CN116299050B - 一种护层故障检测方法、***、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种护层故障检测方法、***、设备及存储介质,护层故障检测方法包括:确定电缆线路的平衡点;获取经过平衡点的第一环路电流、第二环路电流,根据第一环路电流和第二环路电流判断护层是否出现故障;确定电缆线路的平衡点包括:构建至少包含第一环路电流参数、线路参数、平衡点参数的第一模型方程,至少包含第二环路电流参数、线路参数、平衡点参数的第二模型方程;通过第一模型方程确定第一环路电流参量,通过第二模型方程确定第二环路电流参量;确定第一环路电流参量和第二环路电流参量相等时的平衡点参数,记为平衡点参量,根据平衡点参量确定平衡点。
Description
技术领域
本发明涉及电网技术,尤其涉及一种护层故障检测方法、***、设备及存储介质。
背景技术
随着城市现代化进程的推进,电力电缆已经被广泛的应用于各大城市的输电和配电***中,成为城市电网的重要组成部分。城市存在较多短电缆,短电缆多采用护层两端接地,这种接法使金属护层形成电流通路,负荷电流在回路中感应出电动势就能产生可观的环流,这不仅会带来损耗,还会因为湿热的作用加速护层老化,导致电缆护层出现破损,进而发生护层接地故障。
目前,针对电缆护层的故障在线监测方法通常需要在电缆护层首末端装设相关电流传感装置,实时提取并记录电缆护层电流信号,分析其特征量,判断是否发生护层故障。
现有技术中的护层故障监测方法存在如下缺陷:方法复杂;设备造价高,设备需要持续运行,能源损耗大,经济性差,推广使用存在困难。
发明内容
本发明提供一种护层故障检测方法、***、设备及存储介质,以达到减小护层故障的***搭建成本和检测(监测)复杂性的目的。
第一方面,本发明提供了一种护层故障检测方法,包括:
确定电缆线路的平衡点;
获取经过所述平衡点的第一环路电流、第二环路电流,根据所述第一环路电流和所述第二环路电流判断护层是否出现故障;
确定电缆线路的平衡点包括:
构建至少包含第一环路电流参数、线路参数、平衡点参数的第一模型方程,至少包含第二环路电流参数、线路参数、平衡点参数的第二模型方程;
通过所述第一模型方程确定第一环路电流参量,通过所述第二模型方程确定第二环路电流参量;
确定所述第一环路电流参量和所述第二环路电流参量相等时的所述平衡点参数,记为平衡点参量,根据所述平衡点参量确定所述平衡点。
可选的,所述线路参数至少包括三相电缆每两相线芯间的第一感抗、每两个线芯护层间的第二感抗。
可选的,所述第一模型方程为:
;
所述第二模型方程为:
;
式中,表示平衡点参数、/>表示感抗矩阵,/>包括所述第一感抗和第二感抗、/>表示第一电流矩阵,/>包括电缆电流参数和第一环路电流参数/>,/>表示第一接地电阻、/>表示护层单位电阻,/>表示大地回路单位电阻,/>包括电缆电流参数和第二环路电流参数,/>表示电缆长度,/>表示第二接地电阻,/>表示地网阻抗;
其中,所述电缆电流参数包括第一电缆电流参数、第二电缆电流参数和第三电缆电流参数。
可选的,根据所述第一环路电流和所述第二环路电流判断护层是否出现故障包括:
采集所述电缆线路自第一端至所述平衡点的第一环路电流,采集自所述平衡点至所述电缆线路的第二端的第二环路电流;
判断所述第一环路电流与所述第二环路电流是否大小相等,方向相反;
若所述第一环路电流与所述第二环路电流的大小相等且方向相反,则判定护层无故障;
若所述第一环路电流与所述第二环路电流的大小不等和/或方向相同,则判定所述护层故障。
可选的,所述方法应用于电缆护层双端接地时,判断所述电缆护层是否发生接地故障。
第二方面,本发明还提供了一种护层故障检测***,包括检测装置,所述检测装置存储有可执行程序,所述可执行程序运行时实现本发明实施例记载的护层故障检测方法。
可选的,所述检测装置还配置有接口,所述接口用于与平衡点电连接;
所述接口包括环形铜箔、编织铜带和环形法兰,所述环形铜箔包裹于所述平衡点位置处的线性护层外部;
所述环形法兰设置于所述环形铜箔的外部;
所述环形法兰还配置有开孔,所述编织铜带的第一端与所述环形铜箔电连接,第二端通过所述开孔穿出所述环形法兰后用于与熔断器电连接。
第三方面,本发明还提供了一种电子设备,包括至少一个处理器,以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器;
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序,所述计算机程序被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行本发明记载的任意一种护层故障检测方法。
第四方面,本发明还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机指令,所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明记载的任意一种护层故障检测方法。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:本发明提出一种护层故障检测方法,该方法包括通过第一模型方程和第二模型方程确定平衡点,采集通过上述平衡点的第一环路电流和第二环路电流,基于第一环路电流和第二环路电流确定电缆的护层是否出现故障,基于该方法,无需提取电缆线路中的电流的复杂特征,也不需要复杂的电流采集设备,在保证针对电缆护层的故障判断的准确性的同时,可以降低对电缆护层进行故障监测时成本,便于推广和使用。
附图说明
图1是实施例中的护层故障检测方法流程图;
图2是实施例中的另一种护层故障检测方法流程图;
图3是实施例中的接口结构示意图;
图4是实施例中的电子设备结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1是实施例中的护层故障检测方法流程图,参考图1,护层故障检测方法包括:
S101.确定电缆线路的平衡点。
示例性的,本实施例中,对电缆线路的应用场景不做限定,其可以为高铁电缆网络、矿山电缆网络、城市电缆网络等场景等应用场景下的电缆线路。
示例性的,本实施例中,电缆设置有护层,护层为防止水分腐蚀电缆线芯,在电缆的线芯外层所包的一层密封的金属外皮;
其中,对护层的接地方式不做具体限定,其可以采用单端接地、双端接地或者交叉互联接地等接地方式。
本实施例中,电缆线路的平衡点表示电缆线路中的一个位置点,基于该位置点,电缆线路的第一端(例如电缆线路的首端)、该位置点和地之间可以形成一个电流环路,记为第一电流环路,电缆线路的第二端(例如电缆线路的末端)、该位置点和地之间可以形成一个电流环,记为第二电流环路;
若电缆线路未发生故障,则第一电流环路中的电流和第二电流环路中的电流大小相等,方向相反。
本方案中,确定电缆线路的平衡点包括:
构建至少包含第一环路电流参数、线路参数、平衡点参数的第一模型方程,至少包含第二环路电流参数、线路参数、平衡点参数的第二模型方程;
通过第一模型方程确定第一环路电流参量,通过第二模型方程确定第二环路电流参量;
确定第一环路电流参量和第二环路电流参量相等时的平衡点参数,记为平衡点参量,根据平衡点参量确定平衡点。
示例性的,本方案中,设定第一环路电流参数至少包括,在第一环路中,通过电缆线芯以及平衡点的电流,其中,若电缆为多相电缆(例如三相电缆、四相电缆等),则第一环路电流具体包括第一环路中,通过每相线芯以及平衡点的电流;
第二环路电流参数至少包括,在第二环路中,通过电缆线芯以及平衡点的电流,其中,若电缆为多相电缆,则第二环路电流具体包括第二环路中,通过每相线芯以及平衡点的电流;
平衡点参数至少包括,平衡点的位置坐标,若电缆为多相电缆,则平衡点参数包括与每相线芯对应的平衡点的位置坐标。
示例性的,本实施例中,第一环路电流参量、第二环路电流参量分别对应第一环路电流参数、第二环路电流参数的一组取(数)值。
本方案中,当电缆为多相电缆时,线路参数可以包括,电缆线芯之间的感抗、电缆线芯与护层之间的感抗、护层之间的感抗、电缆线路的长度等。
示例性的,本方案中,第一模型方程和第二模型方程可以基于电路原理进行设计或者通过经验进行设计,可以通过仿真软件实现模型方程的建模以及求解模型方程中的系数。
S102.获取经过平衡点的第一环路电流、第二环路电流,根据第一环路电流和第二环路电流判断护层是否出现故障。
本实施例中,当确定出电缆线路的平衡点后,需要人工或自动化设备在电缆线路的平衡点处引出一接地点,进而使电缆线路和地之间可以存在第一电流环路和第二电流环路。
本方案中,对根据第一环路电流和第二环路电流判断护层是否出现故障的具体方式不做限定,例如,当第一环路电流的大小、方向满足第一预设条件,且第二环路电流的大小、方向满足第二预设条件时,可以判定护层未出现故障,否则判定护层出现故障;
示例性的,本方案中,第一预设条件和第二预设条件可以根据经验设定或者通过标定试验确定。
本实施例提出一种护层故障检测方法,该方法包括通过第一模型方程和第二模型方程确定平衡点,采集通过上述平衡点的第一环路电流和第二环路电流,基于第一环路电流和第二环路电流确定电缆的护层是否出现故障,基于该方法,无需提取电缆线路中的电流的复杂特征,也不需要复杂的电流采集设备,在保证针对电缆护层的故障判断的准确性的同时,可以降低对电缆护层进行故障监测时成本,便于推广和使用。
图2是实施例中的另一种护层故障检测方法流程图,参考图2,护层故障检测方法包括:
S201.确定电缆线路的平衡点。
本实施例中,对确定上述平衡点的方式不做限定,例如,针对一种应用场景下的电缆线路,可以通过预设的,与该应用场景匹配的函数模型求解该平衡点,或者,可以通过人工测量的方式确定指定电缆线路的平衡点;
其中,通过人工测量的方式确定电缆线路时,该平衡点及相关数据(例如电缆线路编号等)进行存储,当需要时从存储设备中读取相关的平衡点,进而实现后续的护层故障检测方法。
S202.采集电缆线路自第一端至平衡点的第一环路电流,采集自平衡点至电缆线路的第二端的第二环路电流。
本实施例中,具体通过平衡点采集第一环路电流和第二环路电流,即通过一个电流采样点采集第一环路电流和第二环路电流。
S203.判断第一环路电流与第二环路电流是否大小相等,方向相反。
S204.若第一环路电流与第二环路电流的大小相等且方向相反,则判定护层无故障。
S205.若第一环路电流与第二环路电流的大小不等和/或方向相同,则判定护层故障。
结合步骤S202~步骤S205,本实施例中,可以周期性的对第一环路电流和第二环路电流进行判断,当第一环路电流和第二环路电流的大小相等且方向相反时,判定电缆护层无接地故障;
否则,判定电缆护层存在接地故障,此时,可以进一步生成故障指示信息,指示电缆护层出现接地故障。
示例性的,本实施例中,可以通过如下方式确定第一环路电流和第二环路电流的大小是否相等且方向是否相反:
将第一环路电流和第二环路电流引入同一个电流检测装置中,若确定电流检测装置检测到电流,则判定第一环路电流和第二环路电流的大小不等和/或方向相同;
若确定电流检测装置未检测到电流,则判定第一环路电流和第二环路电流的大小相等且方向相反。
本实施例提出一种护层故障检测方法,该方法包括确定平衡点,采集通过上述平衡点的第一环路电流和第二环路电流,通过判断第一环路电流和第二环路电力的大小是否相等,方向是否相反以判断电缆的护层是否出现故障,基于该方法,无需提取电缆线路中的电流的复杂特征,也不需要复杂的电流采集设备,在保证针对电缆护层的故障判断的准确性的同时,可以降低对电缆护层进行故障监测时成本,便于推广和使用。
进一步的,当设定采用第一模型方程和第二模型方程求解平衡点时,若电缆为三相电缆,则具体设定线路参数至少包括三相电缆每两相线芯间的第一感抗、每两个线芯护层间的第二感抗。
进一步的,当电缆为三相电缆,且当线路参数包括三相电缆每两相线芯间的第一感抗、每两个线芯护层间的第二感抗时,线路参数还包括接地电阻、护层单位电阻和大地回路单位电阻。
本方案中,设定线路参数包括线芯间的感抗、线芯护层间的感抗、接地电阻、护层单位电阻和大地回路单位电阻,基于此,可以基于差流原理实现第一模型方程和第二模型方程的设计,以减小上述模型方程的设计难度。
进一步的,当电缆为三相电缆,线路参数包括三相电缆每两相线芯间的第一感抗、每两个线芯护层间的第二感抗、接地电阻、护层单位电阻和大地回路单位电阻时,第一模型方程为:
;
第二模型方程为:
;
式中,表示平衡点参数、/>表示感抗矩阵,/>包括第一感抗和第二感抗、/>表示第一电流矩阵,/>包括电缆电流参数和第一环路电流参数/>,/>表示第一接地电阻、/>表示护层单位电阻,/>表示大地回路单位电阻,/>包括电缆电流参数和第二环路电流参数(/>),/>表示电缆长度,/>表示第二接地电阻,/>表示地网阻抗;
其中,电缆电流参数包括第一电缆电流参数()、第二电缆电流参数/>和第三电缆电流参数(/>)。
本方案中,设定电缆护层的双端接地,即第一模型方程和第二模型方程用于确定电缆护层的双端接地时,电缆线芯的平衡点。
本方案中,电缆为三相电缆,设定平衡点参数具体为:
上式中,、/>、/>分别为从电缆线路的首端(记首端的坐标为0)起,第一相线芯的平衡点坐标,第二相线芯的平衡点坐标、第三相线芯的平衡点坐标。
本方案中,设定感抗矩阵具体为:
上式中,表示第一感抗,/>表示第二感抗,其中,/>、/>分别具体为:
上式中,表示第i相线芯的护层与第j相线芯间的感抗,/>表示第i相线芯的护层与第j相线芯的护层之间的感抗。
本方案中,设定电缆长度具体为:
上式中,、/>、/>分别表示电缆第一相线芯的长度、第二相线芯的长度、第三相线芯的长度。
本方案中,第一电流矩阵具体为:
上式中,表示电缆电流参数,/>具体表示为:
第一环路电流参数具体表示为:
第二电流矩阵具体为:
第二环路电流参数具体表示为:
上式中,、/>、/>分别表示第一环路中,通过第一相线芯的电流、通过第二相线芯的电流、通过第三相线芯的电流;
、/>、/>分别表示第二环路中,通过第一相线芯的电流、通过第二相线芯的电流、通过第三相线芯的电流。
本方案中,(护层双端接地的)电缆长度,感抗矩阵/>,第一接地电阻/>、第二接地电阻/>,护层单位电阻/>,大地回路单位电阻/>为测量值,可以通过测量直接获取。
本方案中,求解时,设定第一环路电流参数/>和第二环路电流参数/>相等,通过联立第一模型方程和第二模型方程即可求出/>。
本方案中,基于上述第一模型方程和第二模型方程实现平衡点的计算,需要测量的参数少且获取难度低,进而降低了确定平衡点的计算难度,可以提高计算效率。
实施例二
本实施例提出一种护层故障检测***,包括检测装置,检测装置存储有可执行程序,可执行程序运行时实现实施例一记载的任意一种护层故障检测方法,其中护层故障检测方法的实现过程和有益效果与实施例一中记载的对应内容相同,在此不再赘述。
图3是实施例中的接口结构示意图,参考图3,本实施例中,检测装置还配置有接口,接口用于与平衡点电连接;
接口包括环形铜箔1、编织铜带3和环形法兰2,环形铜箔1包裹于平衡点位置处的线性护层外部;
环形法兰2设置于环形铜箔1的外部;
环形法兰2还配置有开孔21,编织铜带3的第一端与环形铜箔1电连接,第二端通过开孔21穿出环形法兰2后用于与熔断器电连接。
示例性的,设定电缆为三相电缆,每相电缆的平衡点处设置一个接口,以为一相电缆配置接口为例,本方案中,可以通过如下方式制作接口:
使用专用电缆切割刀环形剥切电缆的非金属外护层,剥切宽度为40~50mm,剥切的断面应平整不倾斜,并清理干净断口,使其内的金属护层完全暴露,确保无杂质覆盖;
准备3mm厚度铜箔一卷,将铜箔裁剪至宽度35mm,在一面刷上电工用导电膏后,平行断面缠绕于金属护层上,并按压挤出气泡,使其与金属护层充分接触;
采用编织铜带作为差流导引线,将宽度为4~8mm的编织铜带用PVC胶带或者焊接方式固定在铜箔上,导引线另一端连接熔断器后接地;
定制一与电缆尺寸相匹配的环形法兰,环形法兰用于装设在非金属护层的断口上,法兰的作用是恢复电缆非金属护层的保护作用,法兰特征如下:
由玻璃钢制造,能起绝缘和保护作用;法兰由两个对称的半圆组成,两半法兰拼可接成一圆环,圆环内径与电缆外半径相同;法兰宽度为60~80mm,能完全遮蔽剥切的电缆非金属护层缺口;环形法兰合模处留有一开孔,开孔直径10mm,能够恰好通过导引线。
示例性的,本方案中,来自接口的差流导引线与熔断器相连,通过熔断器接地,熔断器作为检测装置的保护装置。
示例性的,本方案中,根据如下规则选定熔断器的参数:
额定电压Urn:《GB50217-94》规定:未采取不能任意接触金属护层的安全措施时,不得大于50V;其它情况下,不得大于100V。因此,熔断器的额定电压选择Urn>100V即可;
额定电流Irn:正常工作情况下,流过熔断器的电流很小,当仅是护层发生破损接地,流过熔断器的不平衡电流一般不会超过100A,熔断器应能不发生熔断,此外又要保障发生线芯接地时熔断器能够正常熔断;
最大分断电流:线芯发生单相接地短路时熔断器应能有效熔断,因此,最大分断电流>单相接地短路电流Ik。
示例性的,在一种可实施方案中,检测装置可以包括采样单元、检测单元、发信单元,其中,配置采样单元用于实现第一环路电流与第二环路电流是否大小相等方向相反的判断;
具体的,采样单元可以为一带有积分器的罗氏线圈,罗氏线圈内部穿过来自与一相电缆对应的接口中的差流导引线,此时,当第一环路电流与第二环路电流的大小相等方向相反时,罗氏线圈无输出,否则,罗氏线圈输出信号;
其中,设定罗氏线圈在工频下的一、二次侧输出比满足:1000mA/33mV,罗氏线圈内部输入积分器的输出电压0~3.3V,精度高于0.1%。
示例性的,本方案中,检测单元可以采用单片机,正常情况下单片机处于睡眠状态,当罗氏线圈无输出信号时,单片机维持睡眠状态;
当罗氏线圈输出信号时,单片机唤醒,单片机基于数模转换功能对来自罗氏线圈的输出信号进行模数转换,得到与对应相电缆对应的电压值Uani,考虑误动作的可能,设置一启动电压Ust,当存在电压值Uani>Ust时,单片机向发信单元发出启动信号。
示例性的,本方案中,发信单元可以是无线蓝牙、天线、路由等设备,发信单元配置为当Uani>Ust时通知运维人员护层发生故障。
本方案中,在双端接地的电缆护层的平衡点处设置接口,设置接口包括一差流导引线,差流导引线连接熔断器后接地,形成两个差流回路,左侧为第一差流回路,右侧为第二差流回路,设定检测装置与差流导引线相连接;
正常工作时由于两个差流回路电流平衡,在检测装置中产生大小相等方向相反的电流,相互抵消,没有电流流入检测装置中,不会造成损耗;当护层发生接地故障时,两差流回路不平衡,有电流流入,检测装置启动,给运维人员发出信号;
基于上述内容,检测装置只在护层出现故障时启动,电缆线路正常工作时装置处于睡眠状态,因而更加经济耐用,可作为护层故障的报警装置。
实施例三
图4示出了可以用来实施本发明的实施例的电子设备10的结构示意图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机,诸如,膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置,诸如,个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备(如头盔、眼镜、手表等)和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例,并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。
如图4所示,电子设备10包括至少一个处理器11,以及与至少一个处理器11通信连接的存储器,如只读存储器(ROM)12、随机访问存储器(RAM)13等,其中,存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序,处理器11可以根据存储在只读存储器(ROM)12中的计算机程序或者从存储单元18加载到随机访问存储器(RAM)13中的计算机程序,来执行各种适当的动作和处理。在RAM 13中,还可存储电子设备10操作所需的各种程序和数据。处理器11、ROM 12以及RAM 13通过总线14彼此相连。输入/输出(I/O)接口15也连接至总线14。
电子设备10中的多个部件连接至I/O接口15,包括:输入单元16,例如键盘、鼠标等;输出单元17,例如各种类型的显示器、扬声器等;存储单元18,例如磁盘、光盘等;以及通信单元19,例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元19允许电子设备10通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
处理器11可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器11的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器11执行上文所描述的各个方法和处理,例如护层故障检测方法。
在一些实施例中,护层故障检测方法可被实现为计算机程序,其被有形地包含于计算机可读存储介质,例如存储单元18。在一些实施例中,计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 12和/或通信单元19而被载入和/或安装到电子设备10上。当计算机程序加载到RAM 13并由处理器11执行时,可以执行上文描述的护层故障检测方法的一个或多个步骤。备选地,在其他实施例中,处理器11可以通过其他任何适当的方式(例如,借助于固件)而被配置为执行护层故障检测方法。
本文中以上描述的***和技术的各种实施方式可以在数字电子电路***、集成电路***、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上***的***(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括:实施在一个或者多个计算机程序中,该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程***上执行和/或解释,该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器,可以从存储***、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令,并且将数据和指令传输至该存储***、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器,使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行,作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
在本发明的上下文中,计算机可读存储介质可以是有形的介质,其可以包含或存储以供指令执行***、装置或设备使用或与指令执行***、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体***、装置或设备,或者上述内容的任何合适组合。备选地,计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
为了提供与用户的交互,可以在电子设备上实施此处描述的***和技术,该电子设备具有:用于向用户显示信息的显示装置(例如,CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器);以及键盘和指向装置(例如,鼠标或者轨迹球),用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互;例如,提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如,视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈);并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
可以将此处描述的***和技术实施在包括后台部件的计算***(例如,作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算***(例如,应用服务器)、或者包括前端部件的计算***(例如,具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机,用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的***和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算***中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如,通信网络)来将***的部件相互连接。通信网络的示例包括:局域网(LAN)、广域网(WAN)、区块链网络和互联网。
计算***可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器,又称为云计算服务器或云主机,是云计算服务体系中的一项主机产品,以解决了传统物理主机与VPS服务中,存在的管理难度大,业务扩展性弱的缺陷。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (7)
1.一种护层故障检测方法,其特征在于,包括:
确定电缆线路的平衡点;
获取经过所述平衡点的第一环路电流、第二环路电流,根据所述第一环路电流和所述第二环路电流判断护层是否出现故障;
确定电缆线路的平衡点包括:
构建至少包含第一环路电流参数、线路参数、平衡点参数的第一模型方程,至少包含第二环路电流参数、线路参数、平衡点参数的第二模型方程;
通过所述第一模型方程确定第一环路电流参量,通过所述第二模型方程确定第二环路电流参量;
确定所述第一环路电流参量和所述第二环路电流参量相等时的所述平衡点参数,记为平衡点参量,根据所述平衡点参量确定所述平衡点;
所述线路参数至少包括三相电缆每两相线芯间的第一感抗、每两个线芯护层间的第二感抗;
所述线路参数还包括接地电阻、护层单位电阻和大地回路单位电阻;
所述第一模型方程为:
;
所述第二模型方程为:
;
式中,表示平衡点参数、/>表示感抗矩阵,/>包括所述第一感抗和第二感抗、/>表示第一电流矩阵,/>包括电缆电流参数和第一环路电流参数/>,/>表示第一接地电阻、/>表示护层单位电阻,/>表示大地回路单位电阻,/>包括电缆电流参数和第二环路电流参数,/>表示电缆长度,/>表示第二接地电阻,/>表示地网阻抗;
其中,所述电缆电流参数包括第一电缆电流参数、第二电缆电流参数和第三电缆电流参数。
2.如权利要求1所述的护层故障检测方法,其特征在于,根据所述第一环路电流和所述第二环路电流判断护层是否出现故障包括:
采集所述电缆线路自第一端至所述平衡点的第一环路电流,采集自所述平衡点至所述电缆线路的第二端的第二环路电流;
判断所述第一环路电流与所述第二环路电流是否大小相等,方向相反;
若所述第一环路电流与所述第二环路电流的大小相等且方向相反,则判定护层无故障;
若所述第一环路电流与所述第二环路电流的大小不等和/或方向相同,则判定所述护层故障。
3.如权利要求1或2任一所述的护层故障检测方法,其特征在于,所述方法应用于电缆护层双端接地时,判断所述电缆护层是否发生接地故障。
4.一种护层故障检测***,其特征在于,包括检测装置,所述检测装置存储有可执行程序,所述可执行程序运行时实现权利要求1至3任一所述的护层故障检测方法。
5.如权利要求4所述的护层故障检测***,其特征在于,所述检测装置还配置有接口,所述接口用于与平衡点电连接;
所述接口包括环形铜箔、编织铜带和环形法兰,所述环形铜箔包裹于所述平衡点位置处的线性护层外部;
所述环形法兰设置于所述环形铜箔的外部;
所述环形法兰还配置有开孔,所述编织铜带的第一端与所述环形铜箔电连接,第二端通过所述开孔穿出所述环形法兰后用于与熔断器电连接。
6.一种电子设备,其特征在于,包括至少一个处理器,以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器;
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序,所述计算机程序被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-3中任一项所述的护层故障检测方法。
7.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机指令,所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-3中任一项所述的护层故障检测方法。
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Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60235073A (ja) * | 1984-05-07 | 1985-11-21 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 金属シ−ス付ケ−ブルの事故位置検出装置 |
DE10019430A1 (de) * | 2000-04-19 | 2001-10-25 | Peter Lancier Maschb Hafenhuet | Verfahren zur Mantelfehlerortbestimmung in Kabelsystemen mit Sensorader |
CN106226650A (zh) * | 2016-07-05 | 2016-12-14 | 长沙理工大学 | 一种单芯电力电缆金属护套故障定位方法 |
CN114089108A (zh) * | 2021-11-17 | 2022-02-25 | 广东电网有限责任公司广州供电局 | 一种电缆护层缺陷识别方法、装置、设备和可读存储介质 |
EP4067921A1 (en) * | 2021-03-29 | 2022-10-05 | Nexans | Sheath integrity monitoring |
CN115291057A (zh) * | 2022-08-04 | 2022-11-04 | 广东电网有限责任公司 | 多回路高压电缆故障计算方法、装置、电子设备及介质 |
CN115453417A (zh) * | 2022-09-21 | 2022-12-09 | 广东电网有限责任公司 | 一种高压电缆故障测试方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100709616B1 (ko) * | 2005-11-15 | 2007-04-19 | 최면송 | 분포정수 회로 해석을 이용한 지중 케이블 계통의 1선 지락고장점 표정 방법 |
-
2023
- 2023-05-17 CN CN202310552436.0A patent/CN116299050B/zh active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60235073A (ja) * | 1984-05-07 | 1985-11-21 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 金属シ−ス付ケ−ブルの事故位置検出装置 |
DE10019430A1 (de) * | 2000-04-19 | 2001-10-25 | Peter Lancier Maschb Hafenhuet | Verfahren zur Mantelfehlerortbestimmung in Kabelsystemen mit Sensorader |
CN106226650A (zh) * | 2016-07-05 | 2016-12-14 | 长沙理工大学 | 一种单芯电力电缆金属护套故障定位方法 |
EP4067921A1 (en) * | 2021-03-29 | 2022-10-05 | Nexans | Sheath integrity monitoring |
CN114089108A (zh) * | 2021-11-17 | 2022-02-25 | 广东电网有限责任公司广州供电局 | 一种电缆护层缺陷识别方法、装置、设备和可读存储介质 |
CN115291057A (zh) * | 2022-08-04 | 2022-11-04 | 广东电网有限责任公司 | 多回路高压电缆故障计算方法、装置、电子设备及介质 |
CN115453417A (zh) * | 2022-09-21 | 2022-12-09 | 广东电网有限责任公司 | 一种高压电缆故障测试方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
夏君山 等.基于差值电流分析的高压电缆在线监测研究.高压电器.2019,第55卷(第7期),165-172. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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