一种基于电缆不同故障类型综合判别方法及系统与流程

    技术2026-06-18  14


    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。



    技术特征:

    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:


    技术总结
    本发明公开了一种基于电缆不同故障类型综合判别方法及系统,属于电缆故障分析的技术领域。包括: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;根据所述电流电压有效值判断并确定故障类型;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。准确判别出故障类型,再根据电抗法计算出故障距离,供电力系统运维人员快速排查故障点进行处理,极大的减少故障停电时间。

    技术研发人员:钟滨,马永波,陈平,吴玉翔,邢挺,张立著
    受保护的技术使用者:南京恒星自动化设备有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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