基于环网柜的电缆分析装置及其检测方法与流程

本发明涉及电力控制技术领域，特别涉及是一种基于环网柜的电缆分析装置及其检测方法。

背景技术：

目前已经有很多环网柜能够在线监测电缆的温度状态，但是对于生成的电缆接头温度数据无法有效的利用起来，仅仅是对温度数据进行简单判断，高于一定温度后产生告警，没有根据这些数据对电力电缆健康状态的进行预估，例如分析环网柜各个间隔的电缆温度的实时和历史数据；没有对电缆的整体情况进行预判，分析电缆接头的绝缘水平，以及对环网柜电缆故障的预警。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种根据环网柜电缆温度数据分析环网柜电缆的健康状况及对环网柜电缆健康状况预估的装置以及检测方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于环网柜的电缆分析装置，在环网柜多个间隔单元的电缆连接，正常工作状态时，其特征在于：该装置包括至少一个温度传感器和电流互感器、存储器、运算器，分析模块以及后台管理系统，所述温度传感器设置在环网柜与电缆接头处通过无线或有线传输，所述存储器为云端设置或本地设置，所述运算器用于计算以及分析温度传感器上报的数据信息，所述后台管理系统用于监测以及异常事件报送。

本发明还公开了基于环网柜的电缆分析装置的检测方法，该方法包括以下步骤：

s1:通过温度传感器获取环网柜环境温度tx以及各个电缆接头的温度tn以及电流in的数据信息，每间隔一定时间，如15min，30min，记录一次，并上报存储，

s2：运算器计算环网柜各间隔的相对温度，

以实时状态下的环网柜的环境温度为参考值tx，相对温度yn为电缆接头处温度tn与所述参考值tx之间的差值的绝对值；

s3:电流互感器获取各间隔的电流大小in，同时在初始化时记录各间隔单元之间的电缆的截面面积an，由运算器中构建的模型计算电缆发热量，以及电缆发热量的变化率cn；

s4:运算器计算电流大小大于0的间隔单元的当天变化率cn

s5:分析模块将其中一个间隔单元的变化率cn与不包括该间隔单元的变化率的其他间隔单元变化率的平均值ci，求差值与环网柜所承受的最大负载kn比对，

若cn-ci＞kn，则进入s6，

若cn-ci＜kn,则进入s7；

s6：判断cn-ci>n*kn的所述间隔单元局部放电量pn是否超过限值ln，n∈整数，

若超过则判断出该间隔单元的电缆存在安全隐患，报送异常事件至后台管理系统柜；

s7：记录环网柜中每个间隔单元每天的cnd值，再根据最小二乘法计算出每个环网间隔前一周、前一月、前三月cn的变化率rn，rn=∑(cnd-cn（d-1）)/d，其中，d为天数；

当rn变化率为>rp时，判断出该环网柜间隔单元的电缆存在安全隐患，报送异常事件至后台管理系统。

优选地，在步骤s3中，当天温度变化率的模型为cn=∑(yn/qn-yn-1/qn-1)；

优选地，在步骤s2中，将环网柜各个间隔的电流数据设为i1、i2、…、in,环网柜各间隔电缆的截面面积为a1、a2、…、an，计算电缆发热量的公式q=ρ*i*i/a(w/m)，电缆的发热量qn=in*in/an，ρ为铜的电导率。

优选地，其中an、kn、ln出厂设置时的规格参数。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）分析环网柜各个间隔的电缆温度变化信息的实时和历史数据，分析电缆接头的绝缘水平，及时对环网柜电缆安全隐患提出预警。

（2）通过滤除环境温度及负荷电流对电缆温度的影响，并且结合电缆的局部放电量，多方位判据综合判断环网柜电缆接头的健康状态。

（3）通过比较环网柜各个间隔的电缆接口温度变化情况，滤除实际环境的干扰，判断更加准确。

附图说明

图1为本发明的监测设备结构关系图。

具体实施方式

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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本实施例提供了一种基于环网柜的电缆分析装置，在环网柜多个间隔单元的电缆连接，正常工作状态时，其特征在于：该装置包括至少一个温度传感器和电流互感器、存储器、运算器，分析模块以及后台管理系统，所述温度传感器设置在环网柜与电缆接头处通过无线或有线传输，所述存储器为云端设置或本地设置，所述运算器用于计算以及分析温度传感器上报的数据信息，所述后台管理系统用于监测以及异常事件报送。

本实施例提供了基于环网柜的电缆分析装置的检测方法，该方法包括以下步骤：

s1:通过温度传感器获取环网柜环境温度tx以及各个电缆接头的温度tn以及电流in的数据信息，每间隔一定时间记录一次，并上报存储，

s2：运算器计算环网柜各间隔的相对温度，

以实时状态下的环网柜的环境温度为参考值tx，求相对温度yn为电缆接头处温度tn与所述参考值tx之间的差值的绝对值；

s3:电流互感器获取各间隔的电流大小in，同时在初始化时记录各间隔单元之间的电缆的截面面积an，由运算器中构建的模型计算电缆发热量，以及电缆发热量的变化率cn；

s4:运算器计算电流大小大于0的间隔单元的当天变化率cn

s5:分析模块将其中一个间隔单元的变化率cn与不包括该间隔单元的变化率的其他间隔单元变化率的平均值ci，求差值与环网柜所承受的最大负载kn比对，

若cn-ci＞kn，则进入s6，

若cn-ci＜kn,则进入s7；

s6：判断cn-ci>n*kn的所述间隔单元局部放电量pn是否超过限值ln，n∈整数。

若超过则判断出该间隔单元的电缆存在安全隐患，报送异常事件至后台管理系统柜；

s7：记录环网柜中每个间隔单元每天的cnd值，再根据最小二乘法计算出每个环网间隔前一周、前一月、前三月cn的变化率rn，rn=∑(cnd-cn（d-1）)/d，其中，d为天数；

当rn变化率为>rp时，判断出该环网柜间隔单元的电缆存在安全隐患，报送异常事件至后台管理系统。

在步骤s3中，当天温度变化率的模型为cn=∑(yn/qn-yn-1/qn-1)；

在步骤s3中，将环网柜各个间隔单元的电流数据设为i1、i2、…、in,环网柜各间隔电缆的截面面积为a1、a2、…、an，计算电缆发热量的公式q=ρ*i*i/a(w/m)，电缆的发热量qn=in*in/an，ρ为铜的电导率。

其中an、kn、ln为出厂设置时的规格参数。

实施例2

如图1所示，本实施例提供了基于环网柜的电缆分析装置的检测方法,运算器与比对模块的具体运算过程如下：

s1:环网柜内采集间隔单元1～间隔单元6的电缆接头温度t1、t2、t3、t4、t5、t6，环网柜温度tx,每隔15分钟计算并存储一次该数据。

s2:采集间隔1~间隔6的负荷电流信息i1、i2、i3、i4、i5、i6，每隔15分钟计算并存储一次该数据。假设i6=0；

s3:计算间隔单元1~间隔单元5的电缆发热量q1、q2、q3、q4、q5，间隔单元6因电流为0不参与计算。

s4:计算间隔单元1~间隔单元5当天的温度变化率c1、c2、c3、c4、c5；

s5:设定相对温度变化率限值为kn，当（c1-c2）+（c1-c3）+（c1-c4）+（c1-c5）>5*kn时，读取当前的局部放电量p1，当p1超过限值l1时，间隔1的电缆存在安全隐患，需要及时检修。

s6:计算间隔单元1~间隔单元5三个月的cn变化率r1、r2、r3、r4、r5，若r1>rp，则间隔存在安全隐患，需要及时检修。

进一步地，本发明实施例还提供一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时上述实施例中方法的步骤。

以上参照示出根据本申请实施例的方法、装置（系统）和/或计算机程序产品的框图和/或流程图描述本申请。应理解，可以通过计算机程序指令来实现框图和/或流程图的一个块以及框图和/或流程图的块的组合。可以将这些计算机程序指令提供给通用计算机、专用计算机的处理器和/或其它可编程数据处理装置，以产生机器，使得经由计算机处理器和/或其它可编程数据处理装置执行的指令创建用于实现框图和/或流程图块中所指定的功能/动作的方法。

相应地，还可以用硬件和/或软件（包括固件、驻留软件、微码等）来实施本申请。更进一步地，本申请可以采取计算机可使用或计算机可读存储介质上的计算机程序产品的形式，其具有在介质中实现的计算机可使用或计算机可读程序代码，以由指令执行系统来使用或结合指令执行系统而使用。在本申请上下文中，计算机可使用或计算机可读介质可以是任意介质，其可以包含、存储、通信、传输或传送程序，以由指令执行系统、装置或设备使用，或结合指令执行系统、装置或设备使用。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。