[發明專利]一種電纜故障及運行狀態的綜合監測方法及系統

在審

• 申請號: 202010981630.7
• 申請日: 2020-09-17
• 公開（公告）號: CN112363008A
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 劉勇村;洪云;陳浩鑫
• 申請（專利權）人: 廣州長川科技有限公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;G01R19/165;G01R19/04;G01R31/52;G01R25/00
• 代理公司: 廣州市時代知識產權代理事務所(普通合伙) 44438
• 代理人: 楊樹民

本發明屬于電纜監測技術領域，公開了一種電纜故障及運行狀態的綜合監測方法及系統，通過采集金屬護層電流不同頻率下的幅值、相位信息，進行電纜故障點計算，分析電纜是否發生故障；根據判定的故障，進行故障類型判斷，并進行電纜故障的定位；將獲取的電纜故障點數據、故障類型、故障定位點信息發送至后臺。本發明找到一種通過監測電纜金屬護層電流信息來判斷電纜故障類型的方法，克服了傳統電纜金屬護層電流監測裝置只測量電流，無法判斷電纜故障信息的缺點。本發明找到一種通過監測電纜金屬護層電流信息來進行電纜故障點定位的方法，避免了傳統的離線式電纜故障定位工程量大、操作繁瑣的缺點。

技術領域

本發明屬于電纜監測技術領域，尤其涉及一種電纜故障及運行狀態的綜合監測方法及系統。

背景技術

目前，電力電纜由線芯導體，絕緣層，填充層，金屬護層和外保護層構成。當其線芯流經電流，會在一定空間內產生電磁場，金屬護層就會與大地之間構成一個有效的電流通路，在其感應電壓的條件下產生回路電流，即電纜的接地環流。

在電纜故障情況下，金屬護層電流增大，會造成金屬護層溫度不斷上升，造成絕緣一定程度的減弱，縮短電纜運行壽命。

通過上述分析，現有技術存在的問題及缺陷為：

傳統電纜金屬護層電流監測裝置只測量電流，無法判斷電纜故障信息。

傳統的離線式電纜故障定位工程量大、操作繁瑣。

解決以上問題及缺陷的意義為：

本發明通過采集金屬護層電流不同頻率下的幅值、相位信息，來進行電纜故障(隱患)點計算及故障類型判斷，進而提供一種電纜故障及運行狀態的綜合監測系統及監測方法。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種電纜故障及運行狀態的綜合監測方法及系統。

本發明是這樣實現的，一種電纜故障及運行狀態的綜合監測方法，通過采集金屬護層電流不同頻率下的幅值、相位信息，進行電纜故障點計算，分析電纜是否發生故障；

根據判定的故障，進行故障類型判斷，并進行電纜故障的定位；

將獲取的電纜故障點數據、故障類型、故障定位點信息發送至后臺。

進一步，所述電纜故障及運行狀態的綜合監測方法具體包括：

步驟1，護層電流傳感器接收金屬護層電流數據并上傳至綜合監測終端；

步驟2，如果綜合監測終端接收到行波高頻電流信號，則檢查工頻電流是否超過閾值，如果超過則進入步驟3，如果沒超過則判斷為電纜隱患放電故障；

步驟3，對接收到的高頻、工頻數據進行故障錄波；

步驟4，對工頻電流數據觸發相數進行判斷，如果三相都超過閾值，則判斷為三相短路故障，如果兩相超過閾值，則判斷為兩相短路故障，如果單相超過閾值，則判斷為單相接地故障；

步驟5，綜合監測終端接收到電纜故障/隱患信號，根據高頻行波電流判斷原則，記錄t₁，t₂，t₃時刻；

步驟6，根據公式(1)、公式(2)計算v、x₁；

步驟7，將計算結果上傳至后臺，并進行報警。

進一步，步驟5中，脈沖信號波谷到波峰及波峰到波谷的時間差為最小的兩個，且幅值為最大，根據波頭的兩個特征定義波峰幅值的50％處，即a，b之間的時間差為t_p，t_p最小且幅值最大的波峰認定從故障點反射回來的脈沖信號的波頭，依次自動記錄t₁，t₂，t₃。