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.一种新方法来提取金属氧化物避雷器泄漏电流的阻性分量摘要： 要监视的 MO 避雷器退化，已进行了许多研究。避雷器的泄漏电流，尤其是，第三个谐波分量的阻性泄漏电流，众所周知，与 MO 避雷器的退化程度直接相关。为了从总漏电电流中提取的电阻组件，跨的避雷器端子电压通常会以及测量。虽然变电站的总泄漏电流的测量或其它装置很容易可以通过使用分流器或电流互感器、 电压的测量是比较困难的如果完全不可行。除了电压探测器的困难和危险的高电压访问，在某一个阶段的电压测量可能遭受来自附近阶段不洁净的电压参考中造成的干扰。本文介绍了一种新的方法从总漏电电流电压信号，无须提取阻性电流。它被指作为修改转移当前方法 (MSCM)。新修改电阻式当前组件提取总电流显示工作好的基于模拟以及实验结果的金属氧化物电涌避雷器泄漏转移当前的方法。新技术与常规补偿技术，尤其是电阻式主导的泄漏电流波形相比，很好。新技术有望简化的金属氧化物电涌避雷器监测阻性泄漏电流因为没有额外的高电压传感器，在商业上可用的设备，需要。其相应的好处是降低的成本和维护人员更安全工作程序。关键词：金属氧化物避雷器 ；退化的监测 ；阻性泄漏电流 ；补偿方法 ；修改当前的转移的方法 ；Matlab 仿真 一、 简介金属氧化物 (MO) 避雷器是具有高度非线性的电压电流特性的设备。MO 避雷器在其电源频率的工作电压，具有很高的抵抗，但然后阻值变为极低跨其终端应用浪涌电压时。良好的 MO 避雷器应其限制电压操作后返回到其原始状态。但是，MO 避雷器遇到某种因素如反复放电冲动电流、 高温和高湿度环境中，并不能忘的连续工作电压的退化。退化的 MO 避雷器近年来进行了大量研究。此外进行了许多研究，监测 MO 避雷器的退化。避雷器的泄漏电流，尤其是，第三个谐波分量的阻性泄漏电流，已知与 MO 避雷器的退化程度直接相关1-4。总漏电两个组件组成： 电阻和电容。为了从总漏电电流中提取的电阻组件，跨的避雷器端子电压通常会以及测量。电压信号是必需作为参考以便基于相位差，电容式当前组件可以建立2.电阻组件是可以得到的只是减去从总漏电电流的电容组件。虽然变电站的总泄漏电流的测量或其它装置很容易可以通过使用分流器或电流互感器、 电压的测量是比较困难的如果完全不可行。除了电压探测器的困难和危险的高电压访问，在某一个阶段的电压测量可能遭受来自附近阶段不洁净的电压参考中造成的干扰.本文介绍了一种新的方法从总漏电电流电压信号，无须提取阻性电流。它被指在本文件中作为修改转移当前方法 (MSCM)。阻性泄漏电流的提取使用所提出的方法，相比，采用现有的方法，这需要的电压信号测量的结果。二、 提取阻性泄漏电流的新方法作为一种简化的等效电路模型包括电容与非线性电阻分支的并行分支机构如图1所示，可以代表 MO 避雷器。图 1.简化模型形式的 MO 避雷器总漏电电流 (Ix) 避雷器的与没有受到电容组件 (Ic) 的矢量求和不随避雷器和阻性泄漏当前组件 (Ir) 各有不同的作为显示图 2 MO 避雷器的退化与退化。图2。矢量图的Ix,Ic和红外光谱所有的电流是时间相关,因此Ix、Ic和红外可以写成电阻电流分量,可以取得减去电容电流分量的总泄漏电流。减法在(2)可以描述的实现下面。方程(1)可以重写为在(IR)是电阻电流分量(包括所有谐波)。电阻电流分量可以简单地通过把另一个电容电Ic(t)与转移相位角,(3),所以计算阻性泄漏电流使用改性转移当前方法的算法如下所述。(a) 获取当前的总漏电的零过境时间引用。(b) 确定总漏电电流的频率。(c) 通过引入一个季度期间延迟到总漏电电流获取新的波形。(d) 总和总泄漏电流波形变卖延迟波形。(e) 确定求和波形的峰值的时间。这次对应于电阻式当前组件的高峰时间。(f) 使用的高峰时间在 (e) 确定获得电容式当前组件，相等于一个季度的峰值时间的期间之前或之后的电阻组件的高峰时间。(g) 确定电容组件从原始的泄漏电流波形的高峰值。(h) 生成电容的漏电电流的峰值时间、 峰值和检测到的频率的基础。(i) 通过电容的漏电电流从总漏电电流中减去获得阻性泄漏电流。对于算法框图如图 3.Fig 所示。图 3.新方法算法的块图三、 方法新的阻性分量提取方法首先是使用 Matlab 7.0.1 软件模拟的。典型金属氧化物浪涌避雷器总泄漏电流是通过添加一个电容当前组件和阻性的当前组件生成的。使用了典型的高峰值，高于电容式峰值、 电阻式高峰期。电阻式当前组件，反过来，出席的所有主要谐波，即第 1、 第三、 第 5、 7、 和第 9 次的谐波总和。再次，使用了谐波成分的典型的高峰值。新方法算法然后应用到生成总漏电电流和使用没有其他信息了。模拟，即提取阻性分量的结果然后被比作最初生成阻性分量。值得注意到这里的新的萃取方法行之有效。进行了实验也确定的电阻式组件泄漏当前使用的常规武器 （补偿方法） 以及新的方法。俄亥俄州黄铜 12 kV 的泄漏电流额定、 5 岁的李嘉诚氧化锌避雷器在各种应用电压测量。测量总泄漏电流和电压跨避雷器。现有传统的阻性分量提取方法，需要的电压测量。总漏电电流测量使用 10 k 电阻分流 （电源电阻器） 和使用具有比 686:1 的电容分压的电压。由泰克 TDS3025 数字示波器捕获泄漏电流和电压信号。成立的实验室是在图 4 中所示。跨氧化锌避雷器泄漏电流和电压测量设置实验4四、 结果和讨论A结果1.模拟结果图 5 分别显示 Matlab 生成的电阻、 电容和总泄漏电流波形。电阻式当前组件包含第 1、 3、 5、 7、 和第 9 次的谐波分量。 图 5.Matlab 模拟当前波形 (a) 电阻组件、 (b) 电容组件和 (c) 总泄漏当前生成的 Fig.5c 然后应用于新的总泄漏转移当前方法算法。首先，由 90 度图 6a 中绿色曲线给转移了总漏电电流。然后，转移的当前已添加到原始总漏电电流给新的波形，如图 6b 所示。时代的新的波形在其最大值，然后注意到 (例如 tr)。高峰时间对应峰值阻性电流。以来，电压是与电阻式当前，高峰时间阶段还对应的电压也处于最大值的时间。从这一信息，可以推断出电容元件的高峰值发生在季期间之前和之后这些电阻式高峰时间 (例如 tc)。电容组件的繁忙程度，然后由相同的 tc，阅读相应价值的原始总漏电电流 (Ic = 在 Fig.6a-10）。使用已知的频率、 峰值时间和迄今所取得的高峰值信息，电容式当前组件可以然后生成 c 图 6 中所示。最后，电阻式当前组件 (图 6 d) 是从原始总漏电电流 (图 6a （蓝色） 减去电容组件 （图 6 c） 中获得。电阻式当前组件作为 d 图 6 所示完全是一样的如图 5a 所示。这显示修改后的转移当前方法工程好而无须在所有与常规方法电压测量。图 6.插图的修饰转移当前方法 (a) 总泄漏电流和转移总泄漏电流 (绿色曲线)，(b) 求和的两个波形 (a)、 (c) 生成电容式当前组件和 (d) 提取电阻式当前组件。2实验结果图 7a 显示使用 12 测量泄漏电流波形 kV 额定、 5kA 金属氧化物避雷器。跨避雷器几乎额定的电压。因此，如预期，总漏电电流由电阻组件为主。图 7b 显示原始的泄漏电流 （蓝色）、 季度周期转向泄漏电流 （绿色） 和求和波形 （红色）。电容式当前组件然后生成 （未显示） 和随后从原始的泄漏电流中减去。结果是电阻式电流波形图 7 c 中所示。显然，峰值电阻式当前组件是 0.7mA。图 7 测量的泄漏电流 (a) 和提取电阻式当前组件 (c) 使用的新方法图.提取电阻式组件使用修改转移当前方法 (MSCM) 及补偿方法的比较B.讨论仿真研究已证明的拟议的新方法来提取的阻性分量的泄漏电流运作良好。它清楚地表明模拟阻性电流忠实转载使用新的萃取方法。实验数据证明可以在字段中成功应用的新方法。图 8 显示了使用新获得的结果之间的比较修改转移当前方法与常规补偿方法。这两个波形几乎显示良好比较互相重叠。略有差别，最多可有 5%左右，是观察到。这可能是由于测量误差和谐波影响 5。从这个角度来看，新的方法可以用作新的、 简化的手段，金属氧化物电涌避雷器退化监测不高电压测量可以是代价高昂和高昂在某些应用程序的需要。五、 结论新修改电阻式当前组件提取总电流显示工作好的基于模拟以及实验结果的金属氧化物浪涌避雷器泄漏转移当前的方法。新技术与常规补偿技术，尤其是电阻式主导的泄漏电流波形相比，很好。新技术有望简化的金属氧化物电涌避雷器监测阻性泄漏电流因为没有额外的高电压传感器，在商业上可用的设备，需要。其相应的好处是降低的成本和维护人员更安全工作程序。参考文献1.L.周，et al，A研究变量系数补偿方法及性能诊断的氧化锌避雷器的运行状态检测，卷 13、 电动技术交易。6 号，1998 年 12 月。2.J.Lundquist，et al，新方法对于测量阻性泄漏当前的金属氧化物浪涌避雷器中服务、 汇刊。关于电源交付，期，1990 年 11 月，第 4 期。3.J.唐，et al，研究