检测中压电路中故障的系统和方法技术方案

用于中压电路的故障检测系统(800)，包括电力配电电缆(205)、包括第一变压器和第一接地导体(603)的第一变换中心(210)、包括经过所述第一接地导体(603)连接到所述第一变压器的第一接地电阻器(RPAT1)的第一接地系统的组件、所述第一变换中心(210)被连接到所述电缆(205)的第一端，包括第二变压器和第二接地导体(603)的第二变换中心(220)、包括经过所述第二接地导体(603)连接到所述第二变压器的第二接地电阻器(RPAT2)的第二接地系统，所述第二变换中心(220)被连接到所述电缆(205)的第二端。端。端。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】检测中压电路中故障的系统和方法
[0001]专利技术目的
[0002]本专利技术的目的是一种用于在绝缘电力配电电缆中检测故障的方法和系统。

技术介绍

[0003]目前，有用于在电力配电电缆中检测和定位故障的各种方法、设备和系统。
[0004]现有的方法、设备和系统要么涉及对中压段(section)的电力线(相位)进行连续监测，要么是产生不同性质的激励信号，在故障发生后，将其应用于电缆或其某个部件(part)，并且从该激励信号中产生可由装备(equipment)测量的效果，该效果与故障的位置有关。
[0005]一些已知的方法是指在电缆上施加电流脉冲时检测压力或声波、经过对电缆直接施加高电压产生电弧、高频波的反射等。
[0006]在基于中压段电力线(相位)连续监测的方法、设备和系统的情况下，除了监测系统本身的复杂性外，这些方法、设备和系统的主要缺点是在高电压等级工作时绝缘的复杂性，由于电力是分布在三相系统中的，这意味着监测必须在组成它的三相中的每个相上实施。这意味着中压网络监测设备的体积庞大且复杂。
[0007]在基于激励信号的生成和信号产生的效果的后续处理的方法、设备和系统的情况下，它们的缺点是需要直接接触电缆并且与供电网络断开，这阻碍了操作并延长了进行定位所需的时间。

技术实现思路

[0008]在电力配电系统中，通常使用在大多数情况下在地下运行的绝缘电缆，特别是在城市地区。如图1所示，这些电力配电电缆(101)是由电导体(101)构成的，电力通过该导体流动，并且由不同的层组成，这些层与主导体同轴，直到到达盖子(103)。这些电缆的其中一层是筛网或网状物(102)，它也是由导电材料制成的，被用作接地终端，也就是说，它被连接到接地系统。
[0009]可能的情况是，电缆的内部绝缘由于不同的原因而退化，并且在导体(101)和连接到地面的网状物(102)之间产生导电路径，通常是通过电弧，产生所谓的故障电流。电网保护系统负责在网络中检测到这种情况时采取行动，使网络断电，从而将产生的损害降到最低，并允许在实施网络重置之前进行相关的维修。
[0010]从网络可操作性的角度来看，从故障产生和网络失去服务的那一刻起，到服务恢复为止，所需的时间应尽可能短。这个时间由三个主要部分组成：执行维修的人员的旅行时间、故障的定位时间和故障维修时间。
[0011]根据本专利技术的故障检测方法和系统的主要目的是减少中压电缆的故障的定位时间，从而提高网络运营商的服务质量指数。
[0012]根据本专利技术的方法不同于基于连续监测电力线的方法，也不同于基于故障发生后产生激励信号的方法。特别是，根据本专利技术的方法是基于对流经连接变电所变压器金属结
构与接地系统的接地导体的电流的连续监测。
[0013]因此，在第一方面，本专利技术涉及一种定位电力配电电缆故障的方法，该方法适用于中压电路，包括至少一条电力配电电缆，由第一变压器和第一接地导体组成的第一变压器中心，由第一接地电阻器组成的第一接地系统，该第一接地系统通过第一接地导体连接到第一变压器。第一变换中心与电缆的第一端相连。中压电路还包括由第二变压器和第二接地导体组成的第二变换中心，第二接地系统包括通过第二接地导体连接到第二变压器的第二接地电阻器。第二变换中心与电缆的第二端相连。
[0014]该方法包括通过监测在至少一个接地导体中的电流阈值来识别电缆中的故障，在识别故障的情况下，测量经过第一接地导体的第一电流值I
med1
，获取第一电阻器的值，测量经过第二接地导体的第二电流值I
med2
，获取第二电阻器的值，计算从电缆上发生故障的点到第一变换中心的相对距离d1，这样：
[0015][0016]该方法还包括计算从发生故障的电缆点到第二变换中心的距离d2；
[0017][0018]该方法还包括基于距离d1和d2来确定故障的位置。
[0019]该方法使用分布在作为被监测电路一部分的每个变换中心的传感器设备的比较测量值。这种方法的优点是以无人值守的方式，在没有干预的情况下实时检测和定位故障，使用紧凑的设备，不需要必要的绝缘来监测中压线路，所以其体积大大减少。
[0020]在第二方面，本专利技术涉及一种中压线路的故障检测系统，该系统包括几组电力配电电缆、包括第一变压器和第一接地导体的第一变换中心和包括第一接地电阻器的第一接地系统，该第一接地系统通过第一接地导体与第一变压器相连。第一变换中心与电缆的第一端相连。中压电路还包括第二变换中心，包括第二变压器和第二接地导体，第二接地系统，包括通过第二接地导体连接到第二变压器的第二接地电阻器。第二变换中心与电缆的第二端相连。故障检测系统包括一套传感器，该传感器包括无线通信装置和处理单元，其中第一传感器包括用于连接到第一接地导体的装置，并被配置为通过检测通过第一接地导体的阈值电流来检测电缆故障。在故障识别的情况下，第一传感器被配置为测量经过第一接地导体的第一电流值I
med1
，获取第一电阻器的值，并将I
med1
和传输到处理单元。在该系统中，第二传感器包括连接到第二接地导体的装置，并被配置为通过检测通过第二接地导体的阈值电流来检测电缆故障。在故障识别的情况下，第二传感器被配置为测量经过第二接地导体的第二电流值I
med2
，获取第二电阻器的值，并将I
med2
和传输到处理单元。处理单元存储指令，用于计算从电缆上发生故障的点到第一变换中心的相对距离d1，这样：
[0021][0022]处理单元还存储指令，以计算从发生故障的电缆点到第二变换中心的距离d2，这样：
[0023][0024]并基于距离d1和d2来确定故障的位置。
附图说明
[0025]为了补充正在进行的描述，并为了帮助更好地理解根据其实际实施的优选示例的检测中压电缆故障的方法和系统的特征，附上一组附图，作为所述描述的组成部分，其中，为了说明和非限制性的目的，表示了以下内容：
[0026]图1示出中压电缆的部件。
[0027]图2示出环形结构的中压电路。
[0028]图3示出在故障状态下环形配置的中压电路。
[0029]图4示出故障电流的电路。
[0030]图5示出故障电流的暂态行为。
[0031]图6示出根据本专利技术分布的传感器的示例。
[0032]图7示出根据本专利技术的传感器的示例。
[0033]图8示出根据本专利技术的故障检测系统的示例。
具体实施方式
[0034]图2表示带有多条电缆(205)的环形结构的中压电路(200)，由变电所(201)的出口供给，并有四个变换中心(210、220、230、240)作为故障检测系统的一部分。每个变换中心(210，220，230，240)都与接地系统相关联，在下图中由接地电阻器(RPAT1
‑
4)和变压器的接地导体(603)表示，允许将变换中心(210，220，230，240)的变压器的金属元件本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于在电力配电电缆中定位故障的方法，其特征在于，所述方法适用于中压电路，所述中压电路包括至少一条电力配电电缆(205)、包括第一变压器和第一接地导体(603)的第一变换中心(210)、包括经过所述第一接地导体(603)连接到所述第一变压器的第一接地电阻器(RPAT1)的第一接地系统，所述第一变换中心(210)连接到所述电缆(205)的第一端；以及包括第二变压器和第二接地导体(603)的第二变换中心(220)，包括经过所述第二接地导体(603)连接到所述第二变压器的第二接地电阻器(RPAT2)的第二接地系统，所述第二变换中心(220)连接到所述电缆(205)的第二端，所述方法的特征在于，包括：
‑
通过监测在至少一个所述接地导体(603)中经过的电流阈值来识别所述电缆(205)中的故障，在故障识别的情况下：
‑
测量经过所述第一接地导体(603)的第一电流值I
med1
；
‑
获取所述第一电阻器(RPAT1)的所述值；
‑
测量经过所述第二接地导体(603)的第二电流值I
med2
；
‑
获取所述第二电阻器(RPAT2)的所述值；
‑
计算从所述电缆(205)上发生所述故障的点到所述第一变换中心(210)的相对距离d1，这样：
‑
计算从所述电缆(205)上发生所述故障的点到所述第二变换中心(210)的距离d2；
‑
基于距离d1和d2来识别所述故障的位置。2.根据权利要求1所述的用于在电力配电电缆中定位故障的方法，其特征在于，获取所述第一电阻器(RPAT1)的所述值包括通过频率扫描获取波德幅度图和相位图来确定所述(RPAT1)的电阻部分和电抗部分。3.根据权利要求1所述的用于在电力配电电缆中定位故障的方法，其特征在于，获取所述第二电阻器(RPAT2)的所述值包括通过频率扫描获取波德幅度图和相位图来确定所述(RAPAT2)的电阻部分和电抗部分。4.根据前述权利要求所述的用于在电力配电电缆中定位故障的方法，其特征在于，进一步包括通知用户所述故障的状况和所述故障的位置。5.用于中压电路的故障检测系统(800)，其特征在于，包括一组电力配电电缆(205)、包括第一变压器和第一接地导体(603)的第一变换中心(210)、包括经过所述第一接地导体(603)连接到所述第一变压器的第一接地电阻器(RPAT1)的第一接地系统，所述第一变换中心(210)连接到所述电缆(205)的第一端；以及包括第二变压器和第二接地导体(603)的第二变换中心(220)，包括经过所述第二接地导体(603)连接到所述第二变压器的第二接地电阻器(RPAT2)的第二接地系统，所述第二变换中心(220)连接到所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：维罗妮卡，
申请(专利权)人：技术应用股份公司，
类型：发明
国别省市：