[发明专利]基于环流测量的单芯电力电缆护套接地故障检测系统及方法

权利要求书

1.一种基于环流测量的单芯电力电缆护套接地故障检测系统，包括a、b、c三相，其特征在于：a、b、c三相上分别设置多个护套，a、b、c三相的首端和末端接地，a、b、c三相的相邻护套通过引出线交叉互联，相邻护套引出线和铜端子之间串联电力开关设备后接地。

2.根据权利要求1所述的基于环流测量的单芯电力电缆护套接地故障检测系统，其特征在于：所述的a、b、c三相的末端分别通过开关（k_a3）、开关（k_b3）、开关（k_c3）接地。

3.根据权利要求1所述的基于环流测量的单芯电力电缆护套接地故障检测系统，其特征在于：所述的a相护套包括护套（l_a1）、护套（l_a2）和护套（l_a3），b相护套包括护套（l_b1）、护套（l_b2）和护套（l_b3），c相护套包括护套（l_c1）、护套（l_c2）和护套（l_c3），a相护套（l_a1）的引出线与b相护套（l_b2）的引出线连接，a相护套（l_a1）的引出线通过开关（k_b1）和铜端子串联后接地，b相护套（l_b1）的引出线与c相护套护套（l_c2）的引出线连接，b相护套（l_b1）的引出线通过开关（k_c1）和铜端子串联后接地，c相护套（l_c1）的引出线与a相护套（l_a1）的引出线连接，c相护套（l_c1）的引出线通过开关（k_a1）和铜端子串联后接地。

4.一种基于环流测量的单芯电力电缆护套接地故障检测方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一，对两端直接接地和交叉互联接地方式下的电缆的一端直接接地箱做如下处理：在电缆护套引出线和接线箱铜端子间串联电力开关类设备，平时开关闭合，护套在此可靠接地，当检测单芯电力电缆护套接地故障时，断开所有开关，护套引出线在此悬空，对单端接地方式下的电缆不做类似处理；

步骤二，对所有交叉互联保护接地箱做如下处理：在每个互层保护器上并联一个开关元件，平时开关断开，在检测单芯电力电缆护套接地故障的过程中有需要时，闭合开关，使相应交叉互联引出线可靠接地；

步骤三，使两端直接接地和交叉互联接地的其中一端接地端悬空，即可以在步骤一的基础上断开加装有开关的接地端，如此可以将三种接地方式的电缆的两端分为接地端和非接地端，并令电缆接地端为首端，非接地端为末端；

步骤四，在电缆接地端处测量各回各相首端护套环流值，并同时测量各回各相运行电流值；

步骤五，观察各相环流值，正常情况下，各相环流应接近于0，若某相出现环流较大情况，设该相为第n回x相，即该相首端护套环流I_snx1>0，可以判断该相护套及与其串联的护套存在接地故障，可以进而判断其故障位置，判断方式如下：

1）对于单端接地方式，包括一接地端悬空的双端接地方式，可以直接通过实验或仿真计算的方法找到在当前运行电流下的I_snx1与故障点到接地端的距离的关系进而判断故障点位置；

2）对于交叉互联接地方式需要做进一步的检测判断，对故障相护套及其串联护套共三段护套按由接地端到非接地端的顺序分别编号为l_nx1，l_nx2，l_nx3，其检测判断步骤如下：

A、在l_nx1与l_nx2的交叉互联保护接地点测量l_nx2的环流I_snx2，若I_snx2≈0，则可判断故障点在l_nx1上，将护套l_nx1等效视为单端接地方式，按照判断方式1），找到I_snx1与故障点到接地端的距离的关系进而判断故障点位置，若I_snx2>0进入步骤B；

B、短接l_nx1与l_nx2的交叉互联保护接地点的护套引出线和接地铜端子，使其可靠接地，设为新的接地端，重新测量此时l_nx2的环流I_snx2，并作记录，然后在l_nx1与l_nx2的交叉互联保护接地点测量l_nx3的环流I_snx3，若I_snx3≈0，则可判断故障点在l_nx2上，将护套l_nx2等效视为单端接地方式，按照判断方式1），找到I_snx2与故障点到接地端的距离的关系进而判断故障点位置，若I_snx3>0进入步骤C；

C、此时以确定故障点在l_nx3上，短接l_nx2与l_nx3的交叉互联保护接地点的护套引出线和接地铜端子，使其可靠接地，设为新的接地端，重新测量此时l_nx3的环流I_snx3，并作记录，将护套l_nx3等效视为单端接地方式，按照判断方式1），找到I_snx3与故障点到接地端的距离的关系进而判断故障点位置。