[发明专利]通过低频信号逆向注入对电缆绝缘进行在线监测的方法

权利要求书

1.一种通过低频信号逆向注入对电缆绝缘进行在线监测的方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）数据采集：利用电磁式电压互感器的开口三角侧将频率为5~20Hz的低频电压信号注入到电缆中，采集电缆接地线的电流信号和电缆缆芯的电压信号；

（2）获取低频电压信号和电流信号的相位差：分别采用快速傅里叶改进的加窗插值算法对采集的电压信号和电流信号进行处理去除工频信号，得到低频电压信号的校正相位及电流信号的校正相位，两者差值即为低频电压和电流信号的相位差；该步骤包括以下分步骤：

（21）对采集的低频电压信号和电流信号进行矩形窗离散傅里叶变换得到频域的低频电压信号和电流信号；该步骤中矩形窗离散傅里叶变换的表达式为：

式中，k=1，a₀=a₁=0.5，此时矩形窗为汉宁窗；D(·) 为离散傅里叶变换狄里克莱核函数，θ取0,1,…,N′-1的整数值，N′为窗函数采样点数；

对原单一频率信号离散采样数据x（n）进行汉宁窗离散傅里叶变换得到的频域表达式为：

X_w(θ)=0.5X(θ)-0.25[X(θ-1)+X(θ+1)]

X_w(θ)表示频域的低频电压信号或电流信号，X(θ)表示x（n）的傅里叶变换，，x(n)=A_mexp(j2πf_mnΔt)，n取0,1,…,N-1的整数值，N为原信号离散采样点数；

（22）依据得到的频域的低频电压信号和电流信号，采用插值法得到低频电压信号和电流信号的校正相位，两者差值即为低频电压和电流信号的相位差；

（3）获取低频介质损耗因数：所述低频电压和电流信号相位差的余角即为介质损耗角δ，进而得到介质损耗因数tanδ；

（4）电缆绝缘程度判断：依据得到的介质损耗因数判断相应电缆的绝缘老化程度。