线路避雷器绝缘电阻检测系统及方法与流程

本发明涉及电力系统检测与维护，具体地指一种线路避雷器绝缘电阻检测系统及方法。

背景技术：

1、随着输电线路防雷改造项目的逐步推进，线路避雷器的安装数量及杆塔覆盖率正稳步提升。及时开展检测、排查线路避雷器故障，可有效提升线路运行安全稳定性。

2、传统停电抽样检测是将避雷器进行拆卸，运送至实验室中进行测试。传统测量方式缺点为工作量大、时间周期紧、检测样本覆盖率低，缺乏现场检测手段且拆卸可能对避雷器造成损坏。

技术实现思路

1、本发明的目的就是要提供一种线路避雷器绝缘电阻检测系统及方法，本发明能够对线路避雷器绝缘电阻进行现场检测，提高工作效率。

2、为实现此目的，本发明所设计的线路避雷器绝缘电阻检测系统，所述避雷器包括a段避雷器、b段避雷器、c段避雷器，a段避雷器、b段避雷器和c段避雷器依次串联在接地端和高压端之间；其特征在于，它包括：

3、测量模块用于通过改变a段避雷器、b段避雷器、c段避雷器之间的接线方式得到多种避雷器串并联模型，并测量各种避雷器串并联模型的电阻值；

4、湿度修正模块用于利用湿度修正系数对各种避雷器串并联模型的电阻值进行修正，得到修正后的各种避雷器串并联模型的电阻值；

5、串并联解算模块用于利用所述多种避雷器串并联模型并结合修正后的各种避雷器串并联模型的电阻值分别计算a段避雷器、b段避雷器、c段避雷器的绝缘电阻值。

6、优选的，还包括状态诊断模块，状态诊断模块用于根据电压电流修正曲线方程将a段避雷器、b段避雷器和c段避雷器的绝缘电阻值分别转化成各段避雷器在设定电压下的泄漏电流，并根据设定泄漏电流阈值对各段避雷器进行状态判定。

7、优选的，所述多种避雷器串并联模型中的第一种串并联方式为：

8、b段避雷器和c段避雷器串联后与a段避雷器并联，第一种串并联方式的电阻值为r11＝r1//(r2+r3)，其中//表示并联，r1表示a段避雷器的绝缘电阻值；r2表示b段避雷器的绝缘电阻值；r3表示c段避雷器的绝缘电阻值。

9、优选的，所述多种避雷器串并联模型中的第二种串并联方式为：

10、a段避雷器和b段避雷器串联后与c段避雷器并联，第二种串并联的电阻值为r21＝r3//(r1+r2)。

11、优选的，所述多种避雷器串并联模型中的第三种串并联方式为：

12、只将b段避雷器和c段避雷器并联，第三种串并联方式的电阻值为r31＝r2//(r3)。

13、优选的，所述多种避雷器串并联模型中的第四种串并联方式为：

14、只将a段避雷器和b段避雷器并联，第四种串并联方式的电阻值为r41＝r1//(r2)。

15、优选的，获得所述湿度修正系数的具体过程为：

16、仿真计算典型环境湿度下避雷器绝缘电阻变化，湿度从30％-90％区间，取多个特征点进行分析；通过仿真获得湿度与避雷器绝缘电阻的对应关系；获得避雷器绝缘电阻与湿度的对应关系图，将避雷器绝缘电阻与湿度的对应关系图通过曲线拟合获得曲线方程k＝a*(1-exp(-b*x))，其中k为湿度修正系数，a为第一拟合系数，b为第二拟合系数，x为当前测量避雷器环境湿度；将当前测量避雷器环境湿度值带入曲线方程进行计算，得到湿度修正系数k；然后根据电阻修正公式r11’＝k*r11、r21’＝k*r21、r31’＝k*r31和r41’＝k*r41得到修正后的各种避雷器串并联模型的电阻值r11’、r21’、r31’和r41’。

17、优选的，利用所述多种避雷器串并联模型并结合修正后的各种避雷器串并联模型的电阻值分别计算a段避雷器、b段避雷器(4)、c段避雷器的绝缘电阻值的具体方式为：

18、r11’＝r1//(r2+r3)

19、r21’＝r3//(r1+r2)

20、r31’＝r2//(r3)

21、r41’＝r1//(r2)

22、通过求解上述方程得到a段避雷器的绝缘电阻值r1、b段避雷器的绝缘电阻值r2、c段避雷器的绝缘电阻值r3。

23、优选的，根据电压电流修正曲线方程将a段避雷器、b段避雷器和c段避雷器的绝缘电阻值分别转化成各段避雷器在0.75u1ma电压下的泄漏电流，并按照50ua的泄漏电流阈值对避雷器进行状态判定的具体过程为：

24、根据公式in20kv＝20kv/rn，n＝1,2,3将20kv直流电流测量的a段避雷器的绝缘电阻值r1、b段避雷器的绝缘电阻值r2和c段避雷器的绝缘电阻值r3分别换算成20kv直流电压下的a段避雷器的电流i120kv，b段避雷器的电流i220kv，c段避雷器的电流i320kv；

25、将u＝20kv及电流i120kv、电流i220kv、电流i320kv带入电压电流修正曲线方程u＝an*i2+b,n＝1,2,3，获得a段避雷器对应的参数a1、b段避雷器对应的参数a2和c段避雷器对应的参数a3，再将u＝150kv和a段避雷器对应的参数a1、b段避雷器对应的参数a2和c段避雷器对应的参数a3代入电压电流修正曲线方程u＝an*i2+b分别获得0.75u1ma电压下a段避雷器的泄漏电流、b段避雷器的泄漏电流和c段避雷器的泄漏电流；其中参数b为避雷器产生电流的临界电压值经验值；

26、当0.75u1ma电压下的a段避雷器的泄漏电流或b段避雷器的泄漏电流或c段避雷器的泄漏电流超过50ua时，报警程序启动报警。

27、一种线路避雷器绝缘电阻检测方法，其特征在于，它包括如下步骤：

28、通过改变a段避雷器、b段避雷器、c段避雷器之间的接线方式得到多种避雷器串并联模型，并测量各种避雷器串并联模型的电阻值；

29、利用湿度修正系数对各种避雷器串并联模型的电阻值进行修正，得到修正后的各种避雷器串并联模型的电阻值；

30、利用所述多种避雷器串并联模型并结合修正后的各种避雷器串并联模型的电阻值分别计算a段避雷器、b段避雷器、c段避雷器的绝缘电阻值。

31、本发明的有益效果：

32、本发明能够解决传统方式下需要运送大型检测设备到现场或者从高空拆卸避雷器进行落地检测的繁琐方式，可以减小劳动强度，降低安全风险，提高工作效率。

33、本发明通过远程可伸缩绝缘杆及线夹实现接线，进而实现多只串联避雷器多点绝缘电阻测量，同时测量环境湿度对单点测量值进行误差修正，在多个点位的绝缘电阻依次测量完成后，测量装置内部软件通过串并联电路模型对绝缘电阻值进行计算，获得单只避雷器的绝缘电阻值。该发明能够为现场检修提供一种简单可行的测量手段。

技术特征：

1.一种线路避雷器绝缘电阻检测系统，所述避雷器包括a段避雷器(2)、b段避雷器(4)、c段避雷器(6)，a段避雷器(2)、b段避雷器(4)和c段避雷器(6)依次串联在接地端(1)和高压端(7)之间；其特征在于，它包括：

2.根据权利要求1所述的线路避雷器绝缘电阻检测系统，还包括状态诊断模块，状态诊断模块用于根据电压电流修正曲线方程将a段避雷器(2)、b段避雷器(4)和c段避雷器(6)的绝缘电阻值分别转化成各段避雷器在设定电压下的泄漏电流，并根据设定泄漏电流阈值对各段避雷器进行状态判定。

3.根据权利要求1所述的线路避雷器绝缘电阻检测系统，其特征在于：所述多种避雷器串并联模型中的第一种串并联方式为：

4.根据权利要求3所述的线路避雷器绝缘电阻检测系统，其特征在于：所述多种避雷器串并联模型中的第二种串并联方式为：

5.根据权利要求4所述的线路避雷器绝缘电阻检测系统，其特征在于：所述多种避雷器串并联模型中的第三种串并联方式为：

6.根据权利要求5所述的线路避雷器绝缘电阻检测系统，其特征在于：所述多种避雷器串并联模型中的第四种串并联方式为：

7.根据权利要求6所述的线路避雷器绝缘电阻检测系统，其特征在于：获得所述湿度修正系数的具体过程为：

8.根据权利要求1所述的线路避雷器绝缘电阻检测系统，其特征在于：利用所述多种避雷器串并联模型并结合修正后的各种避雷器串并联模型的电阻值分别计算a段避雷器(2)、b段避雷器(4)、c段避雷器(6)的绝缘电阻值的具体方式为：

9.根据权利要求1或2所述的线路避雷器绝缘电阻检测系统，其特征在于：

10.一种基于权利要求1所述系统的线路避雷器绝缘电阻检测方法，其特征在于，它包括如下步骤：

技术总结
本发明公开了一种线路避雷器绝缘电阻检测系统，它包括测量模块通过改变A段避雷器、B段避雷器、C段避雷器之间的接线方式得到多种避雷器串并联模型，并测量各种避雷器串并联模型的电阻值；湿度修正模块利用湿度修正系数对各种避雷器串并联模型的电阻值进行修正，得到修正后的各种避雷器串并联模型的电阻值；串并联解算模块利用所述多种避雷器串并联模型并结合修正后的各种避雷器串并联模型的电阻值分别计算A段避雷器、B段避雷器、C段避雷器的绝缘电阻值。本发明能够对线路避雷器绝缘电阻进行现场检测，提高工作效率。

技术研发人员：楚江平,王京波,谢富贵,李嗣,王沛东,张治国,孙忠慧,雷雨
受保护的技术使用者：湖北省超能电力有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2025/4/6