CN114636895A - 电缆ai故障预警系统 - Google Patents
电缆ai故障预警系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114636895A CN114636895A CN202210238096.XA CN202210238096A CN114636895A CN 114636895 A CN114636895 A CN 114636895A CN 202210238096 A CN202210238096 A CN 202210238096A CN 114636895 A CN114636895 A CN 114636895A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cable
- low
- data acquisition
- frequency
- fault
- 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
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
- G01R31/085—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors in power transmission or distribution lines, e.g. overhead
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
- G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
- G01R19/16533—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application
- G01R19/16538—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application in AC or DC supplies
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
- G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
- G01R27/025—Measuring very high resistances, e.g. isolation resistances, i.e. megohm-meters
-
- 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)
- Power Engineering (AREA)
- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
Abstract
本发明公开了电缆AI故障预警系统,涉及电缆监测技术领域,包括监控中心,监控中心通过安装在三相一体接触器上的数据采集终端所获取到的母线的零序电压值判断用电网络的运行状态是否存在异常,当判定用电网络的运行状态存在异常时,向用电网络注入低频电压信号,当完成低频电压信号的注入后,则监控中心控制三相一体接触器进行开闸,通过低频脉冲电流,对出现绝缘状态异常的电缆进行设置多节点分相检测,从而使得电缆在出现绝缘状态异常时,能够更进一步的确定导致绝缘状态异常的电缆段的所在位置,从而提高电缆日常维护的效率。
Description
技术领域
本发明涉及电缆监测技术领域,具体是电缆AI故障预警系统。
背景技术
由于电缆多铺设于地下,但是在地下沟槽中敷设电缆,由于沟槽中常年阴暗潮湿,所以对电缆的绝缘性能要求很高,提早检测出电缆的绝缘性能,能够有效防止事故出现;
现有的对电缆的绝缘性能的检测仅能大致判断电缆是否出现绝缘状态异常,而对于造成绝缘状态异常的位置无法确定,从而影响电缆的日常维保效率,如何在电缆的绝缘状态出现异常时,能够快速确定导致电缆绝缘状态的位置,是我们需要解决的问题,为此,现提供电缆AI故障预警系统。
发明内容
本发明的目的在于提供电缆AI故障预警系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:电缆AI故障预警系统,包括监控中心,所述监控中心通信连接有数据采集模块、数据处理模块、数据分析模块以及故障预警模块;
所述数据采集模块由若干个数据采集终端组成,所述数据采集终端安装在支线与母线的连接处以及三相一体接触器上,且在支线的末端也安装有数据采集终端,用于获取电缆在使用过程中的电路信息,通过安装在三相一体接触器上的数据采集终端,获取母线的零序电压值,并将零序电压值发送至监控中心,由监控中心根据所获得的零序电压值判断用电网络的运行状态;
当判定用电网络的运行状态存在异常时,向用电网络注入低频电压信号,当完成低频电压信号的注入后,则监控中心控制三相一体接触器进行开闸;
则通过安装在支线与母线的连接处的数据采集终端,获取对应电缆的运行检测数据,并通过数据处理模块对所获取到的运行检测数据进行处理,所述数据分析模块用于根据数据处理模块的处理结果,对电缆的绝缘状态进行分析,判断电缆的绝缘状态是否正常,若不正常则生成故障检测指令,所述故障预警模块根据故障检测指令对出现绝缘状态异常的电缆进行检测,确定造成电缆绝缘状态异常的电缆段。
进一步的,数据采集终端获取母线的零序电压值的方式为周期性获取,即每间隔T时间,通过数据采集终端获取一次母线的零序电压值。
进一步的,监控中心对用电网络的运行状态的判断过程包括:
当零序电压值>0时,则将数据采集终端获取母线零序电压值的周期进行调整,并连续获取m组母线的零序电压;
将连续获取m组母线的零序电压值,将所获得的每组母线的零序电压值按照所获取的时间顺序进行依次排序,并判定用电网络的运行状态是否存在异常。
进一步的,运行检测数据的获取过程包括:
通过每个支线与母线的连接处的数据采集终端获取每个支线的低频输入电流,并获得注入用电网络的低频电压信号的频率以及注入用电网络的低频电压信号的电压值。
进一步的,经过所注入的低频电压信号所产生的低频输入电流为微安级,在每个数据采集终端内均设置有终端缓冲区,所述终端缓冲区用于缓存低频电压信号所产生的低频输入电流。
进一步的,所述数据处理模块对运行检测数据的处理过程包括:
根据支线与母线连接处的数据采集终端所获取到的低频电压信号的电压值以及低频电压信号的频率,获得数据采集终端所对应的电缆的理论泄漏电流值,再通过数据采集终端获取对应电缆的实际漏电流值。
进一步的,所述故障预警模块对出现绝缘状态异常的电缆进行检测的过程包括:
当接收到故障检测指令后,安装在支线与母线连接处的数据采集终端生成低频脉冲电流;
在对应电缆设置等距的检测节点,将电缆分为若干个电缆段,然后将低频脉冲电流注入至对应电缆内;
通过摇表对电缆进行分相测试,获得每个检测节点对应相的漏电流值,并获得漏电流值与低频脉冲电流的电流值之间的电流差值;
分别根据所获得的电缆三相的每个节点的电流差值,生成电流差值变化点状图,在电流差值变化点状图内设置预警区间,根据低频脉冲电流的频率,设置预警跨度时间段;将预警跨度时间段与预警区间所形成的交叉区域进行标记,并获取在该交叉区域内的电流差值点的数量,根据所获得的交叉区域内的电流差值点的数量判断对应的电缆段的绝缘电阻是否正常。
进一步的,所述预警跨度时间段由两根时间纵轴组成,两根时间纵轴分别表示对应的时刻,且表示的对应的时刻分别为当前时刻以及间隔时长为t的初始时刻,所述初始时刻所表示的时间纵轴位于当前时刻所表示的时间纵轴之前。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:监控中心通过安装在三相一体接触器上的数据采集终端所获取到的母线的零序电压值判断用电网络的运行状态是否存在异常,当判定用电网络的运行状态存在异常时,向用电网络注入低频电压信号,当完成低频电压信号的注入后,则监控中心控制三相一体接触器进行开闸,通过低频脉冲电流,对出现绝缘状态异常的电缆进行设置多节点分相检测,从而使得电缆在出现绝缘状态异常时,能够更进一步的确定导致绝缘状态异常的电缆段的所在位置,从而提高电缆日常维护的效率。
附图说明
图1为本发明的原理图。
具体实施方式
如图1所示,电缆AI故障预警系统,包括监控中心,所述监控中心通信连接有数据采集模块、数据处理模块、数据分析模块以及故障预警模块;
在具体实施过程中,由若干个电缆构成用电网络,所述电缆包括母线以及连接在母线上的支线,且母线与三相一体接触器进行相连接;所述数据采集模块由若干个数据采集终端组成,所述数据采集终端安装在支线与母线的连接处以及三相一体接触器上,且在支线的末端也安装有数据采集终端,用于获取电缆在使用过程中的电路信息,通过安装在三相一体接触器上的数据采集终端,获取母线的零序电压值,并将零序电压值标记LD;需要进一步说明的是,在具体实施过程中,数据采集终端获取母线的零序电压值的方式为周期性获取,即每间隔T时间,通过数据采集终端获取一次母线的零序电压值,并将零序电压值发送至监控中心,由监控中心根据所获得的零序电压值判断用电网络的运行状态;
需要进一步说明的是,在具体实施过程中,监控中心对用电网络的运行状态的判断过程具体包括:
当零序电压值LD>0时,则将数据采集终端获取母线零序电压值的周期调整至T/m,并连续获取m组母线的零序电压,其中m>4,且m为整数;
将连续获取m组母线的零序电压值,将每组母线的零序电压值标记为TDi,将所获得的每组母线的零序电压值按照所获取的时间顺序进行依次排序,其中i=1,2,……,m;
将其中TDi≠0的零序电压值进行标记,当满足以下情况时,则判定用电网络的运行状态存在异常:
当被标记的零序电压值中存在有连续采集得到的零序电压值时,则判定用电网络的运行状态存在异常;需要进一步说明的是,在具体实施过程中,连续采集得到的零序电压组数至少为两组;
当被标记的零序电压值中,不存在连续采集得到的零序电压值时,则获取被标记的零序电压值TDi≠0的数量,并将数量标记为k,其中k≤m,且k为整数;
设置占比率阈值a,则当k/m≥a时,则判定用电网络的运行状态存在异常。
需要进一步说明的是,在具体实施过程中,当判定用电网络的运行状态存在异常时,向用电网络注入低频电压信号,当完成低频电压信号的注入后,则监控中心控制三相一体接触器进行开闸。
则通过安装在支线与母线的连接处的数据采集终端,获取对应电缆的运行检测数据,具体过程包括:
将支线与母线的连接处的数据采集终端标记为j=1,2,……,n,n为整数;
需要进一步说明的是,在具体实施过程中,低频电压信号注入至用电网络中后,则会产生相应的低频电流信号,低频电流信号从母线内进入至各个支线中;
通过每个支线与母线的连接处的数据采集终端获取每个支线的低频输入电流,并将低频输入电流标记为DDj;
获得注入用电网络的低频电压信号的频率,并注入用电网络的低频电压信号的频率标记为f;
将注入用电网络的低频电压信号的电压值标记为U;
将数据采集模块所获取到的数据发送至数据处理模块。
需要进一步说明的是,在具体实施过程中,经过所注入的低频电压信号所产生的低频输入电流为微安级,在每个数据采集终端内均设置有终端缓冲区,所述终端缓冲区用于缓存低频电压信号所产生的低频输入电流。
所述数据处理模块用于对数据采集模块所获取到的数据进行处理,具体处理过程包括:
根据支线与母线连接处的数据采集终端所获取到的低频电压信号的电压值U以及低频电压信号的频率,获得数据采集终端所对应的电缆的理论泄漏电流值LXi,则LXi=k*c*U;其中k为电缆的漏电流常数,c为数据采集终端内的电容值;
再通过数据采集终端获取对应电缆的实际漏电流值,并将实际漏电流值标记为SJi;
将数据处理模块的处理结构发送至数据分析模块。
所述数据分析模块用于根据数据处理模块的处理结果,对电缆的绝缘状态进行分析,具体分析过程包括:
当SJi≤LXi时,则表示对应的电缆的绝缘状态正常;
当SJi>LXi时,则表示对应的电缆的绝缘状态异常,并将对应的数据采集终端的位置进行标记,生成故障检测指令,并将故障检测指令发送至故障预警模块。
所述故障预警模块用于对出现绝缘状态异常的电缆进行检测,并根据检测结果生成对应预警信息,所述故障预警模块对出现绝缘状态异常的电缆的检测过程具体包括:
当接收到故障检测指令后,安装在支线与母线连接处的数据采集终端生成低频脉冲电流,并将低频脉冲电流的电流值标记为MI,将低频脉冲电流的频率标记为MF;
在对应电缆设置等距的检测节点,将电缆分为若干个电缆段,然后将低频脉冲电流注入至对应电缆内;
通过摇表对电缆进行分相测试,即将三相电流中的其中一相作为被测试相,另外两相进行接地,轮流对电缆进行三相检测;
获得每个检测节点对应相的漏电流值,并获得漏电流值与低频脉冲电流的电流值之间的电流差值;
分别根据所获得的电缆三相的每个节点的电流差值,生成电流差值变化点状图,需要进一步说明的是,在具体实施过程中,所获得的每个电流差值,均会以电流差值点的形式在电流差值变化点状图内进行显示;
在电流差值变化点状图内设置预警区间,将落在预警区间内的电流差值点进行标记;
根据低频脉冲电流的频率,设置预警跨度时间段;需要进一步说明的是,在具体实施过程中,所述预警跨度时间段由两根时间纵轴组成,两根时间纵轴分别表示对应的时刻,且表示的对应的时刻分别为当前时刻以及间隔时长为t的初始时刻,所述初始时刻所表示的时间纵轴位于当前时刻所表示的时间纵轴之前;
将预警跨度时间段与预警区间所形成的交叉区域进行标记,并获取在该交叉区域内的电流差值点的数量,记为s;
当s≤1时,则相应的检测节点对应的电缆的绝缘电阻正常;
当s>1时,则相应的检测节点对应的电缆的绝缘电阻异常;
将绝缘电阻异常的电缆段进行标记,并生成预警信息,将预警信息发送至监控中心。
需要进一步说明的是,在具体实施过程中,通过低频脉冲电流,对出现绝缘状态异常的电缆进行设置多节点分相检测,从而使得电缆在出现绝缘状态异常时,能够更进一步的确定导致绝缘状态异常的电缆段的所在位置,便于提高电缆日常维护的效率。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换,而不脱离本发明技术方法的精神和范围。
Claims (8)
1.电缆AI故障预警系统,包括监控中心,其特征在于,所述监控中心通信连接有数据采集模块、数据处理模块、数据分析模块以及故障预警模块;
所述数据采集模块由若干个数据采集终端组成,所述数据采集终端安装在支线与母线的连接处以及三相一体接触器上,且在支线的末端也安装有数据采集终端,用于获取电缆在使用过程中的电路信息,通过安装在三相一体接触器上的数据采集终端,获取母线的零序电压值,并将零序电压值发送至监控中心,由监控中心根据所获得的零序电压值判断用电网络的运行状态;
当判定用电网络的运行状态存在异常时,向用电网络注入低频电压信号,当完成低频电压信号的注入后,则监控中心控制三相一体接触器进行开闸;
通过安装在支线与母线的连接处的数据采集终端,获取对应电缆的运行检测数据,并通过数据处理模块对所获取到的运行检测数据进行处理,所述数据分析模块用于根据数据处理模块的处理结果,对电缆的绝缘状态进行分析,判断电缆的绝缘状态是否正常,若不正常则生成故障检测指令,所述故障预警模块根据故障检测指令对出现绝缘状态异常的电缆进行检测,确定造成电缆绝缘状态异常的电缆段。
2.根据权利要求1所述的电缆AI故障预警系统,其特征在于,数据采集终端获取母线的零序电压值的方式为周期性获取,即每间隔T时间,通过数据采集终端获取一次母线的零序电压值。
3.根据权利要求2所述的电缆AI故障预警系统,其特征在于,监控中心对用电网络的运行状态的判断过程包括:
当零序电压值>0时,则将数据采集终端获取母线零序电压值的周期进行调整,并连续获取m组母线的零序电压;
将连续获取m组母线的零序电压值,将所获得的每组母线的零序电压值按照所获取的时间顺序进行依次排序,并判定用电网络的运行状态是否存在异常。
4.根据权利要求3所述的电缆AI故障预警系统,其特征在于,运行检测数据的获取过程包括:
通过每个支线与母线的连接处的数据采集终端获取每个支线的低频输入电流,并获得注入用电网络的低频电压信号的频率以及注入用电网络的低频电压信号的电压值。
5.根据权利要求4所述的电缆AI故障预警系统,其特征在于,经过所注入的低频电压信号所产生的低频输入电流为微安级,在每个数据采集终端内均设置有终端缓冲区,所述终端缓冲区用于缓存低频电压信号所产生的低频输入电流。
6.根据权利要求5所述的电缆AI故障预警系统,其特征在于,所述数据处理模块对运行检测数据的处理过程包括:
根据支线与母线连接处的数据采集终端所获取到的低频电压信号的电压值以及低频电压信号的频率,获得数据采集终端所对应的电缆的理论泄漏电流值,再通过数据采集终端获取对应电缆的实际漏电流值。
7.根据权利要求6所述的电缆AI故障预警系统,其特征在于,所述故障预警模块对出现绝缘状态异常的电缆进行检测的过程包括:
当接收到故障检测指令后,安装在支线与母线连接处的数据采集终端生成低频脉冲电流;
在对应电缆设置等距的检测节点,将电缆分为若干个电缆段,然后将低频脉冲电流注入至对应电缆内;
通过摇表对电缆进行分相测试,获得每个检测节点对应相的漏电流值,并获得漏电流值与低频脉冲电流的电流值之间的电流差值;
分别根据所获得的电缆三相的每个节点的电流差值,生成电流差值变化点状图,在电流差值变化点状图内设置预警区间,根据低频脉冲电流的频率,设置预警跨度时间段;将预警跨度时间段与预警区间所形成的交叉区域进行标记,并获取在该交叉区域内的电流差值点的数量,根据所获得的交叉区域内的电流差值点的数量判断对应的电缆段的绝缘电阻是否正常。
8.根据权利要求7所述的电缆AI故障预警系统,其特征在于,所述预警跨度时间段由两根时间纵轴组成,两根时间纵轴分别表示对应的时刻,且表示的对应的时刻分别为当前时刻以及间隔时长为t的初始时刻,所述初始时刻所表示的时间纵轴位于当前时刻所表示的时间纵轴之前。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210238096.XA CN114636895A (zh) | 2022-03-11 | 2022-03-11 | 电缆ai故障预警系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210238096.XA CN114636895A (zh) | 2022-03-11 | 2022-03-11 | 电缆ai故障预警系统 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114636895A true CN114636895A (zh) | 2022-06-17 |
Family
ID=81947196
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210238096.XA Pending CN114636895A (zh) | 2022-03-11 | 2022-03-11 | 电缆ai故障预警系统 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114636895A (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116148519A (zh) * | 2023-01-06 | 2023-05-23 | 华能广东汕头海上风电有限责任公司 | 一种海上风电场电压监测预警方法及系统 |
CN116381563A (zh) * | 2023-05-30 | 2023-07-04 | 菱亚能源科技(深圳)股份有限公司 | 一种地下电力电缆监测方法及装置 |
-
2022
- 2022-03-11 CN CN202210238096.XA patent/CN114636895A/zh active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116148519A (zh) * | 2023-01-06 | 2023-05-23 | 华能广东汕头海上风电有限责任公司 | 一种海上风电场电压监测预警方法及系统 |
CN116148519B (zh) * | 2023-01-06 | 2024-01-26 | 华能广东汕头海上风电有限责任公司 | 一种海上风电场电压监测预警方法及系统 |
CN116381563A (zh) * | 2023-05-30 | 2023-07-04 | 菱亚能源科技(深圳)股份有限公司 | 一种地下电力电缆监测方法及装置 |
CN116381563B (zh) * | 2023-05-30 | 2023-08-11 | 菱亚能源科技(深圳)股份有限公司 | 一种地下电力电缆监测方法及装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN114636895A (zh) | 电缆ai故障预警系统 | |
CN105866615A (zh) | 基于三相电压电流的10kV配电线路断线故障判定方法 | |
CN102830283A (zh) | 一种直流电源绝缘检测装置及其检测方法 | |
CN103490511A (zh) | 一种配电网通信终端检测系统及方法 | |
CN103698651B (zh) | 一种监察直流绝缘母线互窜的方法及装置 | |
CN112688310B (zh) | 一种应用于配电网的线损分析方法及装置 | |
CN109283407B (zh) | 基于全站数据对比分析的电压回路监测系统 | |
CN111624444B (zh) | 一种配电线路接地故障定位方法及装置 | |
CN112595923A (zh) | 一种用于配电网不接地系统单相断线故障区段的定位方法 | |
CN1349103A (zh) | 一种配电网单相接地故障的判断方法 | |
US20210165032A1 (en) | System and Method for Analyzing Fault Data of a Power Transmission Network | |
CN112731067A (zh) | 一种配电网单相接地故障的定位方法及系统 | |
CN111007355A (zh) | 一种基于广域同步智能传感器的断线故障检测方法 | |
CN115407255A (zh) | 一种电流互感器误差在线监测装置及方法 | |
CN107247217B (zh) | 一种配电网故障定位装置 | |
CN112526290A (zh) | 一种基于广域行波侧后模拟的复杂电网接地故障定位方法 | |
CN104035003A (zh) | 单母线分段pt并列小电流接地选线逻辑判定方法 | |
CN106066444A (zh) | 基于电容分压及大数据分析的接地故障监测装置及方法 | |
CN113567804B (zh) | 一种配电网故障快速定位方法 | |
CN113985195B (zh) | 一种基于电网故障时序性判断断路器偷跳的方法及系统 | |
CN112731053B (zh) | 一种谐振接地配电网的高阻接地故障区段定位方法 | |
CN214473697U (zh) | 一种配电线路在线故障监测装置和系统 | |
CN111289837B (zh) | 一种配电网设备潜伏性故障的评估方法及系统 | |
CN115061006A (zh) | 基于行波的复杂配电网故障自动诊断方法 | |
CN109164338B (zh) | 一种具有在线监测功能的大功率中压直流干式负载装置 |
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 |