[发明专利]一种电缆接头故障监测系统及监测方法

说明书

一种电缆接头故障监测系统，包括环境温度监测装置、电缆接头本体温度监测装置、微处理器、电缆运行电流监测单元，电缆运行电流监测单元包括第一电流互感器、采样电阻、电能计量芯片，第一电流互感器的二次侧输出端与采样电阻的两端连接，采样电阻的信号输出端通过电能计量芯片与微处理器的信号输入端口连接，系统运行时，通过算法处理，微处理器根据运行电流值计算出电缆接头正常温度，再根据电缆接头测得的本体温度以及环境温度进行算法处理，完成对电缆接头的故障监测。该设计有效提高了电缆接头故障诊断的精准度。

技术领域

本发明属于电力设状态监测领域，具体涉及一种电缆接头故障监测系统及监测方法。

背景技术

电缆作为电力系统的重要组成部分，由于其长期带电运行，易燃、老化等故障发生的几率较大，尤其是电缆之间的接头，容易因接触电阻增大、外部环境影响以及电缆大电流运行导致该处的故障，为生产运行带来安全隐患，因此其监测和维护尤为重要。

通过对目前发生过的电缆故障分析发现，电缆接头处发生的各类故障并不是一个突发的过程，而是一个循序渐进的过程，且一般都伴随有接头温度的升高。除了电缆接头在故障情况下会发生温度异常升高以外，当电缆运行中出现电缆负荷超过载流量的情况时，电缆接头的温度也会导致其超过准许温度，最终引起火灾。因此，温度是电缆接头安全运行的一个十分重要的参数，需要严密监测。但是，从电缆接头过热到事故的发生，其发展速度比较缓慢，时间较长，如果人工间断性的离线监测，不能保证对所有接头故障情况的实时掌握，为此，电缆接头温度自动监测系统应运而生。

目前的电缆接头温度自动监测系统多通过实时采集待测电缆接头处的实际温度及其四周环境温度，并根据比较这两组温度数据的大小以及变化来判定待测电缆接头是否发生故障，这种监测方式忽略了运行电流值的改变所造成的电缆接头温度变化因素，会导致无法准确捕捉电缆接头的状态。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提供一种能够准确判定电缆接头状态的电缆接头故障监测系统及其监测方法。

为实现以上目的，本发明的技术方案如下：

一种电缆接头故障监测系统，包括环境温度监测装置、电缆接头本体温度监测装置、微处理器，所述环境温度监测装置、电缆接头本体温度监测装置的信号输出端与微处理器的信号输入端口连接；

所述系统还包括电缆运行电流监测单元，所述电缆运行电流监测单元包括第一电流互感器、采样电阻、电能计量芯片，所述第一电流互感器的二次侧输出端与采样电阻的两端连接，所述采样电阻的信号输出端通过电能计量芯片与微处理器的信号输入端口连接；

所述微处理器用于结合环境温度数据、电缆接头本体温度数据以及电缆运行电流数据对电缆接头进行故障监测并发出警报信号。

所述系统还包括CT取电单元，所述CT取电单元包括第二电流互感器、整流滤波电路、可充电电池，所述整流滤波电路的输入、输出端分别与第二电流互感器的二次侧、可充电电池的充电端连接，所述可充电电池的放电端与环境温度监测装置、电缆接头本体温度监测装置、微处理器、电能计量芯片的电源输入端连接。

所述系统还包括NB-IoT无线通信模块，所述微处理器的警报信号输出端口通过NB-IoT无线通信模块与云平台通讯连接，且NB-IoT无线通信模块的电源输入端与可充电电池的放电端连接。

所述环境温度监测装置位于电缆接头外围，所述电缆接头本体温度监测装置位于电缆接头本体上，所述第一电流互感器、第二电流互感器均固定在靠近电缆接头的电缆上。

所述第一电流互感器、第二电流互感器的变比为200:1。

一种电缆接头故障监测系统的监测方法，依次包括以下步骤：