[發(fā)明專利]一種基于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集的配電柜電纜接頭松動(dòng)預(yù)警方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011451559.8
• 申請(qǐng)日: 2020-12-10
• 公開（公告）號(hào): CN112611940A
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于鑫;周大松;張方;劉呈昌;趙藝;董鑫;范孟哲;王偉陽;葛雷;杜峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)遼寧省電力有限公司丹東供電公司;國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號(hào): G01R31/08
• 分類號(hào): G01R31/08
• 代理公司: 遼寧沈陽國興知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21100
• 代理人: 姜婷婷

本發(fā)明涉及一種基于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集的配電柜電纜接頭松動(dòng)預(yù)警方法，通過綜合分析電纜接頭松動(dòng)事故數(shù)據(jù)，以及高壓配電柜內(nèi)在線監(jiān)測數(shù)據(jù)與接頭故障數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)關(guān)系，建立電纜接頭松動(dòng)預(yù)警綜合評(píng)判表達(dá)式。首先對(duì)影響電纜接頭穩(wěn)定性的電氣參數(shù)和外部環(huán)境參數(shù)進(jìn)行采集、計(jì)算、存儲(chǔ)形成完整的電纜接頭松動(dòng)事故數(shù)據(jù)特征模型。然后將配電柜內(nèi)在線監(jiān)測數(shù)據(jù)與接頭故障數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)關(guān)系分析，對(duì)電纜接頭松動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行更加準(zhǔn)確的判斷，實(shí)現(xiàn)故障識(shí)別。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)領(lǐng)域，涉及一種對(duì)電纜接頭松動(dòng)進(jìn)行預(yù)測的方法，尤其涉及一種基于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集的配電柜電纜接頭松動(dòng)預(yù)警方法。

背景技術(shù)

由于在生產(chǎn)維護(hù)過程中經(jīng)常會(huì)因接頭制作工藝不正確、壓接不緊、焊接不牢、機(jī)械振動(dòng)、電動(dòng)斥力、熱膨脹、電纜接頭被腐蝕和氧化等原因使電纜接頭處于松動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)，就會(huì)導(dǎo)致供電線路出現(xiàn)高阻連接故障，使供電可靠性下降、電壓不平衡、電氣設(shè)備的工作效率降低，影響電能傳輸。如果該故障得不到及時(shí)的控制，長時(shí)間過熱運(yùn)行下去就會(huì)產(chǎn)生火花放電、輝光放電、故障電弧放電等氣體放電現(xiàn)象，最終引發(fā)電纜火災(zāi)事故。

目前，現(xiàn)有檢測并預(yù)防電纜接頭松動(dòng)故障技術(shù)方案存在故障檢測不準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)性比較差、操作復(fù)雜、代價(jià)高、風(fēng)險(xiǎn)大等諸多不足。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，通過綜合分析電纜接頭松動(dòng)事故數(shù)據(jù)，以及高壓配電柜內(nèi)在線監(jiān)測數(shù)據(jù)與接頭故障數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)關(guān)系，建立電纜接頭松動(dòng)預(yù)警綜合評(píng)判表達(dá)式，提出電纜接頭松動(dòng)預(yù)警方法，能夠在不同條件下對(duì)配電柜電纜接頭松動(dòng)進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)警，及時(shí)快速的檢測出故障并切斷故障線路。

一種基于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集的配電柜電纜接頭松動(dòng)預(yù)警方法，包括下述步驟：

步驟1：采用多種傳感器采集影響電纜松動(dòng)狀態(tài)的電氣參數(shù)以及外部環(huán)境參數(shù)；

步驟2：將采集到的電氣參數(shù)以及外部環(huán)境參數(shù)經(jīng)過數(shù)據(jù)篩選計(jì)算后，得到的相關(guān)系數(shù)形成完整的電纜接頭松動(dòng)事故數(shù)據(jù)特征模型，用于進(jìn)行電纜接頭松動(dòng)程度的判斷；

步驟3：根據(jù)步驟2中已經(jīng)獲得的系數(shù)，將每一個(gè)系數(shù)賦予對(duì)應(yīng)的權(quán)值，求出均方根，考慮電纜接頭使用年限修正系數(shù)，得到電纜接頭松動(dòng)狀態(tài)綜合評(píng)估值A(chǔ)，

r為電纜接頭使用年限；m為電纜接頭預(yù)估使用年限；

若A值小于1代表電纜接頭處于擰緊狀態(tài)，若A值處于1到10之間代表電纜接頭處于半松動(dòng)狀態(tài)，大于10代表電纜接頭電網(wǎng)處于完全松動(dòng)狀態(tài)。

所述的步驟1中，電氣參數(shù)采集包括采集電纜接頭的接觸電壓U₁，k次諧波分量U_K，電纜接頭的最大接觸電流I_max，電纜接頭的最小接觸電流I_min，電纜接頭電弧的電壓幅值U_m，短路電流I_S，線路過載時(shí)間t_Ls，線路輕載時(shí)間t_Lq，負(fù)載額定輸出功率P′；外部環(huán)境參數(shù)的采集有電纜接頭表皮溫度T_F，電纜接頭附近的當(dāng)前環(huán)境溫度T_S，空氣濕度λ，電纜外部溫度T_V；配電柜內(nèi)表面的溫度T。

所述的步驟2中相關(guān)系數(shù)包括電纜接頭溫度變化率系數(shù)、接觸電流畸變率系數(shù)、電弧能量系數(shù)和負(fù)載風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)。

所述的電纜接頭溫度變化率系數(shù)是指配電柜電纜接頭能夠承受溫度的能力，諧波會(huì)使電纜接頭過熱、壽命縮短甚至引發(fā)火災(zāi)，因此在電纜接頭溫度變化率系數(shù)中加入了諧波相關(guān)指標(biāo)；

考慮電纜接頭表皮溫度與環(huán)境溫度的偏差值T_F-T_S，利用其反正切關(guān)系乘上得到表面復(fù)合傳熱系數(shù)參數(shù)，再參考溫度變化合格率的計(jì)算方法：