[发明专利]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

说明书

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。

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。