基于护套首末端电流比和环流比的电缆护套故障判断方法技术

本发明专利技术涉及一种基于护套首末端电流比和环流比的电缆护套故障判断方法，包括以下步骤：当电缆正常运行时，对电缆护套首末端电流进行数据采集；当电缆发生接地故障时，采集电缆护套的首末端电流，并与电缆正常运行时对比，根据当前时刻电缆护套各相的首末端电流相比于正常运行时的大小变化，判断故障发生的相和故障类型；将护套故障相的首末端电流作比，得到首末电流比；将护套故障相最大电流与电缆载流量作比，得到环流比；根据所述首末电流比和环流比判断电缆护套接地故障的位置区间。与现有技术相比，本发明专利技术不需要额外的监测装置，只需对现有监测数据进行收集和分析即可，不需要复杂的故障检测设备，检测成本得到减少。检测成本得到减少。检测成本得到减少。

【技术实现步骤摘要】
基于护套首末端电流比和环流比的电缆护套故障判断方法


[0001]本专利技术涉及电缆故障判断
，尤其是涉及基于护套首末端电流比和环流比的电缆护套故障判断方法。

技术介绍

[0002]近十多年来，地下电缆因其不占地面、不影响城市交通等优点，被大量运用在城市高压输配电系统中。同时，城市地下110kV及以上高压单芯XLPE电缆输配电系统的事故也时常发生，给电网的安全运行带来了极大的威胁。地下高压电缆通常采用电缆护套交叉接地方式来满足远距离传输电能和降低自身热损失。因而电缆护套接地短路故障快速定位成为运行维护人员维护工作的关键一环。现有常见检测电缆护套接地短路故障方法有电桥法和时域反射法。
[0003]电桥法：由高压发生器与桥体、高灵敏度检流计组成。利用故障点两侧电缆护套电阻与比例电阻构成惠斯通电桥，当检流计指零时电桥达到平衡，电桥桥臂对应电阻比值相等，再依据电阻率公式，护套电阻之比等于电缆长度之比，得到：电缆护套故障距离＝电缆全长
×
定位旋钮指示比。
[0004]时域反射法：根据雷达原理，测量装置发射脉冲信号，脉冲通过电力电缆的路径传播，在电缆故障点处反射回来脉冲信号，根据反射信号的波形幅值和形状判断电缆故障类型和性质。
[0005]现有方法存在以下缺陷：
[0006]1、电桥法易受干扰，故障相电缆附近正在运行的非故障相电缆等使得电桥无法平衡。
[0007]2、时域反射法检测波头易受电缆老化影响，且检测装置价格较高。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在检测装置价格较高的缺陷而提供一种基于护套首末端电流比和环流比的电缆护套故障判断方法。
[0009]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0010]一种基于护套首末端电流比和环流比的电缆护套故障判断方法，包括以下步骤：
[0011]当电缆正常运行时，对电缆护套首末端电流进行数据采集；
[0012]当电缆发生接地故障时，采集电缆护套的首末端电流，并与电缆正常运行时对比，根据当前时刻电缆护套各相的首末端电流相比于正常运行时的大小变化，判断故障发生的相和故障类型；
[0013]将护套故障相的首末端电流作比，得到首末电流比；将护套故障相最大电流与电缆载流量作比，得到环流比；根据所述首末电流比和环流比判断电缆护套接地故障的位置区间。
[0014]进一步地，若单相电缆护套首末端电流增大幅度大于预设的增大幅度阈值；且其
余两相电缆护套首末端电流变化幅度均位于预设的变化幅度范围以内，则增大超过阈值的单相为故障发生的相，故障类型为护套单相接地短路故障。
[0015]进一步地，若两相电缆护套首末端电流增大幅度均大于预设的接地增大幅度阈值；且其余一相电缆护套首末端电流变化幅度均位于预设的变化幅度范围以内，则增大超过阈值的两相为故障发生的相，故障类型为护套两相接地短路故障。
[0016]进一步地，若两相电缆护套首末端电流增大幅度均大于预设的短路增大幅度阈值；且其余一相电缆护套首末端电流变化幅度均位于预设的变化幅度范围以内，则增大超过阈值的两相为故障发生的相，故障类型为护套两相短路故障，所述短路增大幅度阈值大于所述接地增大幅度阈值。
[0017]进一步地，若三相电缆护套首末端电流增大幅度均大于预设的增大幅度阈值，则增大超过阈值的两相为故障发生的相，故障类型为护套两相短路故障。
[0018]进一步地，对于护套单相接地短路故障；
[0019]若护套故障相的首末电流比在0.9
‑
1.2范围以内、环流比在0.01
‑
0.15范围以内，则故障距离子0
‑
90米范围以内；
[0020]若护套故障相的首末电流比大于1、环流比在0.15
‑
0.06范围以内，则故障距离子90
‑
420米范围以内；
[0021]若护套故障相的首末电流比小于1、环流比在0.05
‑
0.07范围以内，则故障距离子420
‑
1340米范围以内；
[0022]若护套故障相的首末电流比在1
‑
1.2范围以内、环流比在0.01
‑
0.15范围以内，则故障距离子1340
‑
1500米范围以内。
[0023]进一步地，对于护套两相接地短路故障；
[0024]若一个护套故障相的首末电流比小于0.8，另一个护套故障相的首末电流比大于1.5，环流比小于0.03，则故障距离在0
‑
170米范围以内；
[0025]若一个护套故障相的首末电流比在0.85
‑
0.95范围以内，另一个护套故障相的首末电流比在1.2
‑
1.5范围以内，环流比在0.03
‑
0.08范围以内，则故障距离在170
‑
450米范围以内；
[0026]若一个护套故障相的首末电流比在0.8
‑
0.9范围以内，另一个护套故障相的首末电流比在1
‑
1.2范围以内，环流比在0.06
‑
0.08范围以内，则故障距离在450
‑
820米范围以内；
[0027]若一个护套故障相的首末电流比在0.9
‑
1范围以内，另一个护套故障相的首末电流比在0.9
‑
1范围以内，环流比在0.07
‑
0.085范围以内，则故障距离在820
‑
960米范围以内；
[0028]若一个护套故障相的首末电流比在0.95
‑
1.05范围以内，另一个护套故障相的首末电流比在0.8
‑
0.9范围以内，环流比在0.04
‑
0.085范围以内，则故障距离在960
‑
1340米范围以内；
[0029]若一个护套故障相的首末电流比大于1，另一个护套故障相的首末电流比在0.7
‑
0.8范围以内，环流比在0.03
‑
0.085范围以内，则故障距离在1340
‑
1500米范围以内。
[0030]进一步地，对于护套三相接地短路故障；
[0031]若护套故障A相的首末电流比大于1.24、护套故障B相的首末电流比小于0.78、护套故障C相的首末电流比大于1.37，且环流比小于0.04，则故障距离在0
‑
150米范围以内；
[0032]若护套故障A相的首末电流比在1.14
‑
1.24、护套故障B相的首末电流比在0.85
‑
0.9范围以内、护套故障C相的首末电流比在1.1
‑
1.37范围以内，且环流比在0.04
‑
0.1范围以内，则故障距离在150
‑
43本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于护套首末端电流比和环流比的电缆护套故障判断方法，其特征在于，包括以下步骤：当电缆正常运行时，对电缆护套首末端电流进行数据采集；当电缆发生接地故障时，采集电缆护套的首末端电流，并与电缆正常运行时对比，根据当前时刻电缆护套各相的首末端电流相比于正常运行时的大小变化，判断故障发生的相和故障类型；将护套故障相的首末端电流作比，得到首末电流比；将护套故障相最大电流与电缆载流量作比，得到环流比；根据所述首末电流比和环流比判断电缆护套接地故障的位置区间。2.根据权利要求1所述的一种基于护套首末端电流比和环流比的电缆护套故障判断方法，其特征在于，若单相电缆护套首末端电流增大幅度大于预设的增大幅度阈值；且其余两相电缆护套首末端电流变化幅度均位于预设的变化幅度范围以内，则增大超过阈值的单相为故障发生的相，故障类型为护套单相接地短路故障。3.根据权利要求1所述的一种基于护套首末端电流比和环流比的电缆护套故障判断方法，其特征在于，若两相电缆护套首末端电流增大幅度均大于预设的接地增大幅度阈值；且其余一相电缆护套首末端电流变化幅度均位于预设的变化幅度范围以内，则增大超过阈值的两相为故障发生的相，故障类型为护套两相接地短路故障。4.根据权利要求3所述的一种基于护套首末端电流比和环流比的电缆护套故障判断方法，其特征在于，若两相电缆护套首末端电流增大幅度均大于预设的短路增大幅度阈值；且其余一相电缆护套首末端电流变化幅度均位于预设的变化幅度范围以内，则增大超过阈值的两相为故障发生的相，故障类型为护套两相短路故障，所述短路增大幅度阈值大于所述接地增大幅度阈值。5.根据权利要求1所述的一种基于护套首末端电流比和环流比的电缆护套故障判断方法，其特征在于，若三相电缆护套首末端电流增大幅度均大于预设的增大幅度阈值，则增大超过阈值的两相为故障发生的相，故障类型为护套两相短路故障。6.根据权利要求1所述的一种基于护套首末端电流比和环流比的电缆护套故障判断方法，其特征在于，对于护套单相接地短路故障；若护套故障相的首末电流比在0.9
‑
1.2范围以内、环流比在0.01
‑
0.15范围以内，则故障距离子0
‑
90米范围以内；若护套故障相的首末电流比大于1、环流比在0.15
‑
0.06范围以内，则故障距离子90
‑
420米范围以内；若护套故障相的首末电流比小于1、环流比在0.05
‑
0.07范围以内，则故障距离子420
‑
1340米范围以内；若护套故障相的首末电流比在1
‑
1.2范围以内、环流比在0.01
‑
0.15范围以内，则故障距离子1340
‑
1500米范围以内。7.根据权利要求1所述的一种基于护套首末端电流比和环流比的电缆护套故障判断方法，其特征在于，对于护套两相接地短路故障；若一个护套故障相的首末电流比小于0.8，另一个护套故障相的首末电流比大于1.5，环流比小于0.03，则故障距离在0
‑
170米范围以内；若一个护套故障相的首末电流比在0.85
‑
0.95范围以内，另一个护套故障相的首末电
流比在1.2
‑
1.5范围以内，环流比在0.03
‑
0.08范围以内，则故障距离在170
‑
450米范围以内；若一个护套故障相的首末电流比在0.8
‑
0.9范围以内，另一个护套故障相的首末电流比在1
‑
1.2范围以内，环流比在0.06
‑
0.08范围以内，则故障距离在450
‑
820米范围以内；若一个护套故障相的首...

【专利技术属性】
技术研发人员：李海，原佳亮，何邦乐，王振兴，袁奇，许强，顾黄晶，杨凡，孙伟莎，严其强，范世峰，沈磊，解大，方俊，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：