一种避雷器的阻性电流测量装置及方法与流程

本申请涉及避雷器试验的，特别是涉及一种避雷器阻性电流测量装置及方法。

背景技术：

1、避雷器是电力系统的重要保护电器，已在电力系统中广泛应用，避雷器的可靠性关系到电力系统的安全运行。避雷器在持续电压下，流过泄漏电流(持续电流)，持续电流由容性电流分量和阻性电流分量组成，正常情况下容性电流较大，阻性电流较小，当避雷器性能劣化或受潮时，小电流伏安特性曲线会右移，即阻性电流变大，因此，在gb/t11032中已将阻性电流的测量作为避雷器的型式试验、例行试验及验收试验的项目，而目前在对电器产品试验的工频试验装置中多用电容分压器，但是实际测量避雷器的阻性电流时由于电容分压器存在介质损耗，电容分压器的一次电压相量和二次电压相量存在相位差，会导致测量避雷器的阻性电流的准确性低。

技术实现思路

1、本申请提供了一种避雷器阻性电流测量装置及方法，通过补偿电流波形，调节移相阻抗的电容值和幅值补偿阻抗的电阻值，减小不同的电容分压器的介质损耗和角差变化大而产生的影响，从而提高了避雷器的阻性电流测量的准确性。

2、第一方面，本申请提供了一种避雷器阻性电流测量装置，该装置包括：幅值补偿单元、电流移相单元和测量运算单元；

3、幅值补偿单元包括电容分压器高压臂、幅值补偿支路阻抗、幅值补偿阻抗和电容分压器低压臂；电流移相单元包括电流采样阻抗和移相阻抗；

4、电容分压器高压臂与电容分压器低压臂串联连接组成电容分压器；幅值补偿支路阻抗与幅值补偿阻抗串联连接，并与电容分压器低压臂并联连接；

5、电流采样阻抗与避雷器试品串联连接，并与移相阻抗并联连接；

6、测量运算单元通过同轴屏蔽电缆分别与电容分压器低压臂、幅值补偿阻抗、电流采样阻抗和移相阻抗连接。

7、可选地，电容分压器与避雷器试品和交流电源并联。

8、可选地，幅值补偿支路阻抗为电容器，电容器类型包括陶瓷电容器、云母电容器和玻璃膜电容器，电容器的电容值范围为100pf～500pf。

9、可选地，幅值补偿阻抗为可调电阻器，可调电阻器的调节范围为0.1mω～5mω。

10、可选地，电流采样阻抗为电阻，电阻类型包括金属膜电阻和碳膜电阻，电阻的阻值范围为1kω～5kω。

11、可选地，移相阻抗为可调电容器，可调电容器的电容值范围为0.1μf～20μf。

12、可选地，测量运算单元具有通信接口，通过通信接口实现联网和数据交换，测量运算单元类型包括示波器和计算机。

13、第二方面，本申请提供了一种避雷器阻性电流测量方法，应用于避雷器阻性电流测量装置，避雷器阻性电流测量装置包括幅值补偿单元、电流移相单元和测量运算单元，该方法包括：

14、测量运算单元采集幅值补偿单元中幅值补偿阻抗的电压信号和电流移相单元的电压信号；

15、测量运算单元根据电压信号进行变换和运算，获得补偿后的电流波形；

16、测量运算单元根据补偿后的电流波形的对称情况，分别调节幅值补偿阻抗的电阻值和移相阻抗的电容值，获得对称电流波形；

17、测量运算单元读取对称电流波形的峰值，即为避雷器试品的阻性电流峰值。

18、可选地，测量运算单元根据电压信号进行变换和运算，获得补偿后的电流波形，包括：

19、测量运算单元将电压信号的波形进行阻抗变换，获得幅值补偿电压波形和需要测量的电流波形；

20、测量运算单元将幅值补偿电压波形和需要测量的电流波形进行相减，获得补偿后的电流波形。

21、可选地，该方法还包括：

22、测量运算单元采集分压器低压臂的电压信号；

23、测量运算单元将分压器低压臂的电压信号的波形进行阻抗变换，获得需要测量的电压波形；

24、测量运算单元读取需要测量的电压波形的峰值，即为施加在避雷器试品的电压峰值。

25、由此可见，本申请具有如下有益效果：

26、本申请提供了一种避雷器的阻性电流测量装置及方法，通过测量运算单元采集幅值补偿单元的电压信号和电流移相单元的电压信号；将采集获得的电压信号进行变换和运算，可以补偿测量的电流波形中的容性电流分量，从而获得补偿后的电流波形；再根据补偿后的电流波形的对称情况，分别调节幅值补偿阻抗的电阻值和移相阻抗的电容值，使得每半个周波内电流波形对称，获得对称电流波形，补偿了电容分压器的介质损耗而产生的相角差，提高了避雷器的阻性电流测量的准确性。因此可以测量避雷器阻性电流，利用测量运算单元读取对称电流波形的峰值，即为避雷器试品的阻性电流峰值，从而完成阻性电流的测量。

技术特征：

1.一种避雷器阻性电流测量装置，其特征在于，所述装置包括：幅值补偿单元、电流移相单元和测量运算单元；

2.根据权利要求1所述的避雷器阻性电流测量装置，其特征在于，所述电容分压器与所述避雷器试品和交流电源并联。

3.根据权利要求1所述的避雷器阻性电流测量装置，其特征在于，所述幅值补偿支路阻抗为电容器，所述电容器类型包括陶瓷电容器、云母电容器和玻璃膜电容器，所述电容器的电容值范围为100pf～500pf。

4.根据权利要求1所述的避雷器阻性电流测量装置，其特征在于，所述幅值补偿阻抗为可调电阻器，所述可调电阻器的调节范围为0.1mω～5mω。

5.根据权利要求1所述的避雷器阻性电流测量装置，其特征在于，所述电流采样阻抗为电阻，所述电阻类型包括金属膜电阻和碳膜电阻，所述电阻的阻值范围为1kω～5kω。

6.根据权利要求1所述的避雷器阻性电流测量装置，其特征在于，所述移相阻抗为可调电容器，所述可调电容器的电容值范围为0.1μf～20μf。

7.根据权利要求1所述的避雷器阻性电流测量装置，其特征在于，所述测量运算单元具有通信接口，通过所述通信接口实现联网和数据交换，所述测量运算单元类型包括示波器和计算机。

8.一种避雷器阻性电流测量方法，其特征在于，应用于避雷器阻性电流测量装置，所述避雷器阻性电流测量装置包括幅值补偿单元、电流移相单元和测量运算单元，所述方法包括：

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述测量运算单元根据所述电压信号进行变换和运算，获得补偿后的电流波形，包括：

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

技术总结
本申请公开了一种避雷器的阻性电流测量装置及方法。在上述装置中，包括幅值补偿单元、电流移相单元和测量运算单元，幅值补偿单元包括电容分压器高压臂、幅值补偿支路阻抗、幅值补偿阻抗和电容分压器低压臂；电流移相单元包括电流采样阻抗和移相阻抗；通过测量运算单元采集幅值补偿阻抗和电流移相单元的电压信号；将电压信号进行变换和运算，获得补偿后的电流波形；再根据补偿后的电流波形的对称情况，调节幅值补偿阻抗的电阻值和移相阻抗的电容值，获得对称电流波形，补偿了电容分压器的介质损耗而产生的相角差，提高了避雷器的阻性电流测量的准确性。因此可以利用测量运算单元读取对称电流波形的峰值，即为避雷器试品的阻性电流峰值。

技术研发人员：何计谋,祝嘉喜,刘勇琦,张一鸣,许瑞凯,周鹏,闫雷雷,苟诗琪
受保护的技术使用者：西安西电避雷器有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17