氧化鋅避雷器是現(xiàn)代電力系統(tǒng)預(yù)防過電壓的重要保護設(shè)備，通常采用在線監(jiān)測阻性泄漏電流的方法對其運行狀況進行判斷。結(jié)合目前各阻性泄漏電流提取方法的優(yōu)點，以B相電壓過零點為時間參考點的泄漏電流諧波分析法為基礎(chǔ)，提出了一種新型阻性泄漏電流的提取方法，并給出了該方法的數(shù)學(xué)模型。通過仿真計算證明，該方法不僅能夠有效地消除電網(wǎng)諧波電壓與相間耦合電容的干擾，避免因某相避雷器故障、三相避雷器差異以及電網(wǎng)電壓波動等因素給監(jiān)測帶來的影響，還可以準(zhǔn)確地提取阻性泄漏電流。

氧化鋅避雷器具有無間隙、通流容量大、非線性好等優(yōu)點。自20世紀(jì) 70年代問世以來，氧化鋅避雷器以其優(yōu)越的保護性能逐漸取代了傳統(tǒng)的碳化硅避雷器，成為電力系統(tǒng)限制過電壓、降低絕緣水平和提高運行可靠性的重要保護單元。

然而，由于在運行過程中長期承受工作電壓、沖擊過電壓和大氣環(huán)境的電、熱、力等諸多因素綜合作用，導(dǎo)致避雷器電阻閥片與密封元件逐漸劣化，引起泄漏電流增大而發(fā)生熱崩潰，嚴(yán)重時甚至?xí)l(fā)生爆炸。因此，為了保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，采用合理的方法對氧化鋅避雷器的運行狀況進行在線監(jiān)測顯得尤為重要。

為了及時準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)氧化鋅避雷器的故障隱患，國內(nèi)外開展了大量對其泄漏電流進行在線監(jiān)測的研究工作。現(xiàn)階段普遍通過提取阻性泄漏電流的方法，對氧化鋅避雷器的運行狀況進行診斷。目前應(yīng)用于氧化鋅避雷器在線監(jiān)測的阻性泄漏電流提取方法主要有零序電流法、諧波分析法和容性電流補償法。

零序電流法是通過測量流經(jīng)三相氧化鋅避雷器的總泄漏電流之和，得出三相阻性電流3次諧波分量和的大小，并以此作為判斷避雷器閥片是否發(fā)生老化的特征量。該方法原理簡單，易于實現(xiàn)，但受電網(wǎng)諧波電壓和相間耦合電容的影響較大。諧波分析法是通過對氧化鋅避雷器的總泄漏電流信號和工作電壓信號進行傅里葉變換，利用三角函數(shù)的正交特性直接提取出阻性泄漏電流的基波和各次諧波分量。該方法工程實現(xiàn)較為復(fù)雜，沒有考慮相間耦合電容的干擾，但卻可以有效地消除電網(wǎng)諧波電壓的影響。容性電流補償法是目前應(yīng)用較為廣泛的阻性泄漏電流提取方法，其基本原理是利用氧化鋅避雷器的工作電壓信號對容性泄漏電流進行補償從而提取出阻性泄漏電流。以常規(guī)補償法為基礎(chǔ)，經(jīng)過不斷的研究發(fā)展，逐步發(fā)展出3次諧波補償法、變系數(shù)補償法以及過零點補償法等，都在不同程度上減弱了電網(wǎng)諧波電壓對監(jiān)測的干擾[18-20]，但沒有減弱相間耦合電容對監(jiān)測的干擾。

根據(jù)對目前各阻性泄漏電流提取方法優(yōu)缺點的分析，本文提出了—種既可以避免電網(wǎng)諧波電壓影響，又能夠消除相間耦合電容干擾的提取氧化鋅避雷器阻性泄漏電流的方法。

1基本原理及相關(guān)參量數(shù)學(xué)模型1.1基本原理

電力系統(tǒng)中按“—”字排列安裝的三相氧化鋅避雷器在運行時的等效電路如圖1所示。圖1所示等效電路是目前普遍采用的電路。其中，ua(t)、u(t)、uc(t)分別為三相工作相電壓; ia(t)、it(t)、ic(t)分別為三相氧化鋅避雷器各相的總泄漏電流;R.、R、R.分別為三相避雷器閥片的等效非線性電阻;Ca、Cb、Cc分別為三相避雷器閥片的等效電容;C為三相避雷器相間耦合的等效電容（C并不是一個真實存在的電容，它是等效代替避雷器沿其高度方向上的相間雜散電容的作用，使流過C的電流與實際通過相間雜散電容最終流入到避雷器接地引線上的相間干

擾電流相等)。由于A、C兩相間隔較遠,相間干擾可以忽略不計，因此只考慮A、B和B、C之間的相間耦合電容。對于電壓等級比較高的系統(tǒng),如330kV及以上，由于其避雷器─般都是由多節(jié)避雷器單元串聯(lián)組成—個整體,而且在避雷器安裝時并沒有在的下連接處對流過避雷器外絕緣的泄漏電流和流過避雷器閥片的泄漏電流采取分離措施，因此，在兩節(jié)連接處兩種泄漏電流被混在了一起，導(dǎo)致無法實現(xiàn)僅針對避雷器閥片泄漏電流的在線檢測。因此,圖1所示等效電路以及本文提出的建立在該等效電路基礎(chǔ)上的新型阻性泄漏電流的提取方法不適合這種類型的避雷器。但是，如果對此避雷器在其相鄰兩節(jié)連接處加裝兩種泄漏電流分離措施（實際是加裝外絕鄉(xiāng)家泄漏電流導(dǎo)流環(huán)),則圖1所示等效電路以及本文的新型阻性泄漏電流的提取方法也適合這種類型的氧化鋅避雷器。