一种单芯电力电缆的故障行波测距方法技术

本发明专利技术涉及一种单芯电力电缆的故障行波测距方法，包括：将行波测距装置接入到所述单芯电力电缆；消除所述单芯电力电缆的中间接头的交叉互联产生的波阻抗变化；通过所述行波测距装置对所述单芯电力电缆进行故障测距。本发明专利技术将单芯电力电缆中间接头交叉互联处的金属护层接入电容器或直接接地，能够基本消除此处波阻抗的变化，消除行波信号在此处的折反射，从而使得在进行故障行波测距时，故障行波信号能够全线传输，实现单芯电力电缆的全线故障行波测距。

Fault traveling wave distance measuring method for single core power cable

Including the traveling wave fault location method, the present invention relates to a single core power cable fault locating device: access to the single core power cable; wave impedance changes to eliminate the cross connection joints between the single core power cable; fault location of the single core power cable by the traveling wave ranging device. The middle of single core power cable joint cross connection at the metal shield access capacitor or direct grounding, can basically eliminate the wave impedance of the traveling wave signal in the elimination of catadioptric here, which makes the fault location, fault signal can realize the transmission line, fault location of single line the core of power cable.

【技术实现步骤摘要】
一种单芯电力电缆的故障行波测距方法
本专利技术涉及电力设备检测
，尤其是涉及一种单芯电力电缆的故障行波测距方法。
技术介绍
随着技术进步和供电质量要求的提高，电力电缆在电网中所占的比例越来越大，在一些城市的市区已经逐步取代架空线路，并向高电压等级发展。随着电缆数量的增多及运行时间的延长，电缆故障的发生愈加频繁。如何准确、迅速判定电力电缆的故障点位置是及时修复电力电缆、提高供电可靠性的前提保证。电力电缆的故障点定位，一般需要进行故障诊断、故障测距和精确定点三个步骤。其中，故障诊断可以通过高压试验进行；精确定点一般采用声频或其他频率感应技术。故障测距也叫故障粗测，是指在电缆的一端或两端使用适当的仪器，对故障电缆线芯施加测试信号，或者在线测量、分析故障信息，初步确定故障点到某一端的距离，为精确定点提供范围信息。电力电缆的故障测距方法很多，总体上可分为行波法和阻抗法两类，根据电缆运行状态，又分为离线测距和在线测距。为了尽快准确地找到电力电缆故障点，减少地面开挖等工程量和停电时间，故障行波测距技术得到了广泛应用。行波法利用高电压对电缆故障进行电击穿，测量故障处击穿放电的电脉冲从故障点到测试点的时间就可计算故障点距离。故障行波测距不受故障点过渡电阻、线路结构等因素的影响，且测距精度高，因此得到了更为广泛的应用。通常35kV及以下电力电缆和控制通信电缆采用三芯或多芯(低压电力电缆或增加中性线、保护线等成为四芯、五芯电缆)结构，电缆芯线外部合成磁场较弱，可以采用磁性保护材料。电缆中间接头屏蔽保护层通常直接相连并不接地，中间接头波阻抗变化很小，因此，电缆全长波阻抗基本不变，中间接头对故障测距行波信号的折反射非常弱，不影响信号的识别和判断。行波测距法在三芯以上电力电缆和控制通信电缆中得到了广泛的应用，并且利用即将损坏的电缆运行时的弱放电信号，开发了在线测距或称电缆预警技术。35kV及以上电力电缆由于制造和施工原因，一般采用单芯电力电缆，尤其是110kV以上的电力电缆。对于较长的单芯电力电缆，为了避免绝缘外护层击穿，相关规程要求较长的电力电缆线路，电缆应分成3的倍数段，金属护层在每一个中间接头进行交叉互联，通过保护器接地，以保证金属护层感应电压不超过50V，并减少过电压危害。根据分析，单芯电力电缆中间接头处金属护层交叉互联后，理论上相当于电缆的绝缘层电场与外部空气电场串联，电缆波阻抗在中间接头处变的很大。因此，行波信号在单芯电力电缆中间接头交叉互联处会发生严重折反射，使得传统的行波测距技术发生严重误判、无法顺利实现。现场实际经验表明，从测试点看去，在具有交叉互联中间接头的单芯电力电缆第一个中间接头后的故障点，行波测距仪会判断为故障点位置是第一个中间接头，行波测距法针对单芯电力电缆实际上是很难实际应用的，包括在线和离线的方法。
技术实现思路
基于上述问题，本专利技术提供一种单芯电力电缆的故障行波测距方法，将单芯电力电缆中间接头交叉互联处的金属护层接入电容器或直接接地，能够基本消除此处波阻抗的变化，消除行波信号在此处的折反射，从而使得在进行故障行波测距时，故障行波信号能够全线传输，实现单芯电力电缆的全线故障行波测距。为实现上述专利技术目的，本专利技术提供一种单芯电力电缆的故障行波测距方法，其特征在于，包括：将行波测距装置接入到所述单芯电力电缆；消除所述单芯电力电缆的中间接头的交叉互联产生的波阻抗变化；通过所述行波测距装置对所述单芯电力电缆进行故障测距。其中，所述消除所述单芯电力电缆的中间接头的交叉互联产生的波阻抗变化，具体包括：将所述单芯电力电缆中间接头的金属护层直接接地、将所述单芯电力电缆中间接头处的金属护层通过第一电容器接地或在所述单芯电力电缆中间接头的同相的两段金属护层之间串联第二电容器。其中，所述单芯电力电缆中间接头的金属护层直接接地，具体包括：将所述护层保护器短路接地，所述单芯电力电缆中间接头的金属护层直接接地。其中，将所述单芯电力电缆中间接头处的金属护层通过第一电容器接地，具体包括：所述单芯电力电缆中间接头的金属护层与地之间串联所述第一电容器，将所述第一电容器与所述护层保护器并联接地。其中，所述通过所述行波测距装置对所述单芯电力电缆进行故障检测，具体包括：在高压下对所述单芯电力电缆进行故障点击穿；所述单芯电力电缆产生故障高频脉冲行波信号；采集所述高频脉冲行波信号；根据所述高频脉冲行波信号检测所述故障点的位置信息。本专利技术的单芯电力电缆的故障行波测距方法，基于行波测距的原理，将单芯电力电缆中间接头交叉互联处的金属护层接入电容器或直接接地，短路电缆中间接头的交叉互联引起的金属护层与地之间的电场，能够基本消除此处波阻抗的变化，消除行波信号在此处的折反射，从而使得在进行故障行波测距时，故障行波信号能够全线传输，实现单芯电力电缆的全线故障行波测距。附图说明通过参考附图会更加清楚的理解本专利技术的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本专利技术进行任何限制，在附图中：图1示出了本专利技术的单芯电力电缆的故障行波测距方法的流程图。图2示出了本专利技术的故障行波测距方法的第一实施例的电容器的连接示意图。图3示出了本专利技术的故障行波测距方法的第二实施例的电容器的连接示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1示出了本专利技术的单芯电力电缆的故障行波测距方法的流程图。参照图1，本专利技术的一种单芯电力电缆的故障行波测距方法，具体包括步骤：S1、将行波测距装置接入到所述单芯电力电缆；S2、消除所述单芯电力电缆的中间接头的交叉互联产生的波阻抗变化；S3、通过所述行波测距装置对所述单芯电力电缆进行故障测距。本专利技术的实施例中，行波测距装置可以采用单端或双端、在线或离线、一次或多次脉冲、直流脉冲或交流正弦波或混合波形电压，在此不做具体限制。另外，步骤S2，消除所述单芯电力电缆的中间接头的交叉互联产生的波阻抗变化，具体包括：将所述单芯电力电缆中间接头的金属护层直接接地、将所述单芯电力电缆中间接头处的金属护层通过第一电容器接地或在所述单芯电力电缆中间接头的同相的两段金属护层之间串联第二电容器。上述方法中，将单芯电力电缆的中间接头的金属护层直接或间接接地，可以短路电缆中间接头的交叉互联引起的金属护层与地之间的电场，能够基本消除此处波阻抗的变化，消除行波信号在此处的折反射，从而使得在进行故障行波测距时，故障行波信号能够全线传输。以下通过具体实施例详细描述本专利技术的故障行波测距方法。图2示出了本专利技术的故障行波测距方法的第一实施例的电容器的连接示意图。在一个实施例中，如图2所示，单芯电力电缆的中间接头的金属护层通过交叉互联连接线10分别连接到护层保护器20的一端，护层保护器20的另一端接地，并且电容器30并联连接到护层保护器20。上述实施例中，电容器30的容量选择使得对于行波信号，阻抗接近于0；对于工频感应电压或试验频率电压，如振荡波或变频试验电源，阻抗相对较大，以避免影响电缆正常运行或试本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单芯电力电缆的故障行波测距方法，其特征在于，包括：将行波测距装置接入到所述单芯电力电缆；消除所述单芯电力电缆的中间接头的交叉互联产生的波阻抗变化；通过所述行波测距装置对所述单芯电力电缆进行故障测距。

【技术特征摘要】
1.一种单芯电力电缆的故障行波测距方法，其特征在于，包括：将行波测距装置接入到所述单芯电力电缆；消除所述单芯电力电缆的中间接头的交叉互联产生的波阻抗变化；通过所述行波测距装置对所述单芯电力电缆进行故障测距。2.根据权利要求1所述的故障行波测距方法，其特征在于，所述消除所述单芯电力电缆的中间接头的交叉互联产生的波阻抗变化，具体包括：将所述单芯电力电缆中间接头的金属护层直接接地、将所述单芯电力电缆中间接头处的金属护层通过第一电容器接地或在所述电芯电力电缆中间接头的同相的两段金属护层之间串联第二电容器。3.根据权利要求2所述的故障行波测距方法，其特征在于，所述单芯电力电缆中间接头的金属护层直接接地...

【专利技术属性】
技术研发人员：时振堂，黎德初，孙进，钱志红，李志远，李君，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11