【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基于流温复合监测模型的10kV电缆头运行状态评价方法。
[0004]本专利技术的目的是这样实现的: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:
[0005]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; ...
【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
11
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i1+c
12
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i2+c
13
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i3U1=c
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i1+c
22
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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
31
,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:
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