专利名称：测量moa阻性电流的数字补偿法的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种测量MOA阻性电流的数字补偿法，属电力系统避雷保护技术领域。
背景技术：
金属氧化物避雷器(MOA)已经在电力系统中得到广泛应用，对电力系统的防雷起到至关重要的作用。但MOA在运行中本身也曾出现过不少问题，而且MOA的恶性爆炸事故还时有发生。因此，有必要加强对MOA在运行电压下的带电测试，以便及时发现所存在的缺陷。 在运行电压下流过MOA的电流(全电流)包含容性电流(无功分量)和阻性电流(有功分量)， 其中的阻性电流会导致MOA内部的阀片温度上升。金属氧化物阀片具有负温度特性，即随着温度的升高其阻值会减�。柚导跣『罅鞴淖栊缘缌鹘龃螅栊缘缌髟龃蠛蠼狗奈露冉徊缴撸逼溆胫芪Щ肪车娜绕胶馐ノ榷ê螅崾筂OA产生热击穿而损坏。因此测量MOA在运行电压下阻性电流的变化，对反映MOA的运行状态具有重要意义。目前测量MOA阻性电流的方法主要有以下两种
(I)三次谐波法三次谐波法基于MOA的电阻片是非线性电阻，其阻性电流中三次谐波的含量较高，通过分析MOA全电流波形中的三次谐波含量来间接地测量MOA的阻性电流，这种方法的缺点是不能得到MOA阻性电流的真实波形，只能间接地反映MOA的阻性电流变化， 而且受电网中三次谐波的影响较大，因此测量结果的分散性大、准确性低。该方法的优点是不需要引入参考电压，现场测量比较方便。(2)补偿法补偿法是基于流过MOA全电流中的容性分量与施加在MOA上的电压之间在相角上相差+90°的原理，引入一个幅值可调的与施加电压相角差为-90°的补偿源来抵消(补偿)MOA全电流中的容性分量，从而获取流过MOA全电流中的阻性分量波形。该方法在原理上是可行的，但目前采用该方法的测试设备中所引入的补偿源都是模拟源，因此其测量准确度不可能做得很高。
发明内容
本发明的目的是，为了解决采用补偿法测量MOA阻性电流存在的问题，本发明采用数字补偿法得到包含在MOA全电流之中的阻性电流分量波形，从而达到准确测量MOA阻性电流的目的。无间隙金属氧化物避雷器(MOA)在运行电压下有电流Itl流过(称为全电流)，在全电流Itl中包含有容性电流I。和阻性电流L，MOA的等值电路如图I所示。图2为MOA全电流的相量图，如果在测量时引入一个与容性电流Ic频率相同、相位相反且幅值与Ic相等的量来抵消Itl中的Ic分量，则此时测到的Itl即为阻性电流Ir。考虑到全电流中的容性分量Ic与施加在MOA上的电压U在相位上相差+90°，因此可通过采集与施加在MOA上的电压同相位、同频率的数字化波形作为参考电压，然后根据该数字化参考电压波形的相位和频率，由程序生成一个与Ic同相位、同频率且幅值可调的数字化补偿信号，并将该数字化补偿信号与采集到的全电流数字化波形相减，当调节该数字化补偿信号的幅值，使其与全电流数字化波形相减后所得波形的幅值达最小值时，表明容性电流被完全抵消，此时，相减后的波形即为阻性电流Ir的波形。本发明的技术方案是，本发明通过电流传感器采集并保存流过MOA的全电流数字化波形；通过电压传感器采集并保存与施加在MOA上的交流电压同相位、同频率的数字化参考电压波形；采用LabVIEW虚拟仪器开发平台中的单频�？榛袢「檬只慰嫉缪共ㄐ蔚钠德屎拖辔唬沙绦蜃远善德视氩慰嫉缪瓜嗤�、相位与参考电压相差+90°，幅值可自动调节的数字化正弦波补偿信号；将保存的全电流数字化波形及数字化正弦波补偿信号同时送入自动补偿程序�？榻腥菪缘缌鞑钩ィ辈钩ゴ锏皆て诘木�(可按要求进行设置)后，显示阻性电流波形及测试结果。为了加快程序的运行速度和提高测试精度，在补偿程序�？橹锌缮柚枚圆钩ス痰拇值骱拖傅鳎纯际倍圆钩ゲǚ档鹘诘姆缺冉洗螅背绦蚺卸显诒静讲钩ズ蟮牟ㄐ畏荡笥谏喜街�(补偿过度)时，则返回上一步的补偿波幅值，并将原补偿波幅值的调节步长减小10倍进行补偿过程的细调。图2为数字补偿法测量MOA阻性电流的程序框图。本发明与现有技术比较的有益效果是，本发明方法可以很方便地采用虚拟仪器来实现对MOA阻性电流的测试，具有方法简单、测量精度高、便携性好、可靠性高等优点。本发明适用于对MOA阻性电流的测试。
图I是金属氧化物避雷器(MOA)等值电路其中，I是放电计数器；
图2是MOA阻性电流相量图3是数字补偿法测量MOA阻性电流程序框图4是三相全电流及阻性电流仿真波形；
图5是数字补偿法测量MOA阻性电流的仿真测试结果。
具体实施例方式本发明的具体实施方式
如图3所示。本发明实施例通过电流传感器采集并保存流过MOA的全电流数字化波形；通过电流传感器采集并保存流过MOA的全电流数字化波形；通过电压传感器采集并保存与施加在 MOA上的电压同相位、同频率的数字化波形作为参考电压波形。考虑到全电流中的容性分量 Ic与施加在MOA上的电压U在相位上相差+90°，可根据采集到的数字化参考电压波形的相位和频率，由程序生成一个与Ic同相位、同频率且幅值可调的数字化补偿信号，并将该数字化补偿信号与采集到的全电流数字化波形相减，当调节该数字化补偿信号的幅值，使其与全电流数字化波形相减后所得波形的幅值达最小值时，表明容性电流被完全抵消，此时，相减后的波形即为阻性电流Ir的波形。为了验证数字补偿法测量MOA阻性电流的可行性以及测试精度能否满足要求，本实施例采用LabVIEW虚拟仪器开发平台编写了相应的仿真测试程序，仿真测试给定的全电流、阻性电流(含有3次和5次谐波分量)、参考电压波形见图4，仿真测试结果见图5。仿真测试结果表明，阻性电流的仿真测量波形与给定波形相一致、阻性电流的测试精度完全能够满足要求，而且测试速度足够快。
权利要求
1.一种测量MOA阻性电流的数字补偿法，其特征在于，所述补偿法通过电流传感器采集并保存流过MOA的全电流数字化波形；通过电压传感器采集并保存与施加在MOA上的交流电压同相位、同频率的数字化参考电压波形；采用LabVIEW虚拟仪器开发平台中的单频�？榛袢「檬只慰嫉缪共ㄐ蔚钠德屎拖辔唬沙绦蜃远善德视氩慰嫉缪瓜嗤�、相位与参考电压相差+90°，幅值可自动调节的数字化正弦波补偿信号；将保存的全电流数字化波形及数字化正弦波补偿信号同时送入自动补偿程序�？榻腥菪缘缌鞑钩ィ辈钩ゴ锏皆て诘木群螅允咀栊缘缌鞑ㄐ渭安馐越峁�。
全文摘要
一种测量MOA阻性电流的数字补偿法，该补偿法通过电流传感器采集并保存流过MOA的全电流数字化波形；通过电压传感器采集并保存与施加在MOA上的交流电压同相位、同频率的数字化参考电压波形；采用LabVIEW虚拟仪器开发平台中的单频�？榛袢「檬只慰嫉缪共ㄐ蔚钠德屎拖辔唬沙绦蜃远善德视氩慰嫉缪瓜嗤�、相位与参考电压相差+90°，幅值可自动调节的数字化正弦波补偿信号；将保存的全电流数字化波形及数字化正弦波补偿信号同时送入自动补偿程序模块进行容性电流补偿，当补偿达到预期的精度后，显示阻性电流波形及测试结果。本发明具有方法简单、测量精度高、可靠性高等优点。本发明适用于对MOA阻性电流的测试。
文档编号G01R19/25GK102608409SQ20121009441
公开日2012年7月25日 申请日期2012年4月1日 优先权日2012年4月1日
发明者章叔昌 申请人:江西省电力科学研究院
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