[发明专利]检测中压电路中故障的系统和方法

说明书

用于中压电路的故障检测系统(800)，包括电力配电电缆(205)、包括第一变压器和第一接地导体(603)的第一变换中心(210)、包括经过所述第一接地导体(603)连接到所述第一变压器的第一接地电阻器(RPAT1)的第一接地系统的组件、所述第一变换中心(210)被连接到所述电缆(205)的第一端，包括第二变压器和第二接地导体(603)的第二变换中心(220)、包括经过所述第二接地导体(603)连接到所述第二变压器的第二接地电阻器(RPAT2)的第二接地系统，所述第二变换中心(220)被连接到所述电缆(205)的第二端。

发明目的

本发明的目的是一种用于在绝缘电力配电电缆中检测故障的方法和系统。

背景技术

目前，有用于在电力配电电缆中检测和定位故障的各种方法、设备和系统。

现有的方法、设备和系统要么涉及对中压段(section)的电力线(相位)进行连续监测，要么是产生不同性质的激励信号，在故障发生后，将其应用于电缆或其某个部件(part)，并且从该激励信号中产生可由装备(equipment)测量的效果，该效果与故障的位置有关。

一些已知的方法是指在电缆上施加电流脉冲时检测压力或声波、经过对电缆直接施加高电压产生电弧、高频波的反射等。

在基于中压段电力线(相位)连续监测的方法、设备和系统的情况下，除了监测系统本身的复杂性外，这些方法、设备和系统的主要缺点是在高电压等级工作时绝缘的复杂性，由于电力是分布在三相系统中的，这意味着监测必须在组成它的三相中的每个相上实施。这意味着中压网络监测设备的体积庞大且复杂。

在基于激励信号的生成和信号产生的效果的后续处理的方法、设备和系统的情况下，它们的缺点是需要直接接触电缆并且与供电网络断开，这阻碍了操作并延长了进行定位所需的时间。

发明内容

在电力配电系统中，通常使用在大多数情况下在地下运行的绝缘电缆，特别是在城市地区。如图1所示，这些电力配电电缆(101)是由电导体(101)构成的，电力通过该导体流动，并且由不同的层组成，这些层与主导体同轴，直到到达盖子(103)。这些电缆的其中一层是筛网或网状物(102)，它也是由导电材料制成的，被用作接地终端，也就是说，它被连接到接地系统。

可能的情况是，电缆的内部绝缘由于不同的原因而退化，并且在导体(101)和连接到地面的网状物(102)之间产生导电路径，通常是通过电弧，产生所谓的故障电流。电网保护系统负责在网络中检测到这种情况时采取行动，使网络断电，从而将产生的损害降到最低，并允许在实施网络重置之前进行相关的维修。

从网络可操作性的角度来看，从故障产生和网络失去服务的那一刻起，到服务恢复为止，所需的时间应尽可能短。这个时间由三个主要部分组成：执行维修的人员的旅行时间、故障的定位时间和故障维修时间。

根据本发明的故障检测方法和系统的主要目的是减少中压电缆的故障的定位时间，从而提高网络运营商的服务质量指数。

根据本发明的方法不同于基于连续监测电力线的方法，也不同于基于故障发生后产生激励信号的方法。特别是，根据本发明的方法是基于对流经连接变电所变压器金属结构与接地系统的接地导体的电流的连续监测。

因此，在第一方面，本发明涉及一种定位电力配电电缆故障的方法，该方法适用于中压电路，包括至少一条电力配电电缆，由第一变压器和第一接地导体组成的第一变压器中心，由第一接地电阻器组成的第一接地系统，该第一接地系统通过第一接地导体连接到第一变压器。第一变换中心与电缆的第一端相连。中压电路还包括由第二变压器和第二接地导体组成的第二变换中心，第二接地系统包括通过第二接地导体连接到第二变压器的第二接地电阻器。第二变换中心与电缆的第二端相连。