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特高压直流避雷器在线监测方法研究

发表时间：2020/7/20 来源：《电力设备》2020年第8期作者：毛保广

[导读] 摘要：我国国土面积辽阔，但是人口密度分布特别不均匀，导致电能源在人口密集地方严重不足，但是在西北人口稀疏地方人均占有量严重过剩。

        （国网蒙东检修公司伊克昭换流站内蒙古通辽 028000）
        摘要：我国国土面积辽阔，但是人口密度分布特别不均匀，导致电能源在人口密集地方严重不足，但是在西北人口稀疏地方人均占有量严重过剩。针对这种资源不匹配的现象，国家设计出了特高压直流输电的战略方针，让全国电力系统联网，保证给每一个地区都能供应充足的电能源。但是远距离的输送特高压电流会遇到很多的自然条件的限制，输电线路也会受到很多自然因素的危害，尤其是雷电的袭击对远程输电线路的危害。
        关键词：特高压直流避雷器；在线监测；方法
        引言
        21世纪已经进入互联网时代，全国联网的电力发展战略，已经在全国电力系统逐步普及到位，全国电力联网给人们的供电问题带来更大的方便。在特高压输电线路上被雷电袭击的危险是非常大的，为了保证直流输电线路的安全可靠性，可以在换流站极母线上使用特高压直流避雷器对线路做保护，保护设备免受到雷电的损害，有效的保护设备能安全的运行。本文主要从特高压直流避雷器在线监测可使用的研究方法、特高压直流避雷器阻性泄漏电流，在线监测系统的研究方案，这两方面展开，做简单的论述。
        一、特高压直流避雷器在线监测可使用的研究方法
        特高压直流避雷器在现在的特高压输电系统上面的作用非常广泛，为了更好地为输电行业服务，采用的在线监测系统起到了非常大的作用，为了给在线监测系统提供可靠地研究数据，一定要采用合适的研究方法，只有方和选的合适，研究起来才能起到事半功倍的效果[1]。首先，可以选用零序电流法，因为特高压直流避雷器的伏安特性呈现的是非线性的状态，特高压直流避雷器里面的电流含有基波电流，和高次谐波电流，由于高次谐波电流对整个电路研究的影响不大，可以忽略不计，因此，总接地线的电流数量就是氧化锌避雷器的阻性泄漏电流，通过测量到的读数，就可以轻松地监测到避雷器当下的工作状态；其次，采用变系数补偿法，在实验设计中，通过对避雷针的工作电压，以及侧漏电流进行变换系数操作，通过实验操作，得到各次谐波分量，和总的泄漏电流的基波，经过计算，算出每一次谐波的补偿系数，经过多次改变系数的方法，可以有效的检测到避雷器的工作状态；最后，利用电场探头的谐波分析补偿法，电场探头分析法，可以有效的提高避雷器在线监测上面的监测效果，传统的补偿法安全性能特别差，广泛的采用电场探头谐波分析法，可以使用探头来提取电网里面的信号，可以得到相应的读数据，针对测量到的数据找到和泄漏电流之间存下的关系，最终通过分析测量数据，可以得到特高压直流避雷器地工作状态。特高压直流避雷器实际的工作状态，直接影响着整个特高压输电系统的工作情况，根据不同的研究方法，找到最适合自己输电线路在线监测的方案，通过监测系统得到的实时数据，在调整工作方案，优化设计，一定会给输电系统带来非常大的改善，为人类创造更大的价值，方便输电传输的多工作。
        二、特高压直流避雷器阻性泄漏电流，在线监测系统的研究方案
        随着近年来国家经济的迅速发展，人们对电能的需求量越来越大，特大功率输电系统受到更多人的青睐，但是输电线路长期暴露在户外，经常会受到雷电的袭击，因此避雷措施的使用是必不可少的，采用在线监测系统，可以有效的提高线路的安全性能[2]。首先，设计出避雷器阻性泄漏电流，使用在线监测系统的硬件设计原理图，提前将在线监测系统的原理图绘制出来，经过设计组的集体讨论，认为理论方案具有可行性，就可以将设计的理论图投入到后期的实验中；其次，设计组一定要设计出合理的在线监测方案，用传感器提取特高压直流避雷器阻性泄漏电流信号，放大器再将提取到的电流信号做放大处理，知道放大的电流信号能满足需要采集的数据要求，采集到的数据通过计算处理，将被测的电流信号通过数字信号绘制成数据曲线，通过数据曲线可以清晰地展示给大家，让大家清楚在线监测到的数据，以及避雷器阻性泄漏电流的情况，在后期的工作中有问题的地方可以有效的避免；最后，将第一次收集到的数据进行保存和分析，可以根据方案在进行多次试验数据监测，将多次实验的结果数据作对比，保证实验数据的真实性和可靠性，最后将试验成熟的参数和设计方案投入到实际运行中，为提高远程高压输电的工作效率提高有力的技术支持。特高压直流避雷器阻性泄漏电流在线监测系统设计图如图一所示。

        特高压直流避雷器阻性泄漏电流在线监测系统设计图图一
        三、结束语
        特高压直流避雷器在线监测的方法研究，对整个输电线路的研究是非常重要的。不管任何工程都必须要定时定期对线路做检测，通过监测到的数据可以看到原来的线路的工作状态，通过监测数据的比对，可以有效的对原有设备进行有效的改进设计。利用当下现今的科学技术，对系统进行改进，才能真正的提高避雷系统的工作可靠性，真正为人类在避雷系统上做出贡献，保证整个供电系统的安全可靠性。
        参考文献
        [1]龚敏, 何智强, 饶玉凡,等. 基于雷电冲击特性的带间隙氧化锌避雷器在线监测方法[J]. 电瓷避雷器, 2018, 285(05):127-131.
        [2]李军, 邵全, 周孟津,等. 配网线路避雷器雷电放电电流和吸收能量特性分析[J]. 电瓷避雷器, 2019, 000(004):131-135.
        作者简介
        毛保广（1990.10-）大学本科，男，汉族，河南方城，国网蒙东检修公司伊克昭换流站助理工程师，研究方向:换流站检修一次。