CN105301427B - 电缆接头的故障诊断方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的实施例提供了一种电缆接头的故障诊断方法及装置。所述电缆接头的故障诊断方法包括：获取至少两根电缆接头处各自监测点的第一温度，以及所述至少两根电缆接头所处环境的第二温度；根据获取到的第一温度和第二温度，计算每根所述电缆接头处监测点相对于所述环境的温升数据；根据所述温升数据判断每根所述电缆接头是否发生故障。通过本发明的电缆接头的故障诊断方法及装置，能够实现对电缆接头的故障监测，避免了因电缆接头故障带来的安全隐患，同时对温度传感器的精度要求较低，从而降低了成本。

Description

电缆接头的故障诊断方法及装置
技术领域
本发明涉及电缆故障监测技术领域，尤其涉及一种电缆接头的故障诊断方法及装置。
背景技术
在大型供电***中，越来越多地采用电力电缆输配电。由电力电缆引起的故障是影响电力正常供应的主要因素。然而，电缆运行故障大多发生在电缆接头的位置。通常，现有的电缆接头故障诊断方法主要适用于高压电力***，并不适合多芯电缆接头的故障监测。
以风电领域所使用的动力电缆为例。由于发电机的高度较高，施工较为困难，动力电缆一般采用电缆接头方式连接。因电缆接头的施工质量不高，同时在风力发电机组的运行过程中还会发生振动和坠落等异常情况，导致电缆接头松动，进而出现接触电阻增大等质量问题。随之而来的是电缆接头的运行温度相应升高，从而加速接头处绝缘老化，使局放电概率增加形成恶性循环，最终导致高温故障，引发电缆火灾。
该动力电缆是一种多芯电缆接头，因此，现有方法并不适用于动力电缆的故障诊断，也无法避免因电缆接头故障带来的安全隐患。此外，现有技术通常直接利用温度测量结果作为故障判断基准，因此，欲提高故障判断的准确度，就需要使用精度高的测温装置，进而导致故障诊断成本较高。
发明内容
本发明实施例的目的在于，提供一种电缆接头的故障诊断方法及装置，以实现对电缆接头的故障监测，避免因电缆接头故障带来的安全隐患，同时，无需依赖测温装置的精度，降低成本。
为实现上述发明目的，本发明的实施例提供了一种电缆接头的故障诊断方法，所述方法包括：获取至少两根电缆接头处各自监测点的第一温度，以及所述至少两根电缆接头所处环境的第二温度；根据获取到的第一温度和第二温度，计算每根所述电缆接头处监测点相对于所述环境的温升数据；根据所述温升数据判断每根所述电缆接头是否发生故障。
优选地，所述根据获取到的第一温度和第二温度，计算每根所述电缆接头处监测点相对于所述环境的温升数据的处理包括：分别计算每个所述电缆接头处监测点的第一温度与所述至少两根电缆接头处监测点的第一温度的平均值的第一差值，并且计算所述至少两根电缆接头处监测点的第一温度的平均值与所述至少两根电缆接头所处环境的第二温度的第二差值，将所述第一差值与所述第二差值的比值作为每根所述电缆接头处监测点相对于所述环境的温升数据。
优选地，所述根据所述温升数据判断每根所述电缆接头是否发生故障的处理包括：如果某根电缆接头的温升数据大于预设的温升数据阈值，判定所述电缆接头故障。
优选地，所述获取至少两根电缆接头处各自监测点的第一温度的处理包括：通过测温传感器和/或红外测温装置进行采集，获得至少两根电缆接头处各自监测点的第一温度。
优选地，在判定所述电缆接头故障后进行报警提示。
本发明的实施例还提供了一种电缆接头的故障诊断装置，所述装置包括：温度获取模块，用于获取至少两根电缆接头处各自监测点的第一温度，以及所述至少两根电缆接头所处环境的第二温度；温升数据计算模块，用于根据获取到的第一温度和第二温度，计算每根所述电缆接头处监测点相对于所述环境的温升数据；故障判断模块，用于根据所述温升数据判断每根所述电缆接头是否发生故障。
优选地，所述温升数据计算模块包括：差值计算单元，用于分别计算每个所述电缆接头处监测点的第一温度与所述至少两根电缆接头处监测点的第一温度的平均值的第一差值，并且计算所述至少两根电缆接头处监测点的第一温度的平均值与所述至少两根电缆接头所处环境的第二温度的第二差值，温升数据计算单元，用于将所述第一差值与所述第二差值的比值作为每根所述电缆接头处监测点相对于所述环境的温升数据。
优选地，所述故障判断模块用于如果某根电缆接头的温升数据大于预设的温升数据阈值，判定所述电缆接头故障。
优选地，所述温度获取模块包括测温传感器和/或红外测温装置。
优选地，所述电缆接头是用于风力发电机组的同相动力电缆接头。
本发明实施例提供的电缆接头的故障诊断方法及装置，依据获取到多根电缆接头处各自监测点的温度和所处环境的温度，得到每根电缆接头处监测点相对于环境的温升数据。进一步将温升数据作为判断基准，判断某根电缆是否发生故障，从而实现了对电缆接头的故障监测，避免了因电缆接头故障带来的安全隐患。此外，与现有技术的直接利用温度测量结果进行故障判断相比，本实施例对温度传感器精度要求较低，从而降低了成本，并且适用面较广。除风电领域外还适用于其它符合多芯电缆条件的技术领域。
附图说明
图1为本发明实施例一的电缆接头的故障诊断方法的流程示意图；
图2为本发明实施例二的电缆接头的故障诊断装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例电缆接头的故障诊断方法及装置进行详细描述。
实施例一
图1为本发明实施例一的电缆接头的故障诊断方法的流程示意图，如图1所示，电缆接头的故障诊断方法包括：
步骤101：获取至少两根电缆接头处各自监测点的第一温度，以及至少两根电缆接头所处环境的第二温度。
在实际应用中，监测点的位置可根据现场实际条件和设备的可靠性来确定，一般选取电缆接头处绝缘外皮作为监测点的位置。相应地，第一温度可以是每根电缆接头处绝缘外皮上某监测点的温度，具体可通过测温传感器和/或红外测温装置进行采集，获得至少两根电缆接头处各自监测点的第一温度。举例来说，使用型号PT100的测温传感器贴敷于电缆接头处绝缘外皮进行温度测量，使得对电缆接头处的温度测量方式更加简便，易于操作。第二温度是电缆接头处绝缘外皮所处外界环境的温度。
步骤102：根据获取到的第一温度和第二温度，计算每根电缆接头处监测点相对于环境的温升数据。
在具体的实现方式中，可分别计算每个电缆接头处监测点的第一温度与至少两根电缆接头处监测点的第一温度的平均值的第一差值，并且计算至少两根电缆接头处监测点的第一温度的平均值与至少两根电缆接头所处环境的第二温度的第二差值，将第一差值与第二差值的比值作为每根电缆接头处监测点相对于环境的温升数据。具体可利用下式(1)计算每根电缆接头处监测点相对于环境的温升数据：
………………………………………………………………式(1)
其中，Ri为第i根电缆接头的温升数据，i为正整数且1≤i≤n，n为电缆接头的根数，Ti为第i根电缆接头处监测点的第一温度，Te为n根电缆接头所处环境的第二温度。
需要说明的是，前述电缆接头可以是用于风力发电机组的同相动力电缆接头。下面以2.5MW风力发电机组的同相动力电缆接头为例，详细说明上述式(1)的技术原理。
机舱发电机同塔底变流柜之间的主电缆每个三芯电缆由三根电缆组成，机组在正常工作状态下，三根电缆的电流几乎相等。根据相关文献及原理可知，热量公式(Tx-Te)＝PZ＝I2RxZ，其中P为电缆接头处的热功率；Z为电缆接头处至监测点的热阻，Rx为电缆接头接触电阻，Tx为电缆接头处的监测点温度，Te为电缆接头所处环境的温度，I为流经电缆接头的电流。
在本实施例中，三芯电缆流经的电流I相等。同时，由于每根电缆具有相同的安装、使用及测量条件，因此，电缆接头处至监测点的热阻Z也相等，由此可以看出电缆接头接触电阻Rx与温度差值(Tx-Te)成一定的比例关系。因此，可以得到下式(2)：
R1:R2:R3＝(T1-Te):(T2-Te):(T3-Te)………………………………式(2)
其中，R1、R2、R3为三芯电缆的各自电缆接头的接触电阻，T1、T2、T3为三芯电缆的各自电缆接头处监测点的温度，Te为三芯电缆所处环境的温度。
进一步得出下式(3)：
R1:R2:R3＝(T1-Te):(T2-Te):(T3-Te)＝B1:B2:B3………………式(3)
其中，B1、B2、B3为三芯电缆的各自电缆接头的温度比值。
定义温升数据为结合式(2)和式(3)，更进一步得出下式(4)：
………………………式(4)
其中，i的取值为1、2、3。可见，式(4)可看作式(1)中三根电缆的情形，因此，根据式(4)可分别计算出每根电缆接头处监测点相对于环境的温升数据。
步骤103：根据温升数据判断每根电缆接头是否发生故障。
在得到每根电缆接头处监测点相对于环境的温升数据之后，具体地，可对每根电缆都进行如下处理：将某根电缆接头的温升数据与预设的温升数据阈值进行比较，如果某根电缆接头的温升数据大于预设的温升数据阈值，判定电缆接头故障，根据需要还可以进行报警提示。
在实际应用中，预设的温升数据阈值需要根据现场实际情况确定，例如，预设的温升数据阈值为20％，还可依据后期的使用状况进行调整。这里，预设的温升数据阈值还可以是一个数据范围，也就是说各电缆温度的波动。从而判断这一相电缆中的某根电缆是否发生异常状况，针对判定为电缆接头故障的电缆可以进行报警提示，以通知工程师前往现场进行详细检查，避免进一步恶化导致电缆在接头处因高温熔断而引发更为严重的事故。
本发明的电缆接头的故障诊断方法，依据获取到多根电缆接头处各自监测点的温度和所处环境的温度，得到每根电缆接头处监测点相对于环境的温升数据。进一步将温升数据作为判断基准，判断某根电缆是否发生故障，从而实现了对电缆接头的故障监测，避免了因电缆接头故障带来的安全隐患。
此外，与现有技术的直接利用温度测量结果进行故障判断相比，本实施例对温度传感器精度要求较低，从而降低了成本。并且，适用面较广，除风电领域外还适用于其它符合多芯电缆条件的技术领域。
实施例二
图2为本发明实施例二的电缆接头的故障诊断装置的结构示意图。可用于执行本发明实施例一的电缆接头的故障诊断方法步骤。
参照图2，该电缆接头的故障诊断装置包括温度获取模块201、温升数据计算模块202和故障判断模块203。
温度获取模块201用于获取至少两根电缆接头处各自监测点的第一温度，以及至少两根电缆接头所处环境的第二温度。
优选地，温度获取模块201包括测温传感器和/或红外测温装置。
温升数据计算模块202用于根据获取到的第一温度和第二温度，计算每根电缆接头处监测点相对于环境的温升数据。
具体地，温升数据计算模块202可以包括：
差值计算单元(图中未示出)，用于分别计算每个电缆接头处监测点的第一温度与至少两根电缆接头处监测点的第一温度的平均值的第一差值，并且计算至少两根电缆接头处监测点的第一温度的平均值与至少两根电缆接头所处环境的第二温度的第二差值。
温升数据计算单元(图中未示出)，用于将第一差值与第二差值的比值作为每根电缆接头处监测点相对于环境的温升数据。
故障判断模块203用于根据温升数据判断每根电缆接头是否发生故障。
具体地，故障判断模块203可用于如果某根电缆接头的温升数据大于预设的温升数据阈值，判定该电缆接头故障，还可以进行报警提示。
进一步地，电缆接头可以是用于风力发电机组的同相动力电缆接头。从而有效监测风力发电机组的同相动力电缆接头的故障情况，适用于风电领域。
本发明的电缆接头的故障诊断装置，依据获取到多根电缆接头处各自监测点的温度和所处环境的温度，得到每根电缆接头处监测点相对于环境的温升数据。最终根据温升数据去判断某根电缆是否发生故障，从而实现了对电缆接头的故障监测，避免了因电缆接头故障带来的安全隐患。同时，无需依赖测温装置的精度，降低了成本。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种电缆接头的故障诊断方法，其特征在于，所述方法包括：
获取至少两根电缆接头处各自监测点的第一温度，以及所述至少两根电缆接头所处环境的第二温度；
根据获取到的第一温度和第二温度，计算每根所述电缆接头处监测点相对于所述环境的温升数据；
根据所述温升数据判断每根所述电缆接头是否发生故障；
所述根据获取到的第一温度和第二温度，计算每根所述电缆接头处监测点相对于所述环境的温升数据的处理包括：
分别计算每个所述电缆接头处监测点的第一温度与所述至少两根电缆接头处监测点的第一温度的平均值的第一差值，并且计算所述至少两根电缆接头处监测点的第一温度的平均值与所述至少两根电缆接头所处环境的第二温度的第二差值，
将所述第一差值与所述第二差值的比值作为每根所述电缆接头处监测点相对于所述环境的温升数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述温升数据判断每根所述电缆接头是否发生故障的处理包括：
如果某根电缆接头的温升数据大于预设的温升数据阈值，判定所述电缆接头故障。
3.根据权利要求1～2中任一项所述的方法，其特征在于，所述获取至少两根电缆接头处各自监测点的第一温度的处理包括：
通过测温传感器和/或红外测温装置进行采集，获得至少两根电缆接头处各自监测点的第一温度。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在判定所述电缆接头故障后进行报警提示。
5.一种电缆接头的故障诊断装置，其特征在于，所述装置包括：
温度获取模块，用于获取至少两根电缆接头处各自监测点的第一温度，以及所述至少两根电缆接头所处环境的第二温度；
温升数据计算模块，用于根据获取到的第一温度和第二温度，计算每根所述电缆接头处监测点相对于所述环境的温升数据；
故障判断模块，用于根据所述温升数据判断每根所述电缆接头是否发生故障；
所述温升数据计算模块包括：
差值计算单元，用于分别计算每个所述电缆接头处监测点的第一温度与所述至少两根电缆接头处监测点的第一温度的平均值的第一差值，并且计算所述至少两根电缆接头处监测点的第一温度的平均值与所述至少两根电缆接头所处环境的第二温度的第二差值，
温升数据计算单元，用于将所述第一差值与所述第二差值的比值作为每根所述电缆接头处监测点相对于所述环境的温升数据。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述故障判断模块用于如果某根电缆接头的温升数据大于预设的温升数据阈值，判定所述电缆接头故障。
7.根据权利要求5～6中任一项所述的装置，其特征在于，所述温度获取模块包括测温传感器和/或红外测温装置。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述电缆接头是用于风力发电机组的同相动力电缆接头。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105911386B (zh) * 2016-04-20 2019-01-22 浙江舟山海洋输电研究院有限公司 一种验证过渡接头可靠性的试验方法
CN106443324B (zh) * 2016-08-31 2019-07-09 国网山东省电力公司菏泽供电公司 一种配电网状态监测方法
CN106814070B (zh) * 2016-12-12 2019-11-19 国网山东省电力公司电力科学研究院 一种基于红外测温的压接管缺陷判断方法及***
CN106997013A (zh) * 2017-05-16 2017-08-01 中车洛阳机车有限公司 一种电缆压接点及压接金具的温升实验方法
CN109239543B (zh) * 2018-08-22 2020-05-29 云南电网有限责任公司电力科学研究院 一种乙丙橡胶电缆终端故障模拟和测试方法
CN109596224A (zh) * 2018-12-24 2019-04-09 国网山西省电力公司检修分公司 一种导线接续点的故障分析方法、装置、设备及存储介质
CN109580005A (zh) * 2018-12-24 2019-04-05 国网山西省电力公司检修分公司 一种导线接续点的故障分析方法、装置、设备及存储介质
CN109932593B (zh) * 2019-03-15 2021-08-10 西门子电力自动化有限公司 用于电力设备的故障检测的方法与装置
CN110855350B (zh) * 2019-11-15 2023-07-25 索尔思光电（成都）有限公司 基于温度矩阵的光模块检测方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1687724A (zh) * 2005-06-10 2005-10-26 清华大学 一种电缆安全运行的监控、评价方法及其装置
CN102830314A (zh) * 2012-08-30 2012-12-19 广东电网公司佛山供电局 架空导线载流量检测方法
CN103323703A (zh) * 2013-05-30 2013-09-25 武汉大学 一种电缆接头故障诊断方法
CN103676888A (zh) * 2013-12-17 2014-03-26 北京合锐赛尔电力科技有限公司 环网柜电缆接头温度监控***及方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7737704B2 (en) * 2007-06-12 2010-06-15 Broadcom Corporation System and method for using a PHY to locate a thermal signature in a cable plant for diagnostic, enhanced, and higher power applications

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1687724A (zh) * 2005-06-10 2005-10-26 清华大学 一种电缆安全运行的监控、评价方法及其装置
CN102830314A (zh) * 2012-08-30 2012-12-19 广东电网公司佛山供电局 架空导线载流量检测方法
CN103323703A (zh) * 2013-05-30 2013-09-25 武汉大学 一种电缆接头故障诊断方法
CN103676888A (zh) * 2013-12-17 2014-03-26 北京合锐赛尔电力科技有限公司 环网柜电缆接头温度监控***及方法

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