【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于牽引供電電纜監測，具體涉及一種基于環流的牽引供電電纜在線監測裝置及方法。
技術介紹
1、27.5kv單相牽引供電電纜對保證機車正常運行至關重要。在電纜長期運行當中，可能會出現多種潛在故障，主要有以下幾種：27.5kv單相牽引供電電纜主絕緣強度降低；27.5kv單相牽引終端直接接地阻抗異常；27.5kv單相牽引供電電纜護層保護器異常；對于27.5kv單相牽引供電電纜的各種絕緣異常檢測方法，主要有離線檢測、帶電檢測、在線監測三種方式。
2、離線檢測主要依靠各種形式的絕緣性能試驗，每種方法的側重點不同。27.5kv單相牽引供電電纜的帶電檢測，主要包括溫度監測和局放監測；溫度監測對在27.5kv單相牽引供電電纜效果不好，很難發現溫度異常；局放準確度一般。
3、因此，對于已安裝的27.5kv單相牽引供電電纜線路，需要研制一種行之有效的電纜在線監測裝置。
技術實現思路
1、為了彌補現有技術的不足，本專利技術提供一種基于環流的牽引供電電纜在線監測裝置及方法，可對27.5kv單相牽引供電電纜的多種接地故障、異常進行判斷。
2、為了達到上述目的，本專利技術所采用的技術方案為：
3、一種基于環流的牽引供電電纜在線監測裝置，其特征在于：包括安裝在牽引供電電纜終端的電流傳感器ct1、ct2，用于獲取電纜終端的工頻電流波形；
4、電流采集裝置ied1、ied2，用于實現牽引供電電纜的環流的采集、計算和故障判別。
5、進一步
6、進一步，電纜終端設置有護層保護器。
7、一種基于環流的牽引供電電纜在線監測方法，其特征在于：包括如下步驟：
8、步驟一：電流采集裝置ied1、ied2定時采集電流傳感器ct1、ct2的電流波形；
9、步驟二：利用dft方法計算電流傳感器ct1、ct2處的電流有效值i1、i2；
10、步驟三：計算牽引供電電纜泄漏電流i0；
11、步驟四：計算護層電流系數k1、k2；
12、步驟五：根據系數k1、k2的大小，做相應判斷。
13、進一步，步驟一中，電流采集裝置ied1、ied2一次采集兩個工頻周期，采樣頻率不小于10k/s。
14、進一步，牽引供電電纜泄漏電流i0＝ωcu0，ω為電網角頻率，u0為系統相電壓。
15、進一步，k1含義為電纜左端流過電流與電纜泄漏電流的比值，k2含義為電纜右端流過電流與電纜泄漏電流的比值：
16、
17、進一步，根據k1的大小，對牽引供電電纜護層直接接地側的接地情況進行判別，根據k2的大小，對牽引供電電纜護層保護器側的接地狀態進行判別。
18、進一步，若0.9≤k1≥1.1，則27.5kv單相牽引供電電纜接地狀態正常；否則，判斷為異常；
19、若k1<0.02，則可以判定該終端接地線開裂或接觸電阻異常；
20、若k1>1.2，則有可能牽引供電電纜中出現多點接地。
21、進一步，若k2≥ε1，則27.5kv單相牽引供電電纜護層保護器異常；
22、若k2<ε2，則27.5kv單相牽引供電電纜護層保護斷線；
23、ε1、ε2是根據電纜護層保護器設定的相對閾值。
24、本專利技術的有益效果：
25、1)本專利技術僅利用27.5kv單相牽引供電電纜兩個終端的電流幅值大小，即可實現27.5kv單相牽引供電電纜的多種接地故障、異常進行判斷；
26、2)本專利技術的在線監測方法無需測量牽引電壓幅值，ied1與ied2之間無需通訊，ied1與ied2無需同步；
27、3)本專利技術供電方式靈活，可采用蓄電池、太陽能或工頻電源供電。
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1.一種基于環流的牽引供電電纜在線監測裝置，其特征在于：包括安裝在牽引供電電纜終端的電流傳感器CT1、CT2，用于獲取電纜終端的工頻電流波形；
2.根據權利要求1所述的一種基于環流的牽引供電電纜在線監測裝置，其特征在于：根據現場需要，所述電流傳感器CT1、CT2采用閉口或鉗形工頻CT。
3.根據權利要求1所述的一種基于環流的牽引供電電纜在線監測裝置，其特征在于：電纜終端設置有護層保護器。
4.一種基于環流的牽引供電電纜在線監測方法，其特征在于：包括如下步驟：
5.根據權利要求4所述的一種基于環流的牽引供電電纜在線監測方法，其特征在于：步驟一中，電流采集裝置IED1、IED2一次采集兩個工頻周期，采樣頻率不小于10K/s。
6.根據權利要求4所述的一種基于環流的牽引供電電纜在線監測方法，其特征在于：牽引供電電纜泄漏電流I0＝ωCU0，ω為電網角頻率，U0為系統相電壓。
7.根據權利要求4所述的一種基于環流的牽引供電電纜在線監測方法，其特征在于：K1含義為電纜左端流過電流與電纜泄漏電流的比值，K2含義為電纜右端流
8.根據權利要求4所述的一種基于環流的牽引供電電纜在線監測方法，其特征在于：根據K1的大小，對牽引供電電纜護層直接接地側的接地情況進行判別，根據K2的大小，對牽引供電電纜護層保護器側的接地狀態進行判別。
9.根據權利要求8所述的一種基于環流的牽引供電電纜在線監測方法，其特征在于：若0.9≤K1≥1.1，則27.5kV單相牽引供電電纜接地狀態正常；否則，判斷為異常；
10.根據權利要求8所述的一種基于環流的牽引供電電纜在線監測方法，其特征在于：
...【技術特征摘要】
1.一種基于環流的牽引供電電纜在線監測裝置，其特征在于：包括安裝在牽引供電電纜終端的電流傳感器ct1、ct2，用于獲取電纜終端的工頻電流波形；
2.根據權利要求1所述的一種基于環流的牽引供電電纜在線監測裝置，其特征在于：根據現場需要，所述電流傳感器ct1、ct2采用閉口或鉗形工頻ct。
3.根據權利要求1所述的一種基于環流的牽引供電電纜在線監測裝置，其特征在于：電纜終端設置有護層保護器。
4.一種基于環流的牽引供電電纜在線監測方法，其特征在于：包括如下步驟：
5.根據權利要求4所述的一種基于環流的牽引供電電纜在線監測方法，其特征在于：步驟一中，電流采集裝置ied1、ied2一次采集兩個工頻周期，采樣頻率不小于10k/s。
6.根據權利要求4所述的一種基于環流的牽引供電電纜在線監測方法，...
【專利技術屬性】
技術研發人員：靳松，吳波，魏光，王繼來，李景坤，張業，侯啟方，蔣功連，郝帥，劉若飛，孫鏡堤，梁宗佑，
申請(專利權)人：中鐵第一勘察設計院集團有限公司，
類型：發明
國別省市：
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