[发明专利]一种电缆接头温度检测及故障预警因子测评方法

摘要

本发明公开了一种电缆接头温度检测及故障预警因子测评方法，用于在电缆接头温度异常升高时，对其温度进行检测及故障预警，通过搭建电缆接头温度检测平台，提出了故障预警因子测评方法，通过故障预警因子测评方法，可以高效、准确地判断出电缆接头的发热情况。本发明的有益效果在于，能够对由于电力系统异常而导致的电缆接头温度异常升高进行检测和故障预警，保障电缆供电的可靠性，降低电缆因温度升高爆炸的故障率。

主权项

1.一种电缆接头温度检测及故障预警因子测评方法，用于在电缆接头部位温度异常升高时，对其温度进行检测及故障预警，其特征在于，包括以下步骤：第一步：搭建电缆接头温度检测平台所述电缆接头温度检测平台的1号温度传感器(22)、2号温度传感器(23)、3号温度传感器(24)均匀放置在左侧电缆绝缘层(33)前表面，4号温度传感器(25)、5号温度传感器(26)、6号温度传感器(27)均匀放置在右侧电缆绝缘层(34)前表面，7号温度传感器(28)、8号温度传感器(29)、9号温度传感器(30)、10号温度传感器(31)均匀放置在接头缆芯部位(35)；1号温度传感器(22)、2号温度传感器(23)、3号温度传感器(24)、4号温度传感器(25)、5号温度传感器(26)、6号温度传感器(27)、7号温度传感器(28)、8号温度传感器(29)、9号温度传感器(30)、10号温度传感器(31)采集的数据由信号传输线通过不锈钢罐体(4)的导线孔(21)传输至数据处理装置(3)，数据处理装置(3)内含数模转换模块ADV7123，采用MCS‑51型通用单片机处理数据，由信号传输线与温度控制器(2)连接，温度控制器(2)通过控制电磁继电器S₁(36)和电磁继电器S₄(39)从而控制第一电磁阀出流口(13)和电磁阀回流口(16)的开合，温度控制器(2)通过控制电磁继电器S₂(37)和电磁继电器S₄(39)从而控制第二电磁阀出流口(14)和电磁阀回流口(16)的开合，温度控制器(2)通过控制电磁继电器S₃(38)和电磁继电器S₄(39)从而控制第三电磁阀出流口(15)和电磁阀回流口(16)的开合；第一电磁阀出流口(13)、第二电磁阀出流口(14)、第三电磁阀出流口(15)通过第一铝合金导流外管道(6)、第二铝合金导流外管道(7)、第三铝合金导流外管道(8)与铝合金三叉管道(9)连接，铝合金三叉管道(9)通过第四铝合金导流外管道(10)与螺旋状固定于不锈钢罐体(4)内壁上的铝合金导流内管道(11)相连，铝合金导流内管道(11)与第五铝合金导流外管道(12)相连，第五铝合金导流外管道(12)与电磁阀回流口(16)连接，第一直流电源(40)给第一电磁阀出流口(13)、第二电磁阀出流口(14)、第三电磁阀出流口(15)、电磁阀回流口(16)供电，第二直流电源(41)给温度控制器(2)和数据处理装置(3)供电；第二步：进行故障预警因子测评，测评方法具体如下:2.1温度传感器每隔2s采集一次温度数据，以1min为一个周期，即一个温度传感器在1min内采集30组数据，数据处理装置(3)提取温度传感器中储存的30组数据，电缆主绝缘表面温度数据记为X_(t,i)，表示为第i号温度传感器在1min内采集的第t次数据，i为整数，i∈[1,6]，t为整数，t∈[1,30]，接头缆芯温度数据记为Y_(t,j)，表示为第j号温度传感器在1min内采集的第t次数据，j为整数，j∈[7,10]，t为整数，t∈[1,30]；2.2根据下式分别计算1min内电缆主绝缘表面温度X_(t,i)的离散系数C_vX和接头缆芯温度Y_(t,j)的离散系数C_vY；式中，μ_X表示1min内电缆主绝缘表面温度X_(t,i)的平均值，μ_Y表示1min内接头缆芯温度Y_(t,j)的平均值，C_vX表示1min内电缆主绝缘表面温度X_(t,i)的离散系数，C_vY表示1min内接头缆芯温度Y_(t,j)的离散系数；2.3根据下式分别计算1min内电缆主绝缘表面温度X_(t,i)的异众比率V_rX和接头缆芯温度Y_(t,j)的异众比率V_rY；式中，V_rX表示1min内电缆主绝缘表面温度X_(t,i)的异众比率，V_rY表示1min内接头缆芯温度Y_(t,j)的异众比率，表示1min内电缆主绝缘表面温度X_(t,i)大于140的次数，表示1min内接头缆芯温度Y_(t,j)大于250的次数；2.4根据下式计算1min内故障预警因子δ；δ＝max{δ_X,δ_Y}式中，δ_X表示1min内电缆主绝缘表面温度X_(t,i)的故障预警因子，δ_Y表示1min内接头缆芯温度Y_(t,j)的故障预警因子，δ表示为1min内故障预警因子；2.5数据处理装置(3)将故障预警因子δ通过信号传输线传输至温度控制器(2)，温度控制器(2)将故障预警因子δ与设定的阈值θ₁、θ₂、θ₃、θ₄比较，进行以下故障处理：若δ≤θ₁，则温度控制器(2)控制电磁继电器S₁(36)、电磁继电器S₂(37)、电磁继电器S₃(38)和电磁继电器S₄(39)保持开路，从而不形成降温冷却回路；若θ₁＜δ≤θ₂，则温度控制器(2)控制电磁继电器S₁(36)和电磁继电器S₄(39)闭合，第一直流电源(40)给第一电磁阀出流口(13)和电磁阀回流口(16)供电，第一电磁阀出流口(13)和电磁阀回流口(16)阀门打开，液氮通过液氮储存罐(1)的第一电磁阀出流口(13)，流经第一铝合金导流外管道(6)、铝合金三叉管道(9)、第四铝合金导流外管道(10)、铝合金导流内管道(11)、第五铝合金导流外管道(12)，最后由电磁阀回流口(16)流进液氮储存罐(1)，形成降温冷却回路；若θ₂＜δ≤θ₃，则温度控制器(2)控制电磁继电器S₁(36)、电磁继电器S₂(37)和电磁继电器S₄(39)闭合，第一直流电源(40)给第一电磁阀出流口(13)、第二电磁阀出流口(14)和电磁阀回流口(16)供电，第一电磁阀出流口(13)、第二电磁阀出流口(14)和电磁阀回流口(16)阀门打开，液氮通过液氮储存罐(1)的第一电磁阀出流口(13)、第二电磁阀出流口(14)，流经第一铝合金导流外管道(6)和第二铝合金导流外管道(7)、铝合金三叉管道(9)、第四铝合金导流外管道(10)、铝合金导流内管道(11)、第五铝合金导流外管道(12)，最后由电磁阀回流口(16)流进液氮储存罐(1)，形成降温冷却回路；若θ₃＜δ≤θ₄，则温度控制器(2)控制电磁继电器S₁(36)、电磁继电器S₂(37)、电磁继电器S₃(38)和电磁继电器S₄(39)闭合，第一直流电源(40)给第一电磁阀出流口(13)、第二电磁阀出流口(14)、第三电磁阀出流口(15)和电磁阀回流口(16)供电，第一电磁阀出流口(13)、第二电磁阀出流口(14)、第三电磁阀出流口(15)和电磁阀回流口(16)阀门打开，液氮通过液氮储存罐(1)的第一电磁阀出流口(13)、第二电磁阀出流口(14)、第三电磁阀出流口(15)流经第一铝合金导流外管道(6)、第二铝合金导流外管道(7)、第三铝合金导流外管道(8)、铝合金三叉管道(9)、第四铝合金导流外管道(10)、铝合金导流内管道(11)、第五铝合金导流外管道(12)，最后由电磁阀回流口(16)流进液氮储存罐(1)，形成降温冷却回路；若δ＞θ₄，则温度控制器(2)中报警器(42)工作，表明本装置已无法对电缆接头进行异常发热处理，需要进一步故障分析处理。