CN110488160B - 一种电缆绝缘损伤检测方法以及电缆绝缘损伤检测装置 - Google Patents

一种电缆绝缘损伤检测方法以及电缆绝缘损伤检测装置 Download PDF

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CN110488160B CN201910341529.2A CN201910341529A CN110488160B CN 110488160 B CN110488160 B CN 110488160B CN 201910341529 A CN201910341529 A CN 201910341529A CN 110488160 B CN110488160 B CN 110488160B
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Abstract

本申请提供一种电缆绝缘损伤检测方法以及电缆绝缘损伤检测装置,该方法包括:对电缆分别施加两次测试电压;确定目标相位
Figure DDA0002041181610000011
上的第一最大放电量、第一最小放电量、第一平均放电量、第二最大放电量、第二最小放电量和第二平均放电量;根据n个相位中每个相位上的第一最大放电量、第一最小放电量、第一平均放电量、第二最大放电量、第二最小放电量和第二平均放电量,确定电缆绝缘损伤面积。可以对电缆分别施加两次测试电压,进而可以根据n个相位中每个相位上的第一最大放电量、第一最小放电量、第一平均放电量、第二最大放电量、第二最小放电量和第二平均放电量,确定电缆绝缘损伤面积。进而可以根据电缆绝缘损伤面积对电缆进行维护,消除安全隐患。

Description

一种电缆绝缘损伤检测方法以及电缆绝缘损伤检测装置
技术领域
本申请涉及电气技术领域,尤其涉及一种电缆绝缘损伤检测方法以及电缆绝缘损伤检测装置。
背景技术
配电网中长期运行的电缆,由于工作人员操作处理不当、电缆周围环境恶劣、电缆制作的工艺疏漏以及长期运行损耗等原因,会导致电缆绝缘出现不规则损伤。例如主绝缘的划伤或者针刺等等。然而电缆绝缘受到不规则损伤,会直接影响电缆的正常运行,出现各种故障。大部分配电网中运行的电缆的绝缘出现损伤,很少引起工作人员的注意。电缆的绝缘损伤长时间得不到修复,存在较大的安全隐患。因此,相关技术中,无法对电缆绝缘损伤进行检测。
发明内容
本申请提供了一种电缆绝缘损伤检测方法以及电缆绝缘损伤检测装置,以解决相关技术中,无法对电缆绝缘损伤进行检测的问题。
一方面,本申请提供一种电缆绝缘损伤检测方法,包括:
对电缆分别施加两次测试电压;
确定目标相位
Figure BDA0002041181590000011
上的第一最大放电量、第一最小放电量、第一平均放电量、第二最大放电量、第二最小放电量和第二平均放电量,其中,所述目标相位
Figure BDA0002041181590000012
为将所述测试电压的相位等分为n个相位中的一个相位,n≥2,1≤i≤n,所述第一最大放电量、所述第一最小放电量和所述第一平均放电量为对所述电缆第一次施加所述测试电压所获得的,所述第二最大放电量、所述第二最小放电量和所述第二平均放电量为对所述电缆第二次施加所述测试电压所获得的;
根据所述n个相位中每个相位上的第一最大放电量、第一最小放电量、第一平均放电量、第二最大放电量、第二最小放电量和第二平均放电量,确定所述电缆绝缘损伤面积。
可选的,所述根据所述n个相位中每个相位上的第一最大放电量、第一最小放电量、第一平均放电量、第二最大放电量、第二最小放电量和第二平均放电量,确定所述电缆绝缘损伤面积,包括:
根据所述n个相位中每个相位上的第一最大放电量、第一最小放电量、第一平均放电量、第二最大放电量、第二最小放电量和第二平均放电量,确定权系数矩阵W,其中,所述权系数矩阵W为
Figure BDA0002041181590000013
其中,ωi为所述目标相位
Figure BDA0002041181590000021
的局部放电量权系数;
根据所述n个相位中每个相位的局部放电量权系数,确定电缆不规则损伤区域分布系数β,其中,所述电缆不规则损伤区域分布系数β利用以下公式表示
Figure BDA0002041181590000022
根据所述n个相位中每个相位的局部放电量权系数,确定最大局部放电量权系数ωmax
根据所述电缆不规则损伤区域分布系数β和所述最大局部放电量权系数ωmax,确定所述电缆绝缘损伤面积。
可选的,所述根据所述电缆不规则损伤区域分布系数β和所述最大局部放电量权系数ωmax,确定所述电缆绝缘损伤面积,包括:
在β<1.5ωmax的情况下,确定所述电缆绝缘损伤面积为第一程度级别损伤面积;
在1.5ωmax≤β≤2.5ωmax的情况下,确定所述电缆绝缘损伤面积为第二程度级别损伤面积;
在β>2.5ωmax的情况下,确定所述电缆绝缘损伤面积为第三程度级别损伤面积。
可选的,所述根据所述n个相位中每个相位上的第一最大放电量、第一最小放电量、第一平均放电量、第二最大放电量、第二最小放电量和第二平均放电量,确定权系数矩阵W,包括:
根据所述n个相位中每个相位上的第一最大放电量、第一最小放电量、第二最大放电量和第二最小放电量,确定最大奇异值矩阵Qq
根据所述n个相位中每个相位上的第一最大放电量、第一最小放电量、第一平均放电量、第二最大放电量、第二最小放电量和第二平均放电量,确定矩阵A;
根据所述最大奇异值矩阵Qq和所述矩阵A,确定所述权系数矩阵W;
其中,所述矩阵A为
Figure BDA0002041181590000023
Figure BDA0002041181590000024
为相位
Figure BDA0002041181590000025
上的第一最大放电量和第二最大放电量的平均值,
Figure BDA0002041181590000026
为相位
Figure BDA0002041181590000027
上的第一最小放电量和第二最小放电量的平均值,
Figure BDA0002041181590000028
为相位
Figure BDA0002041181590000029
上的第一平均放电量和第二平均放电量的平均值,所述矩阵A、所述权系数矩阵W和所述最大奇异值矩阵Qq满足以下关系
A·W=Qq
可选的,所述根据所述n个相位中每个相位上的第一最大放电量、第一最小放电量、第二最大放电量和第二最小放电量,确定最大奇异值矩阵Qq,包括:
根据所述目标相位
Figure BDA0002041181590000031
的第一最大放电量、第一最小放电量、第二最大放电量和第二最小放电量,确定矩阵Qi
Figure BDA0002041181590000032
其中,
Figure BDA0002041181590000033
为所述目标相位
Figure BDA0002041181590000034
的第一最大放电量,
Figure BDA0002041181590000035
为所述目标相位
Figure BDA0002041181590000036
的第一最小放电量,
Figure BDA0002041181590000037
为所述目标相位
Figure BDA0002041181590000038
的第二最大放电量,
Figure BDA0002041181590000039
为所述目标相位
Figure BDA00020411815900000310
的第二最小放电量;
确定所述矩阵Qi的最大奇异值
Figure BDA00020411815900000311
确定所述最大奇异值矩阵Qq
Figure BDA00020411815900000312
另一方面,本申请还提供一种电缆绝缘损伤检测装置,包括:
包括电缆、电缆置放槽、电流发生装置、多通道示波器、终端和封闭壳体;
所述电缆置于所述电缆置放槽内,所述电缆置放槽置于所述封闭壳体内;
所述电流发生装置包括变压器、电流输出线、第一固定环、第二固定环、接地线、线圈和低电极;
所述电缆包括缆芯以及包裹所述缆芯的绝缘材料,所述第一固定环套接于所述缆芯的第一端,所述第二固定环套接于所述缆芯的第二端;
所述电流输出线的第一端与所述变压器连接,所述电流输出线的第二端设置有高电极,所述高电极与所述第一固定环连接;
所述接地线的第一端缠绕于所述电缆的绝缘材料上,所述接地线的第二端穿过所述线圈的中心,且所述接地线的第二端与所述低电极连接,所述低电极接地;
所述多通道示波器与所述线圈连接,且所述多通道示波器与所述终端连接;
所述变压器用于对所述电缆分别施加两次测试电压;
所述多通道示波器用于确定目标相位
Figure BDA0002041181590000041
上的第一最大放电量、第一最小放电量、第一平均放电量、第二最大放电量、第二最小放电量和第二平均放电量,其中,所述目标相位
Figure BDA0002041181590000042
为将所述变压器对所述电缆施加的测试电压的相位等分为n个相位中的一个相位,n≥2,1≤i≤n,所述第一最大放电量、所述第一最小放电量和所述第一平均放电量为所述变压器对所述电缆第一次施加所述测试电压所获得的,所述第二最大放电量、所述第二最小放电量和所述第二平均放电量为所述变压器对所述电缆第二次施加所述测试电压所获得的;
所述终端用于根据所述n个相位中每个相位上的第一最大放电量、第一最小放电量、第一平均放电量、第二最大放电量、第二最小放电量和第二平均放电量,确定所述电缆绝缘损伤面积。
可选的,所述电缆绝缘损伤检测装置还包括电缆损伤***,所述电缆损伤***包括屏蔽壳、刀片扭转装置、刀片、缆芯旋转装置、滑轮和垂直滑轨;
所述缆芯旋转装置包含第一缆芯旋转装置和第二缆芯旋转装置,所述第一缆芯旋转装置套接于所述缆芯的第一端,所述第二缆芯旋转装置套接于所述缆芯的第二端,所述缆芯旋转装置用于控制所述电缆旋转;
所述刀片扭转装置的第一端固定于所述屏蔽壳的远离所述电缆置放槽的侧面,所述刀片扭转装置的第二端与所述刀片连接,所述刀片扭转装置用于控制所述刀片的扭转角度对所述电缆的绝缘材料进行划伤处理;
所述滑轮包含第一滑轮和第二滑轮,所述垂直滑轨包含第一垂直滑轨和第二垂直滑轨,所述第一垂直滑轨和所述第二垂直滑轨设置于所述屏蔽壳的两个相对的侧面,所述第一缆芯旋转装置嵌于所述第一滑轮的第一侧面,所述第二缆芯旋转装置嵌于所述第二滑轮的第一侧面,所述第一滑轮的第二侧面设置有第一凹槽,所述第一垂直滑轨嵌于所述第一凹槽内,所述第二滑轮的第二侧面设置有第二凹槽,所述第二垂直滑轨嵌于所述第二凹槽内,所述电缆可通过所述滑轮沿所述垂直滑轨滑动至所述电缆置放槽内;
在所述电缆滑动至所述电缆置放槽内的状态下,所述第一滑轮与所述第一缆芯旋转装置分离,所述第二滑轮与所述第二缆芯旋转装置分离,所述第一固定环套接于所述第一缆芯旋转装置上,所述第二固定环套接于所述第二缆芯旋转装置上;
所述屏蔽壳包含第一隔离板和第二隔离板,所述第一隔离板和所述第二隔离板设置于所述屏蔽壳的两个相对的侧面上,在所述电缆滑动至所述电缆置放槽内的状态下,所述第一隔离板、所述第二隔离板和所述屏蔽壳的包围所述电缆置放槽的侧面形成所述封闭壳体。
可选的,所述电缆绝缘损伤检测装置还包括水平滑轨和水平滑块,所述水平滑轨固定于所述屏蔽壳的远离所述电缆置放槽的侧面,所述水平滑块与所述水平滑轨滑动连接,所述刀片扭转装置的第一端固定于所述水平滑块上。
由以上技术方案可知,本申请提供一种电缆绝缘损伤检测方法以及电缆绝缘损伤检测装置,所述方法包括:对电缆分别施加两次测试电压;确定目标相位
Figure BDA0002041181590000051
上的第一最大放电量、第一最小放电量、第一平均放电量、第二最大放电量、第二最小放电量和第二平均放电量,其中,所述目标相位
Figure BDA0002041181590000052
为将所述测试电压的相位等分为n个相位中的一个相位,n≥2,1≤i≤n,所述第一最大放电量、所述第一最小放电量和所述第一平均放电量为对所述电缆第一次施加所述测试电压所获得的,所述第二最大放电量、所述第二最小放电量和所述第二平均放电量为对所述电缆第二次施加所述测试电压所获得的;根据所述n个相位中每个相位上的第一最大放电量、第一最小放电量、第一平均放电量、第二最大放电量、第二最小放电量和第二平均放电量,确定所述电缆绝缘损伤面积。这样,可以对电缆分别施加两次测试电压,然后,可以确定目标相位
Figure BDA0002041181590000053
上的第一最大放电量、第一最小放电量、第一平均放电量、第二最大放电量、第二最小放电量和第二平均放电量。接下来,可以根据n个相位中每个相位上的第一最大放电量、第一最小放电量、第一平均放电量、第二最大放电量、第二最小放电量和第二平均放电量,确定电缆绝缘损伤面积。进而可以根据电缆绝缘损伤面积对电缆进行维护,消除安全隐患。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请提供的一种电缆绝缘损伤检测方法的流程图;
图2为本申请提供的将采集到的50个测试电压的相位
Figure BDA0002041181590000054
中的每个测试电压的相位
Figure BDA0002041181590000055
均等分为180个相位的示意图;
图3为本申请提供的另一种电缆绝缘损伤检测方法的流程图;
图4为本申请提供的一种电缆绝缘损伤检测装置的示意图;
图5为本申请提供的另一种电缆绝缘损伤检测装置的示意图。
具体实施方式
下面将详细地对实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下实施例中描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。仅是与权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的***和方法的示例。
参见图1,图1是本申请提供的一种电缆绝缘损伤检测方法的流程图。如图1所示,包括以下步骤:
步骤101、对电缆分别施加两次测试电压。
在步骤101中,可以对电缆分别施加两次测试电压。例如,第一次对电缆施加测试电压U之后,即进行第一次局部放电测试之后,10分钟之后,可以对电缆再次施加测试电压U,即可以进行第二次局部放电测试。
步骤102、确定目标相位
Figure BDA0002041181590000061
上的第一最大放电量、第一最小放电量、第一平均放电量、第二最大放电量、第二最小放电量和第二平均放电量,其中,所述目标相位
Figure BDA0002041181590000062
为将所述测试电压的相位等分为n个相位中的一个相位,n≥2,1≤i≤n,所述第一最大放电量、所述第一最小放电量和所述第一平均放电量为对所述电缆第一次施加所述测试电压所获得的,所述第二最大放电量、所述第二最小放电量和所述第二平均放电量为对所述电缆第二次施加所述测试电压所获得的。
在步骤102中,可以确定目标相位
Figure BDA0002041181590000063
上的第一最大放电量、第一最小放电量、第一平均放电量、第二最大放电量、第二最小放电量和第二平均放电量。其中,第一最大放电量、第一最小放电量和第一平均放电量为对电缆第一次施加测试电压U所获得的;第二最大放电量、第二最小放电量和第二平均放电量为对电缆第二次施加测试电压U所获得的。
例如,对于第一次局部放电测试和第二次局部放电测试,均可以设置采样周期为1秒,采样频率为50赫兹,即可以在1秒的时间内采集50个测试电压的相位
Figure BDA0002041181590000064
并将采集到的50个测试电压的相位
Figure BDA0002041181590000065
中的每个测试电压的相位
Figure BDA0002041181590000066
均等分为n个相位,其中,n≥2。例如,n可以为180,即可以将采集到的50个测试电压的相位
Figure BDA0002041181590000067
中的每个测试电压的相位
Figure BDA0002041181590000068
均等分为180个相位。此时目标相位
Figure BDA0002041181590000069
可以表示为
Figure BDA00020411815900000610
目标相位
Figure BDA00020411815900000611
为将一个测试电压的相位
Figure BDA00020411815900000612
等分为n个相位中的一个相位,即目标相位
Figure BDA00020411815900000613
为将一个测试电压的相位
Figure BDA00020411815900000614
等分为180个相位中的一个相位。如图2所示,为将采集到的50个测试电压的相位
Figure BDA00020411815900000615
中的每个测试电压的相位
Figure BDA00020411815900000616
均等分为180个相位的示意图。
对于将采集到的50个测试电压的相位
Figure BDA00020411815900000617
和的每个测试电压的相位
Figure BDA00020411815900000618
等分为n个相位中的每个等分相位来说,均可以确定该等分相位对应的放电量。即对于将采集到的50个测试电压的相位
Figure BDA00020411815900000619
中的每个测试电压的相位
Figure BDA00020411815900000620
等分为180个相位中的每个等分相位来说,均可以确定该等分相位对应的放电量。也即对于一次局部放电测试的目标相位
Figure BDA00020411815900000621
来说,一共可以确定50个放电量。这样,对于第一次局部放电测试,可以从目标相位
Figure BDA00020411815900000622
对应的50个放电量中筛选出目标相位
Figure BDA00020411815900000623
上的第一最大放电量、筛选出目标相位
Figure BDA00020411815900000624
上的第一最小放电量以及计算出目标相位
Figure BDA00020411815900000625
上的第一平均放电量。对于第二次局部放电测试,可以从目标相位
Figure BDA00020411815900000626
对应的50个放电量中筛选出目标相位
Figure BDA00020411815900000627
上的第二最大放电量、筛选出目标相位
Figure BDA00020411815900000628
上的第二最小放电量以及计算出目标相位
Figure BDA00020411815900000629
上的第二平均放电量。
这样,对于第一次局部放电测试,根据将测试电压的相位
Figure BDA00020411815900000630
等分为n个相位中的每个相位上的最大放电量,即根据将测试电压的相位
Figure BDA00020411815900000631
等分为180个相位中的每个相位上的最大放电量,可以得到如下序列
Figure BDA00020411815900000632
其中,
Figure BDA0002041181590000071
为第一次局部放电测试中目标相位
Figure BDA0002041181590000072
的最大放电量。
对于第一次局部放电测试,根据将测试电压的相位
Figure BDA0002041181590000073
等分为n个相位中的每个相位上的最小放电量,即根据将测试电压的相位
Figure BDA0002041181590000074
等分为180个相位中的每个相位上的最小放电量,可以得到如下序列
Figure BDA0002041181590000075
其中,
Figure BDA0002041181590000076
为第一次局部放电测试中目标相位
Figure BDA0002041181590000077
的最小放电量。
对于第一次局部放电测试,根据将测试电压的相位
Figure BDA0002041181590000078
等分为n个相位中的每个相位上的平均放电量,即根据将测试电压的相位
Figure BDA0002041181590000079
等分为180个相位中的每个相位上的平均放电量,可以得到如下序列
Figure BDA00020411815900000710
其中,
Figure BDA00020411815900000711
为第一次局部放电测试中目标相位
Figure BDA00020411815900000712
的平均放电量。
对于第二次局部放电测试,根据将测试电压的相位
Figure BDA00020411815900000713
等分为n个相位中的每个相位上的最大放电量,即根据将测试电压的相位
Figure BDA00020411815900000714
等分为180个相位中的每个相位上的最大放电量,可以得到如下序列
Figure BDA00020411815900000715
其中,
Figure BDA00020411815900000716
为第二次局部放电测试中目标相位
Figure BDA00020411815900000717
的最大放电量。
对于第二次局部放电测试,根据将测试电压的相位
Figure BDA00020411815900000718
等分为n个相位中的每个相位上的最小放电量,即根据将测试电压的相位
Figure BDA00020411815900000719
等分为180个相位中的每个相位上的最小放电量,可以得到如下序列
Figure BDA00020411815900000720
其中,
Figure BDA00020411815900000721
为第二次局部放电测试中目标相位
Figure BDA00020411815900000722
的最小放电量。
对于第二次局部放电测试,根据将测试电压的相位
Figure BDA00020411815900000723
等分为n个相位中的每个相位上的平均放电量,即根据将测试电压的相位
Figure BDA00020411815900000724
等分为180个相位中的每个相位上的平均放电量,可以得到如下序列
Figure BDA00020411815900000725
其中,
Figure BDA00020411815900000726
为第二次局部放电测试中目标相位
Figure BDA00020411815900000727
的平均放电量。
步骤103、根据所述n个相位中每个相位上的第一最大放电量、第一最小放电量、第一平均放电量、第二最大放电量、第二最小放电量和第二平均放电量,确定所述电缆绝缘损伤面积。
在步骤103中,可以根据n个相位中每个相位上的第一最大放电量、第一最小放电量、第一平均放电量、第二最大放电量、第二最小放电量和第二平均放电量,确定电缆绝缘损伤面积,即可以根据180个相位中每个相位上的第一最大放电量、第一最小放电量、第一平均放电量、第二最大放电量、第二最小放电量和第二平均放电量,确定电缆绝缘损伤面积。
本申请提供的电缆绝缘损伤检测方法,对电缆分别施加两次测试电压;确定目标相位
Figure BDA0002041181590000081
上的第一最大放电量、第一最小放电量、第一平均放电量、第二最大放电量、第二最小放电量和第二平均放电量,其中,所述目标相位
Figure BDA0002041181590000082
为将所述测试电压的相位等分为n个相位中的一个相位,n≥2,1≤i≤n,所述第一最大放电量、所述第一最小放电量和所述第一平均放电量为对所述电缆第一次施加所述测试电压所获得的,所述第二最大放电量、所述第二最小放电量和所述第二平均放电量为对所述电缆第二次施加所述测试电压所获得的;根据所述n个相位中每个相位上的第一最大放电量、第一最小放电量、第一平均放电量、第二最大放电量、第二最小放电量和第二平均放电量,确定所述电缆绝缘损伤面积。这样,可以对电缆分别施加两次测试电压,然后,可以确定目标相位
Figure BDA0002041181590000083
上的第一最大放电量、第一最小放电量、第一平均放电量、第二最大放电量、第二最小放电量和第二平均放电量。接下来,可以根据n个相位中每个相位上的第一最大放电量、第一最小放电量、第一平均放电量、第二最大放电量、第二最小放电量和第二平均放电量,确定电缆绝缘损伤面积。进而可以根据电缆绝缘损伤面积对电缆进行维护,消除安全隐患。
参见图3,图3是本申请提供的另一种电缆绝缘损伤检测方法的流程图。如图3所示,包括以下步骤:
步骤301、对电缆分别施加两次测试电压。
在步骤301中,可以对电缆分别施加两次测试电压。例如,第一次对电缆施加测试电压U之后,即进行第一次局部放电测试之后,10分钟之后,可以对电缆再次施加测试电压U,即可以进行第二次局部放电测试。
步骤302、确定目标相位
Figure BDA0002041181590000084
上的第一最大放电量、第一最小放电量、第一平均放电量、第二最大放电量、第二最小放电量和第二平均放电量,其中,所述目标相位
Figure BDA0002041181590000085
为将所述测试电压的相位等分为n个相位中的一个相位,n≥2,1≤i≤n,所述第一最大放电量、所述第一最小放电量和所述第一平均放电量为对所述电缆第一次施加所述测试电压所获得的,所述第二最大放电量、所述第二最小放电量和所述第二平均放电量为对所述电缆第二次施加所述测试电压所获得的。
在步骤302中,可以确定目标相位
Figure BDA0002041181590000086
上的第一最大放电量、第一最小放电量、第一平均放电量、第二最大放电量、第二最小放电量和第二平均放电量。其中,第一最大放电量、第一最小放电量和第一平均放电量为对电缆第一次施加测试电压U所获得的;第二最大放电量、第二最小放电量和第二平均放电量为对电缆第二次施加测试电压U所获得的。
例如,对于第一次局部放电测试和第二次局部放电测试,均可以设置采样周期为1秒,采样频率为50赫兹,即可以在1秒的时间内采集50个测试电压的相位
Figure BDA0002041181590000087
并将采集到的50个测试电压的相位
Figure BDA0002041181590000088
中的每个测试电压的相位
Figure BDA0002041181590000089
均等分为n个相位,其中,n≥2。例如,n可以为180,即可以将采集到的50个测试电压的相位
Figure BDA00020411815900000810
中的每个测试电压的相位
Figure BDA00020411815900000811
均等分为180个相位。此时目标相位
Figure BDA00020411815900000812
可以表示为
Figure BDA00020411815900000813
目标相位
Figure BDA00020411815900000814
为将一个测试电压的相位
Figure BDA00020411815900000815
等分为n个相位中的一个相位,即目标相位
Figure BDA00020411815900000816
为将一个测试电压的相位
Figure BDA00020411815900000817
等分为180个相位中的一个相位。仍以图2为例,如图2所示,为将采集到的50个测试电压的相位
Figure BDA0002041181590000091
中的每个测试电压的相位
Figure BDA0002041181590000092
均等分为180个相位的示意图。
对于将采集到的50个测试电压的相位
Figure BDA0002041181590000093
中的每个测试电压的相位
Figure BDA0002041181590000094
等分为n个相位中的每个等分相位来说,均可以确定该等分相位对应的放电量。即对于将采集到的50个测试电压的相位
Figure BDA0002041181590000095
中的每个测试电压的相位
Figure BDA0002041181590000096
等分为180个相位中的每个等分相位来说,均可以确定该等分相位对应的放电量。也即对于一次局部放电测试的目标相位
Figure BDA0002041181590000097
来说,一共可以确定50个放电量。这样,对于第一次局部放电测试,可以从目标相位
Figure BDA0002041181590000098
对应的50个放电量中筛选出目标相位
Figure BDA0002041181590000099
上的第一最大放电量、筛选出目标相位
Figure BDA00020411815900000910
上的第一最小放电量以及计算出目标相位
Figure BDA00020411815900000911
上的第一平均放电量。对于第二次局部放电测试,可以从目标相位
Figure BDA00020411815900000912
对应的50个放电量中筛选出目标相位
Figure BDA00020411815900000913
上的第二最大放电量、筛选出目标相位
Figure BDA00020411815900000914
上的第二最小放电量以及计算出目标相位
Figure BDA00020411815900000915
上的第二平均放电量。
这样,对于第一次局部放电测试,根据将测试电压的相位
Figure BDA00020411815900000916
等分为n个相位中的每个相位上的最大放电量,即根据将测试电压的相位
Figure BDA00020411815900000917
等分为180个相位中的每个相位上的最大放电量,可以得到如下序列
Figure BDA00020411815900000918
其中,
Figure BDA00020411815900000919
为第一次局部放电测试中目标相位
Figure BDA00020411815900000920
的最大放电量。
对于第一次局部放电测试,根据将测试电压的相位
Figure BDA00020411815900000921
等分为n个相位中的每个相位上的最小放电量,即根据将测试电压的相位
Figure BDA00020411815900000922
等分为180个相位中的每个相位上的最小放电量,可以得到如下序列
Figure BDA00020411815900000923
其中,
Figure BDA00020411815900000924
为第一次局部放电测试中目标相位
Figure BDA00020411815900000925
的最小放电量。
对于第一次局部放电测试,根据将测试电压的相位
Figure BDA00020411815900000926
等分为n个相位中的每个相位上的平均放电量,即根据将测试电压的相位
Figure BDA00020411815900000927
等分为180个相位中的每个相位上的平均放电量,可以得到如下序列
Figure BDA00020411815900000928
其中,
Figure BDA00020411815900000929
为第一次局部放电测试中目标相位
Figure BDA00020411815900000930
的平均放电量。
对于第二次局部放电测试,根据将测试电压的相位
Figure BDA00020411815900000931
等分为n个相位中的每个相位上的最大放电量,即根据将测试电压的相位
Figure BDA00020411815900000932
等分为180个相位中的每个相位上的最大放电量,可以得到如下序列
Figure BDA00020411815900000933
其中,
Figure BDA00020411815900000934
为第二次局部放电测试中目标相位
Figure BDA00020411815900000935
的最大放电量。
对于第二次局部放电测试,根据将测试电压的相位
Figure BDA00020411815900000936
等分为n个相位中的每个相位上的最小放电量,即根据将测试电压的相位
Figure BDA0002041181590000101
等分为180个相位中的每个相位上的最小放电量,可以得到如下序列
Figure BDA0002041181590000102
其中,
Figure BDA0002041181590000103
为第二次局部放电测试中目标相位
Figure BDA0002041181590000104
的最小放电量。
对于第二次局部放电测试,根据将测试电压的相位
Figure BDA0002041181590000105
等分为n个相位中的每个相位上的平均放电量,即根据将测试电压的相位
Figure BDA0002041181590000106
等分为180个相位中的每个相位上的平均放电量,可以得到如下序列
Figure BDA0002041181590000107
其中,
Figure BDA0002041181590000108
为第二次局部放电测试中目标相位
Figure BDA0002041181590000109
的平均放电量。
步骤303、根据所述n个相位中每个相位上的第一最大放电量、第一最小放电量、第一平均放电量、第二最大放电量、第二最小放电量和第二平均放电量,确定权系数矩阵W,其中,所述权系数矩阵W为
Figure BDA00020411815900001010
其中,ωi为所述目标相位
Figure BDA00020411815900001011
的局部放电量权系数。
在步骤303中,可以根据n个相位中每个相位上的第一最大放电量、第一最小放电量、第一平均放电量、第二最大放电量、第二最小放电量和第二平均放电量,确定权系数矩阵W。其中,权系数矩阵W为
Figure BDA00020411815900001012
其中,ωi为目标相位
Figure BDA00020411815900001013
的局部放电量权系数。
当n=180时,权系数矩阵W为
Figure BDA00020411815900001014
步骤304、根据所述n个相位中每个相位的局部放电量权系数,确定电缆不规则损伤区域分布系数β,其中,所述电缆不规则损伤区域分布系数β利用以下公式表示
Figure BDA00020411815900001015
在步骤304中,可以根据n个相位中每个相位的局部放电量权系数,确定电缆不规则损伤区域分布系数β。其中,电缆不规则损伤区域分布系数β利用以下公式表示
Figure BDA0002041181590000111
当n=180时,电缆不规则损伤区域分布系数β为
Figure BDA0002041181590000112
步骤305、根据所述n个相位中每个相位的局部放电量权系数,确定最大局部放电量权系数ωmax
在步骤305中,可以根据n个相位中每个相位的局部放电量权系数,确定最大局部放电量权系数ωmax,即可以根据180个相位中每个相位的局部放电量权系数,确定最大局部放电量权系数ωmax。此时
ωmax=max{ω1,ω2...ωi...ω180}
步骤306、根据所述电缆不规则损伤区域分布系数β和所述最大局部放电量权系数ωmax,确定所述电缆绝缘损伤面积。
在步骤306中,可以根据电缆不规则损伤区域分布系数β和最大局部放电量权系数ωmax,确定电缆绝缘损伤面积。
可选的,所述根据所述电缆不规则损伤区域分布系数β和所述最大局部放电量权系数ωmax,确定所述电缆绝缘损伤面积,包括:
在β<1.5ωmax的情况下,确定所述电缆绝缘损伤面积为第一程度级别损伤面积;
在1.5ωmax≤β≤2.5ωmax的情况下,确定所述电缆绝缘损伤面积为第二程度级别损伤面积;
在β>2.5ωmax的情况下,确定所述电缆绝缘损伤面积为第三程度级别损伤面积。
在β<1.5ωmax的情况下,可以确定电缆绝缘损伤面积为第一程度级别损伤面积,即此时电缆绝缘内部划伤受损范围较小。
在1.5ωmax≤β≤2.5ωmax的情况下,可以确定电缆绝缘损伤面积为第二程度级别损伤面积,此时电缆绝缘内部划伤受损范围比较大,电缆运行存在风险。
在β>2.5ωmax的情况下,可以确定电缆绝缘损伤面积为第三程度级别损伤面积,此时电缆绝缘内部划伤受损范围很大,会产生严重故障。
可选的,所述根据所述n个相位中每个相位上的第一最大放电量、第一最小放电量、第一平均放电量、第二最大放电量、第二最小放电量和第二平均放电量,确定权系数矩阵W,包括:
根据所述n个相位中每个相位上的第一最大放电量、第一最小放电量、第二最大放电量和第二最小放电量,确定最大奇异值矩阵Qq
根据所述n个相位中每个相位上的第一最大放电量、第一最小放电量、第一平均放电量、第二最大放电量、第二最小放电量和第二平均放电量,确定矩阵A;
根据所述最大奇异值矩阵Qq和所述矩阵A,确定所述权系数矩阵W;
其中,所述矩阵A为
Figure BDA0002041181590000121
Figure BDA0002041181590000122
为相位
Figure BDA0002041181590000123
上的第一最大放电量和第二最大放电量的平均值,
Figure BDA0002041181590000124
为相位
Figure BDA0002041181590000125
上的第一最小放电量和第二最小放电量的平均值,
Figure BDA0002041181590000126
为相位
Figure BDA0002041181590000127
上的第一平均放电量和第二平均放电量的平均值,所述矩阵A、所述权系数矩阵W和所述最大奇异值矩阵Qq满足以下关系
A·W=Qq
可以根据n个相位中每个相位上的第一最大放电量、第一最小放电量、第二最大放电量和第二最小放电量,确定最大奇异值矩阵Qq。还可以根据n个相位中每个相位上的第一最大放电量、第一最小放电量、第一平均放电量、第二最大放电量、第二最小放电量和第二平均放电量,确定矩阵A。进而可以根据最大奇异值矩阵Qq和矩阵A,确定权系数矩阵W。
其中,矩阵A为
Figure BDA0002041181590000128
Figure BDA0002041181590000129
为相位
Figure BDA00020411815900001210
上的第一最大放电量和第二最大放电量的平均值,即此时
Figure BDA0002041181590000131
Figure BDA0002041181590000132
为相位
Figure BDA0002041181590000133
上的第一最小放电量和第二最小放电量的平均值,即此时
Figure BDA0002041181590000134
Figure BDA0002041181590000135
为相位
Figure BDA0002041181590000136
上的第一平均放电量和第二平均放电量的平均值,即此时
Figure BDA0002041181590000137
矩阵A、权系数矩阵W和最大奇异值矩阵Qq可以满足以下关系
A·W=Qq
当n=180时,矩阵A为
Figure BDA0002041181590000138
可选的,所述根据所述n个相位中每个相位上的第一最大放电量、第一最小放电量、第二最大放电量和第二最小放电量,确定最大奇异值矩阵Qq,包括:
根据所述目标相位
Figure BDA0002041181590000139
的第一最大放电量、第一最小放电量、第二最大放电量和第二最小放电量,确定矩阵Qi
Figure BDA00020411815900001310
其中,
Figure BDA00020411815900001311
为所述目标相位
Figure BDA00020411815900001312
的第一最大放电量,
Figure BDA00020411815900001313
为所述目标相位
Figure BDA00020411815900001314
的第一最小放电量,
Figure BDA00020411815900001315
为所述目标相位
Figure BDA00020411815900001316
的第二最大放电量,
Figure BDA00020411815900001317
为所述目标相位
Figure BDA00020411815900001318
的第二最小放电量;
确定所述矩阵Qi的最大奇异值
Figure BDA00020411815900001319
确定所述最大奇异值矩阵Qq
Figure BDA00020411815900001320
可以根据目标相位
Figure BDA00020411815900001321
的第一最大放电量、第一最小放电量、第二最大放电量和第二最小放电量,确定矩阵Qi
Figure BDA0002041181590000141
其中,
Figure BDA0002041181590000142
为目标相位
Figure BDA0002041181590000143
的第一最大放电量,
Figure BDA0002041181590000144
为目标相位
Figure BDA0002041181590000145
的第一最小放电量,
Figure BDA0002041181590000146
为目标相位
Figure BDA0002041181590000147
的第二最大放电量,
Figure BDA0002041181590000148
为目标相位
Figure BDA0002041181590000149
的第二最小放电量。
矩阵Qi的共轭转置矩阵
Figure BDA00020411815900001410
Figure BDA00020411815900001411
设γ为矩阵Qi的奇异值,由式子:
Figure BDA00020411815900001412
可知,γ满足以下关系:
Figure BDA00020411815900001413
其中,
Figure BDA00020411815900001414
Figure BDA00020411815900001415
可求出矩阵Qi的所有奇异值,进而可以从矩阵Qi的所有奇异值中确定矩阵Qi的最大奇异值
Figure BDA00020411815900001416
即可以确定目标相位
Figure BDA00020411815900001417
对应的最大奇异值
Figure BDA00020411815900001418
此时,相位
Figure BDA00020411815900001419
对应的最大奇异值为
Figure BDA00020411815900001420
相位
Figure BDA00020411815900001421
对应的最大奇异值为
Figure BDA00020411815900001422
相位
Figure BDA00020411815900001423
对应的最大奇异值为
Figure BDA00020411815900001424
式子中的E为单位矩阵。
可以确定最大奇异值矩阵Qq
Figure BDA00020411815900001425
当n=180时,最大奇异值矩阵Qq
Figure BDA0002041181590000151
此时矩阵A、权系数矩阵W和最大奇异值矩阵Qq满足以下关系
Figure BDA0002041181590000152
本申请提供的电缆绝缘损伤检测方法,可以对电缆分别施加两次测试电压,然后,可以确定目标相位
Figure BDA0002041181590000153
上的第一最大放电量、第一最小放电量、第一平均放电量、第二最大放电量、第二最小放电量和第二平均放电量。接下来,可以根据n个相位中每个相位上的第一最大放电量、第一最小放电量、第一平均放电量、第二最大放电量、第二最小放电量和第二平均放电量,确定电缆绝缘损伤面积。进而可以根据电缆绝缘损伤面积对电缆进行维护,消除安全隐患。
参见图4,图4是本申请提供的一种电缆绝缘损伤检测装置的示意图。
一种电缆绝缘损伤检测装置,可以包括电缆1、电缆置放槽2、电流发生装置、多通道示波器4、终端5和封闭壳体;
电缆1可以置于电缆置放槽2内,电缆置放槽2可以置于封闭壳体内。
电流发生装置包括变压器31、电流输出线32、第一固定环33、第二固定环34、接地线35、线圈36和低电极37。电缆1可以包括缆芯11以及包裹缆芯11的绝缘材料12。第一固定环33可以套接于缆芯11的第一端,第二固定环34可以套接于缆芯11的第二端。
电流输出线32的第一端与变压器31连接,电流输出线32的第二端设置有高电极321,高电极321可以与第一固定环33连接。
接地线35的第一端可以缠绕于电缆1的绝缘材料12上,接地线35的第二端可以穿过线圈36的中心,且接地线35的第二端可以与低电极37连接,低电极37接地,且低电极37与变压器31接同一个地。
多通道示波器4与线圈36连接,且多通道示波器4与终端5连接。变压器31用于对电缆1分别施加两次测试电压。需要说明的是,此时的电流流向为:变压器31输出电流,该电流流经电流输出线32,且通过高电极321传输至第一固定环33。然后,电流从第一固定环33传输至缆芯11,再由缆芯11传输至绝缘材料12。接下来,电流由绝缘材料12传输至缠绕于绝缘材料12上的接地线35。最后,电流通过接地线35穿过线圈36的中心,再经低电极37导入地。由于经绝缘材料12流出的电流比较微弱,因此要设置接地线35的第二端穿过线圈36的中心。此时经绝缘材料12流出的微弱电流经过线圈36进行放大,即可获得较强电流。
多通道示波器4用于确定目标相位
Figure BDA0002041181590000161
上的第一最大放电量、第一最小放电量、第一平均放电量、第二最大放电量、第二最小放电量和第二平均放电量。其中,目标相位
Figure BDA0002041181590000162
为将变压器31对电缆1施加的测试电压的相位等分为n个相位中的一个相位,n≥2,1≤i≤n。第一最大放电量、第一最小放电量和第一平均放电量为变压器31对电缆1第一次施加测试电压所获得的;第二最大放电量、第二最小放电量和第二平均放电量为变压器31对电缆1第二次施加测试电压所获得的。
终端5用于根据n个相位中每个相位上的第一最大放电量、第一最小放电量、第一平均放电量、第二最大放电量、第二最小放电量和第二平均放电量,确定电缆绝缘损伤面积。
可选的,所述电缆绝缘损伤检测装置还包括电缆损伤***,所述电缆损伤***包括屏蔽壳、刀片扭转装置、刀片、缆芯旋转装置、滑轮和垂直滑轨;
所述缆芯旋转装置包含第一缆芯旋转装置和第二缆芯旋转装置,所述第一缆芯旋转装置套接于所述缆芯的第一端,所述第二缆芯旋转装置套接于所述缆芯的第二端,所述缆芯旋转装置用于控制所述电缆旋转;
所述刀片扭转装置的第一端固定于所述屏蔽壳的远离所述电缆置放槽的侧面,所述刀片扭转装置的第二端与所述刀片连接,所述刀片扭转装置用于控制所述刀片的扭转角度对所述电缆的绝缘材料进行划伤处理;
所述滑轮包含第一滑轮和第二滑轮,所述垂直滑轨包含第一垂直滑轨和第二垂直滑轨,所述第一垂直滑轨和所述第二垂直滑轨设置于所述屏蔽壳的两个相对的侧面,所述第一缆芯旋转装置嵌于所述第一滑轮的第一侧面,所述第二缆芯旋转装置嵌于所述第二滑轮的第一侧面,所述第一滑轮的第二侧面设置有第一凹槽,所述第一垂直滑轨嵌于所述第一凹槽内,所述第二滑轮的第二侧面设置有第二凹槽,所述第二垂直滑轨嵌于所述第二凹槽内,所述电缆可通过所述滑轮沿所述垂直滑轨滑动至所述电缆置放槽内;
在所述电缆滑动至所述电缆置放槽内的状态下,所述第一滑轮与所述第一缆芯旋转装置分离,所述第二滑轮与所述第二缆芯旋转装置分离,所述第一固定环套接于所述第一缆芯旋转装置上,所述第二固定环套接于所述第二缆芯旋转装置上;
所述屏蔽壳包含第一隔离板和第二隔离板,所述第一隔离板和所述第二隔离板设置于所述屏蔽壳的两个相对的侧面上,在所述电缆滑动至所述电缆置放槽内的状态下,所述第一隔离板、所述第二隔离板和所述屏蔽壳的包围所述电缆置放槽的侧面形成所述封闭壳体。
如图4所示,电缆绝缘损伤检测装置还可以包括电缆损伤***,电缆损伤***可以包括屏蔽壳71、刀片扭转装置72、刀片73、缆芯旋转装置、滑轮和垂直滑轨。需要说明的是,如图5所示,为另一种电缆绝缘损伤检测装置的示意图。电缆绝缘损伤检测装置还可以包括控制台P。控制台P上设置有隔离门控制按钮D、缆芯旋转控制按钮E、刀片控制按钮F和垂直滑轨控制按钮S。
缆芯旋转装置可以包含第一缆芯旋转装置741和第二缆芯旋转装置742。第一缆芯旋转装置741套接于缆芯11的第一端,第二缆芯旋转装置742套接于缆芯11的第二端。缆芯旋转装置可控制电缆1进行旋转,而缆芯旋转控制按钮E可控制缆芯旋转装置的旋转角度。
刀片扭转装置72的第一端固定于屏蔽壳71的远离电缆置放槽2的侧面,刀片扭转装置72的第二端与刀片73连接。刀片扭转装置72可通过刀片控制按钮F调整刀片73的角度对电缆1的绝缘材料12进行不同角度的划伤处理。如前所述,缆芯旋转装置可控制电缆1进行旋转,随着电缆1的旋转,刀片73可对电缆1的绝缘材料12的不同部位进行划伤处理。
滑轮包含第一滑轮751和第二滑轮752,垂直滑轨包含第一垂直滑轨761和第二垂直滑轨762。第一垂直滑轨761和第二垂直滑轨762设置于屏蔽壳71的两个相对的侧面,第一缆芯旋转装置741嵌于第一滑轮751的第一侧面,第二缆芯旋转装置742嵌于第二滑轮752的第一侧面。第一滑轮751的第二侧面设置有第一凹槽,第一垂直滑轨761嵌于第一凹槽内;第二滑轮752的第二侧面设置有第二凹槽,第二垂直滑轨762嵌于第二凹槽内。电缆1可通过滑轮沿垂直滑轨滑动至电缆置放槽2内。即垂直滑轨控制按钮S可控制第一滑轮751在第一垂直滑轨761上以及第二滑轮752在第二垂直滑轨762上垂直滑动,进而可控制电缆1滑动至电缆置放槽2内。在电缆1滑动至电缆置放槽2内的状态下,第一滑轮751与第一缆芯旋转装置741分离,第二滑轮752与第二缆芯旋转装置742分离。此时,第一固定环33套接于第一缆芯旋转装置741上,第二固定环34套接于第二缆芯旋转装置742上。
需要说明的是,屏蔽壳71可以包含第一隔离板711和第二隔离板712,第一隔离板711和第二隔离板712设置于屏蔽壳71的两个相对的侧面上。在电缆1滑动至电缆置放槽2内的状态下,第一隔离板711、第二隔离板712和屏蔽壳71的包围电缆置放槽2的侧面形成上述封闭壳体。即隔离门控制按钮D可控制第一隔离板711和第二隔离板712的开关。在电缆1滑动至电缆置放槽2内的状态下,隔离门控制按钮D控制第一隔离板711和第二隔离板712的关闭,第一隔离板711和第二隔离板712与屏蔽壳71的下端形成上述封闭壳体。
可选的,所述电缆绝缘损伤检测装置还包括水平滑轨和水平滑块,所述水平滑轨固定于所述屏蔽壳的远离所述电缆置放槽的侧面,所述水平滑块与所述水平滑轨滑动连接,所述刀片扭转装置的第一端固定于所述水平滑块上。
如图4和图5所示,电缆绝缘损伤检测装置还可以包括水平滑轨77和水平滑块78。水平滑轨77固定于屏蔽壳71的远离电缆置放槽2的侧面。水平滑块78与水平滑轨77滑动连接,刀片扭转装置72的第一端固定于水平滑块78上。水平滑块78可在水平滑轨77上左右移动,使得刀片73可对电缆1的绝缘材料12的不同部位进行划伤处理。
本申请提供的电缆绝缘损伤检测装置,可以对电缆分别施加两次测试电压,然后,可以确定目标相位
Figure BDA0002041181590000171
上的第一最大放电量、第一最小放电量、第一平均放电量、第二最大放电量、第二最小放电量和第二平均放电量。接下来,可以根据n个相位中每个相位上的第一最大放电量、第一最小放电量、第一平均放电量、第二最大放电量、第二最小放电量和第二平均放电量,确定电缆绝缘损伤面积。进而可以根据电缆绝缘损伤面积对电缆进行维护,消除安全隐患。
本申请提供的实施例之间的相似部分相互参见即可,以上提供的具体实施方式只是本申请总的构思下的几个示例,并不构成本申请保护范围的限定。对于本领域的技术人员而言,在不付出创造性劳动的前提下依据本申请方案所扩展出的任何其他实施方式都属于本申请的保护范围。

Claims (4)

1.一种电缆绝缘损伤检测方法,其特征在于,包括:
对电缆分别施加两次测试电压;
确定目标相位
Figure FDA0002959868210000011
上的第一最大放电量、第一最小放电量、第一平均放电量、第二最大放电量、第二最小放电量和第二平均放电量,其中,所述目标相位
Figure FDA0002959868210000012
为将所述测试电压的相位等分为n个相位中的一个相位,n≥2,1≤i≤n,所述第一最大放电量、所述第一最小放电量和所述第一平均放电量为对所述电缆第一次施加所述测试电压所获得的,所述第二最大放电量、所述第二最小放电量和所述第二平均放电量为对所述电缆第二次施加所述测试电压所获得的;
根据所述n个相位中每个相位上的第一最大放电量、第一最小放电量、第一平均放电量、第二最大放电量、第二最小放电量和第二平均放电量,确定所述电缆绝缘损伤面积;
其中,所述根据所述n个相位中每个相位上的第一最大放电量、第一最小放电量、第一平均放电量、第二最大放电量、第二最小放电量和第二平均放电量,确定所述电缆绝缘损伤面积,包括:
根据所述n个相位中每个相位上的第一最大放电量、第一最小放电量、第一平均放电量、第二最大放电量、第二最小放电量和第二平均放电量,确定权系数矩阵W,其中,所述权系数矩阵W为:
Figure FDA0002959868210000013
其中,ωi为所述目标相位
Figure FDA0002959868210000014
的局部放电量权系数;
根据所述n个相位中每个相位的局部放电量权系数,确定电缆不规则损伤区域分布系数β,其中,所述电缆不规则损伤区域分布系数β利用以下公式表示:
Figure FDA0002959868210000015
根据所述n个相位中每个相位的局部放电量权系数,确定最大局部放电量权系数ωmax
根据所述电缆不规则损伤区域分布系数β和所述最大局部放电量权系数ωmax,确定所述电缆绝缘损伤面积;其中,所述根据所述电缆不规则损伤区域分布系数β和所述最大局部放电量权系数ωmax,确定所述电缆绝缘损伤面积,包括:
在β<1.5ωmax的情况下,确定所述电缆绝缘损伤面积为第一程度级别损伤面积;
在1.5ωmax≤β≤2.5ωmax的情况下,确定所述电缆绝缘损伤面积为第二程度级别损伤面积;
在β>2.5ωmax的情况下,确定所述电缆绝缘损伤面积为第三程度级别损伤面积;
其中,所述根据所述n个相位中每个相位上的第一最大放电量、第一最小放电量、第一平均放电量、第二最大放电量、第二最小放电量和第二平均放电量,确定权系数矩阵W,包括:
根据所述n个相位中每个相位上的第一最大放电量、第一最小放电量、第二最大放电量和第二最小放电量,确定最大奇异值矩阵Qq
根据所述n个相位中每个相位上的第一最大放电量、第一最小放电量、第一平均放电量、第二最大放电量、第二最小放电量和第二平均放电量,确定矩阵A;
根据所述最大奇异值矩阵Qq和所述矩阵A,确定所述权系数矩阵W;
其中,所述矩阵A为:
Figure FDA0002959868210000021
其中,
Figure FDA0002959868210000022
为相位
Figure FDA0002959868210000023
上的第一最大放电量和第二最大放电量的平均值,
Figure FDA0002959868210000024
为相位
Figure FDA0002959868210000025
上的第一最小放电量和第二最小放电量的平均值,
Figure FDA0002959868210000026
为相位
Figure FDA0002959868210000027
上的第一平均放电量和第二平均放电量的平均值,所述矩阵A、所述权系数矩阵W和所述最大奇异值矩阵Qq满足以下关系:
A·W=Qq
其中,所述根据所述n个相位中每个相位上的第一最大放电量、第一最小放电量、第二最大放电量和第二最小放电量,确定最大奇异值矩阵Qq,包括:
根据所述目标相位
Figure FDA0002959868210000028
的第一最大放电量、第一最小放电量、第二最大放电量和第二最小放电量,确定矩阵Qi
Figure FDA0002959868210000029
其中,
Figure FDA00029598682100000210
为所述目标相位
Figure FDA00029598682100000211
的第一最大放电量,
Figure FDA00029598682100000212
为所述目标相位
Figure FDA00029598682100000213
的第一最小放电量,
Figure FDA00029598682100000214
为所述目标相位
Figure FDA00029598682100000215
的第二最大放电量,
Figure FDA00029598682100000216
为所述目标相位
Figure FDA00029598682100000217
的第二最小放电量;
确定所述矩阵Qi的最大奇异值
Figure FDA00029598682100000218
确定所述最大奇异值矩阵Qq为:
Figure FDA0002959868210000031
2.一种电缆绝缘损伤检测装置,其特征在于,所述装置应用于上述权利要求1所述的方法,包括:电缆、电缆置放槽、电流发生装置、多通道示波器、终端和封闭壳体;
所述电缆置于所述电缆置放槽内,所述电缆置放槽置于所述封闭壳体内;
所述电流发生装置包括变压器、电流输出线、第一固定环、第二固定环、接地线、线圈和低电极;
所述电缆包括缆芯以及包裹所述缆芯的绝缘材料,所述第一固定环套接于所述缆芯的第一端,所述第二固定环套接于所述缆芯的第二端;
所述电流输出线的第一端与所述变压器连接,所述电流输出线的第二端设置有高电极,所述高电极与所述第一固定环连接;
所述接地线的第一端缠绕于所述电缆的绝缘材料上,所述接地线的第二端穿过所述线圈的中心,且所述接地线的第二端与所述低电极连接,所述低电极接地;
所述多通道示波器与所述线圈连接,且所述多通道示波器与所述终端连接;
所述变压器用于对所述电缆分别施加两次测试电压;
所述多通道示波器用于确定目标相位
Figure FDA0002959868210000032
上的第一最大放电量、第一最小放电量、第一平均放电量、第二最大放电量、第二最小放电量和第二平均放电量,其中,所述目标相位
Figure FDA0002959868210000033
为将所述变压器对所述电缆施加的测试电压的相位等分为n个相位中的一个相位,n≥2,1≤i≤n,所述第一最大放电量、所述第一最小放电量和所述第一平均放电量为所述变压器对所述电缆第一次施加所述测试电压所获得的,所述第二最大放电量、所述第二最小放电量和所述第二平均放电量为所述变压器对所述电缆第二次施加所述测试电压所获得的;
所述终端用于根据所述n个相位中每个相位上的第一最大放电量、第一最小放电量、第一平均放电量、第二最大放电量、第二最小放电量和第二平均放电量,确定所述电缆绝缘损伤面积;
其中,所述根据所述n个相位中每个相位上的第一最大放电量、第一最小放电量、第一平均放电量、第二最大放电量、第二最小放电量和第二平均放电量,确定所述电缆绝缘损伤面积,包括:
根据所述n个相位中每个相位上的第一最大放电量、第一最小放电量、第一平均放电量、第二最大放电量、第二最小放电量和第二平均放电量,确定权系数矩阵W,其中,所述权系数矩阵W为:
Figure FDA0002959868210000041
其中,ωi为所述目标相位
Figure FDA0002959868210000042
的局部放电量权系数;
根据所述n个相位中每个相位的局部放电量权系数,确定电缆不规则损伤区域分布系数β,其中,所述电缆不规则损伤区域分布系数β利用以下公式表示:
Figure FDA0002959868210000043
根据所述n个相位中每个相位的局部放电量权系数,确定最大局部放电量权系数ωmax
根据所述电缆不规则损伤区域分布系数β和所述最大局部放电量权系数ωmax,确定所述电缆绝缘损伤面积;其中,所述根据所述电缆不规则损伤区域分布系数β和所述最大局部放电量权系数ωmax,确定所述电缆绝缘损伤面积,包括:
在β<1.5ωmax的情况下,确定所述电缆绝缘损伤面积为第一程度级别损伤面积;
在1.5ωmax≤β≤2.5ωmax的情况下,确定所述电缆绝缘损伤面积为第二程度级别损伤面积;
在β>2.5ωmax的情况下,确定所述电缆绝缘损伤面积为第三程度级别损伤面积;
其中,所述根据所述n个相位中每个相位上的第一最大放电量、第一最小放电量、第一平均放电量、第二最大放电量、第二最小放电量和第二平均放电量,确定权系数矩阵W,包括:
根据所述n个相位中每个相位上的第一最大放电量、第一最小放电量、第二最大放电量和第二最小放电量,确定最大奇异值矩阵Qq
根据所述n个相位中每个相位上的第一最大放电量、第一最小放电量、第一平均放电量、第二最大放电量、第二最小放电量和第二平均放电量,确定矩阵A;
根据所述最大奇异值矩阵Qq和所述矩阵A,确定所述权系数矩阵W;
其中,所述矩阵A为:
Figure FDA0002959868210000044
Figure FDA0002959868210000045
为相位
Figure FDA0002959868210000046
上的第一最大放电量和第二最大放电量的平均值,
Figure FDA0002959868210000047
为相位
Figure FDA0002959868210000048
上的第一最小放电量和第二最小放电量的平均值,
Figure FDA0002959868210000049
为相位
Figure FDA00029598682100000410
上的第一平均放电量和第二平均放电量的平均值,所述矩阵A、所述权系数矩阵W和所述最大奇异值矩阵Qq满足以下关系:
A·W=Qq
其中,所述根据所述n个相位中每个相位上的第一最大放电量、第一最小放电量、第二最大放电量和第二最小放电量,确定最大奇异值矩阵Qq,包括:
根据所述目标相位
Figure FDA0002959868210000051
的第一最大放电量、第一最小放电量、第二最大放电量和第二最小放电量,确定矩阵Qi
Figure FDA0002959868210000052
其中,
Figure FDA0002959868210000053
为所述目标相位
Figure FDA0002959868210000054
的第一最大放电量,
Figure FDA0002959868210000055
为所述目标相位
Figure FDA0002959868210000056
的第一最小放电量,
Figure FDA0002959868210000057
为所述目标相位
Figure FDA0002959868210000058
的第二最大放电量,
Figure FDA0002959868210000059
为所述目标相位
Figure FDA00029598682100000510
的第二最小放电量;
确定所述矩阵Qi的最大奇异值
Figure FDA00029598682100000511
确定所述最大奇异值矩阵Qq为:
Figure FDA00029598682100000512
3.如权利要求2所述的电缆绝缘损伤检测装置,其特征在于,所述电缆绝缘损伤检测装置还包括电缆损伤***,所述电缆损伤***包括屏蔽壳、刀片扭转装置、刀片、缆芯旋转装置、滑轮和垂直滑轨;
所述缆芯旋转装置包含第一缆芯旋转装置和第二缆芯旋转装置,所述第一缆芯旋转装置套接于所述缆芯的第一端,所述第二缆芯旋转装置套接于所述缆芯的第二端,所述缆芯旋转装置用于控制所述电缆旋转;
所述刀片扭转装置的第一端固定于所述屏蔽壳的远离所述电缆置放槽的侧面,所述刀片扭转装置的第二端与所述刀片连接,所述刀片扭转装置用于控制所述刀片的扭转角度对所述电缆的绝缘材料进行划伤处理;
所述滑轮包含第一滑轮和第二滑轮,所述垂直滑轨包含第一垂直滑轨和第二垂直滑轨,所述第一垂直滑轨和所述第二垂直滑轨设置于所述屏蔽壳的两个相对的侧面,所述第一缆芯旋转装置嵌于所述第一滑轮的第一侧面,所述第二缆芯旋转装置嵌于所述第二滑轮的第一侧面,所述第一滑轮的第二侧面设置有第一凹槽,所述第一垂直滑轨嵌于所述第一凹槽内,所述第二滑轮的第二侧面设置有第二凹槽,所述第二垂直滑轨嵌于所述第二凹槽内,所述电缆可通过所述滑轮沿所述垂直滑轨滑动至所述电缆置放槽内;
在所述电缆滑动至所述电缆置放槽内的状态下,所述第一滑轮与所述第一缆芯旋转装置分离,所述第二滑轮与所述第二缆芯旋转装置分离,所述第一固定环套接于所述第一缆芯旋转装置上,所述第二固定环套接于所述第二缆芯旋转装置上;
所述屏蔽壳包含第一隔离板和第二隔离板,所述第一隔离板和所述第二隔离板设置于所述屏蔽壳的两个相对的侧面上,在所述电缆滑动至所述电缆置放槽内的状态下,所述第一隔离板、所述第二隔离板和所述屏蔽壳的包围所述电缆置放槽的侧面形成所述封闭壳体。
4.如权利要求3所述的电缆绝缘损伤检测装置,其特征在于,所述电缆绝缘损伤检测装置还包括水平滑轨和水平滑块,所述水平滑轨固定于所述屏蔽壳的远离所述电缆置放槽的侧面,所述水平滑块与所述水平滑轨滑动连接,所述刀片扭转装置的第一端固定于所述水平滑块上。
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