专利名称：无电压参考量检测避雷器阻性电流的监视方法
技术领域：
本发明涉及一种监视方法，尤其涉及一种无电压参考量检测避雷器阻性电 流的监视方法。
背景技术：
避雷器的泄漏全电流包含了容性泄漏电流和阻性泄漏电流两个部分。其中 阻性泄漏电流是真正反映避雷器运行状态的技术参数。由于阻性泄漏电流的 检测常少见上必须采样泄漏全电流和电压，通过计算电压和泄漏全电流的夹角， 然后利用三角函数关系推算出阻性泄漏电流。阻性泄漏电流通常情况下只占
泄漏全电流的10% 15%，经过两次乘法计算得出的阻性泄漏电流值'误差已经比 较大。造成常规检测方法的两个致命缺陷检测精度较差、无法真实反映避雷 器工作状态。检测成本较高，由于需要使用采样电压的高压PT，无法推广。
发明内容
本发明克服了现有技术中的不足，提供一种无电压参考量检测避雷器阻性 电流的监视方法，实现了得出的阻性泄漏电流值误差较小，检测精度较高、能 过较好地反映避雷器工作状态。检测成本较低，易于推广。
本发明通过下述技术方案予以实现 一种无电压参考量检测避雷器阻性电
流的监^f见方法，包括以下步骤
采样步骤S1，同步采样固定周期的泄漏全电流信号获得泄漏全电流波形； 滤波步骤S2，对采样泄漏全电流信号进行滤波，确保泄漏全电流波形的纯
净度；
确定容性电流最大值步骤S3，利用经过滤波步骤S2滤波后的泄漏全电流 波形，确定容性泄漏电流最大值；
计算阻性电流最大值步骤S4，利用经过滤波步骤S2滤波后的泄漏全电流 波形，计算阻性泄漏电流最大值；计算阻性电流平均值步骤S5，计算阻性泄漏电流平均值作为监视值。
所述的无电压参考量检测避雷器阻性电流的监视方法，其中获得泄漏全电 流波形是通过以下的任何一种或者全部两种方式获得的
方式一、采样一个周期的泄漏全电流信号，采样点数不少于128点，获得 整个周期的泄漏全电流波形；
方式二、采样半个周期的泄漏全电流信号，采样点数不少于64点，推算 另外半个周期的信号，从而获得整个周期的泄漏全电流波形。
所述的无电压参考量检测避雷器阻性电流的监视方法，其确定容性电流最 大值步骤S3中的检测容性泄漏电流最大值无需常规检测所必需的电压参量， 是通过从周期泄漏全电流信号全波信号中的函数单调递增段内的一固定点寻 找到第一个正极值点，并将此正极值点设为容性泄漏电流的峰值。
所述的无电压参考量检测避雷器阻性电流的监视方法，其计算阻性电流最 大值步骤S4中的计算阻性泄漏电流最大值是在电压参量没有实际参于测量和 计算的情况下，采用以下的任何一种、两种或者全部三种方式获得的；
方式一分离周期泄漏全电流信号的全波信号计算阻性泄漏电流，阻性泄 漏电流是通过公式IR(t-KT)=Ix(t-KT)-ICMxCOS[(t-tCM-KT) x2;r/T]来计算获得 的，同时可确定阻性电流的峰值U和有效值IR，其中h(t-KT)为泄漏阻性电流，
T为全电流周期，K为周期数，t为周期T内的任意时刻，UM为对应IcM的时刻，
取值为正负无穷范围内的整数，同时获得周期性的泄漏阻性泄漏电流波形；
方式二同时依据电容与电阻的相位特性，由容性泄漏电流最大值在泄漏 全电流波形相位位置直接推算出阻性泄漏电流的最大值。在该泄漏全电流信号 的某个周期全波信号中寻找函数单调递增的第一个正极值点，并把它设为容性 泄漏电流的峰值，根据其相位位置，确定阻性泄漏电流峰值；
方式三同时对所获得的泄漏全电流波形进行时域与频域之间的转换，根 据基波和三次谐波的关系，计算出阻性泄漏电流的最大值。
所述的无电压参考量检测避雷器阻性电流的监视方法，其中同步采样是指 每次周期采样的启动时刻与泄漏全电流波形的某一固定相位保持一致，采样的 第一点电信号值在误差范围内是一致的，是利用高精度且分辨率不小于10位 的模数转换器进行的。所述的无电压参考量检测避雷器阻性电流的监视方法，其采样步骤Sl中
的同步采样是指每次周期采样的启动时刻与泄漏全电流波形的某一固定相位 保持一致，采样的第一点电信号值在误差范围内是一致的，是利用高精度且分
辨率不小于IO位的模数转换器进行的。
所述的无电压参考量检测避雷器阻性电流的监视方法，其滤波步骤S2中 的对采样泄漏全电流信号进行滤波，使用软硬件方法或者模拟和数字滤波算 法，滤波的连续取点数不少于5个连续采样点。
由于采用上述技术方案，本发明提供的无电压参考量检测避雷器阻性电流的 监视方法具有这样的有益效果实现了得出的阻性泄漏电流值误差较小，检测精 度较高、能过较好地反映避雷器工作状态。检测成本较低，易于推广。
图1是本发明的无电压参考量检测避雷器阻性电流的监视方法的流程图； 图2是本发明的无电压参考量检测避雷器阻性电流的监视方法的阻性泄漏电流 波形图。
具体实施例方式
下面通过具体实施方式
对本发明作进一步详细描述。 一种无电压参考量检测避雷器阻性电流的监视方法，包括以下步骤 同步采样一个周期的泄漏全电流信号，采样点数不少于128点，获得泄漏
全电流波形；每次周期采样的启动时刻与泄漏全电流波形的某一 固定相位保持
一致，采样的第一点电信号值在误差范围内是一致的，采用C2000系列DSP芯
片自带的12位分辨率的A/D;
对采样泄漏全电流信号进行滤波，确保泄漏全电流波形的纯净度；在DSP
芯片中采用去毛刺平滑滤波的软件算法，为保证测量精度和实时性，连续取5
个采样点，每次的连续取点的起始点之间间隔为一个采样点，并且剔除5个采
样点中的最大、最小值；
利用经过滤波步骤S2滤波后的泄漏全电流波形，确定容性泄漏电流最大
值；确定容性泄漏电流最大值无需常规检测所必需的电压参量，是通过从泄漏全电流信号的一个周期全波信号中寻找函数单调递增的第一个正极值点，并将
此正极值点设为容性泄漏电流的峰值；
利用经过滤波步骤S2滤波后的泄漏全电流波形，计算阻性泄漏电流最大 值；计算阻性泄漏电流最大值是在电压参量没有实际参于测量和计算的情况 下，分离周期泄漏全电流信号的全波信号计算阻性泄漏电流，阻性泄漏电流是 通过公式IR(t-KT)=Ix(t-KT)-ICMxCOS[(t-tCM-KT) x 2 tt/T]来计算获得的,同时 可确定阻性电流的峰值U和有效值IR,其中IJt-KT)为泄漏阻性电流，T为全 电流周期，K为周期数，t为周期T内的任意时刻，U为对应IcM的时刻，取值 为正负无穷范围内的整数。
计算阻性泄漏电流平均值作为监视仪所得的监视值。
以上实施方式对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上 述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施方式中的某些细节不应构成对本 发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。
权利要求
1. 一种无电压参考量检测避雷器阻性电流的监视方法，包括以下步骤采样步骤S1，同步采样固定周期的泄漏全电流信号获得泄漏全电流波形；滤波步骤S2，对采样泄漏全电流信号进行滤波，确保泄漏全电流波形的纯净度；确定容性电流最大值步骤S3，利用经过滤波步骤S2滤波后的泄漏全电流波形，确定容性泄漏电流最大值；计算阻性电流最大值步骤S4，利用经过滤波步骤S2滤波后的泄漏全电流波形与确定容性电流最大值步骤S3中确定的容性泄漏电流最大值，计算阻性泄漏电流最大值；计算阻性电流平均值步骤S5，计算阻性泄漏电流平均值作为监视值。
2. 根据权利要求1所述的无电压参考量检测避雷器阻性电流的监视方法， 其特征在于，所述的获得泄漏全电流波形是通过以下的任何一种或者全部两种 方式获得的方式一、采样一个周期的泄漏全电流信号，采样点数不少于128点，获得 整个周期的泄漏全电流波形；方式二、采样半个周期的泄漏全电流信号，采样点数不少于64点，推算 另外半个周期的信号，从而获得整个周期的泄漏全电流波形。
3. 根据权利要求1所述的无电压参考量检测避雷器阻性电流的监视方法， 其特征在于，所述的确定容性电流最大值步骤S3中的检测容性泄漏电流最大 值，是通过从周期泄漏全电流信号全波信号中的函数单调递增段内的 一 固定点 寻找到第一个正极值点，并将此正极值点设为容性泄漏电流的峰值。
4. 根据权利要求1所述的无电压参考量检测避雷器阻性电流的监视方法， 其特征在于，所述的计算阻性电流最大值步骤S4中的计算阻性泄漏电流最大 值是在电压参量没有实际参于测量和计算的情况下，采用以下的任何一种、两 种或者全部三种方式获得的；方式一分离周期泄漏全电流信号的全波信号计算阻性泄漏电流，从而获 得周期性的泄漏阻性泄漏电流波形，计算峰值与有效值；方式二同时依据电容与电阻的相位特性，由容性泄漏电流最大值在泄漏 全电流波形相位位置直接推算出阻性泄漏电流的最大值，在该泄漏全电流信号 的某个周期全波信号中寻找函数单调递增的第一个正极值点，并把它设为容性 泄漏电流的峰值，根据其相位位置，确定阻性泄漏电流峰值；方式三同时对所获得的泄漏全电流波形进行时域与频域之间的转换，根 据基波和三次谐波的关系，计算出阻性泄漏电流的最大值。
5. 根据权利要求1所述的无电压参考量检测避雷器阻性电流的监视方法， 其特征在于，所述的采样步骤Sl中的同步采样是指每次周期采样的启动时刻 与泄漏全电流波形的某一固定相位保持一致，采样的第一点电信号值在误差范 围内是一致的，是利用高精度且分辨率不小于IO位的模数转换器进行的。
6. 根据权利要求1所述的无电压参考量检测避雷器阻性电流的监视方法， 其特征在于，所述的滤波步骤S2中的对釆样泄漏全电流信号进行滤波，使用 软硬件方法或者模拟和数字滤波算法，滤波的连续取点数不少于5个连续采样 点。
全文摘要
本发明公开了一种无电压参考量检测避雷器阻性电流的监视方法，实现了得出的阻性泄漏电流值误差较小，检测精度较高、能过较好地反映避雷器工作状态。检测成本较低，易于推广。本发明通过下述技术方案予以实现一种无电压参考量检测避雷器阻性电流的监视仪实现方法，包括以下步骤首先同步采样固定周期的泄漏全电流信号获得泄漏全电流波形；再对采样泄漏全电流信号进行滤波，确保泄漏全电流波形的纯净度；然后滤波后的泄漏全电流波形，确定容性泄漏电流最大值；再利用滤波后的泄漏全电流波形与确定的容性泄漏电流最大值，计算阻性泄漏电流最大值；最后计算阻性泄漏电流平均值作为监视值。
文档编号G01R31/02GK101533042SQ20091004911
公开日2009年9月16日 申请日期2009年4月10日 优先权日2009年4月10日
发明者李新育, 铭 祝, 董慈航 申请人:铭 祝