一种电力电缆故障的监控和寻址方法技术

一种电力电缆故障的监控和寻址方法，包括：当电力电缆发生故障时，对安装于各个配电站的电流互感器进行采样，通过波形检测装置获取故障波形图；对波形检测装置获取故障波形图进行分析，提取各电流信号和故障特征量；通过提取的电流信号和故障特征量，检测故障特征量是否超过预设阈值；当故障特征量超过预设阈值时，根据故障特征量确定故障线路并判断故障类别；根据确定的故障线路，对该条线路电缆两端的故障电流进行连续采样，根据电流到达线路电缆两端时间和电缆两端长度，判断该故障地址。本发明专利技术能快速并准确的找到故障发生点和故障发生原因，能适应铁路运行环境多样，沿线环境复杂情况，减少电路故障对行车造成的损失。减少电路故障对行车造成的损失。减少电路故障对行车造成的损失。

【技术实现步骤摘要】
一种电力电缆故障的监控和寻址方法


[0001]本专利技术涉及的是电力领域，特别涉及一种电力电缆故障的监控和寻址方法。

技术介绍

[0002]新时代交通强国铁路发展纲要提出要大力发展智能检测监测、运营维护等技术。一条铁路线路电缆线路，电缆使用越来越多,单根电缆也越来越长，20
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40km电缆均有之。电缆的外部环境恶劣，通常是敷设与土壤、杂石碓及杂草丛林下，日积月累的实用,电力电缆外部的绝缘层可能会由于湿气的侵入而出现漏电现象,导致电缆线路出现故障；或者本身电力电缆在敷设过程中绝缘层有损伤，造成电缆线路的故障。电缆线路中存在诸多类型故障,一旦出现便直接终止电缆的正常供电,因此需要对故障类别予以识别,并能精准定位。特别是给铁路重要负荷供电的贯通线和自闭线，需要在第一时间抢修并开通，减少对行车造成的损失。而铁路运行环境多样，沿线环境复杂，进而需要一种电力电缆故障的监控和寻址方法。

技术实现思路

[0003]鉴于上述问题，提出了本专利技术以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种电力电缆故障的监控和寻址方法。
[0004]为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了如下技术方案：
[0005]一种电力电缆故障的监控和寻址方法，包括：
[0006]当电力电缆发生故障时，对安装于各个配电站的电流互感器进行采样，通过波形检测装置获取故障波形图；
[0007]对波形检测装置获取故障波形图进行分析，提取各电流信号和故障特征量；
[0008]通过提取的电流信号和故障特征量，检测故障特征量是否超过预设阈值；当故障特征量超过预设阈值时，根据故障特征量确定故障线路并判断故障类别；
[0009]根据确定的故障线路，对该条线路电缆两端的故障电流进行连续采样，根据电流到达线路电缆两端时间和电缆两端长度，判断该故障地址。
[0010]进一步地，在每个配电站上安装4个电流互感器，分别安装于配电站两个进出电缆的首尾两端。
[0011]进一步地，故障类型至少包括单向接地短路、两向短路和三相短路。
[0012]进一步地，根据故障特征量确定故障线路并判断故障类别，判断单向接地短路的方法为：当三相电路中的A相接地后，A相接地后与地等电位，即对地电压为零，中性点漂移到Ua点，B相与C相对地电压升高倍，A相对地电容电流为零，B相与C相对地电容电流Ibc与Icc因为电压升高倍也升高倍，而且分别超前Uab与Uac 90
°
,Ibc与Icc之间的夹角为60
°
，Ibc与二者向量和Ic之间的夹角为30
°
，负序电流和正序电流的相位差判断就能准确判断故障电流为单相接地故障。
[0013]进一步地，根据故障特征量确定故障线路并判断故障类别，判断两向短路的方法
为：当三相电路中的B相和C相短路后，B相与C相电压相等，相位相差180
°
，B相与C相电流Ibc与Icc因为电压变化也相应变化，Ibc与Icc之间的夹角为180
°
，且绝对值相等，通过对故障分量选相进行分析，利用负序电流和正序电流的相位差判断就能准确判断故障电流为两相短路故障。
[0014]进一步地，波形检测装置检测出故障信号类型及发生时间，多个波形检测装置通过规约转换为统一的铁路数据传递至专用工作主站，工作主站设有GPS对时功能，使各个配电时间统一。
[0015]进一步地，波形检测装置可通过4G，GPRS,电力载波、以太网方式将故障信号类型及发生时间发送给专用工作主站。
[0016]进一步地，根据电流到达线路电缆两端时间和电缆两端长度，判断该故障地址的方法为：假设相邻配电站为第一配电站和第二配电站,故障发生地在第一配电站和第二配电站之间，故障传递至第一配电站端时间为T1，第二配电站端时间为T2，波速V固定，第一配电站和第二配电站之间电缆长度L已知，则故障点距离第一配电站距离为L1＝(L+(T1
‑
T2)*V)/2,距离第二配电站端距离为L2＝(L+(T2
‑
T1)*V)/2。
[0017]本专利技术实施例提供的上述技术方案的有益效果至少包括：
[0018]本专利技术公开的一种电力电缆故障的监控和寻址方法，包括：当电力电缆发生故障时，对安装于各个配电站的电流互感器进行采样，通过波形检测装置获取故障波形图；对波形检测装置获取故障波形图进行分析，提取各电流信号和故障特征量；通过提取的电流信号和故障特征量，检测故障特征量是否超过预设阈值；当故障特征量超过预设阈值时，根据故障特征量确定故障线路并判断故障类别；根据确定的故障线路，对该条线路电缆两端的故障电流进行连续采样，根据电流到达线路电缆两端时间和电缆两端长度，判断该故障地址。本专利技术能快速并准确的找到故障发生点和故障发生原因，能适应铁路运行环境多样，沿线环境复杂情况，减少电路故障对行车造成的损失。
[0019]下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
[0020]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：
[0021]图1为本专利技术实施例1中，一种电力电缆故障的监控和寻址方法的流程图；
[0022]图2为本专利技术实施例1中，电流互感器安装位置示意图；
[0023]图3为本专利技术实施例1中，判断该故障地址的方法的示意图。
具体实施方式
[0024]下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0025]为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术实施例提供一种电力电缆故障的监控和寻址方法。
[0026]实施例1
[0027]一种电力电缆故障的监控和寻址方法，如图1，包括：
[0028]当电力电缆发生故障时，对安装于各个配电站的电流互感器进行采样，通过波形检测装置获取故障波形图；
[0029]对波形检测装置获取故障波形图进行分析，提取各电流信号和故障特征量；
[0030]通过提取的电流信号和故障特征量，检测故障特征量是否超过预设阈值；当故障特征量超过预设阈值时，根据故障特征量确定故障线路并判断故障类别；
[0031]根据确定的故障线路，对该条线路电缆两端的故障电流进行连续采样，根据电流到达线路电缆两端时间和电缆两端长度，判断该故障地址。
[0032]具体的，在本实施例中，在每个配电站上安装4个电流互感器，分别安装于配电站两个进出电缆的首尾两端。如图2所示。比方说共有四个车站，车站A,车站B,车站C,车站D.A1，A2，A3，A4；B1，B2，B3，B4；C1，C2，C3，C4；D1，D2，D3，D4；均本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电力电缆故障的监控和寻址方法，其特征在于，包括：当电力电缆发生故障时，对安装于各个配电站的电流互感器进行采样，通过波形检测装置获取故障波形图；对波形检测装置获取故障波形图进行分析，提取各电流信号和故障特征量；通过提取的电流信号和故障特征量，检测故障特征量是否超过预设阈值；当故障特征量超过预设阈值时，根据故障特征量确定故障线路并判断故障类别；根据确定的故障线路，对该条线路电缆两端的故障电流进行连续采样，根据电流到达线路电缆两端时间和电缆两端长度，判断该故障地址。2.如权利要求1所述的一种电力电缆故障的监控和寻址方法，其特征在于，在每个配电站上安装4个电流互感器，分别安装于配电站两个进出电缆的首尾两端。3.如权利要求1所述的一种电力电缆故障的监控和寻址方法，其特征在于，故障类型至少包括单向接地短路、两向短路和三相短路。4.如权利要求3所述的一种电力电缆故障的监控和寻址方法，其特征在于，根据故障特征量确定故障线路并判断故障类别，判断单向接地短路的方法为：当三相电路中的A相接地后，A相接地后与地等电位，即对地电压为零，中性点漂移到Ua点，B相与C相对地电压升高倍，A相对地电容电流为零，B相与C相对地电容电流Ibc与Icc因为电压升高倍也升高倍，而且分别超前Uab与Uac 90
°
,Ibc与Icc之间的夹角为60
°
，Ibc与二者向量和Ic之间的夹角为30
°
，负序电流和正序电流的相位差判断就能准确判断故障电流为单相接地故障。5.如权利要求3所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜同伍，范学良，刘倩倩，徐程，付长军，何凌云，孟军锋，梅振，冯曦，刘思然，谭圆，
申请(专利权)人：中铁大桥勘测设计院集团有限公司武汉分公司，
类型：发明
国别省市：