【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于電纜線故障檢測，尤其涉及一種電力電纜狀態在線監測平臺及電力電纜故障數據識別方法。
技術介紹
1、電纜線路具有供電可靠性高、安全性好、不占地面空間等優勢，已經成為城市配電網建設的主要方向，并逐漸在鋼鐵、石化、煤礦等工礦企業電網中廣泛應用。配電網系統中電纜敷設環境復雜隱蔽，分支眾多，一旦發生電纜故障，不易定位，給故障的排查和檢修帶來諸多不便。
2、現有技術中，通用做法是利用配電網自動化系統或故障指示器等設備定位出故障區段，然后在設備停電后再采用離線式測距設備定位故障點。更具體地，現有電力電纜的主要故障定位方法包括：阻抗法、單端行波法和雙端行波法；傳統的阻抗法相較于單端行波法的優點是啟動可靠性較高，缺點是測距精度較低；雙端行波法容易因為配電網開關動作而誤啟動，故障定位準確率有待提高；單端行波法在線路參數不匹配的情況下，容易因波頭難以識別而導致測距失??；上述三種方案均因其固有缺陷而無法在配電網大規模投入使用。
3、現有技術的不足在于，現有高壓電力電纜故障定位的方案存在定位精度較低、準確率差的問題。
技術實現思路
1、本專利技術所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，公開了一種電力電纜狀態在線監測平臺及電力電纜故障數據識別方法，以解決現有現有高壓電力電纜故障定位的方案存在定位精度較低、準確率差的技術問題。
2、本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案是：一種電力電纜狀態在線監測平臺，所述電力電纜狀態在線監測平臺作用于多相電力電纜，所述
3、優選的，所述電力電纜狀態在線監測平臺還包括電源單元，所述電源單元分別與所述數據處理單元、lora模塊和串行輸出端口電連接，用于給所述數據處理單元和串行輸出端口供電；所述串行輸出端口與所述lora模塊無線連接。
4、優選的，所述多相電力電纜包括：還包括電纜d相,所述磁感應傳感器模塊包括分別與所述數據處理單元電連接的d相磁感應傳感器模塊sd。
5、優選的，所述a相磁感應傳感器模塊sa安裝于所述纜a相的纜芯外層時，所述a相磁感應傳感器模塊sa與所述纜a相的纜芯保持固定角度；所述b相磁感應傳感器模塊sb安裝于所述纜b相的纜芯外層時，所述b相磁感應傳感器模塊sb與所述纜b相的纜芯保持固定角度；所述c相磁感應傳感器模塊sc安裝于所述纜c相的纜芯外層時，所述c相磁感應傳感器模塊sc與所述纜c相的纜芯保持固定角度。
6、本專利技術還公開了一種電力電纜故障數據識別方法，包括：根據如上述的電力電纜狀態在線監測平臺采集的數據，并結合所述多相電力電纜正常使用時的數據和預設的程度系數，判斷所述多相電力電纜的故障類型和故障的位置；所述故障的類型包括：相間短路、單相接地短路、不平衡故障和斷相故障；所述故障的位置為所述多相電力電纜中的任一相。
7、優選的，電力電纜故障數據識別方法包括如下步驟：
8、s1，采集電力電纜各磁感應傳感器點位的感應電勢，并依據電力電纜各檢測點的感應電勢計算電力電纜各檢測點的特征參數；
9、s2，根據電力電纜各磁感應傳感器點位的特征參數和故障判據判定電力電纜各檢測點的運行狀態，將電力電纜各檢測點的特征參數與運行狀態發送給lora模塊；
10、s3、根據電力電纜各檢測點的特征參數與運行狀態，判定電力電纜的總體運行狀態，當判定電力電纜的總體運行狀態為發生相間短路故障或者單相短路故障時，根據區段定位算法確定短路故障位置，然后將電力電纜的總體運行狀態與短路故障位置發送給接收終端。
11、優選的，所述預設程度系數為k1、k2、k3；根據如下方法判斷故障類型：
12、根據磁感應傳感器sa、sb、sc采集的感應電勢有效值，其中任一相的感應電勢有效值相較于正常運行時該相的感應電勢有效值增大k1倍以上，且感應電勢不平衡度為正常運行時的k2倍以上，則判定電力電纜發生相間短路故障；
13、根據磁感應傳感器sa、sb、sc采集的感應電勢零序相對量相較于正常運行時增大k3倍以上，且感應電勢不平衡度大于k1，則判定電力電纜發生單相接地短路故障；
14、根據磁感應傳感器sa、sb、sc采集的感應電勢零序相對量沒有增大，同時感應電勢不平衡度大于k1且小于k2，則判定電力電纜發生不平衡故障；
15、根據磁感應傳感器sa、sb、sc采集的感應電勢零序相對量沒有增大，且感應電勢不平衡度大于k2，則判定電力電纜發生斷相故障。
16、優選的，當判定電力電纜為發生相間短路故障時，通過如下方法判斷故障的位置：比較磁感應傳感器sa、sb、sc的感應電勢有效值的大小，若磁感應傳感器sb的感應電勢有效值最大，則故障相位為電纜a相和電纜b相；若磁感應傳感器sc的感應電勢有效值最大，則故障相位為電纜b相和電纜c相；若磁感應傳感器sa的感應電勢有效值最大，則故障相位為電纜a相和電纜c相。
17、優選的，當判定電力電纜的發生單相接地短路故障時，通過如下方法判斷故障的位置：比較感磁感應傳感器sa、sb、sc的感應電勢有效值的大小；若磁感應傳感器sc的感應電勢有效值最小，則故障相位為電纜a相；若磁感應傳感器sa的感應電勢有效值最小，則故障相位為電纜b相；若磁感應傳感器sb的感應電勢有效值最小，則故障相位為電纜c相。
18、優選的，當判定電力電纜發生斷相故障時，通過如下方法判斷故障的位置：比較感磁感應傳感器sa、sb、sc的感應電勢有效值的大??；若磁感應傳感器sc的感應電勢有效值最大，則故障相位為電纜a相；若磁感應傳感器sa的感應電勢有效值最大，則故障相位為電纜b相；若磁感應傳感器sb的感應電勢有效值最大，本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種電力電纜狀態在線監測平臺，其特征在于，所述電力電纜狀態在線監測平臺作用于多相電力電纜，所述多相電力電纜包括：電纜A相、電纜B相和電纜C相；所述電力電纜狀態在線監測平臺包括：磁感應傳感器模塊、數據處理單元、串行輸出端口、LoRa模塊、中繼服務器和接收終端；所述磁感應傳感器模塊包括分別與所述數據處理單元電連接的A相磁感應傳感器模塊Sa、B相磁感應傳感器模塊Sb和C相磁感應傳感器模塊Sc；所述A相磁感應傳感器模塊Sa用于安裝于所述纜A相的纜芯外層，以采集所述電纜A相的感應電動勢Ea；所述B相磁感應傳感器模塊Sb用于安裝于所述纜B相的纜芯外層，以采集所述電纜B相的感應電動勢Eb；所述C相磁感應傳感器模塊Sc用于安裝于所述纜C相的纜芯外層，以采集所述電纜C相的感應電動勢Ec；所述數據處理單元用于根據Ea、Eb和Ec計算所述多相電力電纜各檢測點的特征參數，并根據所述特征參數結合故障識別算法，提供電纜運行狀態評價，為所述串行輸出端口輸出電力電纜運行數據；所述串行輸出端口分別與數據處理單元和LoRa模塊連接；且所述串行輸出端口用于將數據處理單元計算完成后的數據傳輸給所述LoRa模塊；所述
2.根據權利要求1所述的電力電纜狀態在線監測平臺，其特征在于，所述電力電纜狀態在線監測平臺還包括電源單元，所述電源單元分別與所述數據處理單元、LoRa模塊和串行輸出端口電連接，用于給所述數據處理單元和串行輸出端口供電；所述串行輸出端口與所述LoRa模塊無線連接。
3.根據權利要求2所述的電力電纜狀態在線監測平臺，其特征在于，所述多相電力電纜包括：還包括電纜D相,所述磁感應傳感器模塊包括分別與所述數據處理單元電連接的D相磁感應傳感器模塊Sd。
4.根據權利要求3所述的電力電纜狀態在線監測平臺，其特征在于，所述A相磁感應傳感器模塊Sa安裝于所述纜A相的纜芯外層時，所述A相磁感應傳感器模塊Sa與所述纜A相的纜芯保持固定角度；所述B相磁感應傳感器模塊Sb安裝于所述纜B相的纜芯外層時，所述B相磁感應傳感器模塊Sb與所述纜B相的纜芯保持固定角度；所述C相磁感應傳感器模塊Sc安裝于所述纜C相的纜芯外層時，所述C相磁感應傳感器模塊Sc與所述纜C相的纜芯保持固定角度。
5.一種電力電纜故障數據識別方法，其特征在于，包括：根據1-4任一項所述的電力電纜狀態在線監測平臺采集的數據，并結合所述多相電力電纜正常使用時的數據和預設的程度系數，判斷所述多相電力電纜的故障類型和故障的位置；所述故障的類型包括：相間短路、單相接地短路、不平衡故障和斷相故障；所述故障的位置為所述多相電力電纜中的任一相。
6.根據權利要求5的電力電纜故障數據識別方法，其特征在于，包括如下步驟：
7.根據權利要求6的電力電纜故障數據識別方法，其特征在于，所述預設程度系數為k1、k2、k3；根據如下方法判斷故障類型：
8.根據權利要求7的電力電纜故障數據識別方法，其特征在于，當判定電力電纜為發生相間短路故障時，通過如下方法判斷故障的位置：比較磁感應傳感器Sa、Sb、Sc的感應電勢有效值的大小，若磁感應傳感器Sb的感應電勢有效值最大，則故障相位為電纜A相和電纜B相；若磁感應傳感器Sc的感應電勢有效值最大，則故障相位為電纜B相和電纜C相；若磁感應傳感器Sa的感應電勢有效值最大，則故障相位為電纜A相和電纜C相。
9.根據權利要求7的電力電纜故障數據識別方法，其特征在于，當判定電力電纜的發生單相接地短路故障時，通過如下方法判斷故障的位置：比較感磁感應傳感器Sa、Sb、Sc的感應電勢有效值的大??；若磁感應傳感器Sc的感應電勢有效值最小，則故障相位為電纜A相；若磁感應傳感器Sa的感應電勢有效值最小，則故障相位為電纜B相；若磁感應傳感器Sb的感應電勢有效值最小，則故障相位為電纜C相。
10.根據權利要求7的電力電纜故障數據識別方法，其特征在于，當判定電力電纜發生斷相故障時，通過如下方法判斷故障的位置：比較感磁感應傳感器Sa、Sb、Sc的感應電勢有效值的大?。蝗舸鸥袘獋鞲衅鱏c的感應電勢有效值最大，則故障相位為電纜A相；若磁感應傳感器Sa的感應電勢有效值最大，則故障相位為電纜B相；若磁感應傳感器Sb的感應電勢有效值最大，則故障相位為電纜C相。
...【技術特征摘要】
1.一種電力電纜狀態在線監測平臺，其特征在于，所述電力電纜狀態在線監測平臺作用于多相電力電纜，所述多相電力電纜包括：電纜a相、電纜b相和電纜c相；所述電力電纜狀態在線監測平臺包括：磁感應傳感器模塊、數據處理單元、串行輸出端口、lora模塊、中繼服務器和接收終端；所述磁感應傳感器模塊包括分別與所述數據處理單元電連接的a相磁感應傳感器模塊sa、b相磁感應傳感器模塊sb和c相磁感應傳感器模塊sc；所述a相磁感應傳感器模塊sa用于安裝于所述纜a相的纜芯外層，以采集所述電纜a相的感應電動勢ea；所述b相磁感應傳感器模塊sb用于安裝于所述纜b相的纜芯外層，以采集所述電纜b相的感應電動勢eb；所述c相磁感應傳感器模塊sc用于安裝于所述纜c相的纜芯外層，以采集所述電纜c相的感應電動勢ec；所述數據處理單元用于根據ea、eb和ec計算所述多相電力電纜各檢測點的特征參數，并根據所述特征參數結合故障識別算法，提供電纜運行狀態評價，為所述串行輸出端口輸出電力電纜運行數據；所述串行輸出端口分別與數據處理單元和lora模塊連接；且所述串行輸出端口用于將數據處理單元計算完成后的數據傳輸給所述lora模塊；所述lora模塊分別與所述串行輸出端口和中繼服務器數據連接，且所述lora模塊用于將數據特征量發送給中繼服務器；所述中繼服務器用于收集、匯總所述lora模塊發送的數據特征量，并將信息發送至所述接收終端，經判斷出現故障信息時，將故障信息傳送至接收終端。
2.根據權利要求1所述的電力電纜狀態在線監測平臺，其特征在于，所述電力電纜狀態在線監測平臺還包括電源單元，所述電源單元分別與所述數據處理單元、lora模塊和串行輸出端口電連接，用于給所述數據處理單元和串行輸出端口供電；所述串行輸出端口與所述lora模塊無線連接。
3.根據權利要求2所述的電力電纜狀態在線監測平臺，其特征在于，所述多相電力電纜包括：還包括電纜d相,所述磁感應傳感器模塊包括分別與所述數據處理單元電連接的d相磁感應傳感器模塊sd。
4.根據權利要求3所述的電力電纜狀態在線監測平臺，其特征在于，所述a相磁感應傳感器模塊sa安裝于所述纜a相的纜芯外層時，所述a相磁感應傳感器模塊sa與所述纜a相的纜芯保持固定角度；所述b相磁感應傳感器模塊sb...
【專利技術屬性】
技術研發人員：朱亮亮，劉彪，董小順，馬強，付嘯岳，王兵，陳疆，甘志鵬，王俊，姜之棟，
申請(專利權)人：國網新疆電力有限公司烏魯木齊供電公司，
類型：發明
國別省市：
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