单端接地的单芯电缆金属护套的接地缺陷定位方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种单端接地的单芯电缆金属护套的接地缺陷定位方法及装置，包括：获取单芯电缆金属护套的三相环流，将单芯电缆金属护套的三相环流与单芯电缆金属护套电容电流进行比较，得到缺陷相；向单芯电缆金属护套接地端注入第一交流耦合信号，在单芯电缆金属护套绝缘端的缺陷相处获取响应电压有效值，在单芯电缆金属护套接地端的缺陷相处获取响应电流有效值；向单芯电缆金属护套接地端注入第二交流耦合信号，在单芯电缆金属护套绝缘端的缺陷相处获取响应电压有效值，在单芯电缆金属护套接地端的缺陷相处获取响应电流有效值；依据响应电流有效值和响应电压有效值，得到单芯电缆金属护套接地端缺陷相缺陷点与直接接地点之间的距离。之间的距离。之间的距离。

【技术实现步骤摘要】
单端接地的单芯电缆金属护套的接地缺陷定位方法及装置


[0001]本专利技术属于输变电
，具体涉及一种单端接地的单芯电缆金属护套的接地缺陷定位方法及装置
。

技术介绍

[0002]当单芯电缆金属护套单端接地段出现外护层
、
外破金属护套异常接地时，若不及时检测并消除缺陷，则将引发电缆金属护套环流增大
、
电缆发热问题，甚至引起金属护套电化学腐蚀
、
穿孔进水问题
。
[0003]为了解决上述问题，通常做法为：将相应线路停电，但该做法存在检测周期慢
、
效率低等缺点
。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：为了解决现有做法存在的检测周期慢
、
效率低等问题，本专利技术提出了一种单端接地的单芯电缆金属护套的接地缺陷定位方法及装置，可带电定位单芯电缆金属护套接地缺陷，具有操作简单
、
操作方便
、
效率高等优点
。
[0005]技术方案：一种单端接地的单芯电缆金属护套的接地缺陷定位方法，包括以下步骤：步骤1：获取单芯电缆金属护套的三相环流，将单芯电缆金属护套的三相环流依次与单芯电缆金属护套电容电流进行比较，得到缺陷相；步骤2：向单芯电缆金属护套接地端注入第一交流耦合信号，在单芯电缆金属护套绝缘端的缺陷相处获取响应电压有效值，在单芯电缆金属护套接地端的缺陷相处获取响应电流有效值；向单芯电缆金属护套接地端注入第二交流耦合信号，在单芯电缆金属护套绝缘端的缺陷相处获取响应电压有效值，在单芯电缆金属护套接地端的缺陷相处获取响应电流有效值；步骤3：依据步骤2得到的响应电流有效值和响应电压有效值，得到缺陷相缺陷点电阻，利用电阻与长度的比例关系，得到单芯电缆金属护套接地端缺陷相缺陷点与直接接地点之间的距离
。
[0006]进一步的，步骤1中，所述单芯电缆金属护套电容电流按照以下公式计算得到：
ꢀꢀ
（1）式中，为单芯电缆金属护套电容电流，为单芯电缆金属护套的额定电压，为单芯电缆金属护套的角频率，为单芯电缆的线芯与金属护套之间的电容
。
[0007]进一步的，步骤1中，所述将单芯电缆金属护套的三相环流依次与单芯电缆金属护套电容电流进行比较，得到缺陷相，包括：将单芯电缆金属护套的三相环流依次与单芯电缆金属护套电容电流进行比较，判定环流大于等于单芯电缆金属护套电容电流的5倍的某相为缺陷相，其他非缺陷相称为正常相
。
[0008]进一步的，当在单芯电缆金属护套绝缘端的缺陷相处获取响应电压有效值为单芯电缆金属护套绝缘端的缺陷相与地之间的响应电压有效值时，所述步骤3包括：联立以下方程组：（2）式中，
F1
为注入的第一交流耦合信号的频率，为缺陷相段在频率
F1
下的阻抗，
F2
为注入的第二交流耦合信号的频率，为缺陷相段在频率
F2
下的阻抗，为单芯电缆金属护套接地端缺陷相缺陷点与直接接地点之间的距离，为单芯电缆金属护套的电阻，为单芯电缆金属护套的长度；为注入的第一交流耦合信号的有效电压值，为注入第一交流耦合信号得到的响应电压有效值，为注入第一交流耦合信号得到的响应电流有效值，为注入的第二交流耦合信号的有效电压值 ，为注入第二交流耦合信号得到的响应电压有效值，为注入第二交流耦合信号得到的响应电流有效值；求解式（2），得到单芯电缆金属护套接地端缺陷相缺陷点与直接接地点之间的距离
。
[0009]进一步的，当在单芯电缆金属护套绝缘端的缺陷相处获取响应电压有效值为单芯电缆金属护套绝缘端的缺陷相与正常相之间的响应电压有效值时，所述步骤3包括：联立以下方程组：（3）式中，
F1
为注入的第一交流耦合信号的频率，为缺陷相段在频率
F1
下的阻抗，
F2
为注入的第二交流耦合信号的频率，为缺陷相段在频率
F2
下的阻抗，为单芯电缆金属护套接地端缺陷相缺陷点与直接接地点之间的距离，为单芯电缆金属护套的电阻，为单芯电缆金属护套的长度；为注入第一交流耦合信号得到的响应电压有效值，为注入第一交流耦合信号得到的响应电流有效值，为注入第二交流耦合信号得到的响应电压有效值，为注入第二交流耦合信号得到的响应电流有效值；求解式（3），得到单芯电缆金属护套接地端缺陷相缺陷点与直接接地点之间的距离
。
[0010]本专利技术公开了一种单端接地的单芯电缆金属护套的接地缺陷定位装置，包括：激励源
、
电流测量单元
、
电流钳
、
耦合钳
、
电压测量单元和计算单元；所述激励源与耦合钳连接，用于向单芯电缆金属护套接地端注入交流耦合信号；所述电流测量单元与电流钳连接，用于获取单芯电缆金属护套的三相环流以及当
单芯电缆金属护套接地端注入交流耦合信号时，获取单芯电缆金属护套接地端缺陷相的响应电流；所述电压测量单元用于当单芯电缆金属护套接地端注入交流耦合信号时，获取单芯电缆金属护套绝缘端缺陷相的响应电压；所述计算单元用于根据单芯电缆金属护套的三相环流判断缺陷相，以及依据电流测量单元获取到的响应电流和电压测量单元获取到的响应电压，得到缺陷相缺陷点电阻，再利用电阻与长度的比例关系，得到单芯电缆金属护套接地端缺陷相缺陷点与直接接地点之间的距离
。
[0011]进一步的，在计算单元中，所述的根据单芯电缆金属护套的三相环流判断缺陷相，具体包括：将单芯电缆金属护套的三相环流依次与单芯电缆金属护套电容电流进行比较，判定环流大于等于单芯电缆金属护套电容电流的5倍的某相为缺陷相，其他非缺陷相称为正常相
。
[0012]进一步的，所述单芯电缆金属护套电容电流按照以下公式计算得到：
ꢀꢀ
（1）式中，为单芯电缆金属护套电容电流，为单芯电缆金属护套的额定电压，为单芯电缆金属护套的角频率，为单芯电缆的线芯与金属护套之间的电容
。
[0013]进一步的，当电压测量单元获取的单芯电缆金属护套绝缘端缺陷相的响应电压为单芯电缆金属护套绝缘端的缺陷相与地之间的响应电压时，在计算单元中，所述的依据电流测量单元获取到的响应电流和电压测量单元获取到的响应电压，得到缺陷相缺陷点电阻，再利用电阻与长度的比例关系，得到单芯电缆金属护套接地端缺陷相缺陷点与直接接地点之间的距离，具体包括：联立以下方程组：（2）式中，
F1
为注入的第一交流耦合信号的频率，为缺陷相段在频率
F1
下的阻抗，
F2
为注入的第二交流耦合信号的频率，为缺陷相段在频率
F2
下的阻抗，为单芯电缆金属护套接地端缺陷相缺陷点与直接接地点之间的距离，为单芯电缆金属护套的电阻，为单芯电缆金属护套的长度；为注入的第一交流耦合信号的有效电压值，为注入第一交流耦合信号得到的响应电压有效值，为注入第一交流耦合信号得到的响应电流有效值，为注入本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种单端接地的单芯电缆金属护套的接地缺陷定位方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：获取单芯电缆金属护套的三相环流，将单芯电缆金属护套的三相环流依次与单芯电缆金属护套电容电流进行比较，得到缺陷相；步骤2：向单芯电缆金属护套接地端注入第一交流耦合信号，在单芯电缆金属护套绝缘端的缺陷相处获取响应电压有效值，在单芯电缆金属护套接地端的缺陷相处获取响应电流有效值；向单芯电缆金属护套接地端注入第二交流耦合信号，在单芯电缆金属护套绝缘端的缺陷相处获取响应电压有效值，在单芯电缆金属护套接地端的缺陷相处获取响应电流有效值；步骤3：依据步骤2得到的响应电流有效值和响应电压有效值，得到缺陷相缺陷点电阻，利用电阻与长度的比例关系，得到单芯电缆金属护套接地端缺陷相缺陷点与直接接地点之间的距离
。2.
根据权利要求1所述的一种单端接地的单芯电缆金属护套的接地缺陷定位方法，其特征在于：步骤1中，所述单芯电缆金属护套电容电流按照以下公式计算得到：
ꢀꢀꢀ
（1）式中，为单芯电缆金属护套电容电流，为单芯电缆金属护套的额定电压，为单芯电缆金属护套的角频率，为单芯电缆的线芯与金属护套之间的电容
。3.
根据权利要求1或2所述的一种单端接地的单芯电缆金属护套的接地缺陷定位方法，其特征在于：步骤1中，所述将单芯电缆金属护套的三相环流依次与单芯电缆金属护套电容电流进行比较，得到缺陷相，包括：将单芯电缆金属护套的三相环流依次与单芯电缆金属护套电容电流进行比较，判定环流大于等于单芯电缆金属护套电容电流的5倍的某相为缺陷相，其他非缺陷相称为正常相
。4.
根据权利要求1所述的一种单端接地的单芯电缆金属护套的接地缺陷定位方法，其特征在于：当在单芯电缆金属护套绝缘端的缺陷相处获取响应电压有效值为单芯电缆金属护套绝缘端的缺陷相与地之间的响应电压有效值时，所述步骤3包括：联立以下方程组：（2）式中，
F1
为注入的第一交流耦合信号的频率，为缺陷相段在频率
F1
下的阻抗，
F2
为注入的第二交流耦合信号的频率，为缺陷相段在频率
F2
下的阻抗，为单芯电缆金属护套接地端缺陷相缺陷点与直接接地点之间的距离，为单芯电缆金属护套的电阻，为单芯电缆金属护套的长度；为注入的第一交流耦合信号的有效电压值，为注入第一交流耦合信号得到的响应电压有效值，为注入第一交流耦合信号得到的响应电流有效值，为注入的第二交流耦合信号的有效电压值 ，为注入第二交流耦合信号得到的响应电压有效值，为注入第二交流耦合信号得到的响应电流有效值；
求解式（2），得到单芯电缆金属护套接地端缺陷相缺陷点与直接接地点之间的距离
。5.
根据权利要求1所述的一种单端接地的单芯电缆金属护套的接地缺陷定位方法，其特征在于：当在单芯电缆金属护套绝缘端的缺陷相处获取响应电压有效值为单芯电缆金属护套绝缘端的缺陷相与正常相之间的响应电压有效值时，所述步骤3包括：联立以下方程组：（3）式中，
F1
为注入的第一交流耦合信号的频率，为缺陷相段在频率
F1
下的阻抗，
F2
为注入的第二交流耦合信号的频率，为缺陷相段在频率
F2
下的阻抗，为单芯电缆金属护套接地端缺陷相缺陷点与直接接地点之间的距离，为单芯电缆金属护套的电阻，为单芯电缆金属护套的长度；为注入第一交流耦合信号得到的响应电压有效值，为注入第一交流耦合信号得到的响应电流有效值，为注入第二交流耦合信号得到的响应电压有效值，为注入第二交流耦合信号得到的响应电流有效值；求解式（3），得到单芯电缆金属护套接地端缺陷相缺陷点与直接接地点之间的距离
。6.
一种单端接地的单芯电缆金属护套的接地缺陷定位装置，其特征在于：包括：激励源
、
电流测量单元
、
电流钳
、
耦合钳
、
电压测量单元和...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹京荥，陈杰，孙蓉，谭笑，李陈莹，张伟，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：