專利名稱：電纜故障指示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電力應(yīng)用々頁i或，并且特別;也，涉及一種電綴:古文
障指示器。
背景技術(shù)：
在電力網(wǎng)絡(luò)尤其是配電網(wǎng)絡(luò)中，由于線^各分支較多，運行方式 復(fù)雜，所以會導(dǎo)致線路管理、維護的工作量很大，尤其是在線路發(fā) 生故障時如何快速準確的查找到故障點， 一直是困擾電力系統(tǒng)的一
個難題。
目前，在電壓等級上，相關(guān)的技術(shù)已經(jīng)有所突破。其中10KV 及以上架空線路的短路故障檢測已經(jīng)能夠達到99%以上的可靠性， 4妄地故障的沖企測的可靠性也在85%以上，伴隨i成市電網(wǎng)中110及其 以上電纜線路的增多，如何在110KV以上的電纜線路故障進行檢測 和分段實現(xiàn)有效的突破，已經(jīng)成為行業(yè)內(nèi)討論的熱點和急需解決的 問題之一。
當(dāng)今主要采用以下技術(shù)10、 35KV架空線3各短3各、接地故障 才企測^支術(shù)；110KV及以上超高壓輸電線^各故障才企測4支術(shù)；10、 35KV 電纜線^各短^各故障一全測才支術(shù)。
然而，在上述的以及其它現(xiàn)有的方案中，均將故障指示器直接 安裝在架空線路、電纜線路上，當(dāng)線路發(fā)生故障時，故障指示器根據(jù)相應(yīng)的電流、電壓及周圍電場的突變情況翻牌或發(fā)光報警，提示
巡線工作人員線路的故障區(qū)段，檢測時的具體處理方案如下
當(dāng)短3各瞬間電流、電壓、線^各周圍電場突變且大于一定翁 f直并 時，且線路很快因故障而停電，則認為線路上發(fā)生了故障，故障指 示器#^于動作并通過翻牌或發(fā)光顯示，故障發(fā)生于翻牌顯示和未發(fā) 生動作的顯示器之間，巡線人員可以沿發(fā)生動作的指示器迅速找到
故障點。
現(xiàn)有纟支術(shù)在解決架空線^各及iokv以下的電纜線;咯上的故障分
段效果比較明顯，但是在IIOKV及以上電纜上并不適用，其原因在 于(1) 110KV及以上電纜的結(jié)構(gòu)與10KV電纜及架空線之間存在 本質(zhì)的區(qū)別，11OKV及以上電纜內(nèi)部有;f艮厚的用于導(dǎo)通故障電流的 導(dǎo)電、屏蔽層，現(xiàn)有產(chǎn)品和4支術(shù)在動作原理上不能實現(xiàn)；(2)現(xiàn)有 產(chǎn)品在2000A以上負載電流時，斗全測電流的導(dǎo)f茲部分易發(fā)熱；(3 ) 電纜外徑截面較大，現(xiàn)有產(chǎn)品和技術(shù)不能滿足。
然而，目前尚未提出能夠?qū)IOKV及以上電纜有效定位故障位
置的技術(shù)方案。

實用新型內(nèi)容
考慮到上述問題而做出本實用新型，為此，本實用新型的主要 目的在于提供一種電纜故障指示器，以解決相關(guān)技術(shù)中無法對 110KV以上的電纜進行故障指示的問題。
根據(jù)本實用新型實施例的電纜故障指示器被安裝于電纜的接地 線，該指示器包括電流檢測才莫塊，用于4金測4姿地線的電流；故障 判斷才莫塊，用于判斷由電流4企測才莫塊4企測的電流是否超過預(yù)定故障 闞值；以及告警模塊，用于如果故障判斷模塊判斷為是，則進行告其中，預(yù)定故障閾值可包括最大門限值和最小門限值，其中， 在電流的大小大于最大門限值或小于最小門限值的情況下，故障判
斷模塊判斷為是。
另 一方面，預(yù)定故障閾值包括預(yù)定突變閾值和預(yù)定時間閾值范 圍，其中，在電流的大小的變化量大于預(yù)定突變閾值，并且突變后 電流的持續(xù)時間在預(yù)定時間閾值范圍內(nèi)的情況下，故障判斷模塊判
斷為是。
在這種情況下，在^r測的電流超過預(yù)定故障閾值，并且預(yù)定故 障閾值中的預(yù)定突變閾值大于變化前電流大小的二分之 一 的情況 下，故障判斷模塊判斷為是。
其中，預(yù)定突變閾值為120A。預(yù)定時間閾值范圍是0.06秒至 1.5秒。
此外，在指示器處于無電流和電壓的狀態(tài)的情況下，如果指示 器檢測到電流脈沖，則指示器不進行告警。
通過本實用新型的上述才支術(shù)方案，能夠解決益增加的i成市電網(wǎng) 中110kv及以上電纜線路的分段故障檢測的問題，降低巡線人員的 勞動強度，縮短停電時間，提高供電可靠性；并且能有效減少誤動 作的可能性，應(yīng)用筒單方《更。


此處所說明的附圖用來才是供對本實用新型的進一步理解，構(gòu)成 本申請的一部分，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本 實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當(dāng)限定。在附圖中
圖1是根據(jù)本實用新型實施例的電纜故障指示器的框6圖2a和2b是4艮據(jù)本實用新型實施例的電纜故障指示器進4亍故 障判斷時^r測到的電流的示意圖3a、 3b、 3c、 3d、和3e是才艮據(jù)本實用新型實施例的電纜故 障指示器在進行故障判斷時4企測到的不同情況下電流的示意圖4是采用多個才艮據(jù)本實用新型實施例的電纜故障指示器進行 ^:障判斷的示意圖5a和圖5b是采用根據(jù)本實用新型實施例的電纜故障指示器 進行故障判斷以及進行合閘時所4企測電流的示意圖；以及
圖6是實際安裝根據(jù)本實用新型實施例的電纜故障指示器的示意圖。
具體實施方式
根據(jù)本實用新型實施例提供了一種電纜故障指示器，其中，該 指示器被安裝于電纜的接地線，用于感應(yīng)接地線的電流并判斷電纜 是否存在故障。
如圖1所示，該指示器包括電流;險測才莫塊102，用于一企測4妻 地線的電流；i丈障判斷才莫塊104，用于判斷由電流檢測才莫塊102枱r 測的電流是否超過預(yù)定故障閾值；以及告警才莫塊106，用于如果故 障判斷模塊104判斷為是，則進行告警。
其中，預(yù)定故障閾值可包括最大門限值和最小門限值，其中， 在電流的大小大于最大門限值或小于最小門限值的情況下，故障判 斷模104塊判斷為是?？蛇x地，最大門限值為安裝點正常運行時可 能流過的最大負荷電流，最大門限值為線路末端故障時安裝點可能出現(xiàn)的最小短路電流。如圖2a所示，此時的電流由于超過預(yù)定的Is， 所以可判斷為出現(xiàn)故障。
另一方面，由于系統(tǒng)發(fā)生短5各故障時，線if各電流變化的一個特 征是線3各電流突然增大，然后在繼電〗呆護的作用下出口斷^各器^兆閘 斷電，線路電流又降為零，所以可以將這種變化作為故障的判斷依 據(jù)。也就是說，電流變化量AI與該變化持續(xù)的時間At之比(即， 變化率)超出預(yù)定的值k，并且，該變化持續(xù)的時間At在切除故障 所需的時間范圍內(nèi)的'lt況下，例30，在tl至t2的范圍內(nèi)，判斷為出 現(xiàn)故障。
預(yù)定故障閾值包括預(yù)定突變閾值和預(yù)定時間閾值范圍，其中， 在電流的大小的變化量大于預(yù)定突變閾值，并且突變后電流的持續(xù) 時間在預(yù)定時間閾值范圍內(nèi)的情況下，故障判斷模塊104判斷為是。
優(yōu)選地，如圖2b所示的電流，在檢測的電流超過預(yù)定故障閾值，
之一的情況下(即，aI〉0.5Iq)，故障判斷模塊104判斷為是。其中， 預(yù)定突變閾值為120A。預(yù)定時間閾值范圍是0.06秒至1.5秒。
下面將參照圖3a至3e描述對不同變化的電流波形進行故障判 斷的過禾呈。
在圖3a所示的情況下，盡管負荷與電流4艮大，4旦無電流突變， 故不采取動作(告警)；
在圖3b所示的情況下，在圖中所示的大負荷沖更切和電動才幾負荷 的投入的情況下，雖然有電流正突變，但電流增大后未降為零，故 不動作；在圖3C所示的短時勵磁涌流的情況下，滿足正突變和降零的條 件，但AT時間〈tl，即，小于時間變化的最小閾值，因此不采耳又動
作；
在圖3d所示的人為4亭電的情況下，由于At〉t2，即，大于時間 變化的最大閾值；
在圖3e所示的情況中，滿足AI〉M (突變閾值)，變化后的電 流Ifk-O， tl《AT《t2，故認為是故障，告警模塊給出故障指示。
優(yōu)選地，針對高壓單芯電纜，可以采用以下故障判斷原則如下 (1)突變量起動值A(chǔ)I》120A,同時須滿足AI》0.5 10， Io是故障 lit電流；(2 )突變后電;庇IFK=0; ( 3 ) 0.06秒、< △ T《1.5秒、；(4 ) 涌流抑制功能，當(dāng)指示器/人既無電流又無電壓一犬態(tài)，感受大電流月永 沖時，閉鎖動作回^^,不予動作。
其中，△ I的啟動值必須同時滿足> 120A及> 0.5Io的條件.例
如
當(dāng)1o-30A時，若變化后的電流IF-150A,則口1=120八=610>0.5 10，滿足條件(1 );
當(dāng)lf400A時，如果H^520A,貝'j A》120A^0.3 Io<0.5 10，不
滿足條件(1 );
當(dāng)I0=500A，如果IF二850A,則厶1=350八=0.7 I0>0.5 I0〉120A，
滿足條件(1 )。
另外，AT是故障切除時間，或稱為故障電流持續(xù)時間；
而涌流抑制主要是為了防止非故障分支在重合閘不成功時造成 的i吳動作。在圖4所示的網(wǎng)絡(luò)中，在多個上述指示器共同進行故障判斷時， 如果F點發(fā)生永久性短^各故障時，1#和3#指示器在出口斷路器CB 清除故障后動作，若CB在1秒后重合閘，且因故障末清除而導(dǎo)致 重合閘不成功，CB將再次跳閘.則2#和4#指示器在第一次重合閘 隔內(nèi)失電，再次重合時，感受到涌流沖擊，并在有歲丈的AT時間內(nèi)， 電流又^皮清除。它們感受到的電流波形如圖5a和圖5b所示。
圖5a為HR電;危波形圖；5b為2"HR電;充波形圖。
從圖5-b可以看出，在重合閘不成功時，如果無涌流閉鎖，則 非故障分支的HR也可能會滿足故障動作條件而誤動.但如果i殳計 成從無電流和無電壓狀態(tài)發(fā)生電流跳變時，閉鎖動作信號，則可以 避免誤動作。因此，為了保證在正常情況下的動作要求，則必然要 求正常運行時有電壓或電流信號存在，優(yōu)選地，可以i殳計線路電流 》5A或線^^電壓大于5KV的工作條件。
如圖6所示，在實際進行構(gòu)造時，可將4艮據(jù)本實用新型的指示 器固定于支架上，電流檢測模塊和判斷模塊可以與告警模塊分開配 置。告警模塊可以是諸如指示燈的多種裝置。
綜上所述，借助于本實用新型的技術(shù)方案，能夠解決益增加的 城市電網(wǎng)中110kv及以上電纜線路的分段故障檢測的問題，降低巡 線人員的勞動強度，縮短停電時間，提高供電可靠性；并且通過全 面的判斷依據(jù)，有效減少誤動作的可能性；此外，本實用新型可自 動適應(yīng)負荷變化情況，從而便于實際應(yīng)用。
以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本 實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更 改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、 等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1. 一種電纜故障指示器，其特征在于，所述指示器安裝于電纜的接地線上，其包括電流檢測模塊，用于檢測所述接地線的電流；故障判斷模塊，用于判斷由所述電流檢測模塊檢測的所述 電流是否超過預(yù)定故障閾值；以及所述告警模塊，用于如果所述故障判斷模塊判斷為是，則 進行告警。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的指示器，其特征在于，所述預(yù)定故障閾 值包括最大門限值和最小門限值，其中，所述電流超過所述預(yù) 定故障閾值是指所述電流的大小大于所述最大門限值或小于 所述最小門限值。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的指示器，其特征在于，所述預(yù)定故障閾 值包括預(yù)定突變閾值和預(yù)定時間閾值范圍，其中，所述電流超 過所述預(yù)定故障閾值是指所述電流的大小的變化量大于所述 預(yù)定突變閾值，并且突變后電流的持續(xù)時間在所述預(yù)定時間閾 值范圍內(nèi)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的指示器，其特征在于，所述預(yù)定故障閾 值中的所述預(yù)定突變閾值大于變化前所述電流大小的二分之根據(jù)權(quán)利要求3所述的指示器，其特征在于，所述預(yù)定突變閾 值為120A。根據(jù)權(quán)利要求3所述的指示器，其特征在于，所述預(yù)定時間閾 4直范圍是0.06秒至1.5秒。
專利摘要本實用新型公開了一種電纜故障指示器，包括電流檢測模塊，用于檢測接地線的電流；故障判斷模塊，用于判斷由電流檢測模塊檢測的電流是否超過預(yù)定故障閾值；以及告警模塊，用于如果故障判斷模塊判斷為是，則進行告警。通過使用本實用新型，能夠解決益增加的城市電網(wǎng)中110kV及以上電纜線路的分段故障檢測的問題，降低巡線人員的勞動強度，縮短停電時間，提高供電可靠性；并且能有效減少誤動作的可能性，應(yīng)用簡單方便。
文檔編號G01R31/08GK201156070SQ200720190500
公開日2008年11月26日 申請日期2007年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月30日
發(fā)明者徐紹軍, 沫 李, 楊志福, 蔡松濤, 黃鶴鳴 申請人:北京市電力公司