[发明专利]基于护层电流差幅频特性的护层保护器故障在线诊断方法

权利要求书

1.基于护层电流差幅频特性的护层保护器故障在线诊断方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

获取电缆末端与首端的电流差，判断电流差是否等于电缆内部各分段电缆流入的泄漏电流之和，若等于则电缆回路中未发生接地短路故障；反之则线路发生接地短路故障。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述线路发生接地短路故障之后还包括：判断电流差是否含有谐波，若不含有则电缆回路中未发生其它类型的接地短路故障；若含有则根据预设判据和诊断结果进行护层保护器故障诊断和定位。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述根据预设判据和诊断结果进行护层保护器故障诊断和定位包括，

通过建立工频下护层保护器故障后护层电路的电流差和护层保护器故障后谐波分量的等效电路模型，依据护层保护器故障引起护层电流的幅频特性制定故障诊断判据，并判断护层保护器故障所在的回路。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：依据护层保护器故障引起护层电流的幅频特性制定故障诊断判据包括：

将故障护层保护器中泄漏电流各次分量等效为谐波源，由故障护层保护器位置注入金属护层回路中，经电缆护层的滤波作用，电缆首末两端的护层电流中的谐波含量因护层保护器故障位置发生改变，并以此将故障护层保护器中泄漏电流各次谐波含量作为故障诊断判据。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述获取电缆末端与首端的电流差包括以下步骤：

将6个工频电流互感器安装于交叉互联高压电缆线路两端的接地箱中，同步获取电缆两端护层电流信号；

将所采集护层电流信号按护层回路分组，分别计算相应分组护层电流差；

对护层电流差波形做傅里叶变换，得出泄露电流中谐波的含量。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述判断电流差是否等于电缆内部各分段电缆流入的泄漏电流之和包括：

获取护层保护器等效阻抗；

分别建立容性耦合分量和感性耦合分量的等效电路，根据等效电路得到护层故障保护器故障引起的护层电流相量差；

根据护层电流相量差计算故障护层保护器含谐波分量的泄漏电流，根据泄漏电流得到基波电流差相角含谐波分量的电流差。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述获取护层保护器等效阻抗，包括以下步骤：

获取护层保护器的并联等效电阻和并联等效电容；

建立等效阻抗计算模型；

将并联等效电阻和并联等效电容，代入等效阻抗计算模型，得到等效阻抗。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述等效阻抗计算模型表示为：

式中，Z_L表示等效阻抗，j表示虚数因子，ω表示工频角速度；Rsvl表示并联等效电阻，Csvl表示并联等效电容。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述根据泄漏电流得到基波电流差相角含谐波分量的电流差包括:

在对护层保护器故障后电缆线路的仿真中，分别建立工频和谐波频率下的护层电路模型,护层保护器故障后谐波分量的等效电路模型中，将故障护层保护器视作谐波源，电缆护层电路等效为串联R-L电路，并且假设电缆首端和末端的地阻抗相等,回路总长度为l的线路中，护层电流差对故障护层保护器泄漏电流的谐波分量的传递函数定义为两者的比值。