[發(fā)明專利]一種電纜故障原因診斷方法及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110957586.0
• 申請(qǐng)日: 2021-08-19
• 公開（公告）號(hào): CN113671316A
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱道俊;張文鋒;李國(guó)彬;和琨;李亞楠;李志偉;張國(guó)建;楊振邦;陳海濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司大理供電局
• 主分類號(hào): G01R31/08
• 分類號(hào): G01R31/08;G01R27/08;G01R27/04
• 代理公司: 昆明正原專利商標(biāo)代理有限公司 53100
• 代理人: 于洪;金耀生

1.一種電纜故障原因診斷方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟(1)，電壓、電流與故障距離的測(cè)量：實(shí)時(shí)測(cè)量電纜兩端的電壓和電流(u₁，i₁，u₂，i₂)，并測(cè)量故障點(diǎn)與電纜兩端的故障距離(l₁，l₂)；

其中，u₁為電纜一端的電壓，u₂為電纜另一端的電壓；i₁為電纜一端的電流，i₂為電纜另一端的電流；l₁為故障點(diǎn)與電纜一端的故障距離，l₂為故障點(diǎn)與電纜另一端的故障距離；

步驟(2)，故障點(diǎn)電壓的計(jì)算：令電纜上每米的阻抗為z₀，則故障發(fā)生時(shí)，故障點(diǎn)電壓u_g為：

步驟(3)，經(jīng)過過渡電阻的電流的計(jì)算：故障發(fā)生時(shí)，經(jīng)過過渡電阻的電流i_g為：

i_g＝i₁+i₂；

步驟(4)，過渡電阻的計(jì)算：根據(jù)故障時(shí)故障點(diǎn)電壓和電流，計(jì)算過渡電阻r_g為：

其中，U_gcos(θ)、I_gcos(θ₁)為電壓、電流實(shí)部，U_gsin(θ)、I_gsin(θ₁)為電壓、電流虛部，U_g、I_g為電壓、電流幅值，通過傅里葉變換得到角度θ、θ₁；

步驟(5)，故障診斷：根據(jù)過渡電阻的實(shí)部和虛部制作極坐標(biāo)圖，根據(jù)極坐標(biāo)的變化趨勢(shì)分析該次故障原因。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電纜故障原因診斷方法，其特征在于，步驟(5)中，分析該次故障原因的具體方法為：根據(jù)故障過程中每個(gè)時(shí)刻的點(diǎn)在極坐標(biāo)中與原點(diǎn)的距離獲得其幅值的變換；當(dāng)過渡電阻幅值超過10歐姆則判斷為外破故障；當(dāng)過渡電阻幅值一直小于1歐姆，則判斷為山火故障。

3.一種電纜故障原因診斷系統(tǒng)，其特征在于，包括：

電壓電流采集模塊，用于實(shí)時(shí)采集電纜兩端的電壓和電流(u₁，i₁，u₂，i₂)；其中，u₁為電纜一端的電壓，u₂為電纜另一端的電壓；i₁為電纜一端的電流，i₂為電纜另一端的電流；

故障距離采集模塊，用于采集故障點(diǎn)與電纜兩端的故障距離(l₁，l₂)；其中，l₁為故障點(diǎn)與電纜一端的故障距離，l₂為故障點(diǎn)與電纜另一端的故障距離；

故障點(diǎn)電壓計(jì)算模塊，用于根據(jù)電纜上每米的阻抗為z₀，計(jì)算故障發(fā)生時(shí)，故障點(diǎn)電壓u_g，u_g為：

第一處理模塊，用于故障發(fā)生時(shí)，計(jì)算經(jīng)過過渡電阻的電流i_g，i_g為：i_g＝i₁+i₂；

過渡電阻計(jì)算模塊，用于根據(jù)故障時(shí)故障點(diǎn)電壓和電流，計(jì)算過渡電阻r_g，r_g為：

其中，U_gcos(θ)、I_gcos(θ₁)為電壓、電流實(shí)部，U_gsin(θ)、I_gsin(θ₁)為電壓、電流虛部，U_g、I_g為電壓、電流幅值，通過傅里葉變換得到角度θ、θ₁；

故障診斷模塊，用于根據(jù)過渡電阻的實(shí)部和虛部制作極坐標(biāo)圖，根據(jù)極坐標(biāo)的變化趨勢(shì)分析該次故障原因。