[發(fā)明專利]一種用于高壓單芯電纜護層保護器的監(jiān)控方法和裝置

在審

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• 申請日: 2014-04-28
• 公開（公告）號: CN103926493A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李六一;唐中敏;孫強;廖小平
• 申請（專利權(quán)）人: 四川西南不銹鋼有限責任公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 辜強;錢成岑

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋼鐵行業(yè)高壓供電系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種用于高壓單芯電纜護層保護器的監(jiān)控方法和裝置。

背景技術(shù)

高壓電纜都是由導(dǎo)線、內(nèi)半導(dǎo)體層、絕緣層、外半導(dǎo)體層、屏蔽層、內(nèi)護套層、鎧裝護套層和外護套層構(gòu)成，接地線就接在屏蔽層上。當把導(dǎo)線看成是一次線圈，那么，屏蔽層就成了二次線圈。三相高壓電纜中因為三相感應(yīng)電動勢矢量和幾乎為零，因此電纜屏蔽層中的感應(yīng)電壓也幾乎為零，在采用雙端接地時接地電流會很小，對電纜的影響就較小。單相電纜由于存在感應(yīng)電動勢，在屏蔽層兩端會感應(yīng)出電壓，在電纜兩端接地后，屏蔽層接地電壓降為零，但由于兩端接地后屏蔽層通過大地構(gòu)成回路，存在接地電流，當電纜達到一定長度時，感應(yīng)電流會超過屏蔽層允許值。

鑒于以上原因，需要考慮如何避免造成屏蔽層感應(yīng)電流的增加。實踐證明當采取單端接地則可以達到該效果，但是當單端接地后非接地端的電壓會升高。在電纜長度不超過500米時可采用一端接地，另一端采用電纜護層保護器接地，由于其他部位對地沒有構(gòu)成回路，可以減少環(huán)流，利于提高電纜的安全運行。根據(jù)GB50217-94要求：非直接接地一端金屬護套中的感應(yīng)電壓不超過50V；若采取不能任意接觸金屬護套的安全措施，該電壓可提高到100V。采用金屬護套一端接地的電纜線路在與架空線路相接的一端，保護器裝設(shè)在另一端，這樣可以降低金屬護套上的沖擊過電壓。在直接接地端接地線應(yīng)先互聯(lián)再接地。

目前電纜護套保護器一般為氧化鋅閥片護層保護器，在運行過程中，由于設(shè)備結(jié)構(gòu)密封不嚴致內(nèi)部受潮或閥片老化而引起絕緣性能逐步降低，若不能及時發(fā)現(xiàn)和更換故障護層保護器，可能會導(dǎo)致電纜線路燒損，導(dǎo)致設(shè)備運行的不可控。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：提供一種用于高壓單芯電纜護層保護器的監(jiān)控方法和裝置，解決了過去在使用電纜護層保護器時，無法監(jiān)控電纜運行期間的感應(yīng)電壓數(shù)據(jù)、不能判斷電纜運行狀況的問題。

本發(fā)明的發(fā)明目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種用于高壓單芯電纜護層保護器的監(jiān)控方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

(1)實時采集護層保護器的感應(yīng)電壓，并將其轉(zhuǎn)換成低壓直流感應(yīng)電壓信號；

(2)對感應(yīng)電壓信號進行處理，濾除短路時高壓單芯電纜護層保護器的感應(yīng)電壓信號和斷路時高壓單芯電纜護層保護器的感應(yīng)電壓信號；

(3)將處理后的感應(yīng)電壓信號與在先采集的所有感應(yīng)電壓信號相比，判斷是否有大范圍的變動，如果有則說明護層保護器發(fā)生故障。

優(yōu)選的，該方法還包括步驟：首先將采集的感應(yīng)電壓轉(zhuǎn)換成低壓感應(yīng)電壓，然后將低壓感應(yīng)電壓轉(zhuǎn)換成4～20mA的電流信號，然后將電流信號轉(zhuǎn)換成低壓直流感應(yīng)電壓信號。

優(yōu)選的，如果對多個護層保護器進行監(jiān)控時，先將采集的各個護層保護器的感應(yīng)電壓分別轉(zhuǎn)換為4～20mA的電流信號，然后將所有的電流信號均轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的低壓直流感應(yīng)電壓信號。

優(yōu)選的，該方法還包括步驟：將步驟(1)中得到的低壓直流感應(yīng)電壓信號發(fā)送至遠端，然后進行步驟(2)。

優(yōu)選的，步驟(3)中所述的判斷是否有大范圍的變動的方法為，首先計算出在先采集的所有感應(yīng)電壓信號的均值，然后判斷當前處理后的感應(yīng)電壓信號是否大于均值的10％～50％，如果為是則說明護層保護器發(fā)生故障。

優(yōu)選的，步驟(3)中所述的判斷是否有大范圍的變動的方法為，首先將在先采集的所有感應(yīng)電壓信號繪制成感應(yīng)電壓信號變動線，然后判斷當前處理后的感應(yīng)電壓信號是否為一個大的拐點，如果是則說明護層保護器發(fā)生故障。

一種用于高壓單芯電纜護層保護器的監(jiān)控裝置，其特征在于，該監(jiān)控裝置包括：

電壓互感器，與護層保護器連接，將護層保護器的感應(yīng)電壓換成低壓感應(yīng)電壓；

電壓變送器，與電壓互感器連接，將低壓感應(yīng)電壓轉(zhuǎn)換成4～20mA的電流信號；

PLC控制器，與電壓變送器連接，將電流信號轉(zhuǎn)換成低壓直流感應(yīng)電壓信號；

工控機，通過總線與PLC控制器連接，將處理后的感應(yīng)電壓信號與在先采集的所有感應(yīng)電壓信號相比，判斷是否有大范圍的變動，如果有則說明護層保護器發(fā)生故障。

優(yōu)選的，所述的護層保護器設(shè)有多個，每個護層保護器均通過一個電壓互感器、一個電壓變送器后連接到PLC控制器。

優(yōu)選的，所述的電壓互感器的變壓量程應(yīng)大于或等于電纜護層感應(yīng)電壓的理論值。