[发明专利]长距离高压电缆故障程度检测方法及装置

说明书

本发明实施例提供的一种长距离高压电缆故障程度检测方法，其采用频域反射法得到电缆故障定位曲线，并结合现场测试的频域入射信号的相关参数、电缆结构参数及各层材料特征参数，通过理论计算确定电缆故障定位补偿曲线，进一步基于所述电缆故障定位曲线和所述电缆故障定位补偿曲线确定电缆故障诊断曲线，通过所述电缆故障诊断曲线的峰值点的幅值来判断故障的严重程度，有效提高了长距离高压电缆故障程度诊断的准确性，使得在电缆的运行维护过程中能采取正确有效的措施，进而维护电力系统的安全稳定运行。本发明实施例还相应提供一种长距离高压电缆故障程度检测装置。

技术领域

本发明涉及高压与绝缘技术领域，尤其涉及一种长距离高压电缆故障程度检测方法及装置。

背景技术

随着国民经济的持续发展，电力电缆已逐步成为城市内传输电力的主导产品，城市中密集的电力电缆良好、稳定的正常运行直接关系到城市电力电网的安全运行。在电缆发生故障或存在局部潜伏性缺陷时，对故障或缺陷位置及时准确的定位可大大减小长时间停电修复带来的经济损失，而对电缆的外部破损、绝缘劣化及绝缘受潮等局部潜伏性缺陷的严重程度的诊断便于电缆运维部门及时的采取对应的处理措施，对提高电力系统运行的稳定性具有重要意义。

频域反射法(FDR)被认为是实现电力电缆故障定位的有效手段之一，其在宽频测试范围内，可有效定位电缆的外部破损、绝缘劣化等特征阻抗变化较小的局部潜伏性缺陷。FDR基于行波反射原理，通过测量电缆首端的频域响应特性并对其进行时频域转换得到电缆首端的等效时域响应特性，最后结合信号在电缆中传播的速度得到FDR故障定位曲线，根据故障定位曲线峰值点的位置判断电缆故障的具体位置。

在传统的FDR电缆故障定位方法中，电缆故障的严重程度主要通过FDR故障定位曲线峰值点的幅值来判断，峰值点的幅值越大，故障点处的特征阻抗与电缆的特征阻抗不匹配程度越大，该故障点的故障程度越严重。

本发明人在实施本发明的过程中发现，传统的FDR电缆故障定位方法存在以下缺陷：对于长距离高压电缆，受信号频率及传播距离的影响，信号色散和衰减严重，对距离测试端口较远的故障点，故障点处的峰值点的幅值大大减小，使得无法通过FDR定位曲线峰值点的幅值大小来准确判断电缆故障或者局部潜伏性缺陷的严重程度，而对电缆局部潜伏性缺陷故障程度的误诊，容易导致在电缆的运行维护过程中无法采取正确的处理措施，从而极大的影响电力系统的安全稳定运行。

发明内容

本发明实施例提供一种长距离高压电缆故障程度检测方法及装置，其能有效解决现有技术中无法准确判断电缆故障或局部潜伏性缺陷的严重程度的问题。

本发明一实施例提供一种长距离高压电缆故障程度检测方法，包括：

根据现场情况，确定频域入射信号的相关参数，并采用频域反射法，得到电缆故障定位曲线；

根据所述频域入射信号的相关参数，对其进行时频变换得到时域等效入射信号；

根据电缆结构参数及各层材料的特征参数，计算得到单一频率正弦线性扫频入射信号在电缆中传播的衰减特性参数；

根据所述衰减特性参数和所述频域入射信号的相关参数，得到一定传播距离下衰减后的频域响应信号；

对所述频域响应信号进行时频变换，得到在一定传播距离下衰减后的时域等效响应信号；

根据所述时域等效入射信号和所述时域等效响应信号，确定电缆故障定位补偿曲线；

基于所述电缆故障定位曲线和所述电缆故障定位补偿曲线，确定电缆故障诊断曲线；

根据所述电缆故障诊断曲线的峰值点的幅值，确定电缆故障的严重程度。

优选的，所述根据现场情况，确定频域入射信号的相关参数，并采用频域反射法，得到电缆故障定位曲线，具体包括以下步骤：