基于容性设备泄漏电流的电网电压重构及MOA阻性电流测量研究

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金属氧化物避雷器(MOA)是抑制电网过电压、保护其他设备免受过高电压侵袭的电气设备。MOA阀片具有非常优异的非线性特性,因此无内部串联间隙,但在工频电压作用下,MOA阀片上流过持续的泄漏电流,该电流的阻性分量导致MOA发热和损耗,同时也是其阀片受潮和劣化的反映。故监测MOA阻性电流对反映其绝缘状态十分重要。测量MOA阻性电流需要对电网电压和MOA全泄漏电流进行同步测量。目前电压信号通常通过电压互感器二次侧获取,MOA阻性电流在线或带电检测装置接入互感器二次端子时会引发二次侧短路,影响电网的运行安全。基于目前电压获取方法的不足,本文研究一种基于容性设备泄漏电流重构电网电压,提取MOA阻性电流的方法,从而克服在MOA阻性电流测量采样电网电压时存在的安全性与稳定性的不足,具体做了如下工作:(1)研究MOA阀片老化与阻性电流的关联关系,开展MOA阀片的加速老化实验,分别从阀片介电谱曲线(FDS)和直流伏安特性曲线,研究MOA阻性电流与其老化程度的关系。(2)研究容性设备简化高频模型和基于泄漏电流的电网电压重构算法。基于容性设备的预防性试验和FDS试验数据,建立容性设备的工频和简化高频模型;研究通过容性设备等值模型与泄漏电流的电网电压重构算法。(3)搭建基于容性设备泄漏电流的电压重构仿真,仿真研究多种谐波电压叠加的电压重构,并进行误差分析;搭建真型容性电气设备的任意高压波形下泄漏电流测试平台,将重构电压与测试电压进行对比分析。(4)搭建基于容性设备泄漏电流重构电压的MOA阻性电流实验平台。研究无电压互感器电压参考的MOA阻性电流准确测量方法,并进行误差分析;编写基于电压算法的MOA阻性电流检测软件。
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