[发明专利]一种高压单芯电缆短路故障离线测距方法、装置及系统

权利要求书

1.一种高压单芯电缆短路故障离线测距方法，其特征在于,包括如下步骤：

步骤1：在发生短路故障的电缆的线芯与接地的金属护层之间加上直流电压信号，并分别采集电缆的金属护层两端的电流信号；

步骤2：根据所述电缆的金属护层两端的电流信号分别对应确定电缆的金属护层两端的泄露电流；

步骤3：根据所述电缆的金属护层两端的泄露电流计算故障点位置。

2.根据权利要求1所述的高压单芯电缆短路故障离线测距方法，其特征在于,所述步骤1中，通过在电缆的金属护层的两端与地之间分别预先设置的电流互感器检测所述电缆的金属护层两端的电流信号。

3.根据权利要求1所述的高压单芯电缆短路故障离线测距方法，其特征在于,所述步骤2具体包括如下步骤：

步骤21：对所述电缆的金属护层两端的电流信号进行快速傅里叶变换，得到电缆的金属护层两端的原始信号；

步骤22：提取所述原始信号直流分量的幅值，得到所述电缆的金属护层两端的泄露电流I_L和I_R。

4.根据权利要求1所述的高压单芯电缆短路故障离线测距方法，其特征在于,所述步骤3中，所述根据所述电缆的金属护层两端泄露电流计算故障点位置的计算公式为：

其中，L为电缆长度，R_S0为电缆的单位长度金属护层等效电阻，为常数，R_g1和R_g2分别为电缆的金属护层两端接地电阻，I_L和I_R分别为电缆的金属护层两端的泄露电流，x_f为故障点与电缆施加电压位置处之间的距离。

5.一种高压单芯电缆短路故障离线测距装置，其特征在于：包括直流电源、两个电流互感器和处理器；

所述电源，用于在发生短路故障的电缆的线芯与接地的金属护层之间加上直流电压信号；

所述两个电流互感器分别预先对应设置在电缆两端金属护层的两端与地之间，并用于采集电缆的金属护层两端的电流信号；

处理器，用于根据所述电缆的金属护层两端的电流信号分别对应确定电缆的金属护层两端的泄露电流，并根据所述电缆的金属护层两端的泄露电流计算故障点位置。

6.根据权利要求5所述的高压单芯电缆短路故障离线测距装置，其特征在于：还包括变压器和整流电流，所述电源为交流电源，所述电源的两端分别与所述变压器初级线圈的两端对应电连接，所述变压器的次级线圈的两端分别与所述整流电路的的两个输入端对应电连接，所述整流电路的一个输出端与发生短路故障的电缆一端电连接，另一个输出端接地。

7.根据权利要求6所述的高压单芯电缆短路故障离线测距装置，其特征在于：所述变压器为可调变压器。

8.根据权利要求5所述的高压单芯电缆短路故障离线测距装置，其特征在于：所述处理器根据所述电缆的金属护层两端的电流信号分别对应确定电缆的金属护层两端的泄露电流的具体实现为：

对所述电缆的金属护层两端的电流信号进行快速傅里叶变换，得到电缆的金属护层两端的原始信号；

提取所述原始信号直流分量的幅值，得到所述电缆的金属护层两端的泄露电流I_L和I_R。

9.根据权利要求5所述的高压单芯电缆短路故障离线测距装置，其特征在于：所述处理器根据所述电缆的金属护层两端的泄露电流计算故障点位置的具体计算公式为：

其中，L为电缆长度，R_S0为电缆的单位长度金属护层等效电阻，为常数，R_g1和R_g2分别为电缆的金属护层两端接地电阻，I_L和I_R分别为电缆的金属护层两端的泄露电流，x_f为故障点与电缆施加电压位置处之间的距离。

10.一种高压单芯电缆短路故障离线测距系统，其特征在于：包括无线通讯电路、监控终端和至少一个权利要求5-9任一项所述的高压单芯电缆短路故障离线测距装置，所述处理器与所述无线通讯电路电连接，所述无线通讯电路与所述监控终端无线连接。