基于电能质量监测数据的电缆绝缘监测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种电缆监测技术领域，是一种基于电能质量监测数据的电缆绝缘监测方法及装置，包括：利用被监测电缆每一端的电压值，获取每一端对应的高压侧谐波电压幅值和相位；利用每一端对应的高压侧谐波电压幅值和相位，折算获得被监测电缆的等值阻抗；将被监测电缆的等值阻抗与阻抗阈值进行比较，响应于等值阻抗小于阻抗阈值，被监测电缆绝缘状态异常。本发明专利技术成本低、适用环境要求低，能实时绝缘监测，且对于监测环境要求低，能适应各种环境下的电缆绝缘监测，并能有效规避局部放电在线监测法、护层电流监测法、温度监测法的局限性，降低现有电缆绝缘监测的复杂度。有电缆绝缘监测的复杂度。有电缆绝缘监测的复杂度。

【技术实现步骤摘要】
基于电能质量监测数据的电缆绝缘监测方法及装置


[0001]本专利技术涉及一种电缆监测
，是一种基于电能质量监测数据的电缆绝缘监测方法及装置。

技术介绍

[0002]电缆的绝缘监测和预警是电力设备重要安全问题，电缆绝缘老化的缓慢渐变性和隐蔽性，一直以来是电力安全的难题。
[0003]目前关于电缆绝缘老化的研究方法主要有三种，具体如下：
[0004]1、局部放电在线监测法，局部放电过程中产生的信号主要有各类电信号和非电信号，其中：电信号包含电磁波和脉冲电流；非电信号包含声、光、热等。用以测量电磁波信号的局部放电信测量技术有超高频传感器法，该方法抗干扰性强，但是信号衰减快；用于测量脉冲电流信号的局部放电测量技术有高频电流传感器法、电容器耦合传感器法和金属耦合传感器法，这类方法应用广、灵敏度高、可以测量局部放电的电荷量，但受电磁干扰大。从而现场运行电缆绝缘中的局部放电信号弱、电磁干扰强，且受到传感器灵敏度和信号衰减等因素的影响，故局部放电信号存在难以提取和识别的问题。此外，局部放电法的价格相对较高。
[0005]2、护层电流监测法，电缆绝缘发生事故前，经常伴随着护层电流增大现象，因此通过高压电缆护层电流在线监测，可在一定程度上反映出电缆的绝缘状态。此外，若护层电流大幅度增加，也会造成电缆温度升高，会增加护层上的附加损耗，降低电缆载流量，甚至可能造成热击穿，目前护层电流在线监测技术还存在以下难点，一是对于交叉互联的电缆，在线监测时从接地线电流中区分出泄漏电流和护层环流是研究的关键和难点。
[0006]3、温度监测法，高压交联电缆正常运行时，导体温度不应超过高压交联电缆正常运行时，导体温度不应超过90℃，对电缆温度进行监测可以反映出电缆的部分故障或缺陷信息。此外，通过对电缆运行温度的监测可以得出电缆实际运行的载流量，以保证电缆在载流量范围内安全运行，但温度监测同样存在局限性。传统的测温方法中热电偶只监测电缆重要部位的温度，仅反映电缆运行时局部的温度情况，无法反映整体情况。分布式光纤测温需要提前将测温光纤布置于电力电缆的外部。护层与主绝缘层之间，不适用于已经投运而未布置测温光纤的电缆，且该技术在电缆不同敷设环境和运行条件下，如湿度、温度受到的影响较大。

技术实现思路

[0007]本专利技术提供了一种基于电能质量监测数据的电缆绝缘监测方法及装置，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有电缆绝缘监测方法存在的成本高、且不能对各类电缆实现实时绝缘监测的问题。
[0008]本专利技术的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种基于电能质量监测数据的电缆绝缘监测方法，包括：
[0009]利用被监测电缆每一端的电压值，获取每一端对应的高压侧谐波电压幅值和相位；
[0010]利用每一端对应的高压侧谐波电压幅值和相位，折算获得被监测电缆的等值阻抗；
[0011]将被监测电缆的等值阻抗与阻抗阈值进行比较，响应于等值阻抗小于阻抗阈值，被监测电缆绝缘状态异常。
[0012]下面是对上述专利技术技术方案的进一步优化或/和改进：
[0013]上述利用被监测电缆每一端的电压值，获取每一端对应的高压侧谐波电压幅值和相位，包括：
[0014]利用两个高压互感器分别将被监测电缆每一端的电压值均转换为对应的二次电压；
[0015]利用二次电压得到两个高压互感器二次侧输出的谐波电压幅值和相位；
[0016]将两个高压互感器二次侧输出的谐波电压幅值和相位，还原为将被监测电缆每一端对应的高压侧谐波电压幅值和相位。
[0017]上述利用每一端对应的高压侧谐波电压幅值和相位，折算获得被监测电缆的等值阻抗，包括：
[0018]将被监测电缆每一端对应的高压侧谐波电压幅值和相位输入至电缆阻抗模型，获得被监测电缆的电容值；
[0019]将被监测电缆的电容值输入至电缆的两端等值模型，折算获得被监测电缆的等值阻抗。
[0020]上述电缆的两端等值模型如下所示：
[0021][0022]其中，为Y
c
的估计值，Y
c
为导纳矩阵，为中第一行第二列的导纳，为中第二行第一列的导纳。
[0023]本专利技术的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种基于电能质量监测数据的电缆绝缘监测装置，包括：
[0024]第一监测执行单元，利用被监测电缆每一端的电压值，获取每一端对应的高压侧谐波电压幅值和相位；
[0025]第二监测执行单元，利用每一端对应的高压侧谐波电压幅值和相位，折算获得被监测电缆的等值阻抗；
[0026]异常判别单元，将被监测电缆的等值阻抗与阻抗阈值进行比较，响应于等值阻抗小于阻抗阈值，被监测电缆绝缘状态异常。
[0027]本专利技术的技术方案之三是通过以下措施来实现的：一种存储介质，所述存储介质上存储有能被计算机读取的计算机程序，所述计算机程序被设置为运行时执行基于电能质量监测数据的电缆绝缘监测方法。
[0028]本专利技术的技术方案之四是通过以下措施来实现的：一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器中存储有计算机程序，计算机程序由处理器加载并执行以实现基于电
能质量监测数据的电缆绝缘监测方法。
[0029]本专利技术成本低、适用环境要求低，利用被监测电缆每一端的电压值获得每一端对应的高压侧谐波电压幅值和相位，并折算获得被监测电缆的等值阻抗，根据等值阻抗判断被监测电缆绝缘状态是否异常，由此能实时绝缘监测，且对于监测环境要求低，能适应各种环境下的电缆绝缘监测，并能有效规避局部放电在线监测法、护层电流监测法、温度监测法的局限性，降低现有电缆绝缘监测的复杂度。
附图说明
[0030]附图1为本专利技术的方法流程示意图。
[0031]附图2为本专利技术的监测连接示意图。
[0032]附图3为本专利技术中获取每一端对应的高压侧谐波电压幅值和相位的方法流程示意图。
[0033]附图4为本专利技术中获得被监测电缆的等值阻抗的方法流程示意图。
[0034]附图5为本专利技术中电缆阻抗模型的模型示意图。
[0035]附图6为本专利技术中两端等值模型的模型示意图。
具体实施方式
[0036]本专利技术不受下述实施例的限制，可根据本专利技术的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
[0037]下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步描述：
[0038]实施例1：如附图1、2所示，本专利技术实施例公开了一种基于电能质量监测数据的电缆绝缘监测方法，包括：
[0039]步骤S101，利用被监测电缆每一端的电压值，获取每一端对应的高压侧谐波电压幅值和相位；
[0040]步骤S102，利用每一端对应的高压侧谐波电压幅值和相位，折算获得被监测电缆的等值阻抗；
[0041]步骤S103，将被监测电缆的等值阻抗与阻抗阈值进行比较，响应于等值阻抗小于阻抗阈值，被监测电缆绝缘状态异常。
[0042]本专利技术实施例公开了一种基于电能质量监测数据的电缆绝本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于电能质量监测数据的电缆绝缘监测方法，其特征在于，包括：利用被监测电缆每一端的电压值，获取每一端对应的高压侧谐波电压幅值和相位；利用每一端对应的高压侧谐波电压幅值和相位，折算获得被监测电缆的等值阻抗；将被监测电缆的等值阻抗与阻抗阈值进行比较，响应于等值阻抗小于阻抗阈值，被监测电缆绝缘状态异常。2.根据权利要求1所述的基于电能质量监测数据的电缆绝缘监测方法，其特征在于，所述利用被监测电缆每一端的电压值，获取每一端对应的高压侧谐波电压幅值和相位，包括：利用两个高压互感器分别将被监测电缆每一端的电压值均转换为对应的二次电压；利用二次电压得到两个高压互感器二次侧输出的谐波电压幅值和相位；将两个高压互感器二次侧输出的谐波电压幅值和相位，还原为将被监测电缆每一端对应的高压侧谐波电压幅值和相位。3.根据权利要求1或2所述的基于电能质量监测数据的电缆绝缘监测方法，其特征在于，所述利用每一端对应的高压侧谐波电压幅值和相位，折算获得被监测电缆的等值阻抗，包括：将被监测电缆每一端对应的高压侧谐波电压幅值和相位输入至电缆阻抗模型，获得被监测电缆的电容值；将被监测电缆的电容值输入至电缆的两端等值模型，折算获得被监测电缆的等值阻抗。4.根据权利要求3所述的基于电能质量监测...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗忠游，侯冰，赵普志，王开科，段玉，祁晓笑，张海玉，陈龙，孙冰，王利超，何玲，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：