一种高灵敏度电力电缆局部缺陷诊断方法

摘要

本发明公开了一种高灵敏度电力电缆局部缺陷诊断方法，该方法基于频域的电力电缆反射系数谱，利用非破坏性试验技术测量分析电力电缆的反射系数谱，结合选通门技术和现代数字信号处理技术实现对电力电缆局部缺陷进行定位，然后通过转换后的反射系数谱的实部或者虚部求得的被测电缆的波速与新电缆的波速进行对比，同时结合转换后的反射系数谱幅值与相应模型拟合曲线的差异，从而实现对局部缺陷的严重程度进行评估。与现有技术相比，本发明不仅能够实现对变化程度较弱的局部缺陷进行定位和多缺陷识别，而且也能够对电力电缆的局部缺陷的严重程度进行评估。

主权项

一种高灵敏度电力电缆局部缺陷诊断方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)待测电缆数据测量向被测电力电缆发射低压线性调频、伪随机或者高频窄脉冲的信号V_i，测量从电缆末端反射回来的反射信号V_r，通过求出电缆的反射系数谱的幅值|Γ_d(f)|以及反射系数谱的实部Real(Γ_d(f))和反射系数谱的虚部Imag(Γ_d(f))，其中f为信号频率；(2)待测电缆数据处理利用转换函数f→t′，将被测频域信号f转换为t′域信号，然后对转换得到的Real(Γ_d(t′))或Imag(Γ_d(t′))进行快速傅里叶变换或者离散傅里叶变换，记录下能量最大的频率点f₀′；然后对转换得到的Real(Γ_d(t′))或Imag(Γ_d(t′))与kaiser窗函数相乘并进行快速傅里叶变换或者离散傅里叶变换，得到初步处理数据KΓ_d；对得到的初步处理数据KΓ_d做0赫兹至频率点f₀′的离散傅里叶变换，将变换结果映射到原始距离诊断图谱D₀中，对原始距离诊断图谱D₀进行加距离窗处理，得到距离诊断图谱D，其中0赫兹处映射距离为0米，频率点f₀′处映射距离为电力电缆长度l；(3)参考电缆数据测量及处理将三相系统中的非被测相电力电缆作为参考电力电缆，然后利用步骤(1)相同方式求出参考电力电缆的反射系数谱的幅值|Γ_d1(f)|以及反射系数谱的实部Real(Γ_d1(f))和反射系数谱的虚部Imag(Γ_d1(f))，并进行步骤(2)中相同方式的处理，得到处理后的距离诊断图谱E；(4)电力电缆局部缺陷位置确定对比距离诊断图谱D和处理后的距离诊断图谱E，利用选通门技术消除距离诊断图谱D中与处理后的距离诊断图谱E相同位置处的畸变点，得到局部缺陷距离诊断图谱F，从局部缺陷距离诊断图谱F中找到的畸变点，即为电力电缆局部缺陷位置；(5)电力电缆局部缺陷判断对得到的局部缺陷距离诊断图谱进行离散傅里叶反变换或快速傅里叶反变换，得到变换后的t′域反射系数谱曲线，并利用转换函数t′→f将t′域反射系数谱转换为Real(Γ_d2(f))或Imag(Γ_d2(f))，然后找到Real(Γ_d2(f))或Imag(Γ_d2(f))中每个极大值点或极小值点对应的频率f_k，利用公式求出被测电力电缆的平均波速，并将v_c与同规格的新电力电缆波速v₀进行比较，若v_c与v₀相差1％及以上，说明被测电缆存在局部缺陷，其中N为Real(Γ_d2)或Imag(Γ_d2)中极大值点或极小值点的个数。