[發明專利]一種電纜缺陷評估系統的建立方法

在審

• 申請號: 201811298427.9
• 申請日: 2018-11-02
• 公開（公告）號: CN109061401A
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: 郭瑞宙;王天正;蘆山;胡帆;梁基重;曹京津;劉宏;王欣偉;李冠良;張申
• 申請（專利權）人: 國網山西省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 北京同輝知識產權代理事務所(普通合伙) 11357
• 代理人: 王萍;苗苗

1.一種電纜缺陷評估系統的建立方法，其特征在于：包括

建立電纜與接頭缺陷物理模型，模擬電纜缺陷類型；

建立高次諧波測量裝置，采集各所述模擬電纜缺陷類型下產生的高次諧波特征值，并根據該高次諧波特征值與對應的模擬電纜缺陷類型生成高次諧波數據庫；

建立計算模型用于計算電纜電流中的高次諧波分量；

設置諧波分量傳感器用于采集電纜電流信號輸入計算模型；

設置匹配單元，用于獲取高次諧波分量和調集高次諧波數據庫中的數據進行匹配判斷。

設置輸出單元，輸出匹配結果。

2.根據權利要求1所述的電纜缺陷評估系統的建立方法，其特征在于：

所述電纜與接頭缺陷物理模型包括：

測試電纜支架，用于固定測試電纜；以及

檢測電路；用于電連接測試電纜并進行檢測。

3.根據權利要求2所述的電纜缺陷評估系統的建立方法，其特征在于：檢測電路包括自耦調壓器T1、升壓變壓器T2、保護電阻R、分壓電容C₁和分壓電容C₂、耦合電容器C_k，檢測阻抗Z_m，自耦調壓器T1與升壓變壓器連接提供交流電源，電源兩端串聯保護電阻R；分壓電容C₁和分壓電容C₂串聯后并聯接在保護電阻R和電源端之間，耦合電容器C_k和檢測阻抗Z_m串聯后并聯接在保護電阻R和電源端之間；保護電阻R與耦合電容器C_k之間的連接節點用于接入測試電纜，檢測阻抗Z_m兩端連接高次諧波測量裝置。

4.根據權利要求3所述的電纜缺陷評估系統的建立方法，其特征在于：測試電纜支架包括固定桿和固定桿頂端連接的套圈，至少兩個測試電纜支架呈一定間距固定在底板上。

5.根據權利要求1所述的電纜缺陷評估系統的建立方法，其特征在于：所述高次諧波測量裝置包括電壓輸入電路、第一A/D變換器、第一零交叉檢測器、電流輸入電路、第二A/D變換器、第二零交叉檢測器、切換器、第一FPGA運算器、第二FPGA運算器、CPU、顯示器、固定采樣時鐘發生器、操作面板；

電壓輸入電路連接第一A/D變換器和第一零交叉(zero cross)檢測器；電流輸入電路連接第二A/D變換器和第二零交叉檢測器，兩變換器均連接至第一FPGA運算器、第二FPGA運算器以及固定采樣時鐘發生器；兩零交叉檢測器均連接至切換器；切換器連接至第二FPGA運算器；且切換器、第一FPGA運算器、第二FPGA運算器、顯示器、固定采樣時鐘發生器、操作面板均連接至CPU。

6.根據權利要求1所述的電纜缺陷評估系統的建立方法，其特征在于：所述諧波分量傳感器包括依次連接的電壓電流互感器、信號調理電路以及FPGA控制處理器，FPGA控制處理器設有USB接口用于連接上位機。

7.根據權利要求1-6任一項所述的電纜缺陷評估系統的建立方法，其特征在于：所述計算模型基于傅里葉變換計算高次諧波特征值，其中

傅里葉級數分解表達式為：

其中為角頻率，f為頻率，T為采樣周期；n為正整數，n≥1。

則

a₀為信號的直流分量，令

c₁為基波幅值，c_n為n次諧波的幅值。