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期刊號(hào)： CN32-1800/TM| ISSN1007-3175

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基于避雷器尾端電流監(jiān)測(cè)的過電壓反演可行性研究

來源：電工電氣發(fā)布時(shí)間：2022-11-25 12:25 瀏覽次數(shù)：268

基于避雷器尾端電流監(jiān)測(cè)的過電壓反演可行性研究

胡思宇1，郭海霞2，蒯麗娟2，張春輝3，單麒罡2，劉守豹1，董云龍2
(1 大唐水電科學(xué)技術(shù)研究院有限公司，廣西 南寧 530007；
2 大唐觀音巖水電開發(fā)有限公司，云南 昆明 650011；
3 中國長江電力股份有限公司 技術(shù)研究中心，湖北 宜昌 443000)
 
    摘 要：目前已有許多在線監(jiān)測(cè)裝置能夠成功獲取到避雷器過電壓的電流、電壓信號(hào)，也可對(duì)過電壓作用時(shí)刻進(jìn)行記錄，但尚未開展對(duì)避雷器沖擊電流幅值及波形的記錄研究，錯(cuò)過了通過避雷器沖擊電流這一信息量豐富的狀態(tài)量開展數(shù)據(jù)挖掘的嘗試。采用現(xiàn)場試驗(yàn)的方式，對(duì)雷電過電壓作用下避雷器尾端電流進(jìn)行了實(shí)測(cè)，通過建立避雷器有限元場分析模型提取分布參數(shù)，使用電磁暫態(tài)仿真軟件 ATP-EMTP 建立過電壓分析模型，仿真得到避雷器尾端沖擊電流結(jié)果，將實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證了基于避雷器尾端電流監(jiān)測(cè)反演避雷器首端過電壓幅值和波形的可行性，并提出利用快速傅里葉變換方法，通過尾端電流反演出首端電壓，為開展過電壓幅值及類別的智能識(shí)別提供了技術(shù)支撐。
    關(guān)鍵詞： 避雷器；過電壓；尾端電流；首端電壓；快速傅里葉變換
    中圖分類號(hào)：TM862     文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A     文章編號(hào)：1007-3175(2022)11-0051-05
 
Research on the Feasibility of Overvoltage Inversion by Monitoring
Lightning Arrester Tail-End Current
 
HU Si-yu1, GUO Hai-xia2, KUAI Li-juan2, ZHANG Chun-hui3, SHAN Qi-gang2, LIU Shou-bao1, DONG Yun-long2
（1 Datang Hydropower Science & Technology Research Institute Co., Ltd, Nanning 530007, China;
2 Datang Guanyinyan Hydropower Development Co., Ltd, Kunming 650011, China;
3 Technical Research Center of China Changjiang Electric Power Co., Ltd, Yichang 443000, China）
 
    Abstract: Many online monitoring devices could obtain the signals of current and voltage when the overvoltage of lightning arrester occurs.In addition, those devices could record the moment when the overvoltage operates. However, there is barely any research on recording the amplitude and waveform of the inrush current of the arrester, which means researchers might miss the opportunities of data mining of the inrush current.This paper monitored the current of the arrester tail-end under the action of the lightning overvoltage in the field test. Moreover, it collected the distributed parameter by establishing the analytic model of the arrester and used the ATP-EMTP software to construct the analytic model of overvoltage. This study got the results of the inrush current of the arrester tail-end from the simulation. It compared the testing data with the simulation data, and it verifyed the feasibility of overvoltage inversion by monitoring lightning arrester tail-end current. Moreover, it proposed the fast Fourier transform method and employed tail-end current to invert the head-end voltage. Providing technical support for the intelligent identification of overvoltage amplitude and overvoltage type.
    Key words: lightning arrester; overvoltage; tail-end current; head-end voltage; fast Fourier transform
 
參考文獻(xiàn)
[1] 李潔，祁少澤. 避雷器在線監(jiān)測(cè)技術(shù)概述[J] . 科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2017(5)：181.
[2] 何貴先. 金屬氧化物避雷器泄漏電流分析與監(jiān)測(cè)方法研究[D]. 南京：南京信息工程大學(xué)，2018.
[3] 谷山強(qiáng)，陳家宏，馮萬興，等. 中國電網(wǎng)近年來防雷技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用效果[J] . 高電壓技術(shù)，2013，39(10)：2329-2343.
[4] 劉小衛(wèi). 避雷器在線監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)的研究[D]. 西安：西安工程大學(xué)，2019.
[5] HOSSEINI S A, MIRZAIE M, BARFOROSHI T.Impact of surge arrester number and placement on reliability and lightning overvoltage level in high voltage substations[J].Electrical Power and Energy Systems，2015，65：146-158.
[6] ARAUJO M A, FLAUZINO R A, ALTAFIM R, et al.Practical methodology for modeling and simulation of a lightning protection system using metal-oxide surge arresters for distribution lines[J].Electric Power Systems Research，2015，118：47-54.
[7] 崔興，毛興，唐志宇，等. 氧化鋅避雷器在線監(jiān)測(cè)方法的研究[J] . 通信電源技術(shù)，2019，36(6)：27-28.
[8] 毛震侃. 氧化鋅避雷器三次諧波電流 Ir3 及其在線檢測(cè)[J]. 湖南電力，2002，22(5)：25-27.
[9] LEE B H, KANG S M.A new on-line leakage current monitoring system of ZnO surge arresters [J] . Materials Science and Engineering B，2005，119(1)：13-18.
[10] NAFAR M, GHAREHPETIAN G B, NIKNAM T.A New Parameter Estimation Algorithm for Metal Oxide Surge Arrester[J].Electric Power Components and Systems，2011，39(7)：696-712.
[11] 蔡岳豐，范嘯平，邰能靈. 船舶水中電場分析方法研究綜述[J]. 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2018，52(10)：1410-1416.
[12] 錢鑫，李琥，施圍. 電力系統(tǒng)仿真計(jì)算軟件介紹[J].繼電器，2002，30(1)：43-46.
[13] 徐政. 免費(fèi)使用的電磁暫態(tài)分析程序——ATP-EMTP程序介紹[J]. 電網(wǎng)技術(shù)，1999，23(7)：64-65.
[14] 許億志. 雙指數(shù)函數(shù)擬合標(biāo)準(zhǔn)雷電波的改進(jìn)方法[J]. 安全與電磁兼容，2013(4)：69-72.
[15] 李苑青，蔣宇飛，肖涵，等. 信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中傅里葉變換的研究與實(shí)踐[J] . 科技風(fēng)，2021(32)：68-71.