一种长电缆线路故障点查找方法与流程

1.本发明涉及线缆故障查找技术领域，特别是一种长电缆线路故障点查找方法。


背景技术：

2.随着新能源行业的发展，风电场/光伏电站对电力电缆的需求越来越大。投产较早的沿海风电场集电线路多采用电缆敷设。由于风电场风机布局存在分散性大、跨度大的特点，导致电缆线路较长，电缆中间头较多。电缆线路一旦发生故障，很难较快地查找故障点的确切位置，不能及时排除故障恢复送电，造成线路长时间停运，电场产生重大经济损失。在电力系统中，电缆故障的寻测是一个非常棘手的问题，尤其是对新能源风电场，线路长期停运将造成重大经济损失。因而尽快确定电缆故障点的位置，恢复送电往往成为一项十分紧迫的任务。


技术实现要素：

3.本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
4.鉴于上述和/或现有的电缆线路故障点查找方法中存在的问题，提出了本发明。
5.因此，本发明所要解决的问题在于提供一种长电缆线路故障点查找方法。
6.为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种长电缆线路故障点查找方法，其包括根据周围环境将路径路径信号发生器输出设置为断续或者连续；路径信号发生器输出固定频率的第一信号加在被测电缆某一项产生第二信号；利用磁电设备将所述第二信号转化为第三信号；利用信号处理器将所述第三信号放大；放大后的所述第三信号通过音频输出设备转化为声音信号；利用声音信号的变化进一步确定电缆的走向和深度。
7.作为本发明所述长电缆线路故障点查找方法的一种优选方案，其中：所述第一信号为正弦交流信号。
8.作为本发明所述长电缆线路故障点查找方法的一种优选方案，其中：所述第一信号为余弦交流信号。
9.作为本发明所述长电缆线路故障点查找方法的一种优选方案，其中：所述第二信号为磁信号。
10.作为本发明所述长电缆线路故障点查找方法的一种优选方案，其中：所述第三信号为电信号。
11.作为本发明所述长电缆线路故障点查找方法的一种优选方案，其中：所述磁电设备到达h点，所述音频输出设备转化的声音信号的响度为最小，h点正下方即为电缆的正确走向。
12.作为本发明所述长电缆线路故障点查找方法的一种优选方案，其中：所述磁电设备从h点移动至s点，所述音频输出设备转化的声音信号最小，再以s点为中心左右移动，所
述声音信号的响度均会变大，则被测电缆在该处的埋设深度为线段hs的距离。
13.作为本发明所述长电缆线路故障点查找方法的一种优选方案，其中：所述磁电设备与被测电缆走向垂直且与水平成α度角向一边移动，所述音频输出设备转化的声音信号有一个由大变小，又由小变大的过程，最小的声音信号所处的点到被测电缆的距离乘以tanα即为被测电缆在该处的埋设深度。
14.作为本发明所述长电缆线路故障点查找方法的一种优选方案，其中：在已知被测电缆有电缆中间头的情况下，先确认粗测的准确性，扩大定点范围，排除因测量不准确可能造成的故障点偏离，再对其进行故障点查找。
15.作为本发明所述长电缆线路故障点查找方法的一种优选方案，其中：在未知被测电缆有电缆中间头的情况下，先排除掉其它区域存在故障点的可能性，再对其进行故障点查找。
16.本发明有益效果为：所述长电缆线路故障点查找方法对电缆尤其是长距离的电缆线路进行查找故障点具有很好的指导作用和较强的现场操作性。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
18.图1为长电缆线路故障点查找方法的信号接b相接线图。
19.图2为长电缆线路故障点查找方法的电缆路径查找示意图。
20.图3为长电缆线路故障点查找方法的路径查找声音规律图。
具体实施方式
21.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
22.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
23.其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
24.实施例1
25.参照图1，为本发明第一个实施例，该实施例提供了一种长电缆线路故障点查找方法，长电缆线路故障点查找方法包括根据周围环境将路径信号发生器输出设置为断续或者连续；所述路径信号发生器输出固定频率的第一信号加在被测电缆某一项产生第二信号；利用磁电设备将所述第二信号转化为第三信号；利用信号处理器将所述第三信号放大；放大后的所述第三信号通过音频输出设备转化为声音信号；利用声音信号的变化进一步确定电缆的走向和深度。
26.在电缆故障精测过程中，首先有必要而且应该做的就是查找电缆正确走向。通常测试人员都不同程度地遇到过因人员变动或图纸丢失而对电缆走向不清楚的困惑，此时唯一的办法就是用仪器来作出正确判断。
27.在使用时，根据周围环境将路径信号发生器(采用现有的信号发生器，如路径仪)输出设置为连续；如图1所示连线，路径信号发生器连续输出固定频率的第一信号，所述第一信号为交流信号，如正弦交流信号或余弦交流信号等，将所述第一信号加到被测电缆某一项上，所述路径信号发生器输出固定频率的第一信号加在被测电缆某一项产生第二信号，根据电磁感应原理，在被测电缆的周围必然产生电磁波，所述第二信号可以为电磁波或者磁信号；所述磁电设备(采用现有的磁电传感器，如探棒)上设置有闭合线圈，利用磁生电，将所述第二信号转化为第三信号，所述第三信号为感应电流，再经信号处理器将所述第三信号放大后，通过音频输出设备(如耳机、音响等)将所述第三信号转化成声音信号，利用声音信号的变化进一步确定电缆的走向和深度。
28.实施例2
29.参照图1～3，为本发明第二个实施例，基于第一个实施例。
30.具体的，所述第一信号为正弦交流信号，根据麦克斯韦方程，变化的电场产生磁场，正弦交流信号的方向反复变化，可以实现电生磁。
31.进一步的，所述第二信号为磁信号，根据电磁感应原理，在被测电缆的周围必然产生磁信号。
32.优选的，所述第三信号为电信号，所述磁电设备上设置有闭合线圈，利用磁生电。
33.较佳的，所述磁电设备到达h点，所述音频输出设备转化的声音信号的响度为最小，h点正下方即为电缆的正确走向；当磁电设备沿与地面垂直的方向(即感应线圈的法线方向与地面成90
°
夹角)左右移动时，电磁感应理论认为：线圈中必然有磁力线穿过。当磁电设备到达h点时，因其法线方向与该点的场强方向垂直，通过线圈的磁力线为零，此时所述音频输出设备转化的声音信号的响度为最小。
34.进一步的，所述磁电设备从h点移动至s点，所述音频输出设备转化的声音信号最小，线圈中穿过的磁力线为0，再以s点为中心左右移动，所述声音信号的响度均会变大，则被测电缆在h点处的埋设深度为线段hs的距离。
35.具体的，所述磁电设备与被测电缆走向垂直且与水平成α度角向一边移动，所述音频输出设备转化的声音信号有一个由大变小，又由小变大的过程，最小的声音信号所处的点到被测电缆的距离乘以tanα即为被测电缆在测量点处的埋设深度；根据三角函数公式，可算出被测电缆在测量点处的埋设深度。
36.优选的，在已知被测电缆有电缆中间头的情况下，先确认粗测的准确性，扩大定点范围，排除因测量不准确可能造成的故障点偏离，再对其进行故障点查找。
37.综上所述，在使用时，在已知被测电缆有电缆中间头的情况下，先确认粗测的准确性，扩大定点范围，排除因测量不准确可能造成的故障点偏离，再对其进行故障点查找；根据周围环境将路径信号发生器输出设置为连续；路径信号发生器连续输出固定频率的正弦交流信号，根据电磁感应定律及右手螺旋法则，电缆周围的磁力线是以电缆为圆心的同心圆，磁力线上任一点的切线方向为该点的磁场方向；将正弦交流信号加到被测电缆某一项上，根据电磁感应原理，在被测电缆的周围必然产生电磁波，所述磁电设备上设置有闭合线
圈，利用磁生电，产生感应电流，再经信号处理器将感应电流放大后，通过音频输出设备(如耳机、音响等)将电信号转化成声音信号，利用声音信号的变化进一步确定电缆的走向和深度；当磁电设备沿与地面垂直的方向(即感应线圈的法线方向与地面成90
°
夹角)左右移动时，电磁感应理论认为：线圈中必然有磁力线穿过。当磁电设备到达h点时，因其法线方向与该点的场强方向垂直，通过线圈的磁力线为零，此时所述音频输出设备转化的声音信号的响度为最小；使磁电设备与被测电缆走向垂直且与水平成α度角向一边移动，所述音频输出设备转化的声音信号有一个由大变小，又由小变大的过程，最小的声音信号所处的点到被测电缆的距离乘以tanα即为被测电缆在测量点处的埋设深度，设被测电缆在测量点处的埋设深度为h，α＝45
°
，tan45
°
＝1，如图2所示，所述磁电设备从h点移动至s点，所述音频输出设备转化的声音信号最小，线圈中穿过的磁力线为0，再以s点为中心左右移动，所述声音信号的响度均会变大，则被测电缆在h点处的埋设深度h＝hs
·
tan45
°
＝hs，即线段hs的距离。
38.实施例3
39.参照图2和3，为本发明第三个实施例，其不同于前两个实施例。
40.具体的，所述第一信号为余弦交流信号，根据麦克斯韦方程，变化的电场产生磁场，余弦交流信号的方向反复变化，可以实现电生磁。
41.进一步的，在未知被测电缆有电缆中间头的情况下，先排除掉其它区域存在故障点的可能性，再对其进行故障点查找。
42.综上所述，在未知被测电缆有电缆中间头的情况下，先排除掉其它区域存在故障点的可能性，再对其进行故障点查找，根据周围环境将路径信号发生器输出设置为连续；路径信号发生器连续输出固定频率的余弦交流信号，根据电磁感应定律及右手螺旋法则，电缆周围的磁力线是以电缆为圆心的同心圆，磁力线上任一点的切线方向为该点的磁场方向；将正弦交流信号加到被测电缆某一项上，根据电磁感应原理，在被测电缆的周围必然产生电磁波，所述磁电设备上设置有闭合线圈，利用磁生电，产生感应电流，再经信号处理器将感应电流放大后，通过音频输出设备(如耳机、音响等)将电信号转化成声音信号，利用声音信号的变化进一步确定电缆的走向和深度；当磁电设备沿与地面垂直的方向(即感应线圈的法线方向与地面成90
°
夹角)左右移动时，电磁感应理论认为：线圈中必然有磁力线穿过。当磁电设备到达h点时，因其法线方向与该点的场强方向垂直，通过线圈的磁力线为零，此时所述音频输出设备转化的声音信号的响度为最小；使磁电设备与被测电缆走向垂直且与水平成α度角向一边移动，所述音频输出设备转化的声音信号有一个由大变小，又由小变大的过程，最小的声音信号所处的点到被测电缆的距离乘以tanα即为被测电缆在测量点处的埋设深度，设被测电缆在测量点处的埋设深度为h，α＝45
°
，tan45
°
＝1，如图2所示，所述磁电设备从h点移动至s点，所述音频输出设备转化的声音信号最小，线圈中穿过的磁力线为0，再以s点为中心左右移动，所述声音信号的响度均会变大，则被测电缆在h点处的埋设深度h＝hs
·
tan45
°
＝hs，即线段hs的距离。
43.应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。