基于电场探头及电流传感器的MOA运行状态带电检测方法研究

作为一种电力保护设备，金属氧化物避雷(MOA)运行状态的准确识别是确保电网安全高效运行的前提之一。针对传统MOA运行状态检测方法中存在的检测准确性低，无法进行带电检测等问题，笔者提出了一种基于各次谐波原理的MOA非接触式带电检测方法。该方法采用一种改进的差分式电场探头和钳式电流传感器(CT)实现对于MOA电压与电流的信号采集，在此基础上对两路信号进行快速傅里叶变换(FFT),得到阻性电流等参数以实现对于MOA的检测。本研究开发了样机，详细介绍了样机的结构，推导了其传递函数，并分别对正常运行状态的MOA、老化和受潮的MOA进行了测试试验。结果表明，该样机能够准确采集到MOA阻性全电流、阻性基波电流及阻性3次谐波电流等参数，正常运行状态时幅值大小分别为23μA、17μA、5μA,受潮、老化相关状态下，阻性基波电流分别达到35.3μA和30.2μA,阻性3次谐波电流分别达到6.2μA和15.1μA,针对3种状态样机检测结果与在线监测系统基本保持一致，电流相对误差可达0.5%,且与已有文献相吻合，说明所开发样机符合MOA带电检测要求，具有良好的工业应用价值。     

多结构元素并行复合形态滤波方法在MOA在线监测信号处理中的应用研究

基于数学形态学基本原理,构造了一种多结构元素并行复合形态滤波器并应用于金属氧化物避雷器(MOA)在线监测信号处理中。该滤波方法可以在滤除随机、脉冲等多种干扰的同时,将强干扰背景下的MOA泄漏电流提取出来,较之小波阈值和传统形态滤波方法更为有效。MATLAB仿真和实测信号的分析表明,该方法通过选取合理的结构元素,可以准确提取泄漏电流信号,大幅度提高信噪比,有利于MOA故障诊断。     

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。     

运行中MOA状态检测试验数据判析

阐述了运行中金属氧化物避雷器(MOA)状态检测方法,即停电例行试验、在线监测、带电试验,并分析了各检测项目的试验数据判析方法。提出运行中MOA状态检测应以带电试验为主,其他方法为辅参考MOA运行工况、检修情况进行。在进行MOA性能评价时,应综合分析判断各种检测数据,基于比较法进行全面、正确的评价,以提高MOA安全运行的可靠性。     

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。     

一起110kV金属氧化物避雷器事故分析

针对一起110 kV金属氧化物避雷器MOA在运行中爆炸事故,通过现场检查、试验和解体分析,确定MOA密封不良导致内部受潮。MOA内部受潮劣化后,其运行电压下全电流及阻性电流均增大。在遭受雷击后,MOA发生击穿事故。对此应加强巡检、带电检测和在线检测等多种措施来避免此类事故。     

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。     

电位分布法带电检测500 kV氧化锌避雷器内部缺陷的研究

MOA作为电力系统中限制过电压的主要设备之一,其性能的优劣直接关系到电力设备的安全运行。对MOA的不同运行状况、不同受潮部位进行了试验分析,通过光纤场强测试仪对MOA在不同运行状况下的沿面纵向场强及电位分布特性进行了研究,确定了避雷器在正常及不同受潮部位下沿面纵向场强及电位的分布特性。通过现场试验验证了光纤场强法在MOA带电检测中的有效性,同时也为MOA现场带电检测提供了新的途径。     

综合消噪算法在金属氧化物避雷器在线监测中的应用

金属氧化物避雷器(MOA)泄漏电流可作为判断其老化的依据。针对实际测量的MOA泄漏电流中存在干扰信号将原始泄漏电流信号覆盖问题,提出卡尔曼滤波和离散平稳小波组合的综合消噪算法。首先使用离散平稳小波将泄漏电流信号分解为细节信号和逼近信号,其次对逼近信号和细节信号滤波进行卡尔曼滤波,最后将滤波后的逼近信号和部分细节信号进行重构,得到消噪后的泄漏电流信号,并首次提出适应于MOA老化的泄漏电流模型对该算法进行仿真验证。研究表明,该综合消噪算法消噪效果明显优于单独使用卡尔曼滤波和离散平稳小波,经过消噪后的泄漏电流波形信噪比明显提升,可从波形上对MOA是否老化进行判断,为MOA在线监测提供依据。     

氧化锌避雷器运行中劣化的检测研究

通过对进口及国产氧化锌避雷器(MOA)运行事故的分析,认为当前常用的在线检测方法还不能完全判断因密封不良而劣化的MOA及预防事故的发生.并通过模拟试验指出检测MOA的绝缘电阻R值是判断这类MOA劣化的有效方法之一,并给出R的理论值及实测值范围.     

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。     

从IEC、IEEE、GB等标准看配电类金属氧化物避雷器的技术发展

结合IEC60099-4、IEEE Std C62. 11和GB/T 11032等标准历年版本相关内容的修订情况,对配电类金属氧化物避雷器(metal-oxide surge arresters,以下简称MOA)的技术发展进行了综述。从相关标准中关于配电类MOA的电气负荷联合作用试验(动作负载试验)程序的角度从发,梳理了相关技术要求和试验方法的变化历程,并结合配电类MOA的实际运行工况,对3类标准进行分析比较。IEC、IEEE标准对MOA的各种电气负荷联合作用的试验处理的方法和总体思路基本一致,但在试验程序和技术细节上有差异。当前IEC、IEEE有效版本都是采用8/20雷电冲击电流波形对配电类MOA注入能量或电荷量,符合配电类MOA的实际工作状况。GB/T 11032正在修订,希望能够有更多我国在配电类MOA中的科研成果和运行经验写入其中,推动配网MOA的技术发展。     

用MOA限制EHV电网中合闸过电压

从技术经济角度,闸述了取消断路器合闸电阻用MOA(金属氧化物避雷器)限制EHV(超高压)电网中合闸(含重合闸)过电压的必要性和可能性,计算分析了系统断路器在有、无合闸电阻的情况下合闸过电压大小,以及接入MOA后MOA对这种过电压的限制作用,研究了MOA在系统中的工作条件和系统对MOA的技术要求,介绍了确定MOA参数的方法.     

MOA的密封试验及其判别方法

介绍了MOA负压检漏的操作注意事项。指出在用水作介质的MOA的密封试验后，用0．75直流1mA电压下漏电流的变化率来判别MOA是否泄漏是不适宜的，并且指出MΩ表判别法的检测灵敏度高，简单易行，值得推广。     

特高压变电站金属氧化物避雷器带电检测试验数据分析

运行电压下的全电流及阻性电流测试是日常判断金属氧化物避雷器(MOA)性能状态的重要方法,不同于一般的500 kV变电站,特高压变电站MOA由于诸多被放大的因素影响,有时带电检测数据按照规程不能轻易判断MOA当前的状态。对特高压变电站金属氧化物避雷器(MOA)两年的带电检测数据进行分析,对其中的规律进行总结,并提出若干建议,对特高压MOA的运行及维护具有一定的指导意义。     

一起金属氧化物避雷器缺陷数据的分析及预防措施

对一起220 kV线路金属氧化物避雷器(MOA)运行过程中全电流异常增大的原因进行了分析和处理.针对现场MOA内部受潮劣化后,其运行电压下全电流及阻性电流均增大,尤其是阻性电流分量幅度增加更快的特点,对避雷器进行带电检测试验、停电试验和解体检查,证明了红外测温、阻性电流测量可及时准确发现M0A受潮的内部故障.     

MOA在线监测系统几个问题的研究

讨论了一套MOA在线监测系统中的几个问题,提出了一种全新的泄漏电流信号的测量方法,就系统屏蔽和软件后处理中的一些普遍问题提出了自己的观点。     

神经网络在MOA在线监测中的应用研究

由于MOA的在线监测中周围环境（如温度，湿度，降雨等）对其测量结果有相当大的影响，所以难以正确判断其运行状态。本文将环境条件用模糊理论进行处理，根据神经网络具有高度非线性映射的能力，从而做到清晰地判定MOA运行状态，这一方法很大程度上排除了环境对测量的影响，最后给出一例用以表明这一方法的有效性。     

小波变换应用于金属氧化物避雷器在线监测信号处理的研究

利用小波分析可以同时在时域和频域进行局部分析的特点,将其应用于具有较大现场干扰背景的金属氧化物避雷器(以下简称MOA)泄漏电流在线监测的信号处理,对混合了噪音的原始信号进行小波分解,实现真实信号和噪音的分离,并进行了计算机仿真,证明这个方法是有效的。     

暂态冲击负荷下MOA热散逸特性及影响因素研究

通过多起无间隙金属氧化物避雷器(以下简称MOA)事故的分析和研究,发现热崩溃在MOA损坏事故中占据很高比例.运行条件下,在MOA承受冲击负荷的过程中若发热高于散热则电阻片温度会累积升高,最终导致MOA热崩溃.MOA呈现的热散逸特性与暂态冲击负荷、MOA结构、元件材料、荷电率等因素有关,因此研究MOA的热散逸性及影响因素对MOA的设计和安全运行具有重要意义.本研究以典型35 kV复合外套MOA和瓷外套MOA为例,从暂态冲击负荷、MOA结构、荷电率以及表面污秽几个方面对MOA热散逸特性展开研究,获得了MOA热散逸特性及各因素对MOA热散逸特性的影响规律.