[发明专利]一种基于双端平衡因子的XLPE电缆绝缘寿命估算方法

权利要求书

1.一种基于双端平衡因子的XLPE电缆绝缘寿命估算方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步：搭建电缆泄漏电流测试平台

测试平台包括：高频电压源(1)、高频电压源(1)的1号端口(2)、高压试验线(3)、试验电缆(4)、试验电缆(4)的终端(5)、1号高频电流互感器(6)、1号接地线(7)、2号高频电流互感器(8)、2号接地线(9)、1号信号传输线(10)、数据采集器(11)、2号信号传输线(12)、3号信号传输线(13)、上位机(14)、高频电压源(1)的2号端口(15)、3号接地线(16)；

将试验电缆(4)的终端(5)通过高压试验线(3)与高频电压源(1)的1号端口(2)连接；

将试验电缆(4)的1号接地线(7)穿过1号高频电流互感器(6)；

将试验电缆(4)的2号接地线(9)穿过2号高频电流互感器(8)；

将1号高频电流互感器(6)通过1号信号传输线(10)与数据采集器(11)连接；

将2号高频电流互感器(8)通过2号信号传输线(12)与数据采集器(11)连接；

将数据采集器(11)通过3号信号传输线(13)与上位机(14)连接；

将高频电压源(1)的2号端口(15)通过3号接地线(16)接地；

第二步：设置采集周期

数据采集器(11)每隔1s采集一次电流数据，以5min为采集周期，即数据采集器(11)在5min内共采集300次数据，数据采集共持续10个采集周期，将从1号高频电流互感器(6)采集的数据记作na_i，表示第n个采集周期中，1号高频电流互感器(6)的第i次采集数据，将从2号高频电流互感器(8)采集的数据记作nb_j，表示第n个采集周期中，2号高频电流互感器(8)的第j次采集数据，n、i、j均为实数，n∈[1，10]，i∈[1，300]，j∈[1，300]；

第三步：计算泄漏电流双端平衡因子δ

1)计算1号高频电流互感器(6)的泄漏电流变异系数α_n和2号高频电流互感器(8)的泄漏电流变异系数β_n

na_i为第n个采集周期中，1号高频电流互感器(6)的第i次采集数据；nb_j为第n个采集周期中，2号高频电流互感器(8)的第j次采集数据，n、i、j均为实数，n∈[1，10]，i∈[1，300]，j∈[1，300]；e为自然常数，取2.7188；

2)计算1号高频电流互感器(6)的泄漏电流可决系数λ_n和2号高频电流互感器(8)的泄漏电流可决系数μ_n

na_i为第n个采集周期中，1号高频电流互感器(6)的第i次采集数据；nb_j为第n个采集周期中，2号高频电流互感器(8)的第j次采集数据，n、i、j均为实数，n∈[1，10]，i∈[1，300]，j∈[1，300]；

3)计算1号高频电流互感器(6)的泄漏电流混淆系数η₁和2号高频电流互感器(8)的泄漏电流位移系数η₂

()表示矩阵；*表示矩阵卷积；M₁、M₂、N₁、N₂为泄漏电流混淆矩阵；e为自然常数，取2.7188；||·||₂为矩阵2-范数，||·||_F为矩阵F-范数；

4)计算泄漏电流双端平衡因子δ

η₁为1号高频电流互感器(6)的泄漏电流混淆系数，η₂为2号高频电流互感器(8)的泄漏电流位移系数；δ为泄漏电流双端平衡因子；

第四步：根据泄漏电流双端平衡因子δ对电缆绝缘寿命进行估算

通过第三步计算出泄漏电流双端平衡因子δ，进行以下评估：

若δ小于θ₁，则试验电缆(4)的绝缘寿命为10年；

若δ大于等于θ₁，且δ小于θ₂，则试验电缆(4)的绝缘寿命为7年；

若δ大于等于θ₂，且δ小于θ₃，则试验电缆(4)的绝缘寿命为4年；

若δ大于等于θ₃，则试验电缆(4)的绝缘寿命为1年。