CN116381379A - 基于运行电流和接地环流的高压电缆在线监测方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明所提出的基于运行电流和接地环流的高压电缆在线监测方法及装置，同时采集至少一路电缆线芯的运行电流和至少一路电缆护层的接地环流；对运行电流和接地环流进行授时，以保证所有运行电流和所有接地环流的采集时间一致；将运行电流处理后得到数字运行电流，将接地环流处理后得到数字接地环流；基于数字运行电流和数字接地环流，进行高压电缆的相位异常信号、预警信号或告警信号中至少一种信号的判定，分析电缆的运行状况﹑趋势；同时输出运行电流、接地环流、以及判定和分析结果。本发明将电缆线芯的运行电流和电缆护层的接地环流通过模块化设置进行分开采集分析判定，在超过信号阈值时，立马根据判定结果进行维修，避免造成严重的事故。
Description
技术领域
本发明属于电缆监测技术领域，更具体地，涉及基于运行电流和接地环流的高压电缆在线监测方法及装置。
背景技术
随着电力工业的快速发展，许多企业都使用电缆进行大规模电能的传输和分配，而电缆线路，尤其是高压电缆线路，由于其通道分布区域广、数量大、运行环境复杂、且运行长度快速递增，一旦发生故障，就会给社会及各个行业造成巨大的损失，从而直接影响到日常生活﹑工业建设﹑科教医疗等多个方面。
一般高压电缆通常是输送10kV(含10kV)以上电压的输电线路，其电压等级可分为：35kV、110kV、220kV、330kV、500kV、750kV等，其中35kV以上的电缆主要采用带有金属护层的单芯电缆。而单芯电缆金属护层会与芯线中的交流电流产生的磁力线相铰链，使其两端出现较高的感应电压，故需采取合适的接地措施使感应电压处在安全电压范围内(通常不超过50V，有安全措施时不超过100V)。一般短线路单芯电缆的金属护层采用的方式为：一端直接接地，另一端经间隙或者保护电阻接地；长线路单芯电缆金属护层采用的方式为：三相分段交叉互联两端接地。当电缆护层绝缘发生损伤时，金属护套多点接地产生护层循环电流，会增加金属护套的损耗，从而影响电缆的载流能力，严重时甚至使电缆严重发热而烧毁。此外，如果接地点由于各种原因不能有效接地，那么电缆金属护套的电位就会急剧升到几千伏甚至上万伏，也很容易把电缆外护套击穿并在击穿点持续放电，造成电缆外护套温度升高甚至着火燃烧。总之，无论是短线路还是长线路，都需要保证高压电缆线路具有良好的绝缘性和接地点有效接地，否则就会影响电缆的载流能力，最终导致电缆发热甚至着火。因此，电缆的载流能力的在线监测对整个输变电的安全起着十分重要的作用。
传统的监测方法及装置只能反映出电缆的电流曲线，需要依靠工作人员来分析判断，而当发生电缆故障时，尤其是处于地下隧道等相对复杂的电力电缆，事态发展太快，若依靠工作人员来分析监测，效率低下，无法快速排除问题和进行维修；此外，传统的方法及装置也无法针对性的对电力电缆的运行状况及电缆绝缘损耗的发展趋势进行监测，会导致工作人员无法快速准确的找出问题、对电缆线路的进行维修，从而给社会造成巨大的损失。
发明内容
针对以上现有技术的至少一个缺陷或改进需求，本发明提供了基于运行电流和接地环流的高压电缆在线监测方法及装置，用于解决现有监测方法及装置在面对相对复杂环境下的电力电缆时，无法快速排除问题和进行维修以及无法针对性的对电力电缆的运行状况和电缆绝缘损耗的发展趋势进行预测的问题。
为了实现上述目的，本发明提供了基于运行电流和接地环流的高压电缆在线监测方法，该方法包括：
接收监测指令，同时采集第一位置的至少一相电缆线芯的运行电流和第二位置的至少一相电缆护层的接地环流；对所述运行电流和所述接地环流进行授时，以保证所有所述运行电流和所有所述接地环流的采集时间一致；其中，所述第一位置和第二位置为一致和/或不一致；
将所述运行电流处理后得到数字运行电流，将所述接地环流处理后得到数字接地环流；基于所述数字运行电流和所述数字接地环流，进行高压电缆的相位异常信号、预警信号或告警信号中至少一种信号的判定，分析电缆的运行状况﹑趋势；同时输出所述运行电流、所述接地环流、以及判定和分析结果。
进一步的，所述相位异常信号的判定为：判断所述高压电缆的三相的所述数字运行电流的相位之和是否为零；若为零，则表示所述运行电流正常；若不为零，则发出相位异常信号。
进一步的，所述预警信号包括运行电流预警信号和/或接地环流预警信号；所述告警信号包括运行电流告警信号和/或接地环流告警信号。
进一步的，所述预警信号的判定包括：设置数字运行电流预警阈值和数字接地环流预警阈值；将所述数字运行电流与所述数字运行电流预警阈值的大小进行比较，将所述数字接地环流与所述数字接地环流预警阈值的大小进行比较；
若所述数字运行电流大于所述数字运行电流预警阈值，则发出运行电流预警信号；
若所述数字接地环流大于所述数字接地环流预警阈值，则发出接地环流预警信号；
反之，继续进行预警信号的判定；
所述告警信号的判定包括：设置数字运行电流告警阈值和数字接地环流告警阈值；将所述数字运行电流与所述数字运行电流告警阈值的大小进行比较，将所述数字接地环流与所述数字接地环流告警阈值的大小进行比较；
若所述数字运行电流大于所述数字运行电流告警阈值，则发出运行电流告警信号；
若所述数字接地环流大于所述数字接地环流告警阈值，则发出接地环流告警信号；
反之，继续进行告警信号的判定。
进一步的，所述数字运行电流是对所述运行电流进行信号调理、滤波及模数转换得到的；所述数字接地环流是对所述接地环流进行信号调理、滤波及模数转换得到的。
作为本发明的另一方面，还提供了基于运行电流和接地环流的高压电缆在线监测装置，该装置包括相互连接的电流互感模块和电流综合采集处理模块：
电流互感模块，包括至少一个第一电流互感器和至少一个第二电流互感器；且所述第一电流互感器的量程比第二电流互感器的量程大；
所述第一电流互感器设置于电缆线芯上，用于测量所述电缆线芯的运行电流；
所述第二电流互感器设置于电缆护层的接地线上，用于测量所述电缆护层的接地环流；
电流综合采集处理模块，包括信号处理单元，以及与所述信号处理单元连接的电流信号输入单元、时间同步单元和通讯单元；
信号处理单元：用于将所述运行电流处理后得到数字运行电流，将所述接地环流处理后得到数字接地环流；以及基于所述数字运行电流和所述数字接地环流，进行高压电缆的相位异常信号、预警信号或告警信号中至少一种信号的判定，分析电缆的运行状况﹑趋势；
电流信号输入单元：连接所述第一电流互感器的输出端和所述第二电流互感器的输出端；用于同时采集所述运行电流和所述接地环流并传输给所述信号处理单元；
时间同步单元：用于对所述运行电流和所述接地环流进行授时，以保证所有所述运行电流和所有所述接地环流的采集时间一致；
通讯单元：用于接收监控指令并下发给所述电流互感模块，传输所述运行电流、所述接地环流、以及所述相位异常信号、所述预警信号或所述告警信号中至少一种信号。
进一步的，所述电流综合采集处理模块还包括高防护等级外壳，为全封闭式结构，将所述电流综合采集处理模块进行全封闭包裹。
进一步的，所述高防护等级外壳，为铝制金属材料，与外部的接头采用航空防水插件，用于防水﹑防尘和防电磁干扰。
进一步的，所述电流综合采集处理模块还包括电源供电模块，包括直流电源﹑交流电源或电池中的一种。
进一步的，所述装置还包括电流综合监测主机，设置于电缆隧道外的主监控室，通过光纤或无线网络与所述电流综合采集处理模块进行通信，用于给所述通讯单元下发监测指令，并接收所述通讯单元传输的数据信号进行数据分析、显示、储存、预警提示和告警提示。
总体而言，通过本发明所构思的技术方案，与现有技术相比能够取得下列有益效果：
(1)本发明提供的基于运行电流和接地环流的高压电缆在线监测方法及装置，通过在线分别采集电缆线芯的运行电流和电缆护层的接地环流，通过对高压电缆进行相位异常信号、以及预警信号和告警信号中至少一种信号的判定，直观的反映护层接地良好程度﹑电缆老化程度、线芯负荷大小变化等情况，通过运行电流和接地环流，综合掌握主回路和接地系统的状况，从而快速有效的评估出电缆的运行状况，利于发生故障时易于排查问题和维修，可以在很大程度上减少了电缆运行维护人员的工作量、提高工作效率；通过在线实时监测电缆状况，在预防突发事故的同时，降低电缆事故的发生，保证了电力电缆质量和电力系统可靠运行。
(2)本发明提供的基于运行电流和接地环流的高压电缆在线监测方法及装置，通过第一电流互感器和第二电流互感器不同的采集单元，分别用不同量程的电流互感器采集电缆线芯的运行电流和电缆护层的接地环流，大量程的第一电流互感器采集运行电流，小量程的第二电流互感器采集接地环流，能在一定程度上提高电流测量的精度，更重要的是，可以根据客户不同的监测需求而将电流互感器进行模块化设置，更加多元化。
(3)本发明提供的基于运行电流和接地环流的高压电缆在线监测方法及装置，可以直接基于采集的电流进行分析判定，并将采集的电流和判定的结果输出；通过预警信号可以及时预测哪个电缆的载流量即将超过阈值触发报警，电流是否有递增或递减的情况、是否达到预警值以及什么时候会超过预警值等等，直接将采集的电流及分析结果输出，在前端完成大量数据分析处理，减少了运行维护人员的分析过程，且当运行维护人员第一时间收到预警信息时，根据预警信息的结果直接去得到预警情况，出现的是什么问题，根据这个问题再做相应的操作，使得当发生故障时易于排查问题和进行维修，效率更高；在这个过程中，预警信号可以给运行维护人员提供充分的时间再次确认电缆的运行状况，减少误判。
(4)本发明提供的基于运行电流和接地环流的高压电缆在线监测方法及装置，采用高防护等级外壳，具备防水﹑防尘和防电磁干扰性能，能够适应电缆隧道恶劣环境长期稳定运行；且电流综合监测主机放置于电缆隧道外的主监控室里，提供了一种便利的远程监测和运维策略。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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为本发明的基于运行电流和接地环流的高压电缆在线监测方法及装置的方法流程示意图；
图2为本发明的基于运行电流和接地环流的高压电缆在线监测方法及装置的装置示意图；
图3为本发明的基于运行电流和接地环流的高压电缆在线监测方法及装置的电流综合采集处理模块示意图；
1-电流互感模块；2-电流综合采集处理模块；3-电流综合检测主机；
11-第一电流互感器；12-第二电流互感器；
21-信号处理单元；22-电流信号输入单元；23-时间同步单元；24-通讯单元；25-高防护等级外壳；26-电源供电模块。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
图1是按照本发明提供的基于运行电流和接地环流的高压电缆在线监测方法及装置的方法流程示意图，该方法包括：
接收监测指令，同时采集第一位置的至少一相电缆线芯的运行电流和第二位置的至少一相电缆护层的接地环流；对运行电流和接地环流进行授时，以保证所有运行电流和所有接地环流的采集时间一致；第一位置和第二位置为一致和/或不一致；其中，运行电流包括A相运行电流、B相运行电流或C相运行电流中的一相或几相；接地环流包括A相接地环流、B相接地环流或C相接地环流中的一相或几相。
将运行电流处理后得到数字运行电流，将接地环流处理后得到数字接地环流；基于数字运行电流和数字接地环流，进行高压电缆的相位异常信号、预警信号或告警信号中至少一种信号的判定，分析电缆的运行状况﹑趋势；同时输出运行电流、接地环流、以及判定和分析结果。
作为本发明的一个实施例，电缆包括A﹑B﹑C三相线和N相线和它们的接地回路线，采集A﹑B﹑C、N相线这4路电缆线芯运行电流，分别为A运行、B运行、C运行和N运行，同时采集A﹑B﹑C、N相线的接地回路线这4路的电缆护层的接地环流，分别为A接地、B接地、C接地和N接地，对这8个电流进行授时，以保证采集的时间是一致的。
然后将A运行、B运行、C运行和N运行分别通过信号调理、滤波及模数转换得到数字运行电流，分别为A’运行、B’运行、C’运行和N’运行；将A接地、B接地、C接地和N接地分别通过信号调理、滤波及模数转换得到数字接地环流，分别为A’接地、B’接地、C’接地和N’接地；基于这4个数字运行电流和4个数字接地环流，进行高压电缆的相位异常信号、预警信号或告警信号中至少一种信号的判定；并同时输出运行电流、接地环流、以及相位异常信号、预警信号或告警信号中至少一种信号、和分析结果。其中，数字信号的范围是0～3.3V的电压信号。
其中，相位异常信号的判定为：判断高压电缆的三相的数字运行电流之和是否为零；若为零，则表示运行电流正常；若不为零，则发出相位异常信号。其中，高压电缆的三相的数字运行电流包括A相运行电流、B相运行电流和C相运行电流。
具体而言，A﹑B﹑C三相线的数字运行电流分别为A’运行、B’运行、C’运行，如果这个三个电流的相位之和为0，则表示运行电流正常；如果这个三个电流的相位之和不为0，则发出相位异常信号。由于根据提供的ABC三相的数字运行电流，如果不为0，根据结果可以计算分析出是哪一相电缆以及对应的接地情况出了问题，这样可以提高排查效率，快速锁定异常电缆。
本发明在进行相位异常信号的判定的同时，还可以进行预警信号或告警信号中至少一种信号的判定。预警信号包括运行电流预警信号和/或接地环流预警信号；告警信号包括运行电流告警信号和/或接地环流告警信号。
其中，预警信号的判定包括：设置数字运行电流预警阈值和数字接地环流预警阈值；将数字运行电流与数字运行电流预警阈值的大小进行比较，将数字接地环流与数字接地环流预警阈值的大小进行比较；
若数字运行电流大于数字运行电流预警阈值，则发出运行电流预警信号；
若数字接地环流大于数字接地环流预警阈值，则发出接地环流预警信号；
反之，继续进行预警信号的判定。
告警信号的判定包括：设置数字运行电流告警阈值和数字接地环流告警阈值；将数字运行电流与数字运行电流告警阈值的大小进行比较，将数字接地环流与数字接地环流告警阈值的大小进行比较；
若数字运行电流大于数字运行电流告警阈值，则发出运行电流告警信号；
若数字接地环流大于数字接地环流告警阈值，则发出接地环流告警信号；
反之，继续进行告警信号的判定。
仍然以上述的A’运行、B’运行、A’接地、B’接地为例。设置数字运行电流预警阈值为450A，数字接地环流预警阈值为80mA，数字运行电流告警阈值为500A，数字接地环流告警阈值为100mA。而经采集计算后得到的A’运行为445A，B’运行为455A，A’接地为95mA、B’接地为101mA，则经过判定，B’运行超过数字运行电流预警阈值450A，A’接地超过数字接地环流预警阈值80mA，B’接地超过数字接地环流告警阈值100mA，因此，发出运行电流预警信号、接地环流预警信号、接地环流告警信号。同时将运行电流、接地环流和判定和分析的结果输出。
值得说明的是，在采集电缆线芯的运行电流和电缆护层的接地环流时可以根据需求采集所需要检测的相位电缆，可以是一个主缆和几个接地环流，也可以是两个主缆和两个接地环流，本发明将电缆线芯的运行电流和电缆护层的接地环流分开采集分析和判定，可以使电流超过预警信号的阈值时，立马根据判定结果得知异常的位置，立马进行维修，避免造成严重的事故。
作为本发明的另一个发明，还提供了基于运行电流和接地环流的高压电缆在线监测装置，如图2所示，为本发明的基于运行电流和接地环流的高压电缆在线监测方法及装置的装置示意图，该装置包括相互连接的电流互感模块1和电流综合采集处理模块2：
电流互感模块1，包括至少一个第一电流互感器11和至少一个第二电流互感器12；且第一电流互感器11的量程比第二电流互感器12的量程大；
第一电流互感器11设置于电缆线芯上，用于测量电缆线芯的运行电流；
第二电流互感器12设置于电缆护层的接地线上，用于测量电缆护层的接地环流；
如图3所示，为本发明的基于运行电流和接地环流的高压电缆在线监测方法及装置的电流综合采集处理模块示意图。电流综合采集处理模块2，包括信号处理单元21，以及与信号处理单元连接的电流信号输入单元22、时间同步单元23和通讯单元24。
信号处理单元21用于将运行电流处理后得到数字运行电流，将接地环流处理后得到数字接地环流；以及基于数字运行电流和数字接地环流，进行高压电缆的相位异常信号、预警信号或告警信号中至少一种信号的判定，分析电缆的运行状况﹑趋势；
电流信号输入单元22连接第一电流互感器11的输出端和第二电流互感器12的输出端；用于同时采集运行电流和接地环流并传输给信号处理单元21；
时间同步单元23用于对运行电流和接地环流进行授时，以保证所有运行电流和所有接地环流的采集时间一致；
通讯单元24用于传输运行电流、接地环流、以及相位异常信号、预警信号或告警信号中至少一种信号。
作为本发明的一个实施例，第一电流互感器11设置于主电缆线上，按照A﹑B﹑C三相线和N相线共安装4个第一电流互感器11来采集各相电缆线芯的运行电流；第二电流互感器12设置于高压电缆护层接地线上，在A﹑B﹑C三相线和N相线的接地回路线共安装4个第二电流互感器12来采集各接地回路线的电缆护层的接地环流；其中，第一电流互感器11和第二电流互感器12优选量程不同的开启式电流互感器，二次电流额定输出分别为5A和1A。
电流综合采集处理模块2，包括信号处理单元21，以及与信号处理单元连接的电流信号输入单元22、时间同步单元23和通讯单元24。其中，电流综合采集处理模块2可进行可视化编程，通过自定义数学算法和逻辑运算实现相位异常信号、预警信号或告警信号的判定，时间同步单元23向电流综合采集处理模块2提供实时时钟。
信号处理单元21用于将运行电流通过信号调理、滤波及模数转换得到数字运行电流，将接地环流通过信号调理、滤波及模数转换得到数字接地环流；以及基于数字运行电流和数字接地环流，进行高压电缆的相位异常信号、预警信号或告警信号中至少一种信号的判定，分析电缆的运行状况﹑趋势。其中，数字信号的范围是0～3.3V的电压信号。
相位异常信号的判定为：判断高压电缆的三相的数字运行电流的相位之和是否为零；若为零，则表示运行电流正常；若不为零，则发出相位异常信号。
其中，预警信号包括运行电流预警信号和/或接地环流预警信号；告警信号包括运行电流告警信号和/或接地环流告警信号。
预警信号的判定包括：设置数字运行电流预警阈值和数字接地环流预警阈值；将数字运行电流与数字运行电流预警阈值的大小进行比较，将数字接地环流与数字接地环流预警阈值的大小进行比较；
若数字运行电流大于数字运行电流预警阈值，则发出运行电流预警信号；
若数字接地环流大于数字接地环流预警阈值，则发出接地环流预警信号；
反之，继续进行预警信号的判定。
告警信号的判定包括：设置数字运行电流告警阈值和数字接地环流告警阈值；将数字运行电流与数字运行电流告警阈值的大小进行比较，将数字接地环流与数字接地环流告警阈值的大小进行比较；
若数字运行电流大于数字运行电流告警阈值，则发出运行电流告警信号；
若数字接地环流大于数字接地环流告警阈值，则发出接地环流告警信号；
反之，继续进行告警信号的判定。
电流信号输入单元22为多个电流信号输入通道，用于采集运行电流和接地环流。
时钟同步模块23进行授时时，用来统一数据采集的时刻，对时方式优选为网络对时。
通讯单元24用于传输运行电流、接地环流、以及相位异常信号、预警信号或告警信号中至少一种信号，其中，作为一种实施例，通讯单元包括网络通信、GSM通信中的至少一种。
作为本发明的一个实施例，电流综合采集处理模块2还包括高防护等级外壳25，设置于电流综合采集处理模块2的外周围，将电流综合采集处理模块进行全封闭包裹，对电流综合采集处理模块2进行防护。其中，高防护等级外壳25为全封闭式结构，采用铝制金属材料，与外部接头采用航空防水插件，用于防水﹑防尘和防电磁干扰。
作为本发明的一个实施例，电流综合采集处理模块2还包括电源供电模块26，优选直流电源﹑交流电源﹑CT取电模块或电池中的一种。
作为本发明的一个实施例，该装置还包括电流综合监测主机3，设置于电缆隧道外的主监控室，通过光纤或无线网络中的至少一种与电流综合采集处理模块2进行通信，用于给电流综合采集处理模块2下发监测指令，接收通讯单元24传输的数据信号，并对接收的数据信号进行数据分析、电流数据显示、电流数据储存、预警提示和告警提示。优选的，电流综合监测主机3为台式机或服务器。
总之，本发明通过监测电缆护层的接地环流大小反映护层接地良好程度﹑电缆老化程度﹑线芯负荷大小变化等情况，通过监测电缆线芯的运行电流大小和电缆护层的接地环流大小，综合掌握主回路及接地系统状况，此外，本发明使用采样模块化设置，利于发生故障时易于排查问题和维修，并且采用高防护等级外壳，具备防水﹑防尘和防电磁干扰性能，能够适应电缆隧道恶劣环境长期稳定运行；电流综合监测主机放置于电缆隧道外的主监控室里，提供了一种便利的远程监测和运维策略。
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。
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。
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(RandomAccess 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。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.基于运行电流和接地环流的高压电缆在线监测方法，其特征在于，接收监测指令，同时采集第一位置的至少一相电缆线芯的运行电流和第二位置的至少一相电缆护层的接地环流；对所述运行电流和所述接地环流进行授时，以保证所有所述运行电流和所有所述接地环流的采集时间一致；其中，所述第一位置和第二位置为一致和/或不一致；
将所述运行电流处理后得到数字运行电流，将所述接地环流处理后得到数字接地环流；基于所述数字运行电流和所述数字接地环流，进行高压电缆的相位异常信号、预警信号或告警信号中至少一种信号的判定，分析电缆的运行状况﹑趋势；同时输出所述运行电流、所述接地环流、以及判定和分析结果。
2.如权利要求1所述的基于运行电流和接地环流的高压电缆在线监测方法，其特征在于，所述相位异常信号的判定为：判断所述高压电缆的三相的所述数字运行电流的相位之和是否为零；若为零，则表示所述运行电流正常；若不为零，则发出相位异常信号。
3.如权利要求1所述的基于运行电流和接地环流的高压电缆在线监测方法，其特征在于，所述预警信号包括运行电流预警信号和/或接地环流预警信号；所述告警信号包括运行电流告警信号和/或接地环流告警信号。
4.如权利要求1～3中任意一项所述的基于运行电流和接地环流的高压电缆在线监测方法，其特征在于，所述预警信号的判定包括：设置数字运行电流预警阈值和数字接地环流预警阈值；将所述数字运行电流与所述数字运行电流预警阈值的大小进行比较，将所述数字接地环流与所述数字接地环流预警阈值的大小进行比较；
若所述数字运行电流大于所述数字运行电流预警阈值，则发出运行电流预警信号；
若所述数字接地环流大于所述数字接地环流预警阈值，则发出接地环流预警信号；
反之，继续进行预警信号的判定；
所述告警信号的判定包括：设置数字运行电流告警阈值和数字接地环流告警阈值；将所述数字运行电流与所述数字运行电流告警阈值的大小进行比较，将所述数字接地环流与所述数字接地环流告警阈值的大小进行比较；
若所述数字运行电流大于所述数字运行电流告警阈值，则发出运行电流告警信号；
若所述数字接地环流大于所述数字接地环流告警阈值，则发出接地环流告警信号；
反之，继续进行告警信号的判定。
5.如权利要求1所述的基于运行电流和接地环流的高压电缆在线监测方法，其特征在于，所述数字运行电流是对所述运行电流进行信号调理、滤波及模数转换得到的；所述数字接地环流是对所述接地环流进行信号调理、滤波及模数转换得到的。
6.基于运行电流和接地环流的高压电缆在线监测装置，其特征在于，该装置包括相互连接的电流互感模块和电流综合采集处理模块：
电流互感模块，包括至少一个第一电流互感器和至少一个第二电流互感器；且所述第一电流互感器的量程比第二电流互感器的量程大；
所述第一电流互感器设置于电缆线芯上，用于测量所述电缆线芯的运行电流；
所述第二电流互感器设置于电缆护层的接地线上，用于测量所述电缆护层的接地环流；
电流综合采集处理模块，包括信号处理单元，以及与所述信号处理单元连接的电流信号输入单元、时间同步单元和通讯单元；
信号处理单元：用于将所述运行电流处理后得到数字运行电流，将所述接地环流处理后得到数字接地环流；以及基于所述数字运行电流和所述数字接地环流，进行高压电缆的相位异常信号、预警信号或告警信号中至少一种信号的判定，分析电缆的运行状况﹑趋势；
电流信号输入单元：连接所述第一电流互感器的输出端和所述第二电流互感器的输出端；用于同时采集所述运行电流和所述接地环流并传输给所述信号处理单元；
时间同步单元：用于对所述运行电流和所述接地环流进行授时，以保证所有所述运行电流和所有所述接地环流的采集时间一致；
通讯单元：用于接收监控指令并下发给所述电流互感模块，传输所述运行电流、所述接地环流、以及所述相位异常信号、所述预警信号或所述告警信号中至少一种信号。
7.如权利要求6所述的基于运行电流和接地环流的高压电缆在线监测装置，其特征在于，所述电流综合采集处理模块还包括高防护等级外壳，为全封闭式结构，将所述电流综合采集处理模块进行全封闭包裹。
8.如权利要求7所述的基于运行电流和接地环流的高压电缆在线监测装置，其特征在于，所述电流综合采集处理模块还包括高防护等级外壳，为全封闭式结构，将所述电流综合采集处理模块进行全封闭包裹，所述高防护等级外壳，为铝制金属材料，与外部的接头采用航空防水插件，用于防水﹑防尘和防电磁干扰。
9.如权利要求6～8中任意一项所述的基于运行电流和接地环流的高压电缆在线监测装置，其特征在于，所述电流综合采集处理模块还包括电源供电模块，包括直流电源﹑交流电源或电池中的一种。
10.如权利要求9所述的基于运行电流和接地环流的高压电缆在线监测装置，其特征在于，所述装置还包括电流综合监测主机，设置于电缆隧道外的主监控室，通过光纤或无线网络与所述电流综合采集处理模块进行通信，用于给所述通讯单元下发监测指令，并接收所述通讯单元传输的数据信号进行数据分析、显示、储存、预警提示和告警提示。
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| CN116626363A (zh) * | 2023-07-20 | 2023-08-22 | 国网江苏省电力有限公司南京供电分公司 | 强电磁环境下铠装屏蔽电缆接地线电流监测方法及装置 |
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2023
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| CN116626363A (zh) * | 2023-07-20 | 2023-08-22 | 国网江苏省电力有限公司南京供电分公司 | 强电磁环境下铠装屏蔽电缆接地线电流监测方法及装置 |
| CN116626363B (zh) * | 2023-07-20 | 2023-11-17 | 国网江苏省电力有限公司南京供电分公司 | 强电磁环境下铠装屏蔽电缆接地线电流监测方法及装置 |
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