[發明專利]基于行波法的電纜接頭故障檢測設備

有效

• 申請號: 201711399705.5
• 申請日: 2017-12-22
• 公開（公告）號: CN108037420B
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 伏圣群;葉俊;譚靜;王建宇;殷凡姣;汪蓬;張琳琳;馬進軍;張圣富;鮑衛;陳振超;萬國超
• 申請（專利權）人: 國網山東省電力公司泰安供電公司;泰安騰飛電力設計有限公司;國家電網公司
• 主分類號: G01R31/11
• 分類號: G01R31/11
• 代理公司: 北京鍾維聯合知識產權代理有限公司 11579
• 代理人: 趙中璋

本發明涉及一種基于行波法的電纜接頭故障檢測設備，其特征在于，包括行波脈沖信號收發器和上位機，所述行波脈沖信號收發器用于發射行波脈沖信號，并獲得多個行波脈沖信號的反射信號的電壓值，所述上位機包括仿真模型數據庫和處理器，所述仿真模型數據庫中存儲有N個電纜接頭故障的反射信號的在時間T內的電壓仿真波形Vm＝[Vm₁,Vm₂,...,Vm_N]，其中任一電壓仿真波形Vm_i＝[vm_i1,vm_i2,...,vm_in]，i的取值從1到N，即每個仿真波形中均包括n個電壓值；所述處理器用于執行計算機程序以實現相關檢測方法的步驟。

技術領域

本發明涉及一種電纜接頭故障檢測設備，尤其涉及一種基于行波法的電纜接頭故障檢測設備。

背景技術

在電網運行過程中，電纜接頭是最為的薄弱環節，約70％的電纜故障發生在接頭處，因此準確、快速確定接頭質量與運行狀態，對于保障電網安全可靠運行有著非常重要的意義。目前電纜接頭故障檢測的主要手段有溫度法和局部放電法。溫度法是在接頭處安裝溫度傳感器，并測量溫度和溫升率等相關參數；測量結果通過相應的傳輸網絡到達系統控制室進行存儲，并與歷史記錄進行比較；如果接頭溫度急聚升高或長時間超過允許的最高溫度值，則判斷為接頭故障。電纜接頭發生故障時，接頭處絕緣損壞，周圍空氣或異物暴露在強磁場環境中，超過電離場強時，電纜接頭處會產生局部放電現象。因此，局部放電法是根據電纜接頭的局部放電現象，在電纜接頭處安裝電磁耦合器，測量接頭處的磁場信號強度，超過正常運行的磁場上限，判斷為接頭故障。溫度法和局部放電法均需要在電纜絕緣層外測安裝傳感器，測量的都是弱信號，受周圍復雜電磁信號的干擾，采集信號中含有高頻噪聲，降低了測量結果的準確性。另外，溫度法和局部放電法只能對單一接頭進行檢測，因此只能在變電所等接頭集中的地方集中安裝。

自1948年，Seidu首次提出行波法測量輸電線路故障的思想，行波法在電纜故障檢測中的應用得到迅速發展，現有有人提出了低壓脈沖法、脈沖電壓法和脈沖電流法進行電纜故障檢測。伏圣群在《行波反射法電纜故障檢測關鍵技術研究》中，構建了電纜接頭的接觸電阻故障模型和泄漏電阻故障模型，將電路故障檢測的行波法應用到電纜接頭的故障檢測中。具體的，在電纜首端發射脈沖信號，并檢測反射信號(如圖1所示)，將反射信號上傳至上位機，通過改進加權系數法對采集的反射信號進行處理，確定電纜接頭的故障類型和故障情況。但是，這種故障檢測方法仍然存在以下的技術問題：反射信號的波形解讀需要實地作業人員具有相關的專業知識和經驗，即當作業人員觀察到例如但不限于圖1所示的兩個波形中的任一個時，只有具備相關的專業知識，才能夠準確判斷出電纜是否發生故障，以及故障發生的類型和位置。因此，希望提供一種自動化實現的技術手段，在電纜接頭故障檢測中，能夠由計算機系統進行接頭故障檢測，并將檢測結果可視化的呈獻給作業人員。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供了一種基于行波法的電纜接頭故障檢測設備，包括行波脈沖信號收發器和上位機，行波脈沖信號收發器用于發射行波脈沖信號，并獲得多個行波脈沖信號的反射信號的電壓值，上位機包括仿真模型數據庫和處理器，仿真模型數據庫中存儲有N個電纜接頭故障的反射信號的在時間T內的電壓仿真波形Vm＝[Vm₁,Vm₂,...,Vm_N]，其中任一電壓仿真波形Vm_i＝[vm_i1,vm_i2,...,vm_in]，i的取值從1到N，即每個仿真波形中均包括n個電壓值；處理器用于執行計算機程序以實現以下步驟：