[发明专利]一种单芯高压电缆终端故障预警方法

说明书

本发明公开了一种单芯高压电缆终端故障预警方法，应用在高压电缆技术领域，其技术方案要点是：定时有效采集单芯电缆终端的温度数据和环境温度数据；剔除无效数据后形成温度序列矩阵；计算温度序列矩阵的协方差矩阵的最大特征值；根据终端温度变化趋势并采用阈值法诊断电缆终端运行状态，若温度处于上升趋势且特征值超过阈值，则对电缆终端的热故障进行预警。该方法对电缆终端的各类型热故障的检测灵敏度高，适用性强，易于实现电缆终端运行状态的有效监测。

技术领域

本发明涉及高压电缆技术领域，特别涉及一种单芯高压电缆终端故障预警方法。

背景技术

高压电缆在城市电网建设中的用量正在逐年增加，在有效监测其运行状态时非常重要，单芯高压电缆在高电压等级输电网中较为常见，其终端结构复杂，制造和安装工艺均具有高要求，因此，终端是电缆线路故障率最高的附件。通常热故障一般分为电压制热型故障和电流制热型故障，电流制热型故障通常因载流回路金属部件连接或压接不可靠引起，对于电缆终端而言，电流制热型故障出现概率极低，因受潮、内部缺陷引起的电压制热型故障时常会出现。目前，通常采用红外热成像仪定期巡检终端，实时性较差；或是采用温度采集装置在线监测终端温度，但这类装置一般采用实时阈值法判断终端状态，当装置报警时，缺陷已经发展到较严重的程度，无法起到热故障预警的作用。

发明内容

本发明的目的是提供一种单芯高压电缆终端故障预警方法，其优点是能够在线对单芯高压电缆终端早期的缺陷进行故障预警，方便对电缆终端的管控，进而提高工作效率。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种单芯高压电缆终端故障预警方法，包括

分别在A、B、C三相单芯高压电缆终端设定终端温度采集点；

在C相单芯高压电缆终端设定环境温度采集点；

设置固定采样时间间隔∆T采集A、B、C三相单芯高压电缆的终端温度以及C相单芯高压电缆终端的环境温度Te；

根据采集到的温度数据得到温度序列矩阵T：

，其中，t_Ai，t_Bi，t_Ci分别为A、B、C相电缆终端的第i个连续时刻的温度数据，i=1，2，3……N，采样时间间隔∆T为1分钟；

将温度序列矩阵T进行数据清洗，剔除无效数据，形成第二温度序列矩阵T’；

将第二温度序列矩阵T’采用横向对比法将其中一相单芯高压电缆终端的温度数据与另外两相单芯高压电缆终端的温度数据做差值形成温度序列矩阵Tc:

，其中，t_ABi=t_Ai-t_Bi，以此类推：

计算温度序列矩阵Tc的协方差矩阵的最大特征值K，根据温度变化趋势采用阈值法分析最大特征值K，根据最大特征值K判断电缆终端运行状态。

通过上述技术方案，通过在单芯高压电缆终端上设定温度采集点能够方便对单芯高压电缆终端温度进行采集，能够及时对单芯高压电缆终端进行检测，在具体温度采集的过程中通过采用温度序列矩阵的方式将具体的温度数值进行记录，在温度数值记录并且剔除无效数据之后得到第二温度序列矩阵T’，通过采用横向对比法将第二温度序列矩阵T’中的其中一相单芯高压电缆终端的温度数据与另外两相单芯高压电缆终端的温度数据做差值得到温度序列矩阵Tc，随后再计算得出温度序列矩阵Tc的协方差矩阵的最大特征值K，根据最大特征值K进一步的判断电缆终端运行状态。

本发明进一步设置为：所述终端温度采集点均匀布置在所述单芯高压电缆终端的尾管靠近封铅侧的圆周面上。

通过上述技术方案，均匀布置的终端温度采集点能够方便对单芯高压电缆终端进行测温，提取到有效的温度数据，以便于对单芯高压电缆终端的温度进行检测和预警。