[發(fā)明專利]一種單芯海纜接地環(huán)流故障檢測(cè)方法及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210192557.4
• 申請(qǐng)日: 2022-02-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114755527A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-07-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊玉新;劉玉成;孫奇;慶格爾;叢龍飛;龐鈞耀;楊海超;李鵬;王樂(lè)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)大唐集團(tuán)科學(xué)技術(shù)研究總院有限公司華北電力試驗(yàn)研究院;中國(guó)大唐集團(tuán)科學(xué)技術(shù)研究總院有限公司;大唐汕頭新能源有限公司
• 主分類號(hào): G01R31/08
• 分類號(hào): G01R31/08;G01R31/52
• 代理公司: 北京中南長(zhǎng)風(fēng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11674
• 代理人: 李青

1.一種單芯海纜接地環(huán)流故障檢測(cè)方法，其特征在于，包括：

實(shí)時(shí)獲取單芯海纜線芯層、護(hù)套接地層及鎧裝接地層各層的電流數(shù)據(jù)，所述電流數(shù)據(jù)，包括：幅值和相位信息；

根據(jù)各層的電流數(shù)據(jù)，利用預(yù)設(shè)數(shù)學(xué)模型，計(jì)算線芯不同電流，所對(duì)應(yīng)的護(hù)套和鎧裝電流的幅值和相位；

通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)不同線芯電流下所對(duì)應(yīng)的護(hù)套和鎧裝的電流幅值和相位，利用預(yù)設(shè)算法，生成護(hù)套接地電流幅值、護(hù)套接地電流相位、鎧裝接地電流幅值、鎧裝接地電流相位分別隨線芯電流變化而變化的曲線方程；

根據(jù)護(hù)套接地電流幅值、護(hù)套接地電流相位、鎧裝接地電流幅值、鎧裝接地電流相位分別隨線芯電流變化而變化的曲線方程，通過(guò)預(yù)設(shè)樣本庫(kù)，利用預(yù)設(shè)診斷算法，判斷單芯海纜接地環(huán)流是否故障。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單芯海纜接地環(huán)流故障檢測(cè)方法，其特征在于，所述故障，包括：注意、異常、嚴(yán)重。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單芯海纜接地環(huán)流故障檢測(cè)方法，其特征在于，樣本庫(kù)包括：當(dāng)單芯海纜接地環(huán)流不存在故障時(shí)，護(hù)套接地電流幅值、護(hù)套接地電流相位、鎧裝接地電流幅值、鎧裝接地電流相位分別隨線芯電流變化而變化的曲線方程。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的單芯海纜接地環(huán)流故障檢測(cè)方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)診斷算法，包括：

根據(jù)護(hù)套接地電流幅值、護(hù)套接地電流相位、鎧裝接地電流幅值、鎧裝接地電流相位分別隨線芯電流變化而變化的曲線方程，通過(guò)預(yù)設(shè)樣本庫(kù)，生成護(hù)套接地電流幅值的變化率與線芯電流幅值的變化率的比值、鎧裝接地電流幅值的變化率與線芯電流幅值的變化率的比值、護(hù)套接地電流相位與線芯電流相位差分層度、鎧裝接地電流相位與線芯電流相位差分層度；

根據(jù)比值及相位差分層度，結(jié)合三級(jí)預(yù)設(shè)閾值，判斷單芯海纜接地環(huán)流是否故障。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的單芯海纜接地環(huán)流故障檢測(cè)方法，其特征在于，通過(guò)以下公式計(jì)算護(hù)套接地電流幅值的變化率與線芯電流幅值的變化率的比值：

其中，n為檢測(cè)樣本個(gè)數(shù)；k為利用樣本中第k組數(shù)據(jù)所求得的結(jié)果；kq為按照第k組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的線芯電流并按照曲線方程中的點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算求得的結(jié)果，Δ為步長(zhǎng)，兩個(gè)相鄰的采樣點(diǎn)對(duì)應(yīng)的數(shù)值做差，ΔI＝I_k-I_k-1；I_c為線芯電流，I_s為護(hù)套接地電流，I_a為鎧裝接地電流；

通過(guò)以下公式計(jì)算鎧裝接地電流幅值的變化率與線芯電流幅值的變化率的比值：

通過(guò)以下公式計(jì)算護(hù)套接地電流相位與線芯電流相位差分層度：

通過(guò)以下公式計(jì)算鎧裝接地電流相位與線芯電流相位差分層度：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的單芯海纜接地環(huán)流故障檢測(cè)方法，其特征在于，通過(guò)以下公式計(jì)算∠(I_s-I_c)、∠(I_a-I_c)：

∠(I_a-I_c)＝∠(I_c+I_s)-90°-γ

其中，為護(hù)套感應(yīng)電流滯后護(hù)套感應(yīng)電壓的角度，γ為鎧裝感應(yīng)電流滯后鎧裝感應(yīng)電壓的角度。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的單芯海纜接地環(huán)流故障檢測(cè)方法，其特征在于，通過(guò)以下公式計(jì)算線芯電流不同時(shí)，所對(duì)應(yīng)的護(hù)套和鎧裝電流的幅值和相位：

護(hù)套感應(yīng)電流滯后護(hù)套感應(yīng)電壓的角度為則

鎧裝感應(yīng)電流滯后鎧裝感應(yīng)電壓的角度為γ，則

其中，ω為電角頻率；L_s、R_s、L_a、R_a分別為護(hù)套層的自電感、護(hù)套層的電阻、鎧裝層的自電感、鎧裝層的電阻。