电阻的非线性关系和晶介电容值未知时,理论上该方法仍然可以获得准确的阻性电流,且不受电压信号中存在谐波的影响,同时可以获得准确的晶介电容值。基于Matlab实现了多种算法,使用MOA模型仿真出了电压和泄漏电流信号,多种方法的计算结果中所提算法具有最小误差,电压谐波存在时误差均为0;实验室实测了10 kV MOA的电压和泄漏电流,计算结果表明所提算法具有最高的稳定性。

考虑电网谐波影响的MOA在线检测方法

用阻性电流中的基波分量 ir和三次分量 i3r 监测金属氧化锌避雷器 (MOA)可及时发现其老化或劣化现象。但是电网谐波电压会影响 ir、i3r监测的准确性 ,经详细仿真研究 ,提出了用改进的容性电流补偿法求取存在电网谐波电压影响时的阻性电流 ,结合同步采样原理 ,开发出了一套总线式 MOA阻性电流在线监测系统。

基于正交分解的MOA泄漏电流有功分量提取算法

监测金属氧化物避雷器(MOA)泄漏电流的根本目的在于监测MOA因老化、受潮等原因引起的有功功耗的增加和发热等状况。本文应用功率理论对MOA泄漏电流的阻性分量进行了分析,指出当电网电压存在谐波时,泄漏电流中只有与电压同形同相仅幅值相差一个比例系数的分量消耗有功功率。然后根据Fryze的经典功率理论,将泄漏电流正交分解为有功分量与无功分量。利用两者在欧氏函数空间的正交特性,提出了一种提取有功电流分量的新算法,并推导出了该算法的数字化简化公式。最后应用五次多项式拟合方法建立了正常与老化状态下MOA的数学模型,通过仿真算例验证了该算法的正确性与有效性。该算法物理意义明确,从根本上克服了电网电压谐波的影响,可用于MOA的带电检测和在线监测。

基于Fourier级数的相位差算法在MOA检测中的应用

MOA阻性电流检测的关键在于电压基波分量与泄漏电流基波分量相位差的检测。在分析现有相位差检测算法的基础上,应用Fourier级数分解方法与线性空间中正交向量内积为零的特性,推导出了一种新的相位差检测算法。该算法首先分别求得电压基波分量与泄漏电流基波分量的相位角,进而将两相位角相减即可求得相位差,并给出了该算法的离散化计算公式。该算法的正交运算同时可以将信号中的高次谐波与白噪声滤除。最后通过仿真分析了A/D量化位数、采样频率与电压频率波动对该算法测量精度的影响,并通过MOA实测与计算验证了该算法的正确性与有效性。该算法无需确定过零点,克服了电网谐波的影响,且计算精度高,易于实现。

一种新型的MOA阻性电流测量方法

测量MOA的阻性电流,对于反映MOA是否受潮以及其运行状态具有重要意义。在现场测试结果的基础上,提出一种新型测量MOA阻性电流的方法,并详细地叙述了测量原理。该方法不需要从PT侧取参考信号,操作简单、接线方便。

基于电压过零点电流幅值分析的MOA阻性电流提取方法

金属氧化物避雷器(metal oxide arrester,MOA)是电力系统过电压保护的主要装置,对MOA进行在线监测是保证电力系统安全运行的重要手段。监测MOA的运行状况主要是监测其阻性泄漏电流。针对目前几种MOA阻性电流提取方法存在的问题,根据A、B、C三相电压过零时流过避雷器的全电流与构成它的阻性和容性电流之间的相互关系,提出了一种新的阻性电流提取方法,并推导出了该方法的数学公式。最后分别建立了在系统电压正常和有谐波状态下的仿真模型,对该方法进行验证。结果证实了该方法能有效地滤除电网电压3次谐波和相间耦合电容产生的干扰,为MOA性能的判断提供了可靠的依据。

改进的MOA阻性电流算法研究

基波电压作用下产生的基波阻性电流ir1和3次阻性电流ir3可以很好地反映MOA工作状态。传统容性电流补偿算法及其改进算法没有考虑谐波电压作用,从理论上产生一定误差。为解决此问题,文中在改进的容性电流算法基础上,提出新的等效电阻修正算法,消除一部分谐波对阻性电流的影响,从而提高基波阻性电流和3次阻性电流的精度。MALTAB仿真分析,显示文中算法有效降低了基波阻性电流及3次阻性电流的误差,其中3次阻性电流减少了近一半,说明修正算法有效消除了谐波对阻性电流影响,提高了MOA预判的准确性。

带电测试法对MOA测量数据的影响

测量交流泄漏电流及其阻性分量是带电测试MOA的主要方法。在条件允许情况下,也可借助红外测温手段。评价MOA的运行状况时,应充分考虑带电测试MOA的泄漏电流、红外测温及常规停电试验之间的内在联系,结合三者试验数据做出正确评价,也可采用横向和纵向测量结果比较法来评价。

MOA在线监测中间谐波的影响分析

阻性泄漏电流基波和3次分量是反映MOA劣化现象的两个故障特征量,仿真分析对此问题及间谐波电压对阻性泄漏电流的影响。发现系统中间谐波电压使故障特征量的测量误差较大,不同频率的间谐波对故障特征量的影响也不同。最后基于谐波分析法和相量法的结合,建立了消除相间干扰和电网谐波(含间谐波)影响的MOA在线监测动态的数学模型。

一种测量MOA阻性泄漏电流新方法的研究

分析了MOA在基波电压作用下,基波电压与阻性泄漏电流三次谐波分量之间的关系。通过电场传感器获取线路基波和三次谐波电压信号,利用数字信号处理技术,对MOA的全电流进行数字分析,提出了一种计算MOA阻性泄漏电流的新方法。仿真计算表明,该方法可以较好地补偿MOA容性电流的基波分量和三次谐波分量。

基于无线通讯和GPS授时的便携式MOA检测系统

金属氧化物避雷器(MOA)缺陷严重影响电网的安全运行。介绍了一种基于无线通讯和GPS授时的便携式MOA检测系统。该系统测量MOA泄漏电流阻性基波分量,应用GPS授时功能实现异地高精度同步采样,并应用基于nRF905的射频通讯,使得检测接线简化。应用了基于Fourier级数的相差算法,据有高精度。该系统具有数据存储功能,使用一个便携设备就可以完成多个站点的测量和数据收集,并可以将数据上传至上位机,进行历史数据分析。该系统已在河南省郑州110 kV牛砦变电站安装,并稳定运行。

用改进的DFT改进MOA容性电流补偿法

为解决非整周期采样时改进的容性电流补偿法存在频谱泄漏和栅栏效应而影响算得的阻性电流准确性的问题,提出了基于加Blackman-Harris窗插值的改进容性电流补偿法,有效减轻了非整周期采样给阻性电流测量造成的误差。比较仿真模型给出的原算法和改进算法所得阻性电流基波和3次谐波分量的误差表明,新算法的误差仅为原算法的几分之一到几万分之一测量的准确大为提高。

基于谐波分析的MOA容性电流补偿新方法

分析了氧化锌避雷器在基波电压作用下,基波电压与阻性泄漏电流3次谐波分量间的关系。通过电场传感器获取线路基波和3次谐波电压信号,用数字信号处理技术分析氧化锌避雷器的全电流,提出了计算氧化锌避雷器阻性泄漏电流的新方法。仿真计算表明该法可较好地补偿氧化锌避雷器容性电流的基波和3次谐波分量。

应用过零法和谐波分析法精确测量MOA阻性电流基波

给出了采用过零法和谐波分析法相结合来精确测量金属氧化物避雷器(MOA)阻性电流基波的新算法。仿真运算证明本算法能更准确地测量MOA的阻性电流基波,为MOA性能判别提供了可靠的依据。

用数字谐波法检测MOA的试验研究

给出当前MOA的检测方法并指出了不足,在此基础上提出一种基于A/D转换和微机处理的试验方法数字谐波法。针对MOA检测中的干扰方式如系统谐波、PT相移以及数字波形失真提出了相应的抗干扰措施,取得了一定的效果。

MOA带电测试方法及影响因素探讨

金属氧化物避雷器作为电力系统中的重要设备之一,避雷器阻性电流带电测试可以有效反映其运行状况,对保证电网安全运行具有重要意义。本文在介绍MOA运行参数及带电测试原理的基础上,根据近年MOA带电测试工作的经验,对影响测试结果的因素进行分析,同时对现场测试工作应注意的事项进行了总结。

避雷器泄漏电流测量原理分析及内置式监测装置研制

为了明晰当前多种避雷器泄漏电流测量原理的优缺点,选择准确度更高、适用性更好的测量原理,并解决传统在线监测装置对避雷器早期性能劣化不敏感且不能避免外套污秽电流干扰的问题。文中对全电流法、阻性电流基波法、容性电流补偿法、谐波分析法共4种泄漏电流分析法及其测量干扰因素进行了分析。认为对于110 kV及以上交流电力系统,由于电网谐波干扰较小,建议采用谐波分析法作为避雷器在线监测装置的泄漏电流分析方法更为准确可靠。文中在采用谐波分析法的基础上提出了一种内置式避雷器在线监测装置,在避雷器元件腔室中内置温湿度及电流传感器,采集避雷器芯体温湿度以及泄漏电流等监测数据,多维化实时评估避雷器运行状态。相比传统避雷器监测装置,内置式监测装置从设计原理上提高了测量的准确性,且通过了运行可靠性验证,是一种更加有效的状态监测手段。

基于各次谐波法的MOA阻性电流检测方法探讨

金属氧化物避雷器(MOA)的小电流特性决定了它的工频稳定性,其阻性电流的变化能反映MOA老化或受潮的状态。介绍了MOA检测原理及常用检测方法,利用各次谐波法对ZnO阀片阻性电流进行了测试,取得了较好的效果。

采用测量阻性电流提高MOA状态监测的可行性研究

分析了MOA在线状态监测几种方法的优缺点:传统的全电流测量方法仅仅反映了避雷器容性电流的变化,不能反映避雷器内部的变化。阻性电流相位比较法能获得较高的阻性泄漏电流测量精度,但需要从运行的现场取一个电压参考量(电压互感器或传感器电压抽取装置),会对系统其他设备的运行可靠性造成一定的影响。3次谐波分析法能反映电阻片的老化问题,但对MOA内部受潮、局部放电等反映不灵敏。另外,运行中MOA的阻性电流仅几十微安,通过互感器耦合到2次检测回路的信号已极其微弱,而变电所的电场、磁场以及高压线的相间干扰足以对微弱信号波形产生难以克服的各种影响,使测量结果产生误差、偏移或不稳定。分析MOA在实际运行下的电流特性,提出了采用模拟电压参考量来替代电压互感器的2次电压,简化了测量设备复杂度,提高了系统运行的可靠性。