CN109116189A - 一种基于双端电源系统与环流测量的单芯电力电缆故障定位结构以及故障定位方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于双端电源系统与环流测量的单芯电力电缆故障定位结构以及故障定位方法，针对两个变电站之间互联的电缆，采用交叉互联的护层接地方式下，对护套电流进行测量。通过采集得到的护层电流互感器的环流数据，与故障相上测得的线芯故障电流对比，可以对故障位置进行判断和定位。本发明所公开的故障定位方法简单易行，所需测量设备简单，计算量小，可以实现快速定位，对电力电缆主绝缘故障定位具有实际的指导意义。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于双端电源系统的单芯电力电缆故障检测领域，本发明涉及一种基于双端电源系统与环流测量的单芯电力电缆故障定位结构以及故障定位方法。
背景技术
随着城市电力电缆系统的发展，110kV交联聚乙烯单芯高压电力电缆在城市配电网中的应用越来越广泛，电缆负荷也日益增大，但是大量单芯高压电缆的投入运行使得电缆接地电流过大的问题也变得日益突出。通常电缆敷设在变电站与变电站之间，因此需要考虑系统为双端电源，连接在电缆两端的情况。
电缆主绝缘击穿后引起的电缆短路时，电缆线芯电流直接通过金属护套流向大地，由于电缆线芯电流非常大，高压电缆的负荷电流经常可以达到几百安培，因此，使得金属护套接地电流突然增大，造成金属护套温度升高，功率损耗突然增大，并且击穿电缆外绝缘。因此电缆主绝缘击穿是非常严重的一种短路故障，应迅速采取措施，对电缆进行维修。
长距离电缆常常会由于现场施工被外力破坏导致护层接地故障，甚至是主绝缘发生故障。使用常规故障定位检测，如电桥法、行波法等方法，需要在现场对全线电缆沿线测量，检修工作量大。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，提供一种可以克服上述缺陷，设计一种结构合理的基于环流测量的单芯电力电缆故障检测结构。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种基于双端电源系统与环流测量的单芯电力电缆故障定位结构，每条电缆线路缆芯的首端与末端均设有电流互感器，来监测线路上流过的电流，利用护层交叉互联系统上设置有的电流互感器监测环流。
本发明所具有的有益效果是：所述的基于双端电源系统与环流测量的单芯电力电缆接地故障定位结构及其故障定位方法，将针对双端电源系统下的电缆护套进行环流监测，在发生主绝缘故障状态下测量护套环流值，将线路上的若干组环流数据与线路电流进行对比，根据不同故障接地点下的环流特性，进而进行故障判断和定位。
附图说明
图1是本发明基于环流测量的单芯电力电缆故障定位结构的交叉互联接地方式下的待测电缆示例图。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
参见图1，本发本实施例涉及一种基于双端电源系统与环流测量的单芯电力电缆故障定位结构，包括a、b、c三相，其特征在于：每段交叉互联主段a、b、c三相的首端和末端接地线路上，均接有电流互感器，每主段共有6个；每条电缆线路的缆芯首端和末端设有电流互感器。
基于双端电源系统与环流测量的单芯电力电缆故障定位结构的故障定位方法，包括以下步骤：
步骤一，在各相电缆缆芯的首、末端测量电流，各个电缆主段的接地端处测量各回各相护套环流值；
步骤二，观察各相环流值，正常情况下，各相环流应接近于0，若某相出现环流较大情况，设该相为第n回x相，即该相首端护套环流Isnx＞0，且某一相电缆缆芯流过较大电流，则可以判断该相护套及其串联的护套存在单相接地故障，进而可以判断其故障位置，判断方式如下：
1)对交叉互联每段按顺序分别编号。
2)观察各相电缆缆芯电流情况，判断单相故障的故障相位。若a相测得缆芯电流突增，则可判断单相故障发生在a相，并记录缆芯两侧电流和
3)观察该线路上若干个电流传感器故障时刻前后测量的环流值，通过对比交叉互联主段上CT测得的环流波形，来定位故障的交叉互联主段。若其中交叉互联主段中6个电流互感器测得的环流值相同或相近，没有明显差异，则可判断故障没有发生在此交叉互联主段中；若存在某一交叉互联主段中6个电流互感器测得的环流值之间存在明显差异，则可判断单相接地故障发生在此交叉互联主段上。
4)观察交叉互联主段中，6个电流互感器测得的发生单相故障后环流峰值，若约等于则可判断故障可能发生在A1、B2和C3；可根据已知故障发生在A相，则可判断故障发生在A1段。
5)观察交叉互联主段中，6个电流互感器测得的发生单相故障后环流峰值，若约等于则可判断故障可能发生在C1、A2和B3；可根据已知故障发生在A相，则可判断故障发生在A2段。
6)观察交叉互联主段中，6个电流互感器测得的发生单相故障后环流峰值，若约等于则可判断故障可能发生在B1、C2和A3；可根据已知故障发生在A相，则可判断故障发生在A3段。
本实施例中以某存在单相故障的单回三相单芯电缆为例，如图1所示，检测步骤如下：
1、观察18个电流传感器故障时刻前后测量的环流值，其中交叉互联主段中6个电流互感器测得的环流值相同或相近，没有明显差异，则可判断故障没有发生在此交叉互联主段中；若交叉互联主段(2)中6个电流互感器测得的环流值之间存在明显差异，则可判断单相接地故障发生在此交叉互联主段上。
2、观察继电保护器动作，若单相故障导致a相动作，则判断单相故障发生在a相。
3、观察交叉互联主段中，6个电流互感器测得的发生单相故障后环流峰值，若约等于则可判断故障可能发生在A1、B2和C3；可根据已知故障发生在A相，则可判断故障发生在A1段。
本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明所作的举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明说明书的内容或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种基于双端电源系统与环流测量的单芯电力电缆故障定位结构，其特征在于：包括a、b、c三相，其特征在于：所述的每段交叉互联主段a、b、c三相的首端和末端接地线路上，均接有电流互感器，每主段共有6个；所述的a、b、c三相电缆缆芯首端和末端线路上，均接有电流互感器，每条电缆线路共有6个。
2.一种采用权利要求1所述的基于双端电源系统与环流测量的单芯电力电缆故障定位结构的故障定位方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一，在各相电缆缆芯的首、末端测量电流，各个电缆主段的接地端处测量各回各相护套环流值；
步骤二，观察各相环流值，正常情况下，各相环流应接近于0，若某相出现环流较大情况，设该相为第n回x相，即该相首端护套环流Isnx＞0，且某一相电缆缆芯流过较大电流，则可以判断该相护套及其串联的护套存在单相接地故障，进而可以判断其故障位置，判断方式如下：
1)对交叉互联每段按顺序分别编号；
2)观察各相电缆缆芯电流情况，判断单相故障的故障相位。若a相测得缆芯电流突增，则可判断单相故障发生在a相，并记录缆芯两侧电流和
3)观察该线路上若干个电流传感器故障时刻前后测量的环流值，通过对比交叉互联主段上CT测得的环流波形，来定位故障的交叉互联主段。若其中交叉互联主段中6个电流互感器测得的环流值相同或相近，没有明显差异，则可判断故障没有发生在此交叉互联主段中；若存在某一交叉互联主段中6个电流互感器测得的环流值之间存在明显差异，则可判断单相接地故障发生在此交叉互联主段上；
4)观察交叉互联主段中，6个电流互感器测得的发生单相故障后环流峰值，若约等于则可判断故障可能发生在A1、B2和C3；可根据已知故障发生在A相，则可判断故障发生在A1段；
5)观察交叉互联主段中，6个电流互感器测得的发生单相故障后环流峰值，若约等于则可判断故障可能发生在C1、A2和B3；可根据已知故障发生在A相，则可判断故障发生在A2段；
6)观察交叉互联主段中，6个电流互感器测得的发生单相故障后环流峰值，若约等于则可判断故障可能发生在B1、C2和A3；可根据已知故障发生在A相，则可判断故障发生在A3段。
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