一種myptj礦用高壓電纜絕緣電阻在線測量方法
2023-06-24 09:04:16 1
一種myptj礦用高壓電纜絕緣電阻在線測量方法
【專利摘要】本發明公開了一種MYPTJ礦用高壓電纜絕緣電阻在線測量方法，針對MYPTJ礦用高壓電纜迴路三相建立集中T型等值電路模型，採集供電系統配電裝置出口處電纜運行電壓信號有效值和電流信號有效值，基於基爾霍夫電流定律和基爾霍夫電壓定律，分別得出各相線路任意位置處電壓及電流與配電裝置出口處電壓及電流的關係，最後運用模型參數識別法原理，進行最小二乘意義參數估計，分別求出各相電纜絕緣電阻值，若電纜絕緣電阻值低於安全閥值，說明電纜絕緣層存在老化問題。本發明檢測方法簡單，容易實施，可實時在線監測電纜絕緣水平，降低電纜故障發生率，提高礦井電纜供電的可靠性，保證煤礦安全生產的連續性。
【專利說明】—種MYPTJ礦用高壓電纜絕緣電阻在線測量方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於電力設備在線監測【技術領域】，具體涉及一種MYPTJ礦用高壓電纜絕緣電阻的在線測量方法。
【背景技術】
[0002]MYPTJ礦用高壓電纜是煤礦供電系統中的關鍵設備，電纜運行安全與否，影響著煤礦安全生產及供電可靠性和安全性。煤礦井下環境特殊，電纜在運行過程中經常受冒頂、潮溼等環境的影響，受電化學、熱化學及機械等應力因子作用，引發電樹枝或水樹枝出現，導致其絕緣水平降低，甚至縮短使用壽命。因此，為了提高礦井供電可靠性，保證煤礦供電安全，避免因電纜絕緣劣化而引起瓦斯、煤塵保證等重特大事故的發生，亟需找到一種有效方法對電纜絕緣水平進行實時在線監測。
[0003]近年來，電纜絕緣在線監測一直是國內外學者研究的熱點，本領域的學者們做了大量工作，提出了許多測量方法，但是目前還存在一些瓶頸問題。例如，直流疊加法難以準確測量並採集納安級電流，容易受到電纜護層絕緣電暈影響，測量結果分散性大，精度難以保證；直流法測量需考慮電纜護層接地情況，直流分量十分微弱，在雜散電流影響下難以準確測量；介質損耗角正切法不能有效反映個別集中缺陷，測量時需要考慮各相對地電流，實現過程較複雜；交流疊加法或者低頻疊加法因受現場設備制約，不能有效採集信號，同時運行經驗少，難以應用於工程實際。在煤礦井下中性點經消弧線圈接地系統中，現有方法無法在線評估電纜絕緣水平。
【發明內容】
[0004]本發明提供一種MYPTJ礦用高壓電纜絕緣電阻的在線測量方法，克服現有監測方法在中性點經消弧線圈接地系統中無法應用的缺點，可實時在線監測電纜絕緣水平。
[0005]本發明提供的技術方案為:一種MYPTJ礦用高壓電纜絕緣電阻在線測量方法，其特徵在於，包括:
針對MYPTJ礦用高壓電纜迴路三相，建立集中T型等值電路模型；
採集供電系統配電裝置出口處電纜運行電壓信號有效值和電流信號有效值；
基於基爾霍夫電流定律和基爾霍夫電壓定律，分別得出各相線路任意位置處電壓及電流與配電裝置出口處電壓及電流的關係；
運用模型參數識別法原理，進行最小二乘意義參數估計，分別求出各相電纜絕緣電阻值，若電纜絕緣電阻值低於安全閥值，說明電纜絕緣層存在老化問題。
[0006]進一步地，所述的電壓信號有效值和電流信號有效值通過設置在供電系統配電裝置出口處的電壓互感器和電流互感器採集。
[0007]進一步地，所述的電壓信號有效值和電流信號有效值均為工頻有效值。
[0008]本發明克服了現有方法在煤礦井下中性點經消弧線圈接地系統中應用的缺陷，能有效地反映中性點經消弧線圈接地系統中所用電纜的絕緣水平高低。本發明的方法實施設備少，方法簡單，通過採集運行的母線電壓和電流，進行最小二乘意義下的參數估計，獲取電纜絕緣電阻值，實現對電纜絕緣水平的實時監測，降低煤礦井下電纜供電故障發生率，提高電纜供電可靠性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1為MYPTJ電纜T型等值電路模型；
圖2為電壓和電流測量電路圖；
圖3為模型參數識別原理圖。
【具體實施方式】
[0010]下面結合附圖和實施例對本發明做進一步說明。
[0011]本發明提供一種MYPTJ礦用高壓電纜絕緣電阻在線測量方法，具體包括:
(一)針對MYPTJ礦用高壓電纜迴路A、B、C三相，建立集中T型等值電路模型，具體如圖1所示，圖中Ral和似2分別為電纜線路A相&處前後的等效電阻-'Lal和La2分別為電纜線路A相&處前後的等效電感'Rag為&處絕緣電阻'Ca為七處分布電容。Rbl和Rb2分別為電纜線路B相Xb處前後的等效電阻'Lbl和Lb2分別為電纜線路B相Xb處前後的等效電感'Rbg為Xb處絕緣電阻'Cb為Xb處分布電容。17和Rc2分別為電纜線路C相&處前後的等效電阻'Lcl和Lc2分 別為電纜線路C相&處前後的等效電感'Rcg為&處絕緣電阻'Ce為Xc處分布電容。
[0012](二)在煤礦井下供電系統配電裝置出口處安裝電壓互感器和電流互感器，採集供電系統配電裝置出口處電纜運行電壓信號有效值和電流信號有效值，該有效值均為工頻有效值，具體布置位置如圖2所示。
[0013]圖2中，在煤礦中性點經消弧線圈接地供電系統中，在配電裝置出口處安裝電流互感器和電壓互感器，其中圖中I處安裝的為電流互感器，圖中2處安裝的為電壓互感器。
[0014]電壓互感器和電流互感器分別採集電纜運行時各相電壓信號有效值和電流信號有效值泌點時刻的電壓值和電流值分別為uc (k)和ic (k) ,k~l點時刻的電壓值和電流值分別為Uc (k-Ι)和ic (k-1)，k+1點時刻的電壓值和電流值分別為Uc (k+Ι)和ic (k+1)，k+2點時刻的電壓值和電流值分別為uc (k+2)和ic (k+2)。
[0015](三)基於基爾霍夫電流定律和基爾霍夫電壓定律，可得線路任意位置z處電壓~和電流4及配電裝置出口處電壓Uc和電流厶的關係，本實施例中以C相絕緣電阻測量為例:
U1 ^U1-RJi(I) dut
urdn ^
(2)
=JU + /?今+ 年(3)
di dt
由式(1)、(2)、(3)可以得出:
【權利要求】
1.一種MYPTJ礦用高壓電纜絕緣電阻在線測量方法，其特徵在於，包括: 採集供電系統配電裝置出口處電纜運行電壓信號有效值和電流信號有效值； 基於基爾霍夫電流定律和基爾霍夫電壓定律，分別得出各相線路任意位置處電壓及電流與配電裝置出口處電壓及電流的關係； 運用模型參數識別法原理，進行最小二乘意義參數估計，分別求出各相電纜絕緣電阻值，若電纜絕緣電阻值低於安全閥值，說明電纜絕緣層存在老化問題。
2.根據權利要求1所述的MYPTJ礦用高壓電纜絕緣電阻在線測量方法，其特徵在於，所述的電壓信號有效值和電流信號有效值通過安裝在供電系統配電裝置出口處的電壓互感器和電流互感器採集。
3.根據權利要求1或2所述的MYPTJ礦用高壓電纜絕緣電阻在線測量方法，其特徵在於，所述的電壓信號有效值和電流信號有效值均為工頻有效值。
【文檔編號】G01R27/08GK104034966SQ201410225805
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年5月27日 優先權日:2014年5月27日
【發明者】宋建成, 蘇文, 許春雨, 雷志鵬, 宋淵, 劉媛, 李傳揚, 李澤宇 申請人:太原理工大學