一种电缆端头防爆降温方法及装置与流程

1.本发明涉及高压电缆技术领域，具体涉及一种电缆端头防爆降温方法及装置。


背景技术：

2.现有高压电缆运行过程中，温度是一个重要指标，当温度超过85度时则认为对电缆产生危害，但实际中温度一旦处于警戒线就会温升很快，因此有必要在中、高温度时，通过结合其他参数对电缆进行温度量测。另一方面，当电缆温度超过85度时，有可能在电缆头或终端头发生爆炸事故，引起其他附近设备的高温、气流冲击、物理撞击等破坏，因此电缆的防爆是非常重要的保护措施。
3.而目前，现有的电缆终端头保护，只考虑了电缆的测温，没有对电缆进行防爆降温设计，不利于对电缆的防爆保护。
4.为此，提供了一种电缆端头防爆降温方法及装置，以解决上述问题。


技术实现要素：

5.本发明所述的一种电缆端头防爆降温方法及装置，，解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.本发明所述的一种电缆端头防爆降温方法及装置，包括以下步骤：
8.步骤s1、判断电缆的电流值、温度值同时达到预警值的持续时间情况；
9.步骤s2、基于步骤s1，对电缆两端的电流值、温度值和谐波值进行差值计算，判断电缆的老化程度。
10.优选的，当所述电流值超过额定值，且温度值持续范围在80～150度之间时，判断温度增加梯度的情况，根据温度增加梯度的情况判断电缆故障类型；当所述电流值未超过额定值，且温度值持续范围在80～150度之间时，判断温度增加梯度的情况，根据温度增加梯度的情况判断电缆故障类型。
11.优选的，当所述电流值超过额定值，且温度值持续范围在80～150度之间时，若温度值增加的梯度δt/δi大于实验温度升值或历史值的1.2倍，则判断有着火风险，并进行降温防爆保护。
12.优选的，当所述电流值超过额定值，且温度值持续范围在80～150度之间时，若(δt/t0)/(δi/i0)＞0，则判断有着火风险，并进行降温防爆保护；其中，t0为对应i0时的平均温度，i0为额定参考电流上限。
13.优选的，当所述电流值未超过额定值，且温度值持续范围在80～150度之间时，若温度值增加的梯度δt/δi大于实验温度升值或历史值的1.5倍，则判断存在鼓包、放电故障，并进行降温防爆保护。
14.优选的，当所述电流值未超过额定值，且温度值持续范围在80～150度之间时，若(δt/t0)/(δi/i0)＞2，则判断存在鼓包、放电故障，并进行降温防爆保护。
15.优选的，对电缆两端的电流值、温度值和谐波值进行差值计算时，若电缆的电流值和温度值的门限和速率均正常，通过判断谐波值情况进行降温防爆保护。
16.优选的，当谐波值达到20％以上时，电流值正常，温度略微上升，(δt/t0)/(δk)；其中，δk为谐波占比增量，当(δt/t0)/(δk)＜0.7时，判断电缆老化，进行降温防爆保护；
17.当(δt/t0)/(δk)＞0.7时，若(δt/t0)/(δk)的值越接近1，温度持续上升，则谐波值和温度值同步上升；
18.当(δt/t0)/(δk)≥1时，若温度值超过100度且持续时间大于10s以上时，判断介质老化自然风险预警，进行降温防爆保护。
19.优选的，通过对电缆两端电流值、温度值和谐波值的差值计算结果，根据判断电流值、温度值和谐波值的偏差程度判断电缆的老化程度；
20.当电流值偏差超过0.5％，温度值偏差超过1度或相对偏差0.5％时，则电缆存在漏电现象；
21.当电流值偏差超过1％，温度值偏差超过2度或相对偏差1％时，谐波值差额小于0.3％，则电缆存在形变鼓包现象；
22.当电流值偏差超过1％，温度值偏差超过2度或相对偏差1％，谐波值差额大于0.3％，则电缆存在形变鼓包并伴随老化现象。
23.本发明所述的一种电缆端头防爆降温装置，包括：设置用于电缆端头防爆和电缆端头状态参数测量的卡箍装置；所述卡箍装置通过观测电缆端头电流值、温度值和谐波值状态实现报警和保护功能。
24.本发明的有益效果为：
25.本发明所述的一种电缆端头防爆降温方法及装置，将电流和温度变化的梯度进行对比，通过电流值、温度值和谐波值三个参量更精准的实现了防爆控制和管理；将温度变化的速率和电流变化的速率结合，能快速实现防爆预警功能，相比传统的等待温度超限才启动或直接打到着火点熔断的方式，进一步的提高了预警灵敏度，能够在着火前数分钟就达到预警降温防爆的目的，减少电缆爆炸及对附近设备爆炸连锁危害的几率。相比于现有的单独测量温度，或单独将温度和电流的数据通过肉眼观测、手工对比演算的方式而言，更加精准，判断效率高，能够更好的降低电缆高温事故风险。
附图说明
26.图1为本发明所述的一种电缆端头防爆降温方法示意图；
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.本发明提供的一种电缆端头防爆降温方法及装置，结合图1来说明，包括以下步骤：
29.s1、判断电缆的电流值、温度值同时达到预警值的持续时间情况；
30.s2、对电缆两端的电流值、温度值和谐波值进行差值计算，判断电缆的老化程度。
31.当所述电流值超过额定值，且温度值持续范围在80～150度之间时，判断温度增加梯度的情况，根据温度增加梯度的情况判断电缆故障类型；当所述电流值未超过额定值，且温度值持续范围在80～150度之间时，判断温度增加梯度的情况，根据温度增加梯度的情况判断电缆故障类型。
32.当所述电流值超过额定值，且温度值持续范围在80～150度之间时，若温度值增加的梯度δt/δi大于实验温度升值或历史值的1.2倍，则判断有着火风险，并进行降温防爆保护。
33.当所述电流值超过额定值，且温度值持续范围在80～150度之间时，若(δt/t0)/(δi/i0)＞0，则判断有着火风险，并进行降温防爆保护；其中，t0为对应i0时的平均温度，i0为额定参考电流上限。
34.当所述电流值未超过额定值，且温度值持续范围在80～150度之间时，若温度值增加的梯度δt/δi大于实验温度升值或历史值的1.5倍，则判断存在鼓包、放电故障，并进行降温防爆保护。
35.当所述电流值未超过额定值，且温度值持续范围在80～150度之间时，若(δt/t0)/(δi/i0)＞2，则判断存在鼓包、放电故障，并进行降温防爆保护。
36.对电缆两端的电流值、温度值和谐波值进行差值计算时，若电缆的电流值和温度值的门限和速率均正常，通过判断谐波值情况进行降温防爆保护。
37.当谐波值达到20％以上时，电流值正常，温度略微上升，(δt/t0)/(δk)；其中，δk为谐波占比增量，当(δt/t0)/(δk)＜0.7时，判断电缆老化，进行降温防爆保护；
38.当(δt/t0)/(δk)＞0.7时，若(δt/t0)/(δk)的值越接近1，温度持续上升，则谐波值和温度值同步上升；
39.当(δt/t0)/(δk)≥1时，若温度值超过100度且持续时间大于10s以上时，判断介质老化自然风险预警，进行降温防爆保护。
40.通过对电缆两端电流值、温度值和谐波值的差值计算结果，根据判断电流值、温度值和谐波值的偏差程度判断电缆的老化程度；
41.当电流值偏差超过0.5％，温度值偏差超过1度或相对偏差0.5％时，则电缆存在漏电现象；
42.当电流值偏差超过1％，温度值偏差超过2度或相对偏差1％时，谐波值差额小于0.3％，则电缆存在形变鼓包现象；
43.当电流值偏差超过1％，温度值偏差超过2度或相对偏差1％，谐波值差额大于0.3％，则电缆存在形变鼓包并伴随老化现象。
44.本发明所述的一种电缆端头防爆降温装置，包括：设置用于电缆端头防爆和电缆端头状态参数测量的卡箍装置；所述卡箍装置通过观测电缆端头电流值、温度值和谐波值状态实现报警和保护功能。
45.卡箍装置用于运行电缆状态监测和防爆，其中状态监测具备电流测量和温度同步检测功能，实现双报警，更加精准的实现测量和保护。
46.当卡箍装置检测到温度值和电流值都超限时，则判断电缆为过流故障；
47.当卡箍装置检测到电流值未超限，但温度值超限，则判断电缆为检测点放电或鼓
包引起的电场不均匀高温。
48.综上，本发明所述的一种电缆端头防爆降温方法及装置，将电流和温度变化的梯度进行对比，通过电流值、温度值和谐波值三个参量更精准的实现了防爆控制和管理；将温度变化的速率和电流变化的速率结合，能快速实现防爆预警功能，相比传统的等待温度超限才启动或直接打到着火点熔断的方式，进一步的提高了预警灵敏度，能够在着火前数分钟就达到预警降温防爆的目的，减少电缆爆炸及对附近设备爆炸连锁危害的几率。相比于现有的单独测量温度，或单独将温度和电流的数据通过肉眼观测、手工对比演算的方式而言，更加精准，判断效率高，能够更好的降低电缆高温事故风险。
49.以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

技术特征：
1.一种电缆端头防爆降温方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤s1、判断电缆的电流值、温度值同时达到预警值的持续时间情况；步骤s2、基于步骤s1，对电缆两端的电流值、温度值和谐波值进行差值计算，判断电缆的老化程度。2.根据权利要求1所述的一种电缆端头防爆降温方法，其特征在于，当所述电流值超过额定值，且温度值持续范围在80～150度之间时，判断温度增加梯度的情况，根据温度增加梯度的情况判断电缆故障类型；当所述电流值未超过额定值，且温度值持续范围在80～150度之间时，判断温度增加梯度的情况，根据温度增加梯度的情况判断电缆故障类型。3.根据权利要求2所述的一种电缆端头防爆降温方法，其特征在于，当所述电流值超过额定值，且温度值持续范围在80～150度之间时，若温度值增加的梯度δt/δi大于实验温度升值或历史值的1.2倍，则判断有着火风险，并进行降温防爆保护。4.根据权利要求2所述的一种电缆端头防爆降温方法，其特征在于，当所述电流值超过额定值，且温度值持续范围在80～150度之间时，若(δt/t0)/(δi/i0)＞0，则判断有着火风险，并进行降温防爆保护；其中，t0为对应i0时的平均温度，i0为额定参考电流上限。5.根据权利要求2所述的一种电缆端头防爆降温方法，其特征在于，当所述电流值未超过额定值，且温度值持续范围在80～150度之间时，若温度值增加的梯度δt/δi大于实验温度升值或历史值的1.5倍，则判断存在鼓包、放电故障，并进行降温防爆保护。6.根据权利要求2所述的一种电缆端头防爆降温方法，其特征在于，当所述电流值未超过额定值，且温度值持续范围在80～150度之间时，若(δt/t0)/(δi/i0)＞2，则判断存在鼓包、放电故障，并进行降温防爆保护。7.根据权利要求1所述的一种电缆端头防爆降温方法，其特征在于，对电缆两端的电流值、温度值和谐波值进行差值计算时，若电缆的电流值和温度值的门限和速率均正常，通过判断谐波值情况进行降温防爆保护。8.根据权利要求7所述的一种电缆端头防爆降温方法，其特征在于，当谐波值达到20％以上时，电流值正常，温度略微上升，(δt/t0)/(δk)；其中，δk为谐波占比增量，当(δt/t0)/(δk)＜0.7时，判断电缆老化，进行降温防爆保护；当(δt/t0)/(δk)＞0.7时，若(δt/t0)/(δk)的值越接近1，温度持续上升，则谐波值和温度值同步上升；当(δt/t0)/(δk)≥1时，若温度值超过100度且持续时间大于10s以上时，判断介质老化自然风险预警，进行降温防爆保护。9.根据权利要求1所述的一种电缆端头防爆降温方法，其特征在于，通过对电缆两端电流值、温度值和谐波值的差值计算结果，根据判断电流值、温度值和谐波值的偏差程度判断电缆的老化程度；当电流值偏差超过0.5％，温度值偏差超过1度或相对偏差0.5％时，则电缆存在漏电现象；当电流值偏差超过1％，温度值偏差超过2度或相对偏差1％时，谐波值差额小于0.3％，则电缆存在形变鼓包现象；当电流值偏差超过1％，温度值偏差超过2度或相对偏差1％，谐波值差额大于0.3％，则电缆存在形变鼓包并伴随老化现象。
10.一种电缆端头防爆降温装置，其特征在于，应用于权利要求1～9所述的电缆端头防爆降温方法，包括：设置用于电缆端头防爆和电缆端头状态参数测量的卡箍装置；所述卡箍装置通过观测电缆端头电流值、温度值和谐波值状态实现报警和保护功能。

技术总结
本发明公开了一种电缆端头防爆降温方法及装置，包括以下步骤：步骤S1、判断电缆的电流值、温度值同时达到预警值的持续时间情况；步骤S2、基于步骤S1，对电缆两端的电流值、温度值和谐波值进行差值计算，判断电缆的老化程度。本发明将电流和温度变化的梯度进行对比，通过电流值、温度值和谐波值三个参量更精准的实现了防爆控制和管理；将温度变化的速率和电流变化的速率结合，能快速实现防爆预警功能，进一步的提高了预警灵敏度，能够在着火前数分钟就达到预警降温防爆的目的，减少电缆爆炸及对附近设备爆炸连锁危害的几率。相比于现有的单独测量温度，或单独将温度和电流的数据通过肉眼观测、手工对比演算的方式而言，更加精准。更加精准。更加精准。


技术研发人员：蔡才华 廖海铭 陈仁云 王海霖 黄磊 韦高 韦翔 韦志雷 黄永定 廖润杨 兰吉甲 潘春泉
受保护的技术使用者：广西电网有限责任公司南宁供电局
技术研发日：2023.04.28
技术公布日：2023/8/21