氧化锌避雷器在线监测及专家诊断系统

【摘要】氧化锌避雷器是一种用来保护电力系统中各种电力设备的装置,它的正常工作对电力设备乃至整个电力系统具有非常重要的意义。氧化锌避雷器在运行过程中,当避雷器内部阀片老化、受潮以及表面污秽时,总泄漏电流变化不大,但是占总泄漏电流10-20%的阻性电流却大大增加,故阻性电流才能灵敏反映氧化锌避雷器的劣化过程。由于氧化锌阀片的电阻具有非线性伏安特性,流过的阻性电流含有基波、三次、五次及更高次谐波,其中阻性电流的基波分量的大小不受电网电压高次谐波的干扰,且能可靠的反映避雷器的劣化状况,所以本文将阻性电流的基波作为避雷器劣化程度的判断依据。本文在调研国内外对避雷器在线监测研究的基础上,结合实际项目采用谐波分析法设计了避雷器在线监测及专家诊断系统。系统采用PIC18F4520和ATT7022C相结合的硬件架构测量避雷器阻性电流的基波有效值；以IEC60870-5-103作为通信协议,通过RS-485总线将数据以有线方式实时上传到上位机或是连接GPRS模块经过网络将数据远程发送至上位机。上位机中的专家诊断系统根据避雷器在线监测仪提供的实时监测数据,结合历史数据和环境参数,对氧化锌避雷器整体状态进行分析和判断。本系统采取了很多抗干扰措施,准确的测量了氧化锌避雷器的总泄漏电流有效值、阻性电流基波有效值等反应避雷器运行状况的特征量。本系统于2012年12月在黄山新潭变电站投入运行至今,系统测得35KV氧化锌避雷器的总泄漏电流在200μA上下波动,阻性电流在20μA上下波动,测量结果符合此电压等级的氧化锌避雷器泄漏电流理论值。整套系统测量数据准确,现场运行稳定可靠。
【作者】吴朦朦；
【导师】易波；
【作者基本信息】中国科学技术大学，微电子学与固体电子学，2014，硕士
【关键词】氧化锌避雷器；阻性电流；谐波分析法；在线监测；专家诊断系统；

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