基于流温复合监测模型的10kV电缆头运行状态评价方法技术

本发明专利技术涉及基于流温复合监测模型的10kV电缆头运行状态评价方法，它包括以下步骤：步骤1：建立传感器阵列拓扑模型，解决电缆开关柜内三相电流磁场互相干扰；步骤2：基于TMR电流传感器数学模型，实现磁取电和电流的监测；步骤3：依托电流与温度的关系，建立流温曲线模型；步骤4：搭建电缆头运行状态诊断模型，实现电缆复合感知参量的智能监测；本发明专利技术实现了开关柜电缆的非接触式电流值测量，开展电流和温度传感器两参量的集成应用，依托电流与温度的关系，建立流温曲线模型，实现开关柜的运行状态实时监测；本发明专利技术具有监测效果好、实现电缆电流和温度的双参量实时监测的优点。电流和温度的双参量实时监测的优点。电流和温度的双参量实时监测的优点。

【技术实现步骤摘要】
基于流温复合监测模型的10kV电缆头运行状态评价方法


[0001]本专利技术涉及电力设备状态监测
，具体涉及一种基于流温复合监测模型的10kV电缆头运行状态评价方法。

技术介绍

[0002]目前，开关柜或者环网柜电缆头、电缆出线、母排等导体的电流测量均采用接触式或者非接触式两种测量方式，其中，接触式存在需要与被测导体进行电气连接，这种方式不仅破坏了原导体的线路结构，使得开关柜或者环网柜电缆存在不确定的运行安全风险，更为重要是：在接触式测量的过程中对于工作人员的人身造成极大的安全隐患；而现有的非接触式测量设备中，由于三相电流之间的磁场相互影响，存在磁场干扰大，测量结果不准确的缺陷，而电流作为电力系统中的一个重要参数，针对其测量技术的研究在现代电力系统中始终保持活跃的状态；因此，提供一种监测效果好、实现电缆电流和温度的双参量实时监测的基于流温复合监测模型的10kV电缆头运行状态评价方法是非常有必要的。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种监测效果好、实现电缆电流和温度的双参量实时监测的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于流温复合监测模型的10kV电缆头运行状态评价方法，其特征在于：它包括以下步骤：步骤1：建立传感器阵列拓扑模型，解决电缆开关柜内三相电流磁场互相干扰；采用传感器阵列拓扑结构，采集三相母线的传感器测量电压，在边缘计算平台利用阵列数学模型算法处理计算三相母线的电流；步骤2：基于TMR电流传感器数学模型，实现磁取电和电流的监测；TMR电流传感器采用推挽式惠斯通全桥结构，包含四个非屏蔽高灵敏度TMR元件，三相母排建立合理的电流测量磁传感器阵列拓扑，并从中解耦出每相电流对应产生的磁场强度，由此计算出该相电流的大小；步骤3：依托电流与温度的关系，建立流温曲线模型；开展仿真实验测试，建立电缆电流和温度的曲线模型，开展电缆运行状态的流温曲线监测，依据流温曲线率，判别开关柜电缆的运行状态，实现变电站开关柜的安全运行；步骤4：搭建电缆头运行状态诊断模型，实现电缆复合感知参量的智能监测；状态诊断系统包含温度监测单元、电流监测单元、计算单元、诊断单元；利用COMSOL进行电磁
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传热
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对流多物理场耦合仿真计算，归纳大电流开关柜内部电缆头温度分布规律，监测负荷电流、环境温度对电缆头温升的影响情况。2.如权利要求1所述的基于流温复合监测模型的10kV电缆头运行状态评价方法，其特征在于：所述步骤1中，开关柜内电缆头与母排周围存在磁场，三相电缆之间存在磁场互相干扰的问题，利用ANSYS对开关柜内磁场分布情况进行仿真，通过磁场分布模拟仿真可以发现，A、B、C三相母线周围均有磁场分布母线室内空间内任一点磁场强度均是A、B、C三相磁场矢量叠加的结果，磁传感器所测得的磁场强度是三相母线产生磁场在该点的矢量和，磁传感器到母线垂直距离d一定时，TMR磁传感器输出值：U＝c
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i假设三相电流对称，因而每一个磁传感器测得的电压输出值为：U1＝c
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i1+c
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i2+c
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i3U1＝c
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i1+c
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i2+c
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i3U1＝c
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i1+c
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i2+c
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i3其中，c
ij
表示i号传感器在j号母排处电压值；将上式写成矩阵形式为：系数矩阵C可以通过实验测定,先通某单相电流，则i2＝i3＝0，采集三枚传感器的电压输出，则可以相应的计算出C11、C21、C
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，同理，则可以分别测出另外两组值，从而得到系数矩阵C；得到系数矩阵C之后，通过测量磁传感器的电压输出值，求得母...

【专利技术属性】
技术研发人员：李俊周，宋晓磊，秦福祥，黄清江，申丽馨，王协东，张宸铭，李耀，佟建炜，魏帅齐，毛哲龙，
申请(专利权)人：国网河南省电力公司鹤壁供电公司，
类型：发明
国别省市：