一种电网暂态过电压测量方法与流程

1.本发明属于电网过电压测量技术领域，具体涉及一种电网暂态过电压测量方法。


背景技术：

2.电网中的各种过电压可能会造成电气设备的绝缘击穿甚至损坏，影响电力系统安全可靠运行，且gis电磁干扰测试等试验过程中需要对过电压进行正确判别，因此，需要对电网过电压进行监测与试验。变压器和线路进行空载合闸过电压测试时，常利用电容型套管作为高压臂，同时在套管末屏接入电容分压盒作为低压臂，组成电容分压器，并将低压臂上的信号接入数字示波器，从而实现对过电压信号的监测。
3.目前，最常用的测量电网过电压的方法是直接通过数字示波器所示过电压波形判断是否过电压。具体方法步骤为：1.过电压波形监测：在套管末屏接入电容器分压盒，将分压盒信号接入数字示波器；2.通过监测的电压波形判定是否过电压(一般认为当电压幅值大于等于额定电压的1.7倍时，判定为过电压)。
4.在测量过电压的过程中，被测设备暂态电压波形与被测设备避雷器脉冲电流波形的关系，可以准确区分以下三种情况：一是真实的过电压，即过电压波形出现尖峰且幅值超过避雷器动作电压；二是干扰信号，即测得干扰信号的幅值超过避雷器动作电压；三是过电压和干扰信号的叠加，即叠加信号的超过避雷器动作电压，但其中过电压分量的幅值没有超过避雷器动作电压，工程中只关注第一种真实过电压的情况。
5.现有测量电网过电压的方法，监测电压波形，并在事前事后查看试验监测期间避雷器的计数器，看避雷器在测量期间有无多次动作。由于干扰信号(干扰信号不是实际过电压，但会在示波器上显示类似实际过电压的波形)的存在，避雷器动作次数往往少于监测到过电压波形个数，查看避雷器动作只能辅助判断监测到的结果中是否包含工程中关注的真实过电压，并不能真正意义上对真实的过电压和干扰信号进行区分，因此判断的准确性不足。


技术实现要素：

6.本发明针对现有分布式电容法测量高电压电网暂态过电压的准确性较差的不足，提供一种电网暂态过电压测量方法，以提升判断准确性。
7.为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种电网暂态过电压测量方法，所述电网暂态过电压测量方法包括：
8.s1、同步采集电网暂态电压波形和避雷器脉冲电流波形；
9.s2、将采集到的电网暂态电压波形和避雷器脉冲电流波形接入暂态信号采集设备，根据采集到的电网暂态电压波形和避雷器脉冲电流波形判断信号为干扰信号还是真实过电压信号。
10.本发明的电网暂态过电压测量方法，在判定真实过电压的过程中，需要避雷器脉冲电流时域的波形作为判据，在采集暂态电压波形过程中，同步采集避雷器脉冲电流波形，
能够立即判定所测的过电压是真实过电压的情况，还是其他干扰情况，判断更加及时、准确。
11.作为改进，步骤s2中，包括：
12.步骤s2.1，可能的过电压波形的判定：如果过电压波形出现尖峰且幅值大于避雷器动作电压，则认为该电压可能为过电压，否则继续根据时域电压波形进行判定。
13.步骤s2.2，避雷器峰值电流的记录：如果避雷器电流显著增大且出现尖峰，则将该峰值发生的时刻进行记录。
14.作为改进，步骤s2中，包括：
15.步骤s2.3，如果过电压波形出现尖峰且幅值大于避雷器动作电压，但峰值出现的时刻避雷器电流没有显著增大并出现峰值，则判定该信号为干扰信号；如果过电压波形出现尖峰且幅值大于避雷器动作电压，且峰值出现的时刻避雷器电流显著增大并出现峰值，两个峰值出现的时刻对应，则判定该信号为真实过电压信号。
16.作为改进，步骤s1中，通过分布式电容法测量电网暂态过电压。
17.作为改进，步骤s1中，在套管末屏接入电容分压盒，取电容分压盒电压信号接入暂态信号采集设备，由暂态信号采集设备反映设备过电压的时域波形。
18.作为改进，步骤s1中，通过脉冲电流钳测量避雷器脉冲电流。
19.作为改进，步骤s1中，脉冲电流钳的输入端钳于待测避雷器与计数器之间的连线上，输出端连接至暂态信号采集设备，将电流信号转为对应的电压信号，采集避雷器动作电流的时域波形。
20.作为改进，步骤s1中，脉冲电流钳的测量范围大于避雷器动作电流。
21.作为改进，暂态信号采集设备包括数字示波器。
22.作为改进，暂态信号采集设备包括状有暂态信号采集软件的计算机，步骤s2中，将采集到的电网暂态电压波形和避雷器脉冲电流波形输入计算机中进行自动判断。
23.本发明的电网暂态过电压测量方法的有益效果是：在采集暂态电压波形过程中，同步采集避雷器脉冲电流波形，能够立即判定所测的过电压是真实过电压的情况，还是其他干扰情况，判断更加及时、准确。
附图说明
24.图1是本发明实施例一的电网暂态过电压测量方法的流程图。
25.图2是本发明实施例一的电网暂态过电压测量方法的更进一步的流程图。
26.图3是本发明实施例一的电网暂态过电压测量方法的判断过程图。
27.图4是用于本发明实施例一的电网暂态过电压测量方法的避雷器暂态电流测录装置的结构框图。
28.图中，1、电流钳；2、档位调节按钮；3、连接线；4、接口；5、信号收录设备；6、线圈。
具体实施方式
29.下面结合本发明创造实施例的附图，对本发明创造实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本发明创造的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，都属于本发明创造
的保护范围。
30.参见图1至图4，本发明的一种电网暂态过电压测量方法，所述电网暂态过电压测量方法包括：
31.s1、同步采集电网暂态电压波形和避雷器脉冲电流波形；
32.s2、将采集到的电网暂态电压波形和避雷器脉冲电流波形接入暂态信号采集设备，根据采集到的电网暂态电压波形和避雷器脉冲电流波形判断信号为干扰信号还是真实过电压信号。
33.本发明的电网暂态过电压测量方法，基于对现有测量方法不足的分析。被测设备暂态电压波形与被测设备避雷器脉冲电流波形的关系，可以区分为以下三种情况：一是真实的过电压，级过电压波形出现尖峰且幅值超过避雷器动作电压；二是干扰信号，即测得干扰信号的幅值超过避雷器动作电压；三是过电压和干扰信号的叠加，即叠加信号超过避雷器动作电压，但其中过电压分量的幅值没有超过避雷器动作电压。工程中只关注第一种真实过电压的情况。
34.相比现有电网过电压测量方法，依据避雷器动作次数判断，本发明的电网暂态过电压测量方法，在判定真实过电压的过程中，需要避雷器脉冲电流时域的波形作为判据，能够更准确的判断避雷器真实动作次数和动作时间，在采集暂态电压波形过程中，同步采集避雷器脉冲电流波形，能够立即判定所测的过电压是真实过电压的情况，还是其他干扰情况，判断更加及时、准确。
35.实施例一
36.参见图1至图4，本发明实施例一的一种电网暂态过电压测量方法，所述电网暂态过电压测量方法包括：
37.s1、同步采集电网暂态电压波形和避雷器脉冲电流波形；
38.s2、将采集到的电网暂态电压波形和避雷器脉冲电流波形接入暂态信号采集设备，根据采集到的电网暂态电压波形和避雷器脉冲电流波形判断信号为干扰信号还是真实过电压信号。
39.本实施例中，步骤s2中，包括：
40.步骤s2.1，可能的过电压波形的判定：如果过电压波形出现尖峰且幅值大于避雷器动作电压，则认为该电压可能为过电压，否则继续根据时域电压波形进行判定。
41.步骤s2.2，避雷器峰值电流的记录：如果避雷器电流显著增大且出现尖峰，则将该峰值发生的时刻进行记录。
42.本实施例中，步骤s2中，包括：
43.步骤s2.3，如果过电压波形出现尖峰且幅值大于避雷器动作电压，但峰值出现的时刻避雷器电流没有显著增大并出现峰值，则判定该信号为干扰信号；如果过电压波形出现尖峰且幅值大于避雷器动作电压，且峰值出现的时刻避雷器电流显著增大并出现峰值，两个峰值出现的时刻对应，则判定该信号为真实过电压信号。
44.本实施例中，步骤s1中，通过分布式电容法测量电网暂态过电压。
45.本实施例中，步骤s1中，在套管末屏接入电容分压盒，取电容分压盒电压信号接入暂态信号采集设备，由暂态信号采集设备反映设备过电压的时域波形。
46.本实施例中，步骤s1中，通过脉冲电流钳测量避雷器脉冲电流。
47.本实施例中，步骤s1中，脉冲电流钳的输入端钳于待测避雷器与计数器之间的连线上，输出端连接至暂态信号采集设备，将电流信号转为对应的电压信号，采集避雷器动作电流的时域波形。
48.本实施例中，步骤s1中，脉冲电流钳的测量范围大于避雷器动作电流。
49.本实施例中，暂态信号采集设备包括数字示波器。
50.本实施例中，暂态信号采集设备包括状有暂态信号采集软件的计算机，步骤s2中，将采集到的电网暂态电压波形和避雷器脉冲电流波形输入计算机中进行自动判断。
51.在其它实施例中，测量过电压时域波形可以采用其它方法光线电压测量、微分积分测量等。
52.在其它实施例中，测量避雷器时域电流波形可以采用其它方法。
53.参见图4，一种用于过电压测量的避雷器暂态电流测录装置，所述用于过电压测量的避雷器暂态电流测录装置包括：
54.采集组件，与待测避雷器相连，用于测量暂态电流，其量程不小于1ka；
55.输出组件，用于输出电流时域波形；
56.连接线3，连接所述采集组件和所述输出组件。
57.作为改进，所述采集组件包括电流测量装置，所述电流测量装置为电流钳1，所述电流钳1包括铁芯和线圈6。
58.作为改进，所述电流钳1的线圈6的匝数不大于400。
59.作为改进，所述采集组件还包括档位调节按钮2。
60.作为改进，档位调节至少有三档，分别为1ka、5ka和10ka。
61.作为改进，所述连接线3由内至外包括信号传输线、屏蔽层和保护层。
62.作为改进，所述输出组件包括接口4和信号收录设备5。
63.作为改进，所述信号收录设备5包括示波器。
64.作为改进，所述信号收录设备5包括计算机。
65.作为改进，所述电流钳1为单相电流钳1，所述电流钳1有三个，所述输出组件具有三个接口4，以同时进行三相测量。
66.本发明实施例一的电网暂态过电压测量方法的有益效果是：在采集暂态电压波形过程中，同步采集避雷器脉冲电流波形，根据过电压尖峰与避雷器电流尖峰的时域对应关系，在监测过电压尖峰出现的同时立即判定是真实过电压还是干扰，能够立即判定所测的过电压是真实过电压的情况，还是其他干扰情况，判断更加及时、准确；当截取的单次过电压波形中出现两次及以上的过电压波形时，认为避雷器电流尖峰出现的时刻为真实过电压出现的时刻，其他均为干扰；判据为数字量且判别时判据在时间上存在一一对应的关系，既可以在监测阶段人工直观判断过电压的存在性，也可以将判据导入计算机，通过计算机判断过电压的存在性。
67.以上所述，仅为本发明创造的具体实施方式，但本发明创造的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本发明创造包括但不限于上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明创造的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。