本发明属于电缆故障分析的,特别是涉及一种基于电缆不同故障类型综合判别方法及系统。
背景技术:
1、铁路电力供电系统电压等级有220v、10kv、35kv、27.5kv、110kv等,供电方式主要有架空线和电力电缆2种,架空线成本低,易受环境影响导致故障率高,电力电缆主要采用埋地方式,可靠性高,成本较高,发生故障之后难以排查故障点,主要故障类型主要有单相接地、两相接地、相间短路及三相短路等。
2、现有电力继电保护装置均以过流保护为主保护,失压、ct断线等辅助保护,可以迅速停电隔离故障,防止故障区间扩大,减少损失。但是现有继电保护方案只能报出保护动作报告,不能自动准确判断故障类型及故障位置。
技术实现思路
1、本发明为解决上述背景技术中存在的技术问题,提供了一种基于电缆不同故障类型综合判别方法及系统。
2、本发明采用以下技术方案:一种基于电缆不同故障类型综合判别方法,当故障发生时,所述综合判别方法包括以下步骤:
3、计算跳闸时刻的电流电压值,将所述电流电压值上传至后台数据库;并基于所述电流电压值换算得到电流电压有效值;
4、根据所述电流电压有效值判断并确定故障类型,所述故障类型至少包括:a相接地故障、ab相间短路故障和三相短路故障;
5、根据故障相电路计算故障电路阻抗x,基于所述故障电路阻抗x确定故障距离l;
6、根据所述故障距离l确定电缆的故障位置,对故障位置根据故障类型进行排查。
7、在进一步的实施例中,所述电流电压有效值采用傅里叶变换计算得到。
8、在进一步的实施例中,所述a相接地故障的判断标准如下:
9、a相的有效电流突然增加α1%及以上,a相的有效电压突然降低超α2%及以上,且b、c相的的有效电压波动范围小于α3%;α1、α2和α3均为预先设定的阈值。
10、在进一步的实施例中,ab相间短路故障的判断标准如下:
11、a相、b相的有效电流突然增加β1%及以上,且a相和b相的相位相反;β1为预先设定的阈值。
12、在进一步的实施例中,所述三相短路故障的判断标准如下:
13、a相、b相和c相的有效电流全部突然增加。
14、在进一步的实施例中,所述故障电路阻抗x的计算方式如下:
15、其中,u为计算跳闸时刻的电压值,i为计算跳闸时刻的电流值,θ为当前相位角。
16、在进一步的实施例中,所述故障距离l的计算公式如下:
17、式中,xset为设定线路的单位电抗参数。
18、一种基于电缆不同故障类型综合判别系统,用于实现如上所述的判别方法,包括:
19、第一模块,被设置为计算跳闸时刻的电流电压值,将所述电流电压值上传至后台数据库;并基于所述电流电压值换算得到电流电压有效值;
20、第二模块,被设置为根据所述电流电压有效值判断并确定故障类型,所述故障类型至少包括:a相接地故障、ab相间短路故障和三相短路故障;
21、第三模块,被设置为根据故障相电路计算故障电路阻抗x,基于所述故障电路阻抗x确定故障距离l;根据所述故障距离l确定电缆的故障位置,对故障位置根据故障类型进行排查。
22、本发明的有益效果:目前不论铁路系统还是电力系统,线路是架空线路方式,还是电缆方式供电,均配有对应的继电保护装置,将继电保护装置和后台系统增加本发明算法可以准确判断故障类型,进行故障定位,提高运维人员故障排查效率,缩短停电时间,保障电力系统安全。
1.一种基于电缆不同故障类型综合判别方法,其特征在于,当故障发生时,所述综合判别方法包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种基于电缆不同故障类型综合判别方法,其特征在于,所述电流电压有效值采用傅里叶变换计算得到。
3.根据权利要求1所述的一种基于电缆不同故障类型综合判别方法,其特征在于,所述a相接地故障的判断标准如下:
4.根据权利要求1所述的一种基于电缆不同故障类型综合判别方法,其特征在于,ab相间短路故障的判断标准如下:
5.根据权利要求1所述的一种基于电缆不同故障类型综合判别方法,其特征在于,所述三相短路故障的判断标准如下:
6.根据权利要求1所述的一种基于电缆不同故障类型综合判别方法,其特征在于,所述故障电路阻抗x的计算方式如下:
7.根据权利要求1所述的一种基于电缆不同故障类型综合判别方法,其特征在于,所述故障距离l的计算公式如下:
8.一种基于电缆不同故障类型综合判别系统,用于实现如权利要求1至7中任意一项所述的判别方法,其特征在于,包括:
