【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于海缆屏蔽接地故障分析，特别涉及海缆屏蔽接地故障判断方法及系统。
技术介绍
1、海上风力发电机组海缆一般在基层塔口将钢铠层接地，后三相海缆分别引入开关柜，海缆与开关柜以t形头方式连接，海缆在t形头前需将海缆屏蔽层引出接地，一段海缆的两端屏蔽层需分别接地。风力发电机组正常运行时，主导体通过电磁感应在海缆屏蔽层与大地之间形成环流，部分集电线路因屏蔽层接地线载流设计、施工工艺、环流热积累等原因造成海缆屏蔽层接地引出接头处热击穿。随着机组运行年限增加，海缆屏蔽层接地引出接头处热击穿情况明显，海缆热击穿可能导致集电线路跳闸及开关柜损坏，海缆修复时间周期较长，严重影响设备及人身安全，发电量损失较严重，运营经济效益下降明显。
2、近年来海上风电集电线路故障原因中海缆屏蔽层接地线发热击穿比重较大，但海缆t形头以及屏蔽层接地线安装位置在开关柜下舱室内，风电机组运行时无法开展常规巡检维护，一旦发生热击穿则导致集电线路跳闸，造成发电量损失，同时海缆修复经济成本与时间成本高，缺乏有效监测手段。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是提供海缆屏蔽接地故障判断方法及系统，通过对海缆屏蔽层接地引出线增加电流互感器的形式监测接地电流大小，从而实时在线判断海缆屏蔽层引出接地情况，避免海缆开关柜接头处虚接热击穿。
2、为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：
3、一种海缆屏蔽接地故障判断方法及系统，步骤为：
4、对海缆屏蔽接地电流进行采集
5、对海缆屏蔽接地异常现象进行故障判断：
6、设定采集量幅值告警限制m、超幅值告警次数k及判断周期t，进行采集样本进行分析；
7、设定计算公式：
8、,
9、,
10、设定判断条件:
11、判断条件一： 丨-丨>m0;
12、判断条件二：>m1；或者>m2；
13、设置故障判断逻辑：若不满足判断条件一，则进行判断条件二的判断；
14、若不满足判断条件二，则返回采样起点；
15、若满足判断条件二，则将结果存入数据库，发出故障异常警告。
16、优选地，abc每相屏蔽接地电流采集量分别为，三相接地电流采集量为，则采集量公式为，将三相电流采集量汇集，汇集函数：
17、，
18、则输出量分别为，；
19、优选地，故障判断流程如下：
20、判断采集输出量、，当两个采集输出量差值大于一定限值时，判断采样装置采样异常，触发告警信息，发采样异常告警；
21、当或时，判断当前超限制时间t过去一个判断周期t内采集电流输出量超幅值告警次数k，若大于k，触发告警信息，判断海缆屏蔽层接地引出线接地存在问题，发设备异常告警。
22、优选地，若-丨>m0;则直接输出采样异常告警结果。
23、优选地，在海上风电机组海缆a、b、c三相t型接头下方的屏蔽层接地引出线各增设电流互感器，采集实时三相屏蔽电流，同时a、b、c三相屏蔽层接地引出线汇总后增设电流互感器，实时采集屏蔽层三相不平衡电流电流；
24、电流互感器采样信号采用电缆接入风机的综保装置，通过综保装置的模拟量通道转换成数字信号，利用风电机组已有的纵向加密设备将采集数据加密，将加密采集信号通过风机交换机传出，传输光纤跟随海缆路径，串联该集电线上所有风电机组；
25、优选地，接地电流采集过程为：每回集电线各段海缆的接地电流采集量通过海缆光纤接入海上升压站交换机，通过纵密设备解密，在海上升压站人工交互站进行储存、分析、处理；同时通过海上升压站和陆上集控站光纤传输至陆上，在陆上集控站人工交互站进行储存、分析、处理。
26、一种海缆屏蔽接地电流采集系统，包括互感器、综保装置、纵向加密设备、通讯设备、风机交换机和光纤终端，所述的互感器为电流互感器，电流互感器安装屏蔽接地线上，电流互感器通过采样传输电缆与综保装置连接，综保装置通过光纤与通讯设备连接，通讯设备与纵向加密设备和风机交换机通讯连接，风机交换机通过光纤与光纤终端连接，光纤终端通过连续盒与其他风机的光纤终端盒连接。
27、一种海缆屏蔽接地故障判断系统，包括互感器、综保装置、纵向加密设备、通讯设备、风机交换机和光纤终端，光纤终端与数据处理单元连接，其特征在于：所述的互感器为电流互感器，电流互感器安装屏蔽接地线上，电流互感器通过采样传输电缆与综保装置连接，综保装置通过光纤与通讯设备连接，通讯设备与纵向加密设备和风机交换机通讯连接，风机交换机通过光纤与光纤终端连接，光纤终端通过连续盒与其他风机的光纤终端盒连接，数据处理单元与光纤终端盒连接，数据处理单元采用的程序指令为所述的海缆屏蔽接地故障判断方法。
28、一种海缆屏蔽接地故障的数据处理单元，其特征在于，数据处理单元采用的程序指令为海缆屏蔽接地故障判断方法。
29、本专利技术可达到以下有益效果：
30、1、通过对海缆屏蔽层接地引出线增加电流互感器的形式监测接地电流大小，从而实时在线判断海缆屏蔽层引出接地情况，避免海缆开关柜接头处虚接热击穿。
31、2、通过故障分析判断，能有效的监测、预警、记录海缆屏蔽层引出接地状态。
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1.海缆屏蔽接地故障判断方法，其特征在于以下步骤：
2.根据权利要求1所述的海缆屏蔽接地故障判断方法，其特征在于：采集样本的处理过程如下：ABC每相屏蔽接地电流采集量分别为，三相接地电流采集量为，则采集量公式为，将三相电流采集量汇集，汇集函数：
3.根据权利要求1所述的海缆屏蔽接地故障判断方法，其特征在于：采集样本的处理过程如下：故障判断流程如下：
4.根据权利要求3所述的海缆屏蔽接地故障判断方法，其特征在于：若- 丨>M0;则直接输出采样异常告警结果。
5.根据权利要求1所述的海缆屏蔽接地故障判断方法，其特征在于：在海上风电机组海缆A、B、C三相T型接头下方的屏蔽层接地引出线各增设电流互感器，采集实时三相屏蔽电流，同时A、B、C三相屏蔽层接地引出线汇总后增设电流互感器，实时采集屏蔽层三相不平衡电流电流；
6.根据权利要求5所述的海缆屏蔽接地故障判断方法，其特征在于：接地电流采集过程为：每回集电线各段海缆的接地电流采集量通过海缆光纤接入海上升压站交换机，通过纵密设备解密，在海上升压站人工交互站进行储存、分析、处理；
7.一种海缆屏蔽接地电流采集系统，包括互感器、综保装置、纵向加密设备、通讯设备、风机交换机和光纤终端，其特征在于：所述的互感器为电流互感器，电流互感器安装屏蔽接地线上，电流互感器通过采样传输电缆与综保装置连接，综保装置通过光纤与通讯设备连接，通讯设备与纵向加密设备和风机交换机通讯连接，风机交换机通过光纤与光纤终端连接，光纤终端通过连续盒与其他风机的光纤终端盒连接。
8.一种海缆屏蔽接地故障判断系统，包括互感器、综保装置、纵向加密设备、通讯设备、风机交换机和光纤终端，光纤终端与数据处理单元连接，其特征在于：所述的互感器为电流互感器，电流互感器安装屏蔽接地线上，电流互感器通过采样传输电缆与综保装置连接，综保装置通过光纤与通讯设备连接，通讯设备与纵向加密设备和风机交换机通讯连接，风机交换机通过光纤与光纤终端连接，光纤终端通过连续盒与其他风机的光纤终端盒连接，数据处理单元与光纤终端盒连接，数据处理单元采用的程序指令为根据权利要求1-5中任意一项所述的海缆屏蔽接地故障判断方法。
9.一种海缆屏蔽接地故障的数据处理单元，其特征在于，数据处理单元采用的程序指令为根据权利要求1所述的海缆屏蔽接地故障判断方法。
...【技术特征摘要】
1.海缆屏蔽接地故障判断方法，其特征在于以下步骤：
2.根据权利要求1所述的海缆屏蔽接地故障判断方法，其特征在于：采集样本的处理过程如下：abc每相屏蔽接地电流采集量分别为，三相接地电流采集量为，则采集量公式为，将三相电流采集量汇集，汇集函数：
3.根据权利要求1所述的海缆屏蔽接地故障判断方法，其特征在于：采集样本的处理过程如下：故障判断流程如下：
4.根据权利要求3所述的海缆屏蔽接地故障判断方法，其特征在于：若- 丨>m0;则直接输出采样异常告警结果。
5.根据权利要求1所述的海缆屏蔽接地故障判断方法，其特征在于：在海上风电机组海缆a、b、c三相t型接头下方的屏蔽层接地引出线各增设电流互感器，采集实时三相屏蔽电流，同时a、b、c三相屏蔽层接地引出线汇总后增设电流互感器，实时采集屏蔽层三相不平衡电流电流；
6.根据权利要求5所述的海缆屏蔽接地故障判断方法，其特征在于：接地电流采集过程为：每回集电线各段海缆的接地电流采集量通过海缆光纤接入海上升压站交换机，通过纵密设备解密，在海上升压站人工交互站进行储存、分析、处理；同时通过海上升压站和陆上集控站光纤传输至陆上，在陆上集控站人工交互站进行...
【专利技术属性】
技术研发人员：单晓晖，张迎宾，刘宏伟，王世林，王辉，邓立坤，杨秀，李元，
申请(专利权)人：三峡新能源海上风电运维江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：
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