一种电缆故障监测系统以及电缆故障监测方法与流程

本申请涉及电力电缆，尤其涉及一种电缆故障监测系统以及电缆故障监测方法。

背景技术：

1、随着经济的发展，各领域用电需求不断增加，高压电缆线路随之越来越多。作为电力系统的重要组成部分，电缆的安全运行关系重大。

2、为了保持城市道路的整洁美观以及提高电缆的安全性与可靠性，目前更多采用地下敷设电缆的方式，电缆一旦发生故障，很难及时发现，尤其是电缆井内的电缆发生故障时，往往需要运维人员沿电缆线路挨个掀开电缆井盖进行检查，费时费力，而且由于电缆井处于地下，内部空间黑暗狭小，还可能存在电缆被浸泡的情况，人工检查很难发现故障，这些都导致故障检修效率低下，延长了电缆停电时间，降低了供电可靠性。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请提供一种电缆故障监测系统以及电缆故障监测方法，能够实时监测电缆的运行状态，有利于运维人员及时发现电缆故障。

2、根据本申请实施例的第一方面，提供了一种电缆故障监测系统，应用于电缆井，包括：第一气体检测装置以及数据处理模块，其中，所述第一气体检测装置设置于电缆井顶部；所述第一气体检测装置与所述数据处理模块通信连接；

3、所述第一气体检测装置用于获取空气中第一气体浓度信息，所述第一气体表示喷涂于电缆绝缘层表面和/或电缆护套表面的第一物质在第一温度下发生化学反应时产生的气体，所述第一气体不溶于水且所述第一气体密度小于空气密度，所述第一温度表示电缆发生故障时的电缆温度；

4、所述数据处理模块用于接收所述第一气体浓度信息，并根据所述第一气体浓度信息进行第一分析，并将所述第一分析的分析结果发送至监控终端，所述第一分析用于识别电缆故障。

5、可选的，所述数据处理模块包括：第一处理模块以及第二处理模块，其中，

6、所述第一处理模块与所述第二处理模块通信连接；

7、所述第一处理模块用于将所述第一气体浓度与预设的第一浓度阈值进行对比，和/或用于将第一气体浓度变化率与预设的第一变化率阈值进行对比；

8、所述第二处理模块用于在所述第一气体浓度大于所述第一浓度阈值，和/或所述第一气体浓度变化率大于所述第一变化率阈值的情况下，确定所述电缆井内电缆发生故障。

9、可选的，所述系统还包括：报警模块，其中，

10、所述报警模块与所述数据处理模块通信连接；

11、所述报警模块用于在所述电缆井内电缆发生故障时，生成报警信息。

12、可选的，所述系统还包括：电流检测装置，其中，

13、所述电流检测装置设置于所述电缆井内的电缆上；

14、所述电流检测装置与所述数据处理模块通信连接；

15、所述电流检测装置用于获取所述电缆的三相电流信息；

16、所述数据处理模块还用于接收所述三相电流信息，并在所述电缆井内电缆发生故障的情况下，根据所述三相电流信息进行故障类型分析，确定所述电缆井内电缆的故障类型，并将所述故障类型发送至监控终端，所述故障类型包括单相故障、两相故障以及三相故障。

17、可选的，所述第一物质包括三聚氰胺，所述第一气体包括氮气。

18、根据本申请实施例的第二方面，提供了一种电缆故障监测方法，应用于如本申请第一方面任一项所述的电缆故障监测系统，其特征在于，包括：

19、所述第一气体检测装置获取空气中第一气体浓度信息，所述第一气体表示喷涂于电缆绝缘层表面和/或电缆护套表面的第一物质在第一温度下发生化学反应时产生的气体，所述第一气体不溶于水且所述第一气体密度小于空气密度，所述第一温度表示电缆发生故障时的电缆温度；

20、所述数据处理模块接收所述第一气体浓度信息，并根据所述第一气体浓度信息进行第一分析，所述第一分析用于识别电缆故障；

21、所述数据处理模块将所述第一分析的分析结果发送至监控终端。

22、可选的，所述根据所述第一气体浓度信息进行故障分析，包括：

23、将所述第一气体浓度与预设的第一浓度阈值进行对比，和/或将第一气体浓度变化率与预设的第一变化率阈值进行对比；

24、在所述第一气体浓度大于所述第一浓度阈值，和/或所述第一气体浓度变化率大于所述第一变化率阈值的情况下，确定所述电缆井内电缆发生故障。

25、可选的，所述方法还包括：

26、所述报警模块在所述电缆井内电缆发生故障时，生成报警信息。

27、可选的，所述方法还包括：

28、所述电流检测装置获取电缆的三相电流信息；

29、所述数据处理模块接收所述三相电流信息，并在所述电缆井内电缆发生故障的情况下，根据所述三相电流信息进行故障类型分析，确定所述电缆井内电缆的故障类型，所述故障类型包括单相故障、两相故障以及三相故障；

30、所述数据处理模块将所述故障类型发送至监控终端。

31、可选的，所述根据所述三相电流信息进行故障类型分析，包括：

32、在三相电流信息中一相电流为零，其他两相电流增大近一倍的情况下，确定所述故障类型为单相故障；

33、在三相电流信息中三相电流均为零的情况下，确定所述故障类型为两相故障或者三相故障。

34、本申请提出的技术方案，第一气体检测装置获取空气中第一气体浓度信息，所述第一气体表示喷涂于电缆绝缘层表面和/或电缆护套表面的第一物质在第一温度下发生化学反应时产生的气体，所述第一气体不溶于水且所述第一气体密度小于空气密度，所述第一温度表示电缆发生故障时的电缆温度；数据处理模块接收所述第一气体浓度信息，并根据所述第一气体浓度信息进行故障分析，并将所述故障分析的分析结果发送至监控终端。采用本申请的技术方案，能够实时监测电缆的运行状态，有利于运维人员及时发现电缆故障，减少了故障查找时间，提高了供电可靠性。而且本申请提出的技术方案适用于采用各种类型绝缘层和护套的电缆的故障监测，具有较好的适用性。

技术特征：

1.一种电缆故障监测系统，应用于电缆井，其特征在于，包括：第一气体检测装置以及数据处理模块，其中，所述第一气体检测装置设置于电缆井顶部；所述第一气体检测装置与所述数据处理模块通信连接；

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数据处理模块包括：第一处理模块以及第二处理模块，其中，

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述系统还包括：报警模块，其中，

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：电流检测装置，其中，

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一物质包括三聚氰胺，所述第一气体包括氮气。

6.一种电缆故障监测方法，应用于权利要求1-5任一项所述的电缆故障监测系统，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一气体浓度信息进行故障分析，包括：

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述根据所述三相电流信息进行故障类型分析，包括：

技术总结
本申请提供一种电缆故障监测系统以及电缆故障监测方法，该方法包括：第一气体检测装置获取空气中第一气体浓度信息，所述第一气体表示喷涂于电缆绝缘层表面和/或电缆护套表面的第一物质在第一温度下发生化学反应时产生的气体，所述第一气体不溶于水且所述第一气体密度小于空气密度，所述第一温度表示电缆发生故障时的电缆温度；数据处理模块接收所述第一气体浓度信息，并根据所述第一气体浓度信息进行故障分析，并将所述故障分析的分析结果发送至监控终端。本申请能够实时监测电缆的运行状态，有利于运维人员及时发现电缆故障，提高了供电可靠性。本申请提出的技术方案适用于采用各种类型绝缘层和护套层的电缆的故障监测，具有较好的适用性。

技术研发人员：闫志杰,王太山,郝春生,董水清,石静,田野,韩卫星,贾有为,邢凯,刁亚飞,毛亚鹏,马涛,赵翠妹,赵辰
受保护的技术使用者：国网河北省电力有限公司邯郸供电分公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16