電纜線芯故障檢修時(shí)感應(yīng)過電壓和過電流的檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電力電纜技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電纜線芯故障檢修時(shí)感應(yīng)過電壓和 過電流的檢測方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國GDP的連續(xù)快速增長，人民生活水平的逐年提高，城市建設(shè)的規(guī)模和建 設(shè)標(biāo)準(zhǔn)也在不斷提高，架空輸電線路在城市中架設(shè)時(shí)，越來越凸顯出不可避免的缺點(diǎn)，比如 說，桿塔及基礎(chǔ)占地面積大，線路走廊寬，導(dǎo)線電暈噪音大，不美觀即所謂視覺污染的一系 列問題，總之與城市建設(shè)極不協(xié)調(diào)。目前全國大中城市的IOkV及以下電纜，已經(jīng)基本上進(jìn) 行了入地改造，隨著城市建設(shè)得進(jìn)一步加快，IlOkV及以上電壓等級(jí)的城市樞紐變電站，其 進(jìn)出線電纜化程度也必然會(huì)越來越高，高電壓等級(jí)的單芯交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜必然將 大量采用，而高壓單芯電纜在正常運(yùn)行以及事故時(shí)，均會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電壓，特別是事故情況 時(shí)，會(huì)對電纜產(chǎn)生極大的危害，這就要求我們對電纜的感應(yīng)過電壓的計(jì)算要有充分的認(rèn)識(shí) 和了解，以保證電纜線路的安全穩(wěn)定運(yùn)行，以及運(yùn)行維護(hù)人員的人身安全。
[0003] 由于在檢修時(shí)，切斷點(diǎn)與接地點(diǎn)之間的電纜長度會(huì)很長，由于電纜線芯并不像護(hù) 層經(jīng)過交叉互聯(lián)可以將感應(yīng)電壓限制在安全范圍內(nèi)，所以對于線芯的感應(yīng)電壓的計(jì)算就必 須考慮切斷點(diǎn)與接地點(diǎn)之間電纜的敷設(shè)方式、排列方式以及周圍高壓架空線的布置和隧道 內(nèi)電纜的回路數(shù)。例如一段長5公里的電纜線路停電檢修時(shí)，切斷點(diǎn)a距離兩端接地點(diǎn)A，B 之間的距離分別為2公里和3公里，那么在Aa這一段需要根據(jù)電纜的敷設(shè)方式分段計(jì)算感 應(yīng)電壓，假設(shè)直埋段為l〇〇〇m，電纜溝段400m，隧道段為600m，在分段計(jì)算感應(yīng)電壓的同時(shí) 要考慮包括高壓架空線在內(nèi)的所有可能影響該段感應(yīng)電壓的線路。經(jīng)過分段計(jì)算后，我們 即可將每一段的感應(yīng)電壓疊加得到切斷點(diǎn)處感應(yīng)電壓的大小，并判斷是否超出安全值。同 理可以算出aB段的感應(yīng)電壓大小。除此之外，在切斷之前或在駁接之后，整條電纜線路處 于兩端接地的狀態(tài)時(shí)，此時(shí)由于電纜和大地形成一個(gè)閉合回路，感應(yīng)電壓會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)環(huán)流， 此時(shí)的感應(yīng)電壓的計(jì)算，需要結(jié)合電纜的等值電路進(jìn)行計(jì)算。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供一種電纜線芯故障檢修時(shí)感 應(yīng)過電壓和過電流的檢測方法，該方法根據(jù)被檢修電纜的敷設(shè)方式和接地方式計(jì)算出正常 運(yùn)行電纜以及超高壓架空線（電壓等級(jí)在500KV及以上的架空線）對電纜線芯產(chǎn)生的感應(yīng) 電壓和感應(yīng)電流，以判斷出感應(yīng)過電壓和感應(yīng)過電流，給予檢修人員相關(guān)的檢修建議，避免 所產(chǎn)生的感應(yīng)過電壓可能會(huì)對檢修人員的人身造成傷害。
[0005] 本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種電纜線芯故障檢修時(shí)感應(yīng)過電壓和過 電流的檢測方法，步驟如下：
[0006] S1、根據(jù)被檢修的電纜確定電纜的相關(guān)參數(shù)及電纜集中參數(shù)的等值電路；
[0007] S2、確定被檢測電纜的接地方式，并且測量正常運(yùn)行電纜的實(shí)際電壓和電流，生成 正常運(yùn)行中的電纜的實(shí)際電壓和電流矩陣；
[0008] S3、判斷被檢修電纜敷設(shè)方式，將被檢修的電纜依據(jù)敷設(shè)方式進(jìn)行分段，針對各敷 設(shè)分段的被檢修電纜進(jìn)行以下處理：首先計(jì)算每根處于正常運(yùn)行的電纜和被檢修電纜之間 的線芯距離，然后根據(jù)被檢測電纜的接地方式選擇互感計(jì)算公式，利用互感計(jì)算公式計(jì)算 出每根處于正常運(yùn)行狀態(tài)的電纜和被檢修電纜之間的互感，并且生成互感矩陣；
[0009] S4、根據(jù)步驟S3獲取到的互感矩陣，利用感應(yīng)電壓和感應(yīng)電流計(jì)算公式計(jì)算出各 正常運(yùn)行電纜對被檢修電纜產(chǎn)生的位于電纜縱向的感應(yīng)電壓和感應(yīng)電流；
[0010] S5、疊加各個(gè)正常運(yùn)行電纜對被檢修電纜產(chǎn)生的位于電纜縱向的電磁感應(yīng)電壓， 得到疊加后的結(jié)果作為被檢修電纜縱向的感應(yīng)電壓；疊加各個(gè)正常運(yùn)行電纜對被檢修電纜 產(chǎn)生的位于電纜縱向的感應(yīng)電流，得到疊加后的結(jié)果作為被檢修電纜縱向感應(yīng)電流；將每 一敷設(shè)分段被檢修電纜的縱向電磁感應(yīng)電壓、電流分別按向量進(jìn)行疊加，得到被檢修電纜 檢修點(diǎn)處的縱向感應(yīng)電壓和感應(yīng)電流；
[0011] S6、將步驟S5中得到的被檢修電纜檢修點(diǎn)處縱向感應(yīng)電壓和感應(yīng)電流與安全標(biāo) 準(zhǔn)進(jìn)行比較，將超過安全標(biāo)準(zhǔn)的被檢修電纜檢修點(diǎn)處縱向感應(yīng)電壓和感應(yīng)電流判定為電纜 縱向感應(yīng)過電壓和感應(yīng)過電流。
[0012] 優(yōu)選的，還包括以下步驟：
[0013] S7、判斷被檢修電纜周圍是否有超高壓架空線，若有，則測量超高壓架空線的實(shí)際 電壓以及超高壓架空線的對地高度，然后計(jì)算超高壓架空線自身的麥克斯韋系數(shù)P ii，并且 將其轉(zhuǎn)換為自身的對地電容Cii;
[0014] S8、測量并計(jì)算超高壓架空線和被檢修電纜之間的距離Dij以及它們之間的鏡像 距離Di/，然后根據(jù)超高壓架空線和被檢修電纜之間的距離D ij以及它們之間的鏡像距離 Di/生成各超高壓架空線和被檢修電纜之間的麥克斯韋系數(shù)，并且生成對應(yīng)的麥克斯韋系 數(shù)矩陣[P];根據(jù)麥克斯韋系數(shù)矩陣[P]計(jì)算各超高壓架空線和被檢修電纜之間的互電容， 并且生成對應(yīng)互電容矩陣；
[0015] S9、根據(jù)步驟S8得到的互電容矩陣、被檢修電纜的自電容以及超高壓架空線的實(shí) 際電壓計(jì)算出各超高壓架空線對被檢修電纜產(chǎn)生的位于被檢修電纜橫向的靜電感應(yīng)電壓， 疊加各超高壓架空線對被檢修電纜產(chǎn)生的位于電纜橫向的靜電感應(yīng)電壓，得到疊加后的結(jié) 果作為被檢修電纜橫向感應(yīng)電壓；
[0016] S10、將步驟S9中得到的電纜橫向感應(yīng)電壓和安全標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，將超過安全標(biāo) 準(zhǔn)的電纜橫向感應(yīng)電壓判定為電纜橫向感應(yīng)過電壓。
[0017] 更進(jìn)一步的，所述被檢測電纜的接地方式為被檢修線纜兩端懸空、被檢修電纜一 端接地及一端懸空或被檢修電纜兩端接地。
[0018] 更進(jìn)一步的，當(dāng)所述被檢測電纜的接地方式為被檢修線纜一端接地及一端懸空 時(shí)，所述步驟S3中選擇的互感計(jì)算公式為：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 電纜線芯故障檢修時(shí)感應(yīng)過電壓和過電流的檢測方法，其特征在于，步驟如下： 51、 根據(jù)被檢修的電纜確定電纜的相關(guān)參數(shù)及電纜集中參數(shù)的等值電路； 52、 確定被檢測電纜的接地方式，并且測量正常運(yùn)行電纜的實(shí)際電壓和電流，生成正常 運(yùn)行中的電纜的實(shí)際電壓和電流矩陣； 53、 判斷被檢修電纜敷設(shè)方式，將被檢修的電纜依據(jù)敷設(shè)方式進(jìn)行分段，針對各敷設(shè)分 段的被檢修電纜進(jìn)行以下處理：首先計(jì)算每根處于正常運(yùn)行的電纜和被檢修電纜之間的線 芯距離，然后根據(jù)被檢測電纜的接地方式選擇互感計(jì)算公式，利用互感計(jì)算公式計(jì)算出每 根處于正常運(yùn)行的電纜和被檢修電纜之間的互感，并且生成互感矩陣； 54、 根據(jù)步驟S3獲取到的互感矩陣，利用感應(yīng)電壓和感應(yīng)電流計(jì)算公式計(jì)算出各正常 運(yùn)行電纜對被檢修電纜產(chǎn)生的位于電纜縱向的感應(yīng)電壓和感應(yīng)電流； 55、 疊加各個(gè)正常運(yùn)行電纜對被檢修電纜產(chǎn)生的位于電纜縱向的感應(yīng)電壓，得到疊加 后的結(jié)果作為被檢修電纜縱向的感應(yīng)電壓；疊加各個(gè)正常運(yùn)行電纜對被檢修電纜產(chǎn)生的位 于電纜縱向的感應(yīng)電流，得到疊加后的結(jié)果作為被檢修電纜縱向感應(yīng)電流；將每一敷設(shè)分 段被檢修電纜的縱向電磁感應(yīng)電壓、電流分別按向量進(jìn)行疊加，得到被檢修電纜檢修點(diǎn)處 的縱向感應(yīng)電壓和感應(yīng)電流； 56、 將步驟S5中得到的被檢修電纜檢修點(diǎn)處縱向感應(yīng)電壓和感應(yīng)電流與安全標(biāo)準(zhǔn)進(jìn) 行比較，將超過安全標(biāo)準(zhǔn)的被檢修電纜檢修點(diǎn)處縱向感應(yīng)電壓和感應(yīng)電流判定為電纜縱向 感應(yīng)過電壓和感應(yīng)過電流。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電纜線芯故障檢修時(shí)感應(yīng)過電壓和過電流的檢測方法，其特 征在于，還包括以下步驟： 57、 判斷被檢修電纜周圍是否有超高壓架空線，若是，則測量超高壓架空線的實(shí)際電壓 以及超高壓架空線的對地高度，然后計(jì)算超高壓架空線自身的麥克斯韋系數(shù)P ii，并且將其 轉(zhuǎn)換為自身的對地電容Cii; 58、 測量超高壓架空線和被檢修電纜之間的距離Dij以及它們之間的鏡像距離D J，然 后根