[发明专利]一种基于高次谐波数据库的电缆缺陷评估方法和系统

说明书

本发明公开了一种基于高次谐波的电缆缺陷评估方法，包括根据电流高次谐波及其贡献率与电缆的故障类型的对应关系建立高次谐波数据库；建立依据高次谐波特征值判断电缆缺陷的计算模型；采集并量化电缆发出的电流信号，输入所述计算模型，输出结果与高次谐波数据库比照。还提供了实施该方法的系统；本发明采集检测流过电力电缆中的电流，通过快速傅里叶分析得到电缆谐波的分量含有率，通过分析谐波电流中谐波含量的大小并和电缆缺陷谐波数据库比对来判断电缆的健康程度。

技术领域

本发明属于电力系统电缆故障检测技术领域，具体而言，为一种基于高次谐波数据库的电缆缺陷评估方法和系统。

背景技术

近年来我国由于电缆故障引起的停电事故危害巨大。准确诊断电缆运行状态是预防电缆故障的重要前提。

目前电缆劣化状态检测方法有多种，如：直流法、电桥法、介质损耗角正切法、低频法、局部放电监测法等。各种方法各有优势，但都无法较为全面的反应电缆的整体状态，更无法反应电缆运行环境状态以及剩余使用寿命。

为此，状态评估人员迫切需要一种准确评价电缆劣化状态的诊断方法及系统。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术中的不足，提供一种基于高次谐波数据库的电缆缺陷评估系统。

为了实现上述目的，本发明提供的一种一种基于高次谐波数据库的电缆缺陷评估方法，包括

根据电流高次谐波及其贡献率与电缆的故障类型的对应关系建立高次谐波数据库；

建立依据高次谐波特征值判断电缆缺陷的计算模型；

采集并量化电缆发出的电流信号，输入所述计算模型，输出结果与高次谐波数据库比照。

进一步的，上述的基于高次谐波数据库的电缆缺陷评估方法中，

所述建立高次谐波数据库包括：

建立10kV～35kv电缆与接头缺陷物理模型，模拟电缆缺陷类型；

建立高次谐波测量装置，采集各所述模拟电缆缺陷类型下产生的高次谐波；

对检测到的高次谐波信号进行计算；

根据电缆缺陷类型和计算结果的映射关系，建立高次谐波数据库。

进一步的，上述的基于高次谐波数据库的电缆缺陷评估方法中，

所述模拟电缆缺陷类型包括局部过热、局部放电、水树、保护层损伤。

进一步的，上述的基于高次谐波数据库的电缆缺陷评估方法中，

所述计算模型基于快速傅里叶变换计算高次谐波特征值，其中

傅里叶级数分解表达式为：

其中为角频率，f为频率，T为采样周期；n为正整数，n≥1。

则

a₀为信号的直流分量，令

c₁为基波幅值，c_n为n次谐波的幅值。

进一步的，上述的基于高次谐波数据库的电缆缺陷评估方法中，

n次谐波电压贡献率以HRU_n(Harmonic Ratio U_n)表示：