专利名称：一种氧化锌避雷器绝缘状态带电检测装置及方法
技术领域：
本发明属于避雷器绝缘状态带电检测的技术领域，尤其涉及ー种氧化锌避雷器绝缘状态带电检测装置及方法，是ー种对无间隙金属氧化锌避雷器绝缘状态进行带电检测的装置及新方法。
背景技术：
目前，在变电站及GIS等各个领域中，氧化锌避雷器已经取代传统的带有间隙的避雷器，成为世界上避雷器发展的主要方向。氧化锌避雷器电阻片具有极为优越的非线性特性。在正常工作电压下，其电阻很高，实际上相当于ー个绝缘体，因此可以不用串联火花间隙来隔离工作电压；而在过电压作用下，电阻片电阻很小，残压很低。正常工作电压下，流过氧化锌电阻片的电流仅为微安级，但是由于阀片、电阻片长期承受エ频电压作用而产生劣化，引起电阻特性的变化，导致流过阀片的泄漏电流増加。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的増加。泄漏电流中阻性 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。电カ部门普遍采用检测氧化锌避雷器阻性电流的方法来诊断其绝缘状況。由于氧化锌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。氧化锌避雷器检测的关键技术就是如何从容性电流为主的总电流中分离出微弱的阻性电流。目前，避雷器阻性电流的检测方法主要有两种第一种是三次谐波法，即通过測量避雷器全电流的三次谐波含量，将三次谐波电流认为是阻性电流。这种方法由于受到系统电压中三次谐波含量的影响，測量精度较差，无法准确反映出避雷器的阻性电流。第二种是角差法，即通过測量全电流和參考电压后进行傅里叶变换计算出相角，由全电流和系统电压的相角差可以计算出阻性电流。这种方法測量精度高，稳定性好，但參考电压一般需要引出电压互感器二次信号，引出电缆不仅操作较为繁琐，而且一旦操作不当会引起电压互感器二次电压短路等故障，影响电カ系统的安全稳定运行。而其它取參考电压的方法，如感应法等，所得到的电压信号受空间电场影响较大，測量精度较差。鉴于目前各种测量方法的局限性，有必要设计ー种避雷器全电流和阻性电流的带电检测装置，既可以不用引出电压互感器二次信号，又可以准确、稳定的获得避雷器运行状况。
发明内容
本发明针对上述现有技术中存在的问题，提供了一种氧化锌避雷器绝缘状态带电检测装置及方法。目的是在不需要引出电压互感器二次信号的情况下准确稳定的測量避雷器全电流和阻性电流，从而有效地获得避雷器在运行电压下的绝缘状态，保证设备的安全稳定运行。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是
一种氧化锌避雷器绝缘状态带电检测装置，主机机箱采用CPCI式结构，主机机箱内设有测量连接线缆、信号调理电路、数据采集及处理电路、エ业控制计算机，各部分电路通过底端连接电路板进行连接；主机机箱上设有触摸式显示屏。一种氧化锌避雷器绝缘状态带电检测方法，是将如上所述的ー种氧化锌避雷器绝缘状态带电检测装置通过接线端子得到ー组三相避雷器的全电流信号，信号处理单元首先对三相电流信号进行处理，将三相电流信号进行I-V变换、放大和滤波处理，转换为可采集的电压信号；采集控制单元对信号进行A-D转换和数据处理，计算出避雷器的全电流和阻性电流值，并存储在采集控制单元的硬盘中；同时，采集控制单元将驱动触摸屏显示器，显示测量结果信息，并可通过触摸屏的输入，完成显示测量值和查看设备历史数据的功能切換。所述的数据处理是将所采集的ー组三相避雷器的全电流，通过傅里叶变换算法计算出三相电流的幅值Ia、Ib、I。、和矢量相位a a、a b、α。。认定Ib与Ub的夹角0fc=85°测 通过图2所示各矢量的位置关系可以得出
权利要求
1.一种氧化锌避雷器绝缘状态带电检测装置，其特征是主机机箱采用CPCI式结构，主机机箱内设有测量连接线缆、信号调理电路、数据采集及处理电路、工业控制计算机，各部分电路通过底端连接电路板进行连接；主机机箱上设有触摸式显示屏(4 )。
2.一种氧化锌避雷器绝缘状态带电检测方法，其特征是将如权利要求I所述的一种氧化锌避雷器绝缘状态带电检测装置通过接线端子得到一组三相避雷器的全电流信号，信号处理单元首先对三相电流信号进行处理，将三相电流信号进行I-V变换、放大和滤波处理，转换为可采集的电压信号；采集控制单元对信号进行A-D转换和数据处理，计算出避雷器的全电流和阻性电流值，并存储在采集控制单元的硬盘中；同时，采集控制单元将驱动触摸屏显示器，显示测量结果信息，并可通过触摸屏的输入，完成显示测量值和查看设备历史数据的功能切换。
3.根据权利要求2所述的一种氧化锌避雷器绝缘状态带电检测方法，其特征是所述的数据处理是将所采集的一组三相避雷器的全电流，通过傅里叶变换算法计算出三相电流的幅值Ia、Ib、I。、和矢量相位a a、a b、α。。认定Ib与Ub的夹角0b=85° ;则通过图2所示各矢量的位置关系可以得出
全文摘要
本发明属于避雷器绝缘状态带电检测的技术领域，尤其涉及一种氧化锌避雷器绝缘状态带电检测装置及方法，是一种对无间隙金属氧化锌避雷器绝缘状态进行带电检测的装置及新方法。本发明主机机箱采用CPCI式结构，主机机箱内设有测量连接线缆、信号调理电路、数据采集及处理电路、工业控制计算机，各部分电路通过底端连接电路板进行连接；主机机箱上设有触摸式显示屏。本发明能够在不需要引出电压互感器二次信号的情况下准确稳定的测量避雷器阻性电流，从而有效地获得避雷器在运行电压下的状态，保证设备的安全稳定运行。
文档编号G01R31/00GK102830319SQ201210349879
公开日2012年12月19日 申请日期2012年9月18日 优先权日2012年9月18日
发明者高强, 刘齐, 耿宝宏, 钟丹田, 王茂军, 李平, 原峰, 韩芳, 付殿涛 申请人:辽宁省电力有限公司电力科学研究院, 辽宁省电力有限公司沈阳供电公司, 东北电力科学研究院有限公司, 辽宁东科电力有限公司, 国家电网公司