[发明专利]具有自更新仿真数据的电缆接头故障检测设备

说明书

本发明提供了一种具有自更新仿真数据的电缆接头故障检测设备，包括上位机，所述上位机包括仿真模型数据库、显示屏幕和处理器，所述仿真模型数据库中存储有N个电缆接头故障的反射信号的在时间T内的电压仿真波形Vm＝[Vm₁,Vm₂,...,Vm_N]，其中任一电压仿真波形Vm_i＝[vm_i1,vm_i2,...,vm_in]，i的取值从1到N，即每个仿真波形中均包括n个电压值；所述显示屏幕用于显示行波脉冲信号的反射信号或者对该反射信号的采样信号Vs＝[vs₁,vs₂,...,vs_n]，以及显示与Vs波形图匹配的一个或多个Vmi；所述处理器用于执行计算机程序以实现相关自更新步骤。

技术领域

本发明涉及一种电缆接头故障检测设备，尤其涉及一种具有自更新仿真数据的电缆接头故障检测设备。

背景技术

在电网运行过程中，电缆接头是最为的薄弱环节，约70％的电缆故障发生在接头处，因此准确、快速确定接头质量与运行状态，对于保障电网安全可靠运行有着非常重要的意义。目前电缆接头故障检测的主要手段有温度法和局部放电法。温度法是在接头处安装温度传感器，并测量温度和温升率等相关参数；测量结果通过相应的传输网络到达系统控制室进行存储，并与历史记录进行比较；如果接头温度急聚升高或长时间超过允许的最高温度值，则判断为接头故障。电缆接头发生故障时，接头处绝缘损坏，周围空气或异物暴露在强磁场环境中，超过电离场强时，电缆接头处会产生局部放电现象。因此，局部放电法是根据电缆接头的局部放电现象，在电缆接头处安装电磁耦合器，测量接头处的磁场信号强度，超过正常运行的磁场上限，判断为接头故障。温度法和局部放电法均需要在电缆绝缘层外测安装传感器，测量的都是弱信号，受周围复杂电磁信号的干扰，采集信号中含有高频噪声，降低了测量结果的准确性。另外，温度法和局部放电法只能对单一接头进行检测，因此只能在变电所等接头集中的地方集中安装。

自1948年，Seidu首次提出行波法测量输电线路故障的思想，行波法在电缆故障检测中的应用得到迅速发展，现有有人提出了低压脉冲法、脉冲电压法和脉冲电流法进行电缆故障检测。伏圣群在《行波反射法电缆故障检测关键技术研究》中，构建了电缆接头的接触电阻故障模型和泄漏电阻故障模型，将电路故障检测的行波法应用到电缆接头的故障检测中。具体的，在电缆首端发射脉冲信号，并检测反射信号(如图1所示)，将反射信号上传至上位机，通过改进加权系数法对采集的反射信号进行处理，确定电缆接头的故障类型和故障情况。但是，这种故障检测方法仍然存在以下的技术问题：反射信号的波形解读需要实地作业人员具有相关的专业知识和经验，即当作业人员观察到例如但不限于图1所示的两个波形中的任一个时，只有具备相关的专业知识，才能够准确判断出电缆是否发生故障，以及故障发生的类型和位置。因此，希望提供一种自动化实现的技术手段，在电缆接头故障检测中，能够由计算机系统进行接头故障检测，并将检测结果可视化的呈献给作业人员。

发明内容

为解决上述技术问题，根据第一个方面，本发明提供了一种基于行波法的电缆接头故障检测设备，包括行波脉冲信号收发器和上位机，行波脉冲信号收发器用于发射行波脉冲信号，并获得多个行波脉冲信号的反射信号的电压值，上位机包括仿真模型数据库和处理器，仿真模型数据库中存储有N个电缆接头故障的反射信号的在时间T内的电压仿真波形Vm＝[Vm₁,Vm₂,...,Vm_N]，其中任一电压仿真波形Vm_i＝[vm_i1,vm_i2,...,vm_in]，i的取值从1到N，即每个仿真波形中均包括n个电压值；处理器用于执行计算机程序以实现以下步骤：