阻性电流

避雷器阻性电流的增长是判断避雷器故障的最重要参数。受多种因素影响，现场实测的避雷器泄漏电流已经不是避雷器本体的电流，且计算阻性电流，需要电压相位，而现场获取电压相位信号也很不便，避雷器监测传感器可以有效解决以上问题，避雷器监测传感器采用高精度电流互感器及先进的无线同步技术，准确采集避雷器泄漏电流的幅值和同步相位信息。同时结合环境参量，采用智能算法计算避雷器阻性基波电流增长率，无需采集母线电压信号。传感器本体直接并接避雷器泄漏电流表，安装简单方便。传感器采用低功率无线接入网通信协议，有效控制了传感器通信功耗(μW级)，采用可在严苛环境下可长时间稳定放电的进口工业级锂亚酰胺氯电池，可实现对避雷器长期监测。

氧化锌避雷器作为限制过电压的主要设备在电网中得到了广泛使用，检修试验人员需要对其运行状态做出准确判断，带电检测是掌握避雷器运行状况的重要手段，能够在不停电的情况下有效查找设备缺陷。检测实例表明，氧化锌避雷器泄漏电流的阻性分量会受到温度的影响，因此，作者在实验室中对氧化锌阀片进行了测试，随温度升高，阻性电流值也相应增大，通过试验结果总结得出了阻性电流随温度变化的规律。利用研究成果，能够修正温度对测试结果的影响，使得泄漏电流的阻性分量能够更真实地反应设备特性。

随着氧化锌避雷器（MOA）在电力系统中的广泛应用，及时获知MOA的运行状态，对MOA进行阻性电流带电测试具有越来越重要的意义。现有的避雷器带电测试仪电压量获取一般有从电压互感器二次侧获取和利用感应板获取两种方式。从电压互感器二次侧获取电压信号，存在误碰端子导致运行中的电压互感器短路，引起保护误动造成大面积停电事故的风险。感应板测量方法则受电场干扰很大，通常稍微移动位置或者角度就会直接导致结果严重超标，测量误差无法满足试验要求。我们设计了一种新型的无线测量电压相位的仪器，既避免了PT端子箱接取二次电压，又能在技术上消除周围电场的干扰，在降低测量风险的同时大幅提高了测量精度。该项目于2015年通过了长沙理工大学、湖南省电力公司专家组成的专家组的验收，该仪器获得了国家发明专利。

本专利属于电力设备保护领域。避雷器运行故障具有潜伏性、突发性、不易监测等特点，同时其运行电流受环境温度、电网谐波等干扰因素的影响较大，降低了其监测准确性。如何抑制干扰因素对信号采集的影响，提高避雷器在线监测准确率，是电力设备保护领域迫切需要解决的难题。在本专利之前，避雷器运行状态监测方法主要包括谐波分析法和容性补偿法两种。本发明提出对温度、谐波进行主动修正，同时利用云端服务器对阻性电流进行谐波分析，创新提出基于差值平均法的故障判据。与已有技术相比具有突出的实质性改进，实现了避雷器在线监测技术的突破。 本专利所主张的避雷器运行状态在线监测与诊断方法，主要针对变电站避雷器目前的监测现状提出，具有较强的灵活性和可扩展性，可适应智能电网的发展，同时亦可推广至全省及全国其它电网，具有巨大的社会效益：一、在线监测数据为判断避雷器的运行状况提供了极为重要的依据，有益于进一步完善避雷器在线监测手段和巡视检查制度、不断探索并逐步建立以避雷器实际状态为检修维护依据的科学检修方式，同时为变电运行、检修、管理人员提供了实时、直观而全面的设备状态信息，为及时发现设备的异常和缺陷提供了准确的数据，极大地减轻了生产运行人员现场巡检和检修维护的工作量提高电网运行水平和运行可靠性，促进巡检模式的转变以及状态检修的完善；二、开展避雷器的设备评估和状态检修，可以改变不合理的定期维修制度，根据各种监测、试验、分析、判别方法和数据变化规律及趋势，结合前期出现的征兆和系统的历史与现状信息，考虑环境因素，对避雷器运行状态进行评估，判断其属于正常或不正常方式，发现潜伏性故障，并对异常状态做出预警，以便运行人员及时加以处理，有助于减少设备的重复停电或不必要停电，同时，降低了运行维护的成本，提高了资金和资源的使用效率，减少了日常维护工作量，有效提升了集约化管理水平，减少人力、财力浪费，提高了供电可靠性。