[发明专利]一种10kV中压电缆带电作业安全分析方法以及系统

说明书

技术领域

本发明涉及电网领域，尤其涉及一种10kV中压电缆带电作业安全分析方法以及系统。

背景技术

随着城市配电网建设的扩大，大量架空线为电力电缆所代替，由于电缆的对地电容是架空线的数十倍，因而电网容性电流显著增大。电容电流过大会造成系统的容性无功过剩，导致配电网末端电压升高，造成带电拆搭电缆操作时断口更易于产生过电压及电弧，严重时将危及配网安全，影响配网的供电可靠性。电弧强度将直接关系作业人员的安全，因此容性电流过大时带电拆搭电缆线路的危险性也会增大。

电弧强度与电缆线路的电容电流大小密切相关，现有消弧措施是根据电容电流的大小来选取的。传统方法对于电容电流计算主要是公式法，但由于公式法涉及电缆的多个参数，计算非常繁杂；另外由于电缆实际工作情况的复杂变动，利用传统方法对于电容电流进行计算将变得非常困难，并且会存在一定误差，这将在很大程度上影响消弧措施的选取。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种10kV中压电缆带电作业安全分析方法以及系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种10kV中压电缆带电作业安全分析方法，用于为电容电流过大造成的断口电弧提供消弧措施，包括：

S1、基于PSCAD仿真平台建立断接空载电缆模型，确定多种规格电缆的线缆参数数据，将所述多种规格电缆的线缆参数数据作为断接空载电缆模型的输入，仿真得到一组空载电容电流数据；

S2、基于MATLAB利用所述多种规格电缆的线缆参数数据对仿真得到的所述空载电容电流数据进行线性拟合得到拟合模型；

S3、获取待评估电缆的电缆参数数据，将待评估电缆的电缆参数数据输入所述拟合模型中以得到待评估电缆的模拟电容电流；

S4、以所述模拟电容电流为参考量，根据消弧策略提示消弧措施。

在本发明所述的10kV中压电缆带电作业安全分析方法中，步骤S3与步骤S4之间还包括：

S34、根据具体的实验环境对模拟电容电流进行修正。

在本发明所述的10kV中压电缆带电作业安全分析方法中，实验环境包括湿度、温度、风速、操作人员熟练程度、器材新旧程度；所述步骤S34包括：

如果空气湿度大于80％，将模拟电容电流增加0.05A；

如果风速大于10m/s，将模拟电容电流增加0.1A；

如果温度大于33℃，将模拟电容电流增加0.05A；

对于经验丰富、一般、缺乏的三种类型的操作人员，将模拟电容电流相应的分别减小0.05A、维持不变、增加0.05A。

在本发明所述的10kV中压电缆带电作业安全分析方法中，步骤S4包括：

如果模拟电容电流小于0.2A，提示采用空气间隙直接灭弧法灭弧；

如果模拟电容电流在0.2A到0.5A之间时，提示采用空气间隙直接灭弧法灭弧，且中间电位作业人员应采用绝缘操作杆夹持载流线路脱离；

如果模拟电容电流超过0.5A时，提示采用消弧开关灭弧法灭弧。

在本发明所述的10kV中压电缆带电作业安全分析方法中，所述步骤S2还包括：从所述多种规格电缆的线缆参数数据中选取部分数据输入拟合模型以得到一组拟合电容电流，将相同的线缆参数数据对应的仿真得到的相应的空载电容电流数据和拟合得到的所述拟合电容电流进行比对得到拟合误差，如果拟合误差超出预设误差范围则重新执行步骤S2得到新的拟合模型。

在本发明所述的10kV中压电缆带电作业安全分析方法中，线缆参数包括：电缆的长度L和电缆的型式结构。

在本发明所述的10kV中压电缆带电作业安全分析方法中，电缆的型式结构包括：导体半径R、护套内径C1、护套外径C2、铠装内径D1、铠装外径D2。

本发明还公开了一种10kV中压电缆带电作业安全分析系统，用于为电容电流过大造成的断口电弧提供消弧措施，系统包括：

电容电流仿真模块，用于基于PSCAD仿真平台建立断接空载电缆模型，确定多种规格电缆的线缆参数数据，将所述多种规格电缆的线缆参数数据作为断接空载电缆模型的输入，仿真得到一组空载电容电流数据；

拟合模型计算模块，用于基于MATLAB利用所述多种规格电缆的线缆参数数据对仿真得到的所述空载电容电流数据进行线性拟合得到拟合模型；

电容电流拟合模块，用于获取待评估电缆的电缆参数数据，将待评估电缆的电缆参数数据输入所述拟合模型中以得到待评估电缆的模拟电容电流；