[发明专利]一种高压单芯电缆短路故障定位方法、装置及系统

说明书

本发明涉及一种高压单芯电缆短路故障定位方法、装置及系统，其方法包括采集发生短路故障的电缆的金属护层的电流信号,并对电流信号进行时域反演计算,得到时域反演电流信号；对反演电流信号进行时频转换,得到频域反演电流信号；根据频域反演电流信号计算电缆上多个预设一级先验故障点的能量,并将预设一级先验故障点的能量最大值对应的预设一级先验故障点所在位置确定为一级主故障点。本发明通过采集电缆的金属护层的电流信号，根据金属护层电流确定不同预设一级先验故障点的能量特征，以此来判断故障位置，能在线对故障点进行精确定位，不必监测线芯或护层电压，实现金属护层暂态故障信息能量的获取，降低了对暂态行波信号波形提取的要求。

技术领域

本发明涉及电缆故障测量技术领域，尤其涉及一种高压单芯电缆短路故障定位方法、装置及系统。

背景技术

当前的故障定位模式主要有两种：一是利用距离保护装置的保护测距，二是利用电子传感器的行波法故障定位模式。

1)基于参数识别的距离保护原理采用故障后系统变化的参数构成保护判据，而电力电缆线路分布参数特性明显、包含多个完整的交叉互联段、线路通道环境复杂，这将显著影响距离保护算法的动作性能。由于测量阻抗与故障距离不再呈正比关系，传统距离保护算法的保护范围将缩小。在实际应用中，利用线路阻抗的距离保护还存在着线路阻抗计算不准确、线路长度信息不完整的情况；

2)行波法通过检测故障线路上的暂态行波在母线与故障点之间的传播时间进行故障测距，由于暂态行波的传播速度接近光速，基于行波法的故障定位模式存在噪声消除和波头时刻提取的问题。

另外，多个交叉互联段和复杂的线路通道环境造成长电缆线路的波速度不统一、波阻抗不连续，这类方法难以应用于实际的长电缆线路中。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种高压单芯电缆短路故障定位方法、装置及系统。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种高压单芯电缆短路故障定位方法，包括如下步骤:

步骤1:采集发生短路故障的电缆的金属护层的电流信号,并对所述电流信号进行时域反演计算,得到时域反演电流信号；

步骤2:对所述时域反演电流信号进行时频转换,得到频域反演电流信号；

步骤3:根据所述频域反演电流信号计算电缆上多个预设一级先验故障点的能量,并将预设一级先验故障点的能量最大值对应的预设一级先验故障点所在位置确定为一级主故障点。

本发明的有益效果是：本发明的高压单芯电缆短路故障定位方法，通过采集电缆的金属护层的电流信号，并进行时域反演运算后转换到频域，根据金属护层电流确定不同预设一级先验故障点的能量特征，以此来判断故障位置，能在线对故障点进行精确定位，不必监测线芯或护层电压，实现金属护层暂态故障信息能量的获取，降低了对暂态行波信号波形提取的要求。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：

进一步：所述步骤3具体包括：

步骤31：根据所述频域反演电流信号计算每个所述预设一级先验故障点的电流值；

步骤32：根据所述预设一级先验故障点的电流值计算对应所述预设一级先验故障点的能量；

步骤33：将所述预设一级先验故障点的能量最大值对应的预设一级先验故障点所在位置确定为一级主故障点，并对外输出。

上述进一步方案的有益效果是：通过所述频域反演电流信号可以准确的计算出每个所述预设一级先验故障点的电流值，再根据所述预设一级先验故障点的电流值计算对应的所述预设一级先验故障点的能量，即可根据所述预设一级先验故障点的能量最大值来准确确定以及主故障点，精度较高，快捷方便，实现护层暂态故障信息能量的获取。