[發(fā)明專利]精準(zhǔn)定位的電纜絕緣評估系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110881736.4
• 申請日: 2021-08-02
• 公開（公告）號: CN113791312B
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 呂啟深;張林;李艷;章彬
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳供電局有限公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G01R19/00
• 代理公司: 華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 魏宇星

1.一種精準(zhǔn)定位的電纜絕緣評估系統(tǒng)，其特征在于，包括：

至少三個局部放電檢測單元，用于采集輸電電纜的高頻電流數(shù)據(jù)，所述局部放電檢測單元包括高頻電流傳感器、數(shù)據(jù)采集卡、無線數(shù)據(jù)傳輸模塊及原子鐘時基裝置；

主機(jī)系統(tǒng)，用于接收所述高頻電流數(shù)據(jù)，并基于所述高頻電流數(shù)據(jù)，確定所述輸電電纜的局部放電情況和局部放電產(chǎn)生的位置；

其中，所述局部放電檢測單元包括第一局部放電檢測單元和第二局部放電檢測單元，所述第一局部放電檢測單元包括一個高頻電流傳感器，所述第二局部放電檢測單元包括兩個高頻電流傳感器，所述第一局部放電檢測單元設(shè)置在所述輸電電纜一端，所述第二局部放電檢測單元設(shè)置在所述輸電電纜中間端；

所述主機(jī)系統(tǒng)，包括：

無線數(shù)據(jù)采集終端，用于獲取所述局部放電檢測單元的高頻電流數(shù)據(jù)；

數(shù)據(jù)處理軟件，用于存儲所述無線數(shù)據(jù)采集終端獲取的高頻電流數(shù)據(jù)，并判斷所述局部放電發(fā)生的時間和位置；

附件絕緣缺陷危險性評估軟件，用于在發(fā)生局部放電的情況下，接收所述第一局部放電檢測單元的高頻電流數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述第一局部放電檢測單元的高頻電流數(shù)據(jù)計算所述輸電電纜綜合擊穿的概率。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述局部放電檢測單元個數(shù)為三個，所述局部放電檢測單元之間距離相等。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述高頻電流傳感器的帶寬范圍在20千茲到100兆赫之間，所述高頻電流傳感器的靈敏度為1毫安，所述高頻電流傳感器輸出阻抗為50歐姆。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述高頻電流傳感器采集的高頻電流數(shù)據(jù)的極性相同。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集卡的時鐘基準(zhǔn)同步通過獲取所述原子鐘時基裝置發(fā)出的秒脈沖信號實(shí)現(xiàn)。

6.一種精準(zhǔn)定位的電纜絕緣評估方法，應(yīng)用于權(quán)利要求1至權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于：

采集高頻電流傳感器采集的高頻電流數(shù)據(jù)，在所述高頻電流數(shù)據(jù)滿足預(yù)設(shè)閾值的情況下，判斷輸電電纜發(fā)生局部放電；

獲取所述高頻電流數(shù)據(jù)的初始數(shù)據(jù)，根據(jù)所述初始數(shù)據(jù)的極性，獲取所述高頻電流數(shù)據(jù)的局部放電波段；

根據(jù)時間差法和所述局部放電波段，獲取局部放電電源在所述輸電電纜的位置；

計算所述局部放電波段的高頻電流數(shù)據(jù)的特征值；

獲取威布爾概率密度曲線，代入所述特征值，獲得所述輸電電纜的擊穿概率。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述初始數(shù)據(jù)的極性，獲取所述高頻電流數(shù)據(jù)的局部放電波段，包括：

對相鄰高頻電流傳感器的初始數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，獲取相鄰高頻電流傳感器的初始脈沖峰值；

在相鄰高頻電流傳感器的初始脈沖峰值的極性相反的情況下，獲取相鄰高頻電流傳感器對應(yīng)的放電波段。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述時間差法的公式為：

其中，USK和US(K+1)表示兩個相鄰高頻電流傳感器，所述L_USK為所述局部放電電源距離USk高頻電流傳感器的位置，L為高頻電流傳感器USk與高頻電流傳感器US(k+1)之間的距離，v為放電脈沖在電纜中的傳播速度，t_USK為傳感器USk測得的局部放電波形起始到達(dá)時間，t_us(k+1)為高頻電流傳感器US(k+1)測得的局部放電波形起始到達(dá)時間。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征值在于，所述特征值為8個，所述特征值包括：放電脈沖的正半周期放電次數(shù)、所述放電脈沖的負(fù)半周期放電次數(shù)、所述放電脈沖的正半周最大放電脈沖幅值、所述放電脈沖的負(fù)半周最大放電脈沖幅值、所述放電脈沖的正半周放電的相鄰放電時間間隔平均值、所述放電脈沖的負(fù)半周放電的相鄰放電時間間隔平均值、所述放電脈沖的單個周期內(nèi)放電總量及所述放電脈沖的放電信息熵。

10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述綜合擊穿的概率的計算公式為：

其中，所述P_total為所述輸電電纜的綜合擊穿的概率，所述Pi為第i項特征值在所述威布爾概率密度曲線上的擊穿概率。