CN117571155A - 一种高压电缆温度诊断预警装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高压电缆温度诊断预警装置，其包括温度检测模块、电流检测模块及监测主机，所述温度检测模块设于高压电缆上，用于检测所述高压电缆的温度数据；所述电流检测模块与所述高压电缆连接，用于检测所述高压电缆的电流数据；所述监测主机分别与所述温度检测模块以及所述电流检测模块连接，所述监测主机用于根据所述温度数据以及所述电流数据识别所述高压电缆的异常状态，并在所述高压电缆处于异常状态时进行报警。本申请的高压电缆温度诊断预警装置比通常仅使用所述温度数据来识别所述高压电缆的异常状态要更加准确，且当识别到异常状态时进行报警，可以及时通知维护人员进行检修，保护了设备安全，节省了人力巡检的维护成本。

Description

一种高压电缆温度诊断预警装置

技术领域

本发明涉及高压电缆监测技术领域，特别是涉及一种高压电缆温度诊断预警装置。

背景技术

随着中国经济快速发展，用电需求量的逐渐增加，电力电缆的使用比例也逐渐提高。电力设备在运行中经受电、热、机械的负荷作用，以及自然环境的影响，长期工作会引起老化、疲劳、磨损，以至性能逐渐下降，可靠性逐渐降低。设备的绝缘材料在高电压、高温度的长期作用下，成分、结构发生变化，介质损耗增大，绝缘性能下降，最终导致绝缘性能的破坏。设备的导电材料在长期热负荷作用下，会被氧化、腐蚀，使接触电阻增大，或机械性能下降，逐渐丧失原有工作性能。设备的机械结构部件受长期负荷作用或操作，引起锈蚀、磨损而造成动作失灵、漏气漏液或其他结构性破坏。这些劣化的过程一般是缓慢渐变的过程。随着设备运行期增长，设备故障率逐渐增大，可能危及系统的安全运行，必须对这些设备的运行状态进行监测。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种高压电缆温度诊断预警装置，对电力电缆进行准确的监测诊断及预警。

本发明提供一种高压电缆温度诊断预警装置，其包括温度检测模块、电流检测模块及监测主机，所述温度检测模块设于高压电缆上，用于检测所述高压电缆的温度数据；所述电流检测模块与所述高压电缆连接，用于检测所述高压电缆的电流数据；所述监测主机分别与所述温度检测模块以及所述电流检测模块连接，所述监测主机用于根据所述温度数据以及所述电流数据识别所述高压电缆的异常状态，并在所述高压电缆处于异常状态时进行报警。

相较于现有技术，本申请实施例提供的高压电缆温度诊断预警装置，通过获取所述高压电缆的温度数据及所述高压电缆的电流数据，并依据所述温度数据以及所述电流数据识别所述高压电缆的异常状态，比通常仅使用所述温度数据来识别所述高压电缆的异常状态要更加准确，且当识别到异常状态时进行报警，可以及时通知维护人员进行检修，保护了设备安全，节省了人力巡检的维护成本。

在一种实施例中，所述高压电缆包括至少两个电缆组，每个电缆组用于传输一三相供电信号，所述温度数据包括每个所述电缆组的三相电缆的温度数据，所述电流数据包括每个所述电缆组的相电流。通过设置至少两个电缆组，且所述温度数据包括每个所述电缆组的三相电缆的温度数据及所述电流数据包括每个所述电缆组的相电流，可以使所述高压电缆的温度诊断更加准确。

在一种实施例中，预设数据包括第一预设温度差值，当相相温度差大于或等于所述第一预设温度差值，所述监测主机还依据所述电流数据判断两个所述电缆组之间的相电流差是否大于或等于第一预设电流差值，当所述相相温度差大于或等于所述第一预设温度差值且所述相相电流差大于或等于所述第一预设电流差值时，所述监测主机判断所述高压电缆处于第一异常状态并进行报警。通过对比所述相相温度差与所述第一预设温度差值的大小，在当所述相相温度差大于或等于所述第一预设温度差值时，进一步比较两个所述电缆组之间的相电流差与所述第一预设电流差值之间的大小，当所述相相温度差大于或等于所述第一预设温度差值且所述相相电流差大于或等于所述第一预设电流差值时进行报警，使预警更加准确，避免了检测不准确误报警带来的维护人力的浪费。

在一种实施例中，各所述电缆组的电缆截面面积相同。通过设置电缆截面积相同，可以使每个所述电缆组在正常工作时的温度、电流差异不大，从而在出现异常情况时，能更加准确的进行诊断、预警。

在一种实施例中，所述第一预设温度差值为5摄氏度；所述第一预设电流差值为10安。

在一种实施例中，每个所述电缆组包括第一相电缆、第二相电缆和第三相电缆，至少两个所述电缆组的所述第一相电缆相邻设置，至少两个所述电缆组的所述第二相电缆相邻设置，至少两个所述电缆组的所述第三相电缆相邻设置，所述温度检测模块包括第一温度检测器、第二温度检测器及第三温度检测器，所述第一温度检测器设置在至少两个所述电缆组的所述第一相电缆的外围用于输出至少两个所述电缆组的所述第一相电缆的温度数据，所述第二温度检测器设置在至少两个所述电缆组的所述第二相电缆的外围用于输出至少两个所述电缆组的所述第二相电缆的温度数据，所述第三温度检测器设置在至少两个所述电缆组的所述第三相电缆的外围用于输出至少两个所述电缆组的所述第三相电缆的温度数据。通过在所述第一相电缆、所述第二相电缆和所述第三相电缆外围分别设置所述第一温度检测器、所述第二温度检测器及所述第三温度检测器进行测温，可以准确的获取到所述电缆组各相电缆的温度数据，为后续的处理及异常诊断提供更加准确的数据。

在一种实施例中，所述预设数据包括第二预设温度差值，当相内温度差大于或等于所述第二预设温度差值，所述监测主机判断所述高压电缆处于第二异常状态并进行报警。通过对比所述相内温度差和所述第二预设温度的差值，可以准确的对第二异常状态进行诊断预警。

在一种实施例中，所述预设数据包括第三预设温度差值，当相间温度差大于或等于所述第三预设温度差值，所述监测主机判断所述高压电缆处于第三异常状态并进行报警。通过对比所述相间温度差和所述第三预设温度的差值，可以准确的对第三异常状态进行诊断预警。

在一种实施例中，所述监测主机还用于依据所述温度数据判断所述高压电缆任意一位置的温度值是否大于或等于最大预设温度值，若所述高压电缆任意一位置的温度值大于或等于所述最大预设温度值，所述监测主机判断所述高压电缆处于第四异常状态并进行报警。通过对比所述高压电缆任意一位置的温度值与所述最大预设温度值的大小，可以准确的对第四异常状态进行诊断预警。

在一种实施例中，所述最大预设温度值为90摄氏度。

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要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是本发明一种实施例的高压电缆温度诊断预警装置的模块示意图；

图2是本发明一种实施例的高压电缆温度诊断预警装置的结构示意图；

图3是图2所示高压电缆温度诊断预警装置在所述高压电缆处于第一异常状态下时的流程图；

图4是本发明另一种实施例的高压电缆温度诊断预警装置的结构示意图；

图5是图2所示高压电缆温度诊断预警装置在所述高压电缆处于第二异常状态下时的流程图；

图6是图2所示高压电缆温度诊断预警装置在所述高压电缆处于第三异常状态下时的流程图；

图7是图2所示高压电缆温度诊断预警装置在所述高压电缆处于第四异常状态下时的流程图。

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，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请中的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。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它步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

请参阅图1、图2所示，本发明提供一种高压电缆温度诊断预警装置100，其包括温度检测模块10、电流检测模块20及监测主机30，所述温度检测模块10设于高压电缆200上，用于检测所述高压电缆200的温度数据；所述电流检测模块20与所述高压电缆200连接，用于检测所述高压电缆200的电流数据；所述监测主机30分别与所述温度检测模块10以及所述电流检测模块20连接，所述监测主机30用于根据所述温度数据以及所述电流数据识别所述高压电缆200的异常状态，并在所述高压电缆200处于异常状态时进行报警。可以理解，所述高压电缆200在输送电能的过程中，除电流通过时产生电阻会导致所述高压电缆200发热外，由于负荷过大，绝缘层老化、电缆及电缆接头220或连接器损耗等因素都有可能引起所述高压电缆200温度过高，从而影响或危及供电系统的安全运行，因此，需要对所述高压电缆200进行温度监控，对异常情况进行及时的诊断及报警，由于所述高压电缆200的主要作用是传输电能，因此所述高压电缆200上传输的电流是否正常，也可以体现所述高压电缆200是否工作正常，因此，本实施例中，所述温度检测模块10检测所述高压电缆200的温度数据，所述电流检测模块20检测所述高压电缆200的电流数据，所述温度检测模块10、所述电流检测模块20可以与所述监测主机30进行通信，向所述监测主机30传输所述温度数据和所述电流数据，所述监测主机30根据所述温度数据以及所述电流数据识别所述高压电缆200的异常状态，并在所述高压电缆200处于异常状态时进行报警，可以更加精准的发现所述高压电缆200的异常状态，及时报警，避免危及系统安全，同时还能节省人力巡检的成本。

需要说明的是，如图3所示，在电力系统及其他领域高压输电的环节中，所述高压电缆200的接头220处通常需要用大量的螺栓对两根线缆或者所述高压电缆200和设备进行连接，而这个连接处极易发生过热的现象，当温度超过一定的程度，就是对电网的安全运行造成巨大的损害，因此对所述高压电缆200的温度监控需要重点考虑对接头220处的温度监测，本实施例中，可以在所述高压电缆200的接头220处两侧距离接头220处0.1米及10米处分别设置所述温度检测模块10，并在接头220任意一侧两个所述温度检测模块10中间位置设置所述电流检测模块20，所述高压电缆200旁设置网络通信设备300，如网关设备，使所述温度检测模块10和所述电流检测模块20通过所述通信设备300与所述监测主机30进行通信，传输所述温度数据和所述电流数据，以此来准确监控所述高压电缆200的工作状态。

本申请实施例提供的高压电缆温度诊断预警装置100，通过获取所述高压电缆200的温度数据及所述高压电缆200的电流数据，并依据所述温度数据以及所述电流数据识别所述高压电缆200的异常状态，比通常仅使用所述温度数据来识别所述高压电缆200的异常状态要更加准确，且当识别到异常状态时进行报警，可以及时通知维护人员进行检修，保护了设备安全，节省了人力巡检的维护成本。

进一步地，请参阅图2所示，所述高压电缆200包括至少两个电缆组210，每个电缆组210用于传输一三相供电信号，所述温度数据包括每个所述电缆组210的三相电缆的温度数据，所述电流数据包括每个所述电缆组210的相电流。众所周知，三相电路是由三相电源、三相负载和三相传输线路组成的电路。这种电路最基本的结构特点是具有一组或多组电源，每组电源由三个振幅相等、频率相同、彼此间相位差一样的正弦电源构成，且电源和负载采用特定的连接方式。三相电路在发电、输电、配电以及大功率用电设备等电力系统中应用广泛。本实施例中，所述高压电缆200包括至少两个电缆组210，每个电缆组210传输一三相供电信号，即每组电缆组210至少有三条所述高压电缆200分别传输三相供电信号，所述温度数据包括每个所述电缆组210的三相电缆的温度数据，所述温度数据即为三条所述高压电缆200的温度数据，另外，三相电源中流过每相负载的电流称为相电流，故所述电流数据即为每个所述电缆组210三条所述高压电缆200的电流数据。

进一步地，请参阅图3所示，所述高压电缆温度诊断预警装置100还设有预设数据，所述预设数据包括第一预设温度差值，所述高压电缆温度诊断预警装置100执行以下步骤进行异常判断：

步骤S101：判断相相温度差是否大于或等于所述第一预设温度差值，是则执行步骤S102。

步骤S102：当相相温度差大于或等于所述第一预设温度差值，所述监测主机30还依据所述电流数据判断两个所述电缆组210之间的相电流差是否大于或等于第一预设电流差值，是则执行步骤S103。

步骤S103：当所述相相温度差大于或等于所述第一预设温度差值且所述相相电流差大于或等于所述第一预设电流差值时，所述监测主机30判断所述高压电缆200处于第一异常状态并进行报警。

需要说明的是，本实施例中，所述相相温度差即为两个所述电缆组210的三相电缆的温度数据的平均温度值之间的差值，所述相相电流差即为两个所述电缆组210的三相电缆的电流数据的平均电流值之间的差值。通过设置至少两个电缆组210，且所述温度数据包括每个所述电缆组210的三相电缆的温度数据及所述电流数据包括每个所述电缆组210的相电流，可以使所述高压电缆200的温度诊断参考维度更加全面，数据更加准确，并且，在数据处理过程中，先对比所述相相温度差与所述第一预设温度差值的大小，在当所述相相温度差大于或等于所述第一预设温度差值时，进一步比较两个所述电缆组210之间的相电流差与所述第一预设电流差值之间的大小，当所述相相温度差大于或等于所述第一预设温度差值且所述相相电流差大于或等于所述第一预设电流差值时进行报警，使预警更加准确，避免了检测不准确误报警带来的维护人力的浪费。

进一步地，各所述电缆组210的电缆截面面积相同。可以理解，设置电缆截面积相同，可以使每个所述电缆组210在正常工作时的温度、电流差异不大，从而在出现异常情况时，能更加准确的进行诊断、预警。

本实施例中，所述第一预设温度差值为5摄氏度；所述第一预设电流差值为10安。

请参阅图4所示，在另一种实施例中，每个所述电缆组210包括第一相电缆211、第二相电缆212和第三相电缆213，至少两个所述电缆组210的所述第一相电缆211相邻设置，至少两个所述电缆组210的所述第二相电缆212相邻设置，至少两个所述电缆组210的所述第三相电缆213相邻设置，所述温度检测模块10包括第一温度检测器11、第二温度检测器12及第三温度检测器13，所述第一温度检测器11设置在至少两个所述电缆组210的所述第一相电缆211的外围用于输出至少两个所述电缆组210的所述第一相电缆211的温度数据，所述第二温度检测器12设置在至少两个所述电缆组210的所述第二相电缆212的外围用于输出至少两个所述电缆组210的所述第二相电缆212的温度数据，所述第三温度检测器13设置在至少两个所述电缆组210的所述第三相电缆213的外围用于输出至少两个所述电缆组210的所述第三相电缆213的温度数据。本实施例中，所述第一温度检测器11、所述第二温度检测器12及所述第三温度检测器13可以是接触型温度传感器，可以直接通过卡扣、粘贴等方式固定在需要所述第一相电缆211、所述第二相电缆212和所述第三相电缆213绝缘层外围，通过无线通信的方式将检测到的所述温度数据上传给所述监测主机30。将所述第一温度检测器11、所述第二温度检测器12及所述第三温度检测器13安装在所述第一相电缆211、所述第二相电缆212和所述第三相电缆213外围，其施工简单，便捷，监测过程中不对所述高压电缆200的工作产生影响。通过在所述第一相电缆211、所述第二相电缆212和所述第三相电缆213外围分别设置所述第一温度检测器11、所述第二温度检测器12及所述第三温度检测器13进行测温，可以准确的获取到所述电缆组210各相电缆的温度数据，为后续的处理及异常诊断提供更加准确的数据。

请参阅5所示，所述预设数据包括第二预设温度差值，所述高压电缆温度诊断预警装置100还执行以下步骤进行异常判断：

步骤S201：判断相内温度差是否大于或等于所述第二预设温度差值，是则执行步骤S202。

步骤S202：当相内温度差大于或等于所述第二预设温度差值，所述监测主机30判断所述高压电缆200处于第二异常状态并进行报警。

本实施例中，所述相内温度差即为同一所述电缆组210内所述第一相电缆211的温度数据、所述第二相电缆212的温度数据、所述第三相电缆213的温度数据两两间的温度数据差值。通过对比所述相内温度差和所述第二预设温度的差值，可以从多个角度判断所述高压电缆200的工作状态是否正常，可以更加准确的对第二异常状态进行诊断预警。

请参阅6所示，在另一种实施例中，所述预设数据包括第三预设温度差值，所述高压电缆温度诊断预警装置100还执行以下步骤进行异常判断：

步骤S301：判断相间温度差是否大于或等于所述第三预设温度差值，是则执行步骤S302。

步骤S302：当相间温度差大于或等于所述第三预设温度差值，所述监测主机30判断所述高压电缆200处于第三异常状态并进行报警。

本实施例中，所述相间温度差即为不同所述电缆组210间同一相温度数据之间的差值，如一电缆组210内所述第一相电缆211的温度数据与另一电缆组210内所述第一相电缆211的温度数据之间的差值。通过对比所述相间温度差和所述第三预设温度的差值，可以从多个个角度判断所述高压电缆200的工作状态是否正常，可以更加准确的对第三异常状态进行诊断预警。

请参阅7所示，在另一种实施例中，所述高压电缆温度诊断预警装置100还执行以下步骤进行异常判断：

步骤S401：所述监测主机30依据所述温度数据判断所述高压电缆200任意一位置的温度值是否大于或等于最大预设温度值，是则执行步骤S402。

步骤S402：若所述高压电缆200任意一位置的温度值大于或等于所述最大预设温度值，所述监测主机30判断所述高压电缆200处于第四异常状态并进行报警。

本实施例中，所述最大预设温度值为90摄氏度。通过对比所述高压电缆200任意一位置的温度值与所述最大预设温度值的大小，可以从多个个角度判断所述高压电缆200的工作状态是否正常，可以更加准确的对第四异常状态进行诊断预警。

以上所述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。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种高压电缆温度诊断预警装置，其特征在于，包括：

温度检测模块，设于高压电缆上，用于检测所述高压电缆的温度数据；

电流检测模块，与所述高压电缆连接，用于检测所述高压电缆的电流数据；以及

监测主机，分别与所述温度检测模块以及所述电流检测模块连接，所述监测主机用于根据所述温度数据以及所述电流数据识别所述高压电缆的异常状态，并在所述高压电缆处于异常状态时进行报警。

2.根据权利要求1所述的高压电缆温度诊断预警装置，其特征在于，所述高压电缆包括至少两个电缆组，每个电缆组用于传输一三相供电信号，所述温度数据包括每个所述电缆组的三相电缆的温度数据，所述电流数据包括每个所述电缆组的相电流。

3.根据权利要求2所述的高压电缆温度诊断预警装置，其特征在于，预设数据包括第一预设温度差值，当相相温度差大于或等于所述第一预设温度差值，所述监测主机还依据所述电流数据判断两个所述电缆组之间的相电流差是否大于或等于第一预设电流差值，当所述相相温度差大于或等于所述第一预设温度差值且所述相相电流差大于或等于所述第一预设电流差值时，所述监测主机判断所述高压电缆处于第一异常状态并进行报警。

4.根据权利要求3所述的高压电缆温度诊断预警装置，其特征在于，各所述电缆组的电缆截面面积相同。

5.根据权利要求3所述的高压电缆温度诊断预警装置，其特征在于，所述第一预设温度差值为5摄氏度；所述第一预设电流差值为10安。

6.根据权利要求2所述的高压电缆温度诊断预警装置，其特征在于，每个所述电缆组包括第一相电缆、第二相电缆和第三相电缆，至少两个所述电缆组的所述第一相电缆相邻设置，至少两个所述电缆组的所述第二相电缆相邻设置，至少两个所述电缆组的所述第三相电缆相邻设置，所述温度检测模块包括第一温度检测器、第二温度检测器及第三温度检测器，所述第一温度检测器设置在至少两个所述电缆组的所述第一相电缆的外围用于输出至少两个所述电缆组的所述第一相电缆的温度数据，所述第二温度检测器设置在至少两个所述电缆组的所述第二相电缆的外围用于输出至少两个所述电缆组的所述第二相电缆的温度数据，所述第三温度检测器设置在至少两个所述电缆组的所述第三相电缆的外围用于输出至少两个所述电缆组的所述第三相电缆的温度数据。

7.根据权利要求3所述的高压电缆温度诊断预警装置，其特征在于，所述预设数据包括第二预设温度差值，当相内温度差大于或等于所述第二预设温度差值，所述监测主机判断所述高压电缆处于第二异常状态并进行报警。

8.根据权利要求3所述的高压电缆温度诊断预警装置，其特征在于，所述预设数据包括第三预设温度差值，当相间温度差大于或等于所述第三预设温度差值，所述监测主机判断所述高压电缆处于第三异常状态并进行报警。

9.根据权利要求1所述的高压电缆温度诊断预警装置，其特征在于，所述监测主机还用于依据所述温度数据判断所述高压电缆任意一位置的温度值是否大于或等于最大预设温度值，若所述高压电缆任意一位置的温度值大于或等于所述最大预设温度值，所述监测主机判断所述高压电缆处于第四异常状态并进行报警。

10.根据权利要求9所述的高压电缆温度诊断预警装置，其特征在于，所述最大预设温度值为90摄氏度。