一种变电站二次电缆故障检测方法与流程

1.本发明属于多芯线缆检测技术领域。


背景技术：

2.变电站二次系统中的二次电缆是电力系统保护与控制系统的重要组成部分。二次电缆的故障会造成二次系统的局部失效，二次侧电缆线路保有量大，因此一旦发生故障，就会导致故障排查困难且恢复时间长。目前，电缆故障检测多针对长距离的单芯电缆方面，对于距离短的多芯二次电缆的故障检测，采用传统的单端行波检测方法时，具有检测死区过大、检测过程重复繁琐等问题。


技术实现要素：

3.本发明是为了解决对于距离短的多芯二次电缆的故障检测，采用传统的单端行波检测方法时，具有检测死区过大、检测过程重复繁琐的问题，现提供一种变电站二次电缆故障检测方法。
4.一种变电站二次电缆故障检测方法，该方法具体为：
5.从被测二次电缆的一端向其每根单芯线缆2中注入发射脉冲，逐步调节每根单芯线缆2上的发射脉冲至不同的脉冲宽度、脉冲间隔和脉冲幅值，然后实时检测二次电缆中每根单芯线缆2上的返回脉冲；
6.当返回脉冲与发射脉冲的极性相同，且所有单芯线缆2上的返回脉冲幅值均小于发射脉冲幅值时，则被测二次电缆正常；
7.当返回脉冲与发射脉冲的极性相同，且有单芯线缆2上的返回脉冲幅值大于等于发射脉冲幅值时，则该单芯线缆2出现断路故障；
8.当有单芯线缆2上的返回脉冲与发射脉冲的极性相反时，则该单芯线缆2出现短路故障。
9.进一步的，上述脉冲宽度的调节范围为100ns～1ms，脉冲间隔的调节范围为1μs～1ms，脉冲幅值的调节范围为48v～100v。
10.进一步的，上述脉冲宽度的调节方法为：脉冲宽度的起始值为1ms，以100ns为宽度调节步长，逐步减小脉冲宽度至100ns。
11.进一步的，上述脉冲间隔的调节方法为：脉冲间隔的起始值为1μs，以1ms为间隔调节步长，逐步增加脉冲间隔至1ms。
12.进一步的，上述脉冲幅值的调节方法为：脉冲幅值的起始值为48v，以1v为幅值调节步长，逐步增加脉冲间幅值至100v。
13.进一步的，健康线缆中，发射脉冲与返回脉冲之间的时间间隔至少为10ns，发射脉冲的脉冲幅值至少大于返回脉冲的脉冲幅值1v。
14.进一步的，被测二次电缆的所有单芯线缆2一端短接，每根单芯线缆2的另一端均串联有一个电阻。
15.进一步的，上述注入脉冲为直流矩形脉冲。
16.进一步的，利用脉冲检测装置3实时检测二次电缆中每根单芯线缆2上的返回脉冲，脉冲检测装置3包括多个检测探头，每个检测探头均与一根单芯线缆2相连。
17.进一步的，被测二次电缆正常的状态为：各单芯线缆2的返回脉冲幅值小于发射脉冲，且两两单芯线缆2返回脉冲波头差值小于10ns；
18.单芯线缆2出现断路故障的状态为：返回脉冲幅值大于等于发射脉冲幅值，并且该单芯线缆2上的返回脉冲与其他单芯线缆2上的返回脉冲波头差值大于10ns。
19.通过本发明所述的一种变电站二次电缆故障检测方法，对变电站多芯二次电缆注入脉冲宽度、脉冲幅值和脉冲间隔可调的矩形直流脉冲，然后通过检测各芯上的返回脉冲特征对二次电缆进行故障判别。相对于传统电缆故障检测方法，本发明所述的检测方法易于实现且试验方法灵活，能够在日常维护和故障排查时，对多芯二次电缆进行高效、快捷和准确的检测。
附图说明
20.图1为本发明所提出的一种变电站二次电缆故障检测方法的各装置连接图；
21.图2为本发明所提出的一种变电站二次电缆故障检测方法的检测流程图。
具体实施方式
22.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
23.具体实施方式一：参照图1和图2具体说明本实施方式，本实施方式所述的一种变电站二次电缆故障检测方法，该方法具体为：
24.如图1所示，将被测二次电缆的所有单芯线缆2一端短接，作为被测二次电缆的脉冲注入端。将脉冲注入端连接到脉冲发生装置4中，利用脉冲发生装置4向被测二次电缆注入直流矩形脉冲。被测二次电缆的另一端接入电阻盒1，使得每根单芯线缆2的另一端均串联有一个电阻。脉冲检测装置3包括多个检测探头，将每个检测探头均与一根单芯线缆2相连。
25.调整每根单芯线缆2上的发射脉冲，使发射脉冲与返回脉冲之间的时间间隔至少为10ns；发射脉冲的脉冲幅值至少大于返回脉冲的脉冲幅值1v。逐步调节每根单芯线缆2上的发射脉冲至不同的脉冲宽度、脉冲间隔和脉冲幅值。具体的，脉冲宽度的起始值为1ms，以100ns为宽度调节步长，逐步减小脉冲宽度至100ns。脉冲间隔的起始值为1μs，以1ms为间隔调节步长，逐步增加脉冲间隔至1ms。脉冲幅值的起始值为48v，以1v为幅值调节步长，逐步增加脉冲间幅值至100v。
26.在以上调整过程中，利用脉冲检测装置3实时检测二次电缆中每根单芯线缆2上的返回脉冲。
27.当返回脉冲与发射脉冲的极性相同，且所有单芯线缆2上的返回脉冲幅值均小于
发射脉冲幅值时，则被测二次电缆正常。具体的，正常状态为：各单芯线缆2的返回脉冲幅值小于发射脉冲，且两两单芯线缆2返回脉冲波头差值小于10ns。
28.当返回脉冲与发射脉冲的极性相同，且有单芯线缆2上的返回脉冲幅值大于等于发射脉冲幅值时，则该单芯线缆2出现断路故障。具体的，单芯线缆2出现断路故障的状态为：返回脉冲幅值大于等于发射脉冲幅值，并且该单芯线缆2上的返回脉冲与其他单芯线缆2上的返回脉冲波头差值大于10ns。
29.当有单芯线缆2上的返回脉冲与发射脉冲的极性相反时，则该单芯线缆2出现短路故障。本实施方式涉及变电站二次电缆的故障检测方法，该方法以二次电缆为检测对象，通过对被测二次电缆的多芯线缆同时注入脉冲，对被测二次电缆各芯线缆进行返回脉冲测量，对测量的返回脉冲和注入脉冲对比分析，得到二次电缆的各芯线缆的故障情况。
30.应用本实施方式所述的方法能够对多芯二次电缆快速检测，无需对多芯线缆分别检测，提高了二次线缆的故障排查效率和故障类型识别。本实施方式易于实现，操作简单。
31.虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其它所述实施例中。


技术特征：
1.一种变电站二次电缆故障检测方法，其特征在于，该方法具体为：从被测二次电缆的一端向其每根单芯线缆(2)中注入发射脉冲，逐步调节每根单芯线缆(2)上的发射脉冲至不同的脉冲宽度、脉冲间隔和脉冲幅值，然后实时检测二次电缆中每根单芯线缆(2)上的返回脉冲；当返回脉冲与发射脉冲的极性相同，且所有单芯线缆(2)上的返回脉冲幅值均小于发射脉冲幅值时，则被测二次电缆正常；当返回脉冲与发射脉冲的极性相同，且有单芯线缆(2)上的返回脉冲幅值大于等于发射脉冲幅值时，则该单芯线缆(2)出现断路故障；当有单芯线缆(2)上的返回脉冲与发射脉冲的极性相反时，则该单芯线缆(2)出现短路故障。2.根据权利要求1所述的一种变电站二次电缆故障检测方法，其特征在于，脉冲宽度的调节范围为100ns～1ms，脉冲间隔的调节范围为1μs～1ms，脉冲幅值的调节范围为48v～100v。3.根据权利要求2所述的一种变电站二次电缆故障检测方法，其特征在于，脉冲宽度的调节方法为：脉冲宽度的起始值为1ms，以100ns为宽度调节步长，逐步减小脉冲宽度至100ns。4.根据权利要求3所述的一种变电站二次电缆故障检测方法，其特征在于，脉冲间隔的调节方法为：脉冲间隔的起始值为1μs，以1ms为间隔调节步长，逐步增加脉冲间隔至1ms。5.根据权利要求4所述的一种变电站二次电缆故障检测方法，其特征在于，脉冲幅值的调节方法为：脉冲幅值的起始值为48v，以1v为幅值调节步长，逐步增加脉冲间幅值至100v。6.根据权利要求5所述的一种变电站二次电缆故障检测方法，其特征在于，健康线缆中，发射脉冲与返回脉冲之间的时间间隔至少为10ns，发射脉冲的脉冲幅值至少大于返回脉冲的脉冲幅值1v。7.根据权利要求1、2、3、4、5或6所述的一种变电站二次电缆故障检测方法，其特征在于，被测二次电缆的所有单芯线缆(2)一端短接，每根单芯线缆(2)的另一端均串联有一个电阻。8.根据权利要求1、2、3、4、5或6所述的一种变电站二次电缆故障检测方法，其特征在于，所述注入脉冲为直流矩形脉冲。9.根据权利要求1、2、3、4、5或6所述的一种变电站二次电缆故障检测方法，其特征在于，利用脉冲检测装置(3)实时检测二次电缆中每根单芯线缆(2)上的返回脉冲，脉冲检测装置(3)包括多个检测探头，每个检测探头均与一根单芯线缆(2)相连。10.根据权利要求1、2、3、4、5或6所述的一种变电站二次电缆故障检测方法，其特征在于，被测二次电缆正常的状态为：各单芯线缆(2)的返回脉冲幅值小于发射脉冲，且两两单芯线缆(2)返回脉冲波头差值小于10ns；单芯线缆(2)出现断路故障的状态为：返回脉冲幅值大于等于发射脉冲幅值，并且该单芯线缆(2)上的返回脉冲与其他单芯线缆(2)上的返回脉冲波头差值大于10ns。

技术总结
一种变电站二次电缆故障检测方法，涉及多芯线缆检测技术领域。本发明是为了解决采用传统的单端行波对多芯二次电缆检测时，具有检测死区过大、检测过程重复繁琐的问题。本发明从被测二次电缆的一端向其每根单芯线缆中注入发射脉冲，逐步调节每根单芯线缆上的发射脉冲至不同的脉冲宽度、脉冲间隔和脉冲幅值，然后实时检测二次电缆中每根单芯线缆上的返回脉冲；当返回脉冲与发射脉冲的极性相同，且所有单芯线缆上的返回脉冲幅值均小于发射脉冲幅值时，则被测二次电缆正常；有单芯线缆上的返回脉冲幅值大于等于发射脉冲幅值时，则该单芯线缆出现断路故障；当有单芯线缆上的返回脉冲与发射脉冲的极性相反时，则该单芯线缆出现短路故障。路故障。路故障。


技术研发人员：刘娟根 褚建光 于瑶章 荆玉智
受保护的技术使用者：国网山西省电力公司阳泉供电公司
技术研发日：2022.06.01
技术公布日：2022/9/6