一种避雷器阀片连续雷击劣化评估方法与流程

1.本发明涉及电力电网技术领域，尤其涉及一种避雷器阀片连续雷击劣化评估方法。


背景技术：

2.氧化锌避雷器由于其具有良好的非线性特性，在配电网中被广泛使用。然而电力系统在运行过程中会多次遭受雷击，不同的雷击次数、每次雷击次数的间隔、每次雷击时雷电流幅值会对避雷器造成不同程度的劣化。避雷器阀片由于连续雷击造成的劣化甚至损坏会影响电网供电的可靠性，因此为了提高氧化锌避雷器的工作稳定性，需要对避雷器阀片受连续雷击后的劣化程度进行评估。


技术实现要素：

3.本发明实施例提供一种避雷器阀片连续雷击劣化评估方法，能对避雷器阀片受连续雷击后的劣化程度进行评估。
4.本发明一实施例提供了一种避雷器阀片连续雷击劣化评估方法、包括：
5.获取若干避雷器阀片，并测试各避雷器阀片的初始电器参数；
6.配置每一避雷器阀片的雷击测试条件；其中，每一雷击测试条件对应一电流幅值、一电流冲击时间间隔以及一电流连续冲击次数；不同待测试避雷器阀片的雷击测试条件不同；
7.根据每一避雷器阀片所对应的雷击测试条件对各避雷器阀片进行模拟雷击测试；
8.测试经过模拟雷击测试后的各避雷器阀片的第二电器参数，并将各避雷器阀片的第二电器参数与初始电器参数进行比对，根据比对结果确定各避雷器阀片的劣化程度。
9.进一步的，还包括：将各避雷器阀片经模拟雷击测试前的微观晶体结构与经过模拟雷击测试后的微观晶体结构进行比对，根据比对结果确定各避雷器阀片的劣化程度。
10.进一步的，所述将各避雷器阀片的第二电器参数与初始电器参数进行比对，具体包括：
11.将各避雷器阀片经过模拟雷击测试后的1ma参考电压、泄漏电流、电容量以及特征电压，与各避雷器阀片的初始1ma参考电压、初始泄漏电流、初始电容量以及初始特征电压进行比对。
12.进一步的，还包括：将电流幅值不同但电流冲击时间间隔和电流连续冲击次数相同的各避雷阀片之间的第二电器参数进行比对。
13.进一步的，还包括：将电流冲击时间间隔不同但电流幅值和电流连续冲击次数相同的各避雷阀片之间的第二电器参数进行比对。
14.进一步的，还包括：将电流连续冲击次数不同,但电流冲击时间间隔和电流幅值相同的各避雷阀片之间的第二电器参数进行比对。
15.通过实施本发明实施例具有如下有益效果：
16.本发明实施例公开了一种避雷器阀片连续雷击劣化评估方法，所述方法针对各避雷器阀片设定了不同雷击测试条件，测试各避雷器阀片在不同雷击测试条件的模拟雷击测试下电器参数的变化，从而实现对避雷器阀片受不同强度的雷击电流，不同雷击时间以及不同雷击次数的连续雷击后的劣化程度进行评估。
附图说明
17.图1是本发明一实施例提供的一种避雷器阀片连续雷击劣化评估方法的流程示意图。
18.图2是本发明一实施例提供的一避雷器阀片经模拟雷击测试前后的微观晶体结构图。
19.图3是本发明一实施例提供的一避雷器阀片的归一化伏安特性曲线图。
具体实施方式
20.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
21.如图1所示，本发明一实施例提供了一种避雷器阀片连续雷击劣化评估方法，至少包括：
22.步骤s101：获取若干避雷器阀片，并测试各避雷器阀片的初始电器参数。
23.步骤s102:配置每一避雷器阀片的雷击测试条件；其中，每一雷击测试条件对应一电流幅值、一电流冲击时间间隔以及一电流连续冲击次数；不同待测试避雷器阀片的雷击测试条件不同。
24.步骤s103:根据每一避雷器阀片所对应的雷击测试条件对各避雷器阀片进行模拟雷击测试。
25.步骤s104:测试经过模拟雷击测试后的各避雷器阀片的第二电器参数，并将各避雷器阀片的第二电器参数与初始电器参数进行比对，根据比对结果确定各避雷器阀片的劣化程度。
26.对于步骤s101、优选的获取的各避雷器阀片的初始电器参数相同，上述初始电器参数包括：初始直流1ma参考电压、初始泄漏电流、初始电流量以及初始特征电压；对于初始特征电压：将避雷器阀片的初始伏安特性曲线中的电流除以避雷器阀片的截面积得到电流密度(a/cm2)，将初始伏安特性曲线中的电压除以阀片高度得到电位梯度(kv/cm)，根据电流密度(a/cm2)和电位梯度(kv/cm)得到如图3所示的归一化伏安特性曲线。对归一化伏安特性曲线进行提取特征值处理，示意性的例如提取0.1ma/cm2，1ma/cm2，2ma/cm2电流密度对应的电位梯度值，作为上述初始特征电压。
27.对于步骤s102、由于在实际情况中，雷击情况多变，雷击时的电流幅值，不同雷击间的间隔时间以及雷击的此时，在不同时期会出现不同的情况，为评估避雷器阀片在不同类型的雷击情况下的劣化程度，在本发明针对每一避雷器阀片设置不同的雷击测试条件来对应不同的雷击情况；
28.示意性的在本发明中，所设置的电流幅值(模拟雷击时电流的幅值)包括：5ka，10ka，20ka，50ka；所设置的电流冲击时间间隔(模拟雷击时不同雷击间的间隔时间)包括：10ms，20ms，50ms，100ms，300ms，500ms；电流连续冲击次数(模拟雷击次数)包括：3次，5次，8次，10次；将上述三个方面的数值进行排列组合，构成若干雷击测试条件。例如：一雷击测试条件可以为：电流幅值5ka，电流冲击时间间隔10ms，电流连续冲击次数3次；另一雷击测试条件可以为：电流幅值5ka，电流冲击时间间隔20ms，电流连续冲击次数5次；因此类推构建出各个雷击测试条件。
29.对于步骤s103、根据步骤s102所构建的各个雷击测试条件，对各个避雷器阀片进行模拟雷击测试。
30.对于步骤s104、在一个优选的实施例中，将各避雷器阀片经模拟雷击测试前的微观晶体结构与经过模拟雷击测试后的微观晶体结构进行比对，根据比对结果确定各避雷器阀片的劣化程度。
31.在一个优选的实施例中，所述将各避雷器阀片的第二电器参数与初始电器参数进行比对，具体包括：
32.将各避雷器阀片经过模拟雷击测试后1ma参考电压、泄漏电流、电容量(对于一些耐受性较好的避雷器阀片，在进强度较弱的冲击电流后，阀片的参考电压等参数变化可能不明显，而电容量在每次耐受冲击后都会发生变化，因此测量电容量可以更全面地量化避雷器阀片的劣化程度)以及特征电压，与各避雷器阀片的初始1ma参考电压、初始泄漏电流、初始电容量以及初始特征电压进行比对。
33.具体的，在实际情况中，可以通过参数比对以及结构比对的方式，对避雷器阀片经过连续雷击后的劣化程度进行评估；
34.参数比对的方案为：将经过模拟雷击测试后的避雷器阀片的1ma参考电压与避雷器阀片的初始1ma参考电压进行比对，将经过模拟雷击测试后的避雷器阀片的泄漏电流与初始泄漏电流进行比对、将经过模拟雷击测试后的避雷器阀片的电容量与初始电容量已经比对，以及将经过模拟雷击测试后的避雷器阀片的特征电压与初始特性电压进行比对，检测电器参数的变化特征，变化程度越大则避雷器阀片的劣化程度越大。特别的，若避雷器阀片经过模拟雷击测试前后的直流1ma参考电压，泄漏电流，电容量变化不超过5％，0.1ma/cm2，1ma/cm2以及2ma/cm2所对应的特征电压的变化幅度分别不超过5％，3.5％和2％时，则判定避雷器阀片具有良好的能量耐受能力。
35.结构比对的方案：通过sem扫描电镜观测避雷器阀片经模拟雷击测试前后的微观晶体结构的变化，从而直观的获悉不同雷击测试条件下避雷器阀片的劣化程度。示意性的如图2所示，图2(a)展示的是在模拟雷击测试前一避雷器阀片的初始微观晶体结构，图2(b)展示的是在模拟雷击测试后该避雷器阀片的微观晶体结构。
36.在一个优选的实施例中，还包括：将电流幅值不同但电流冲击时间间隔和电流连续冲击次数相同的各避雷阀片之间的第二电器参数进行比对。在这一实施例中以电流幅值为变量，比对避雷阀片经过不同电流幅值的模拟雷击测试后，电器参数之间的差异，根据各电器参数的变化程度确定电流幅值这一因素对避雷器阀片的各个电器参数影响程度，各电器参数的变化程度越大，则电流幅值对其的影响程度越大。
37.在一个优选的实施例中，还包括：将电流冲击时间间隔不同但电流幅值和电流连
续冲击次数相同的各避雷阀片之间的第二电器参数进行比对。在这一实施例中以电流冲击时间间隔为变量，比对避雷阀片经过不同电流冲击时间间隔的模拟雷击测试后，根据各电器参数的变化程度确定电流冲击时间间隔这一因素对避雷器阀片的各个电器参数影响程度，电器参数的变化程度越大，则电流冲击时间间隔对其的影响程度越大。
38.在一个优选的实施例中，还包括：将电流连续冲击次数不同,但电流冲击时间间隔和电流幅值相同的各避雷阀片之间的第二电器参数进行比对。在这一实施例中以电流连续冲击次数为变量，比对避雷阀片经过不同电流连续冲击次数的模拟雷击测试后，根据各电器参数的变化程度确定电流连续冲击次数这一因素对避雷器阀片的各个电器参数影响程度，电器参数的变化程度越大，则电流冲击时间间隔对其的影响程度越大。
39.在一个优选的实施例中，可根据电流幅值、电流冲击时间间隔以及一电流连续冲击次数对避雷器阀片的各电气参数的影响程度，调整不同模拟雷击测试下各电器参数用于判断避雷器阀片劣化性能的权重，得到作为判断避雷器阀片耐受连续雷击性能的最佳方案。
40.以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。