[发明专利]基于护层电流角差的高压电缆保护器故障在线检测方法

说明书

本发明涉及高压线路故障检测技术，具体涉及基于护层电流角差的高压电缆保护器故障在线检测方法，包括建立三相九段式交叉互联高压电缆等效模型；利用安装于交叉互联电缆线路首端及末端的电流传感器测量护层电流；建立护层保护器故障阻抗与护层电流差的传递函数；以电流差相角作为特征量，进行护层保护器故障诊断。并且在制定诊断判据的过程中考虑线芯电流大小、工作电压波动、地阻抗、小段电缆长度以及护层保护器故障程度对护层电流的影响。该检测方法提高了现阶段护层保护器检修的效率和故障诊断的准确性。

技术领域

本发明属于高压线路故障检测技术领域，特别涉及基于护层电流角差的高压电缆保护器故障在线检测方法。

背景技术

目前已有的电缆故障检测方法主要针对环氧板击穿、接地箱进水以及护层破损等故障，护层保护器故障仍依靠人工巡检。并且，目前的检测方法大多采用护层电流幅值、护层电流相对值和护层电流与负载电流比值进行电缆接地系统的故障诊断，在部分情况下，这些诊断判据不能作为护层保护器故障诊断的唯一依据，还需要利用护层电流相角提高故障诊断的准确性。

发明内容

针对背景技术存在的问题，本发明提供

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：基于护层电流角差的高压电缆保护器故障在线检测方法，包括以下步骤：

步骤1、建立三相九段式交叉互联高压电缆等效模型；

步骤2、利用安装于交叉互联电缆线路首端及末端的电流传感器测量护层电流；

步骤3、建立护层保护器故障阻抗与护层电流差的传递函数；

步骤4、以电流差相角作为特征量，进行护层保护器故障诊断。

在上述基于护层电流角差的高压电缆保护器故障在线检测方法中，步骤1的实现包括：

步骤1.1、护层保护器参数测量；

护层保护器包括硅橡胶涂层、上下电极、氧化锌阀片、接线柱和固定用钢螺栓螺母；利用交流电桥测量护层保护器的阻抗，依据氧化锌阀片护层保护器的结构特征，建立护层保护器的等效电路模型：

其中，R_L和C_L分别为护层保护器并联等效电阻和电容，j为虚数因子；

步骤1.2、建立电缆线路模型；

步骤1.2.1、9段电缆上设置的金属护套分别是：第一段金属护套(A₁)、第二段金属护套(A₂)、第三段金属护套(A₃)、第四段金属护套(B₁)、第五段金属护套(B₂)、第六金属段护套(B₃)、第七金属段护套(C₁)、第八段金属护套(C₂)和第九段金属护套(C₃)；

步骤1.2.2、分别安装于交叉互联接地箱中的第一护层保护器(Z_L1)、第二护层保护器(Z_L2)、第三护层保护器(Z_L3)、第四护层保护器(Z_L4)、第五护层保护器(Z_L5)、第六护层保护器(Z_L6)；

步骤1.2.3、安装于电缆线路首端的第一电流传感器(a₁)、第二电流传感器(b₁)、第三电流传感器(c₁)，和安装于电缆线路尾端的第四电流传感器(a₂)、第五电流传感器(b₂)、第六电流传感器(c₂)；

步骤1.3、建立泄漏分量等效电路模型；