CN112578226A - 一种基于分布式光纤和阻抗法的电缆故障检测定位方法 - Google Patents

一种基于分布式光纤和阻抗法的电缆故障检测定位方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112578226A
CN112578226A CN202011473568.7A CN202011473568A CN112578226A CN 112578226 A CN112578226 A CN 112578226A CN 202011473568 A CN202011473568 A CN 202011473568A CN 112578226 A CN112578226 A CN 112578226A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cable
fault
temperature
determining
temperature measurement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202011473568.7A
Other languages
English (en)
Inventor
陈凯
李斌
张扬
张曙
李士峰
谷志华
徐嘉超
邹竟成
杨睿璋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Railway Siyuan Survey and Design Group Co Ltd
Original Assignee
China Railway Siyuan Survey and Design Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Railway Siyuan Survey and Design Group Co Ltd filed Critical China Railway Siyuan Survey and Design Group Co Ltd
Priority to CN202011473568.7A priority Critical patent/CN112578226A/zh
Publication of CN112578226A publication Critical patent/CN112578226A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/08—Locating faults in cables, transmission lines, or networks
    • G01R31/081—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors
    • G01R31/083—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors in cables, e.g. underground
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K11/00—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00
    • G01K11/32—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00 using changes in transmittance, scattering or luminescence in optical fibres
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/08—Locating faults in cables, transmission lines, or networks
    • G01R31/088—Aspects of digital computing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/52—Testing for short-circuits, leakage current or ground faults
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/58—Testing of lines, cables or conductors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
  • Locating Faults (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于分布式光纤和阻抗法的电缆故障检测定位方法。该方法包括获取多相电缆的温度分布数据，基于所述温度分布数据确定所述多相电缆的温度分布异常状况；当所述多相电缆的温度分布异常时，基于测温光纤对故障电缆进行测温校验并基于测温校验结果确定故障原因；当确定所述测温校验结果正常，获取故障电缆的测量阻抗并判断所述测量阻抗是否满足预设的短路故障条件，基于判断结果确定所述故障原因。本发明实现了综合分布式光纤和阻抗法对电缆线路接地故障进行定位，从多个角度来测量故障距离，大大减少了设备本身所带来的系统误差，提高了定位的准确率。

Description

一种基于分布式光纤和阻抗法的电缆故障检测定位方法
技术领域
本申请涉及电缆故障检测技术领域，具体而言，涉及一种基于分布式光纤和阻抗法的电缆故障检测定位方法。
背景技术
目前铁路配电网的故障测距装置投入运行的较少，部分投入装置也是沿用电力配电网的产品，这种装置没有针对铁路自闭贯通线路的解决方案，因而其测量精度难以保证，误差相当大，实用价值不高，而且目前该产品的研究仅停留在故障区段的查找这一层面，敷设在地下的电缆线路让人工沿线巡检变得更加困难和费时。现有的几种检测方法中，单纯的阻抗法原理简单，但精度难以保证，排除线路分布电容和过渡电阻的影响是阻抗法的一大难点。行波法能够实现较好的定位精度，但自闭贯通线单端供电方式使得其只能采用单端型行波测距法，这使提取及识别故障点产生或反射的行波的难度加大，且实现的成本较高。“S注入法”需要通过人工手持探测器沿线查找或在线路上安装检测装置指示线路中是否流过注入信号来实现，这种方法可靠性较高，但耗时费力，无法适应当今自动化水平的要求。
目前电缆在线监测技术种类很多，局部放电在线监测比较常用，但是由于放电信号微弱，易受电磁干扰的影响；包括红外测温和光纤光栅测温在内的温度在线监测能直接反映电缆运行状况，但是测量结果受环境温度变化影响较大；接地电流在线监测对局部故障较灵敏，但是对三相电力电缆整体老化或受潮不灵敏；介质损耗在线监测仅仅反映电缆整体绝缘水平的优劣，无法刻画线路局部因老化、受潮等因素引发的绝缘劣化。
发明内容
为了解决上述问题，本申请实施例提供了一种基于分布式光纤和阻抗法的电缆故障检测定位方法，以针对长距离电缆出现的外护套破损产生护层环流、绝缘层薄弱发生闪络等早期故障。
第一方面，本申请实施例提供了一种基于分布式光纤和阻抗法的电缆故障检测定位方法，所述方法包括：
获取多相电缆的温度分布数据，基于所述温度分布数据确定所述多相电缆的温度分布异常状况；
当所述多相电缆的温度分布异常时，基于测温光纤对故障电缆进行测温校验并基于测温校验结果确定故障原因，所述测温光纤设置于所述多相电缆内金属屏蔽铜丝旁；
当确定所述测温校验结果正常，获取故障电缆的测量阻抗并判断所述测量阻抗是否满足预设的短路故障条件，基于判断结果确定所述故障原因。
优选的，所述获取多相电缆的温度分布数据，包括：
通过布设的窄脉宽激光发生器向多相电缆发射窄脉宽且固定频率的激光信号；
获取所述多相电缆返回的拉曼散射光，所述拉曼散射光包含温度信息与位置信息；
通过光电传感器将所述拉曼散射光转换为电信号；
基于光纤主机对所述电信号进行解耦处理，得到所述多相电缆的温度分布数据。
优选的，所述基于所述温度分布数据确定所述多相电缆的温度分布异常状况，包括：
基于所述温度分布数据是否与所述多相电缆是否匹配；
若与所述多相电缆匹配，则判断任意两个所述温度分布数据之差是否大于预设温度差值；
若大于预设温度差值，则确定所述多相电缆的温度分布异常；
若不大于预设温度差值，则确定所述多相电缆的温度分布正常；
若与所述多相电缆不匹配，则确定所述多相电缆存在光纤断裂。
优选的，所述当所述多相电缆的温度分布异常时，基于测温光纤对故障电缆进行测温校验并基于测温校验结果确定故障原因，包括：
当所述多相电缆的温度分布异常时，确定存在温度异常的故障电缆；
基于测温光纤对故障电缆进行测温校验，判断测温校验结果是否异常；
若测温校验结果正常，则进行所述当确定所述测温校验结果正常，获取故障电缆的测量阻抗并判断所述测量阻抗是否满足预设的短路故障条件，基于判断结果确定所述故障原因的步骤；
若测温校验结果异常，则确定所述故障电缆存在光纤短路故障，并基于所述故障电缆中的各所述测温光纤的测量温度值确定所述故障电缆的短路位置。
优选的，所述获取故障电缆的测量阻抗并判断所述测量阻抗是否满足短路故障条件，基于判断结果确定所述故障原因，包括：
获取故障电缆的测量阻抗，基于所述测量阻抗计算所述故障电缆的故障距离；
根据所述故障距离判断是否满足短路故障条件；
若满足短路故障条件，则确定所述故障电缆严重发热；
若不满足短路故障条件，则确定所述故障电缆存在金属性短路故障。
第二方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面或第一方面的任意一种可能的实现方式提供的方法的步骤。
第三方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面或第一方面的任意一种可能的实现方式提供的方法。
本发明的有益效果为：1.通过寻找电缆沿线温度分布上的温度异常点来在线监测各段电缆所处的敷设环境以及发生的早期故障，从而防止电缆故障逐渐发展为永久性故障。
2.通过设置多种判断条件来判别电缆沿线是否发生绝缘损坏等短路故障，以阻抗法作为故障定位的补充，通过测量点的电压、电流推算出故障发生的大概位置，并能较为准确地定位故障，防止故障进一步扩大造成事故。
3.实现整套测温系统的最大化利用，节省了成本，并可以通过改变光纤敷设根数来提升对电缆局部故障的检测率，具备一定的灵活性。
4.综合分布式光纤和阻抗法对电缆线路接地故障进行定位，从多个角度来测量故障距离，大大减少了设备本身所带来的系统误差，提高了定位的准确率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种基于分布式光纤和阻抗法的电缆故障检测定位方法的流程示意图；
图2为本申请实施例提供的光纤复合电缆剖面的举例示意图；
图3为本申请实施例提供的测温光纤对故障电缆进行测温校验的举例示意图；
图4为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
在下述介绍中，术语“第一”、“第二”仅为用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。下述介绍提供了本发明的多个实施例，不同实施例之间可以替换或者合并组合，因此本发明也可认为包含所记载的相同和/或不同实施例的所有可能组合。因而，如果一个实施例包含特征A、B、C，另一个实施例包含特征B、D，那么本发明也应视为包括含有A、B、C、D的一个或多个所有其他可能的组合的实施例，尽管该实施例可能并未在以下内容中有明确的文字记载。
下面的描述提供了示例，并且不对权利要求书中阐述的范围、适用性或示例进行限制。可以在不脱离本发明内容的范围的情况下，对描述的元素的功能和布置做出改变。各个示例可以适当省略、替代或添加各种过程或组件。例如所描述的方法可以以所描述的顺序不同的顺序来执行，并且可以添加、省略或组合各种步骤。此外，可以将关于一些示例描述的特征组合到其他示例中。
参见图1，图1是本申请实施例提供的一种基于分布式光纤和阻抗法的电缆故障检测定位方法的流程示意图。在本申请实施例中，所述方法包括：
S101、获取多相电缆的温度分布数据，基于所述温度分布数据确定所述多相电缆的温度分布异常状况。
所述多相电缆在本申请实施例中可以理解为具有多根绝缘线芯的电缆。
所述温度分布数据在本申请实施例中可以理解为在多相电缆中分布的多个电缆的温度数据。
在一种可实施方式中，所述获取多相电缆的温度分布数据，包括：
通过布设的窄脉宽激光发生器向多相电缆发射窄脉宽且固定频率的激光信号；
获取所述多相电缆返回的拉曼散射光，所述拉曼散射光包含温度信息与位置信息；
通过光电传感器将所述拉曼散射光转换为电信号；
基于光纤主机对所述电信号进行解耦处理，得到所述多相电缆的温度分布数据。
在一种可实施方式中，所述基于所述温度分布数据确定所述多相电缆的温度分布异常状况，包括：
基于所述温度分布数据是否与所述多相电缆是否匹配；
若与所述多相电缆匹配，则判断任意两个所述温度分布数据之差是否大于预设温度差值；
若大于预设温度差值，则确定所述多相电缆的温度分布异常；
若不大于预设温度差值，则确定所述多相电缆的温度分布正常；
若与所述多相电缆不匹配，则确定所述多相电缆存在光纤断裂。
在本申请实施例中，为了排除环境变化导致的测温结果变化，本申请将电缆设置为多相电缆。以三相电缆为例，可同时监测A、B、C三相电缆温度，当三相温度存在明显差异时才判断为故障，防止误判。三相电缆所检测到的温度分布数据在正常情况下应该为三份温度数据，若温度分布数据的个数与多相电缆不匹配，则说明多相电缆中存在光纤断裂进。
S102、当所述多相电缆的温度分布异常时，基于测温光纤对故障电缆进行测温校验并基于测温校验结果确定故障原因，所述测温光纤设置于所述多相电缆内金属屏蔽铜丝旁。
具体的，如图2所示，单芯电缆结构为例，其常见的组成部分有线芯2、包括内外屏蔽层在内的绝缘层3、内护层4、绕包带5、外护层6、金属屏蔽铜丝7。本申请将光纤单元1布置于金属屏蔽铜丝7附近，在制作过程中由绕线机将其和金属屏蔽铜丝7一同绕制，布置根数可视成本预算和预计效果而定，可设置为测温光纤或信号传输光纤。当电缆绝缘劣化到发生严重局放时，电缆剖面的温度场分布发生变化而被测温光纤探测到。当电缆发生短路故障时，金属屏蔽铜丝7将传到短路电流而发热，测温光纤将明显感知到温度变化。
在一种可实施方式中，步骤S102包括：
当所述多相电缆的温度分布异常时，确定存在温度异常的故障电缆；
基于测温光纤对故障电缆进行测温校验，判断测温校验结果是否异常；
若测温校验结果正常，则进行所述当确定所述测温校验结果正常，获取故障电缆的测量阻抗并判断所述测量阻抗是否满足预设的短路故障条件，基于判断结果确定所述故障原因的步骤；
若测温校验结果异常，则确定所述故障电缆存在光纤短路故障，并基于所述故障电缆中的各所述测温光纤的测量温度值确定所述故障电缆的短路位置。
在本申请实施例中，如图3为例，第一测温点8、第二测温点9、第三测温点10、第四测温点11分别为电缆中第k-1到第k+2处的测温点，假设故障位置12发生故障。各测温点通过测温光纤测得电缆金属屏蔽铜丝7的温度，当故障位置12发生在第k处的第二测温点9和第k+1处的第三测温点10之间时，若为短路故障，则第k处的第二测温点9和第k+1处的第三测温点10所测得的温度将存在明显不同。故障位置12下游包括第三测温点10、第四测温点11的所有测温点在短路发生时感知到明显的温度变化。
具体的，以电缆发生单相接地短路故障为例，实施算法如下：
ΔTk(t)＝Tk+1(t)-Tk(t)>τk
其中，ΔTk(t)为第k个测温点在t时刻的温度的空间变化率，Tk+1(t)、Tk(t)为第k、k+1测温点在t时刻的温度，τk为预先设定的温度空变下限阈值，当第k个测温点在t时刻的空间变化率超过所设阈值，则判定第k个测温点处电缆出现故障。
ΔTt(k)＝Tk(t+Δt)-Tk(t)>τt
其中，ΔTt(k)为第k个测温点在t时刻的温度的时间变化率，Tk(t+Δt)、Tk(t)为第k个测温点在t、t+Δt时刻的温度，Δt为光纤主机采样周期，τt为预先设定的温度时变下限阈值，当第k个测温点在t时刻的温度的时间变化率超过所设阈值，则判定第k个测温点处电缆出现故障。
Figure BDA0002836810200000071
其中，
Figure BDA0002836810200000072
为第k个测温点的A、B、C三相电缆温度平均值，TkA、TkB、TkC为第k个测温点的三相电缆温度。
Figure BDA0002836810200000073
其中，DTk[TkA,TkB,TkC]为第k个测温点的A、B、C三相电缆温度方差，δT为预先设定的三相温度方差阈值，当第k个测温点的三相电缆温度方差超过所设阈值，则将第k个测温点单相故障报警程序解锁。
如上所述，通过寻找电缆温度分布的时间突变点和空间突变点来定位电缆单相故障位置，通过设置三相温度方差的阈值，正常情况下，三相电缆温度基本保持一致，方差很小，此时第k个测温点的单相故障报警程序被锁定，不会出现因环境温度的改变导致误判。
S103、当确定所述测温校验结果正常，获取故障电缆的测量阻抗并判断所述测量阻抗是否满足预设的短路故障条件，基于判断结果确定所述故障原因。
在本申请实施例中，将用阻抗法来作为故障测距的备选方案。当线路突然发生金属性短路故障时，短路电流较大但因继电保护跳闸原因持续时间较短，可能不会产生较大的温度变化，但此时可以利用测量阻抗与短路距离成正比，通过主配电站内的电压、电流稳态量计算故障距离具体实施算法如下：
Figure BDA0002836810200000074
其中，Z为的主配电站处的测量阻抗值，UA为A相测量电压，IA为A相测量电流，k为零序补偿系数，I0为零序测量电流。
Figure BDA0002836810200000075
其中，x为故障距离，Im为取虚运算，z1为电缆线路正序单位长度阻抗，该算法能有效降低过渡电阻对测距的影响。
参见图4，其示出了本发明实施例所涉及的一种电子设备的结构示意图，该电子设备可以用于实施图1所示实施例中的方法。如图4所示，电子设备400可以包括：至少一个中央处理器401，至少一个网络接口404，用户接口403，存储器405，至少一个通信总线402。
其中，通信总线402用于实现这些组件之间的连接通信。
其中，用户接口403可以包括显示屏(Display)、摄像头(Camera)，可选用户接口403还可以包括标准的有线接口、无线接口。
其中，网络接口404可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。
其中，中央处理器401可以包括一个或者多个处理核心。中央处理器401利用各种接口和线路连接整个终端400内的各个部分，通过运行或执行存储在存储器405内的指令、程序、代码集或指令集，以及调用存储在存储器405内的数据，执行终端400的各种功能和处理数据。可选的，中央处理器401可以采用数字信号处理(Digital Signal Processing，DSP)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)、可编程逻辑阵列(Programmable Logic Array，PLA)中的至少一种硬件形式来实现。中央处理器401可集成中央中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、图像中央处理器(GraphicsProcessing Unit，GPU)和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中，CPU主要处理操作系统、用户界面和应用程序等；GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制；调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调器也可以不集成到中央处理器401中，单独通过一块芯片进行实现。
其中，存储器405可以包括随机存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括只读存储器(Read-Only Memory)。可选的，该存储器405包括非瞬时性计算机可读介质(non-transitory computer-readable storage medium)。存储器405可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器405可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于至少一个功能的指令(比如触控功能、声音播放功能、图像播放功能等)、用于实现上述各个方法实施例的指令等；存储数据区可存储上面各个方法实施例中涉及到的数据等。存储器405可选的还可以是至少一个位于远离前述中央处理器401的存储装置。如图4所示，作为一种计算机存储介质的存储器405中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及程序指令。
在图4所示的电子设备400中，用户接口403主要用于为用户提供输入的接口，获取用户输入的数据；而处理器401可以用于调用存储器405中存储的基于分布式光纤和阻抗法的电缆故障检测定位应用程序，并具体执行以下操作：
获取多相电缆的温度分布数据，基于所述温度分布数据确定所述多相电缆的温度分布异常状况；
当所述多相电缆的温度分布异常时，基于测温光纤对故障电缆进行测温校验并基于测温校验结果确定故障原因，所述测温光纤设置于所述多相电缆内金属屏蔽铜丝旁；
当确定所述测温校验结果正常，获取故障电缆的测量阻抗并判断所述测量阻抗是否满足预设的短路故障条件，基于判断结果确定所述故障原因。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。其中，计算机可读存储介质可以包括但不限于任何类型的盘，包括软盘、光盘、DVD、CD-ROM、微型驱动器以及磁光盘、ROM、RAM、EPROM、EEPROM、DRAM、VRAM、闪速存储器设备、磁卡或光卡、纳米系统(包括分子存储器IC)，或适合于存储指令和/或数据的任何类型的媒介或设备。
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些服务接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储器中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储器中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储器包括：U盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通进程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储器中，存储器可以包括：闪存盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取器(Random AccessMemory，RAM)、磁盘或光盘等。
以上所述者，仅为本公开的示例性实施例，不能以此限定本公开的范围。即但凡依本公开教导所作的等效变化与修饰，皆仍属本公开涵盖的范围内。本领域技术人员在考虑说明书及实践这里的公开后，将容易想到本公开的其实施方案。本发明旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未记载的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的范围和精神由权利要求限定。

Claims (7)

1.一种基于分布式光纤和阻抗法的电缆故障检测定位方法，其特征在于，所述方法包括：
获取多相电缆的温度分布数据，基于所述温度分布数据确定所述多相电缆的温度分布异常状况；
当所述多相电缆的温度分布异常时，基于测温光纤对故障电缆进行测温校验并基于测温校验结果确定故障原因，所述测温光纤设置于所述多相电缆内金属屏蔽铜丝旁；
当确定所述测温校验结果正常，获取故障电缆的测量阻抗并判断所述测量阻抗是否满足预设的短路故障条件，基于判断结果确定所述故障原因。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取多相电缆的温度分布数据，包括：
通过布设的窄脉宽激光发生器向多相电缆发射窄脉宽且固定频率的激光信号；
获取所述多相电缆返回的拉曼散射光，所述拉曼散射光包含温度信息与位置信息；
通过光电传感器将所述拉曼散射光转换为电信号；
基于光纤主机对所述电信号进行解耦处理，得到所述多相电缆的温度分布数据。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述温度分布数据确定所述多相电缆的温度分布异常状况，包括：
基于所述温度分布数据是否与所述多相电缆是否匹配；
若与所述多相电缆的数量一致，则判断任意两个所述温度分布数据之差是否大于预设温度差值；
若大于预设温度差值，则确定所述多相电缆的温度分布异常；
若不大于预设温度差值，则确定所述多相电缆的温度分布正常；
若与所述多相电缆的数量不一致，则确定所述多相电缆存在光纤断裂。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当所述多相电缆的温度分布异常时，基于测温光纤对故障电缆进行测温校验并基于测温校验结果确定故障原因，包括：
当所述多相电缆的温度分布异常时，确定存在温度异常的故障电缆；
基于测温光纤对故障电缆进行测温校验，判断测温校验结果是否异常；
若测温校验结果正常，则进行所述当确定所述测温校验结果正常，获取故障电缆的测量阻抗并判断所述测量阻抗是否满足预设的短路故障条件，基于判断结果确定所述故障原因的步骤；
若测温校验结果异常，则确定所述故障电缆存在光纤短路故障，并基于所述故障电缆中的各所述测温光纤的测量温度值确定所述故障电缆的短路位置。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取故障电缆的测量阻抗并判断所述测量阻抗是否满足短路故障条件，基于判断结果确定所述故障原因，包括：
获取故障电缆的测量阻抗，基于所述测量阻抗计算所述故障电缆的故障距离；
根据所述故障距离判断是否满足短路故障条件；
若满足短路故障条件，则确定所述故障电缆严重发热；
若不满足短路故障条件，则确定所述故障电缆存在金属性短路故障。
6.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-5任一项所述方法的步骤。
7.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-5任一项所述方法的步骤。
CN202011473568.7A 2020-12-15 2020-12-15 一种基于分布式光纤和阻抗法的电缆故障检测定位方法 Pending CN112578226A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011473568.7A CN112578226A (zh) 2020-12-15 2020-12-15 一种基于分布式光纤和阻抗法的电缆故障检测定位方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011473568.7A CN112578226A (zh) 2020-12-15 2020-12-15 一种基于分布式光纤和阻抗法的电缆故障检测定位方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112578226A true CN112578226A (zh) 2021-03-30

Family

ID=75135343

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011473568.7A Pending CN112578226A (zh) 2020-12-15 2020-12-15 一种基于分布式光纤和阻抗法的电缆故障检测定位方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112578226A (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113255166A (zh) * 2021-06-28 2021-08-13 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心 一种利用温度预测的海缆故障检测方法
CN113484686A (zh) * 2021-07-20 2021-10-08 河北地质大学 一种电力线路故障位置确定方法、装置及终端
CN113917278A (zh) * 2021-09-08 2022-01-11 西安理工大学 基于声波测温的电缆故障定位方法
CN113932942A (zh) * 2021-09-08 2022-01-14 西安理工大学 一种超声波检测电缆内部温度场的方法及装置
WO2023125101A1 (zh) * 2021-12-30 2023-07-06 华为技术有限公司 电源中转电路板短路检测的设备和方法
EP4350368A1 (fr) * 2022-10-04 2024-04-10 Airbus SAS Harnais électrique comprenant un système de protection électromagnétique ainsi qu un système de détection d arcs électriques et procédé de fabrication d'un tel harnais électrique

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106093679A (zh) * 2016-06-23 2016-11-09 顾鸿鸣 一种电缆在线检测及故障诊断系统
CN107402338A (zh) * 2016-05-20 2017-11-28 国网天津市电力公司 基于分布式光纤测温的电缆电气故障分析方法
CN108693445A (zh) * 2018-05-23 2018-10-23 广东电网有限责任公司 输电电缆故障定位方法及装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107402338A (zh) * 2016-05-20 2017-11-28 国网天津市电力公司 基于分布式光纤测温的电缆电气故障分析方法
CN106093679A (zh) * 2016-06-23 2016-11-09 顾鸿鸣 一种电缆在线检测及故障诊断系统
CN108693445A (zh) * 2018-05-23 2018-10-23 广东电网有限责任公司 输电电缆故障定位方法及装置

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113255166A (zh) * 2021-06-28 2021-08-13 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心 一种利用温度预测的海缆故障检测方法
CN113484686A (zh) * 2021-07-20 2021-10-08 河北地质大学 一种电力线路故障位置确定方法、装置及终端
CN113917278A (zh) * 2021-09-08 2022-01-11 西安理工大学 基于声波测温的电缆故障定位方法
CN113932942A (zh) * 2021-09-08 2022-01-14 西安理工大学 一种超声波检测电缆内部温度场的方法及装置
CN113932942B (zh) * 2021-09-08 2024-04-26 西安理工大学 一种超声波检测电缆内部温度场的方法及装置
WO2023125101A1 (zh) * 2021-12-30 2023-07-06 华为技术有限公司 电源中转电路板短路检测的设备和方法
EP4350368A1 (fr) * 2022-10-04 2024-04-10 Airbus SAS Harnais électrique comprenant un système de protection électromagnétique ainsi qu un système de détection d arcs électriques et procédé de fabrication d'un tel harnais électrique

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112578226A (zh) 一种基于分布式光纤和阻抗法的电缆故障检测定位方法
US8942954B2 (en) Fault location in a non-homogeneous electric power line
CN106291115A (zh) 长距离电力电缆绝缘阻抗在线监测方法
CN109917235B (zh) 一种电缆缓冲层导电性能缺陷检测方法
RU2394250C2 (ru) Способ и устройство для определения места аварийного заземления
EP3685173A1 (en) Distance protection using traveling waves in an electric power delivery system
US10615584B2 (en) Controlling a lightning protection system
CN112611939B (zh) 地下电缆线路的故障定位系统和方法
CN111512168B (zh) 用于分析电力传输网络的故障数据的系统和方法
EP2725367B1 (en) Method and device for monitoring partial discharges
US20230020865A1 (en) Local partial discharge monitoring
Vakilian et al. Semiconducting layer as an attractive PD detection sensor of XLPE cables
CN116754890A (zh) 一种电缆故障在线定位系统及其定位方法
US11921170B2 (en) Protection of low-voltage distribution networks
Bergius Implementation of on-line partial discharge measurements in medium voltage cable network
Stefanidis et al. Application of power line communication and traveling waves for high impedance fault detection in overhead transmission lines
CN115291057A (zh) 多回路高压电缆故障计算方法、装置、电子设备及介质
de Regt et al. Cross‐bonding cable and box model based on pulse reflection measurement
CN116299050B (zh) 一种护层故障检测方法、系统、设备及存储介质
US20230044891A1 (en) Metallic conduit electrical discontinuity wireless detection system and method
WO2024058813A1 (en) Multimode sensing system for medium and high voltage cables and equipment
Luo et al. Research on Fault Alarm Location Technology of Underground Cable Based on Multi-Source Information Fusion
CN116845846A (zh) 一种接地电流的电流抑制器激活装置、方法及设备
WO2023278937A1 (en) Multi-functional, high-density electrical-grid monitoring
CN115656683A (zh) 一种电缆运行监测方法、系统、终端设备及存储介质

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210330

RJ01 Rejection of invention patent application after publication