[发明专利]一种提升配电电缆局部放电定位精度的方法

说明书

本发明提供一种提升配电电缆局部放电定位精度的方法，包括以下步骤：S1.向被测电缆注入高斯脉冲，使用信号采集模块接收并记录注入和被测电缆反射的波形；S2.提取电缆参数，再结合步骤S1中信号采集模块收集波形，建立完整的电缆模型，S3.使用离线局部放电检测装置对被测电缆进行局部放电检测，同时记录并采集局部放电的正向脉冲和反向脉冲波形；S4.在步骤S2建立的电缆模型中，完成初步位置判定；S5.将步骤S4中判断的初步位置设为初值，采用最小二乘法，迭代修正局部放电的定位。本发明建立电缆模型，对电缆中的局部放电信号波形通过时域脉冲反射方程进行重构和计算，得出准确的局部放电定位。

技术领域

本发明涉及局部放电定位技术领域，更具体地，涉及一种提升配电电缆局部放电定位精度的方法。

背景技术

电力电缆多采用埋地敷设，不占用地表资源，不容易受到大风、暴雨、雷电、积雪等恶劣天气的影响，运行过程中受机械损伤的可能型极小，因此，其正日益取代传统的架空线路，称为城市输配电网络的重要组成部分。然而电力电缆在投入运行期间仍可能出现各种故障其发生的主要原因包括电缆本身质量差、安装过程中受损伤和在长期运行过程中的绝缘劣化。绝缘劣化带来的故障往往是整体的、全局化的。电缆本身会因运行年限过长发生老化，如果运行环境恶劣，绝缘劣化速度会加快。由于电缆受潮过生产过程中，其内部会夹杂微量水分，电缆绝缘内部会出现链状含水微孔，随着时间的推移会在绝缘内部产生树枝状路径并不断生长，在此期间电缆整体的绝缘电阻显著降低，介质损耗发生明显变化。最后水树枝转变为电树枝，引起局部放电，导致电缆击穿事故。

目前常用的局部放电检测技术包括振荡波局放检测技术、超低频局放检测技术和工频局部放电检测技术等，其都是通过在电缆施加一定波形的高压来激发局部放电，再使用具有高通特性的采集模块将局部放电信号从高压信号中提取出来，进行局部放电定位，中国专利公开号CN109031073A，公开日期2018年9月4日，该专利公开了一种电缆局部放电定位装置，该装置包括：同步脉冲发生器、两个传感器和两个信号采集器。同步脉冲发生器连接在被测电缆的一端，用于产生同步脉冲信号；两个传感器分别连接在被测电缆的两端，用于感测信号，所感测的信号包括同步脉冲信号和局部放电信号。同步脉冲发生器与位于被测电缆的相同端的传感器连接。两个信号采集器与两个传感器一一对应连接，以采集并处理对应的传感器感测到的信号。然而在实际操作过程中，由于电缆半导体材料的频变特性，其在不同频率下表现出不同的幅值衰减和相位偏移，在局部放电信号沿着电缆传播的过程中会出现衰减和色散效应，衰减会减小脉冲波形的幅值，色散会导致局放波形的脉宽、幅值位置等发生明显变化。这是导致局部放电定位不准确的主要原因。此外，由于电缆长度越长，色散效应越明显，定位精度也越难以保证。

发明内容

本发明的目的在于克服现有局部放电检测过程中，由于局部放电信号沿着电缆传播的过程中会出现衰减和色散效应，导致局部放电定位精度低的缺点，提供一种提升配电电缆局部放电定位精度的方法。本发明建立电缆模型，对电缆中的局部放电信号波形通过时域脉冲反射方程进行重构和计算，得出准确的局部放电定位。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种提升配电电缆局部放电定位精度的方法，包括以下步骤：

S1.向被测电缆注入高斯脉冲，使用信号采集模块接收并记录注入和被测电缆反射的波形；

S2.提取电缆参数，再结合步骤S1中信号采集模块收集波形，建立完整的电缆模型；

S3.使用离线局部放电检测装置对被测电缆进行局部放电检测，同时记录并采集局部放电的正向脉冲和反向脉冲波形；

S4.在步骤S2建立的电缆模型中，利用时域脉冲反射法对步骤S3中收集的正向脉冲和反向脉冲波形的峰值完成初步位置判定；

S5.将步骤S4中判断的初步位置设为初值，采用最小二乘法，迭代修正局部放电的定位。

进一步的，所述步骤S1中所述高斯脉冲的脉冲宽度为10ns。