[发明专利]基于压力波检测的电缆接头绝缘状态评估方法

说明书

本发明公开了一种基于压力波检测的电缆接头绝缘状态评估方法，属于电缆接头绝缘评估技术领域。使用激光诱导压力波的方式对电缆接头进行检测，采集电缆接头及其周围纹波的幅值；基于支持向量机构建电缆接头内部缺陷和绝缘程度评估模型；利用粒子群算法对模型参数进行优化；选取合适的核函数构造电缆接头内部缺陷和绝缘程度评估模型。实现电缆接头内部缺陷和绝缘程度准确评估。

技术领域

本发明涉及电缆接头绝缘评估技术领域，具体是一种基于压力波检测的电缆接头绝缘状态评估方法。

背景技术

电缆是电网中发生故障几率较大的设备之一，由于受安装工艺、敷设环境、外力破坏、使用工况等因素影响，导致其内部经常出现一些遗留潜伏性隐患，内部隐患往往兼具缓慢发展和突发表征的特点，加之状态可观性先天不足，因此在交接及运行阶段均无法及时发现，缺乏主动处置手段最终导致绝缘缺陷，以至于因绝缘导致隐患扩大与事故发生，其中以电缆中间接头和终端头绝缘故障的比例最高。引起电缆局部放电直接原因，就是材料中杂质、气泡等宏观缺陷。虽然在电缆生产过程中材料是无缺陷的连续均匀介质，但是电缆在生产和加工过程中内部的杂质、气泡等宏观缺陷是难以避免，特别是在现场制作电缆接头过程中，由于现场环境、制作工艺不规范等问题，造成电缆接头内部缺陷，当电缆中发生局部放电后，由于电场力的作用或压力的作用，气隙会产生膨胀和收缩的过程，这个过程将会引起局部体积变化。这种体积的变化，在外部产生压力波。以往都是从信号处理的方面进行研究，而对于局放中的电—压力波转换过程研究较少。

公布号为CN 106680674 A的专利文献公开了一种电缆接头绝缘状态评估方法，该方法包括：建立电缆接头绝缘内部气隙缺陷放电的控制方程；分析电缆接头绝缘内部气隙放电过程中的微观粒子化学反应；依据所述控制方程和微观粒子化学反应建立电缆接头放电的等离子体化学模型；对电缆接头放电的等离子体化学模型进行求解，评估电缆接头绝缘裂化状态。该方法实现获取电缆接头绝缘状态。但是，该发明并非基于压力波对电缆接头内部缺陷和绝缘程度进行评估，而且其评估的准确率有待提高。

公布号为CN 112083294 A的专利文献公开了一种利用超声声速无损评估硅橡胶电缆接头状态的方法，利用超声声速判断硅橡胶电缆接头运行历史并评估其老化状态的方，并建立硅橡胶电缆接头绝缘的超声声速与其90℃下等效运行年限的关系曲线，并指出了并指出了硅橡胶电缆接头绝缘层的超声声速随电缆接头运行时间与老化程度的增加而上升的变化关系。但是，该发明采用传统超声探测的方法，探测准确性差，而且其通过电缆接头运行时间与老化程度的关系来对电缆接头进行评估，评估准确性差。

发明内容

有鉴于此，本发明针对现有技术的不足，提供的一种能够准确评估电缆接头内部缺陷和绝缘程度的基于压力波检测的电缆接头绝缘状态评估方法。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种基于压力波检测的电缆接头绝缘状态评估方法，包括以下步骤：

S1：使用激光诱导压力波的方式对电缆接头进行检测，采集电缆接头及其周围纹波的幅值；

S2：基于支持向量机构建电缆接头内部缺陷和绝缘程度评估模型；

S3：利用粒子群算法对模型参数进行优化；

S4：选取合适的核函数构造电缆接头内部缺陷和绝缘程度评估模型。

进一步的，利用支持向量机构建电缆接头内部缺陷和绝缘程度评估模型，包括以下步骤：

步骤(1)：数据的采集与归一化处理