CN112611938A - 一种电缆离线局放检测中信号传播衰减系数的计算方法及装置 - Google Patents

一种电缆离线局放检测中信号传播衰减系数的计算方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电缆离线局放检测中信号传播衰减系数的计算方法及装置，通过串联3相电缆并注入模拟局放信号的方式，拓展离线局放检测过程中的校验环节，便捷的获取经过电缆1‑6倍全场后注入模拟局放信号的传播衰减情况，以此通过指数曲线拟合的方式，得到电缆传播衰减特征规律曲线，并反向推算出测试端检出局放量与局放源视在局放量间的关系，以此得到局放发生处真实的视在局放量，在现场条件下无法掌握测试电缆结构与材料参数时，解决现有技术计算复杂，检测效率低的问题。

Description

一种电缆离线局放检测中信号传播衰减系数的计算方法及 装置
技术领域
本申请涉及电力电缆设备状态检验测试领域，具体涉及一种电缆离线局放检测中信号传播衰减系数的计算方法，同时涉及一种电缆离线局放检测中信号传播衰减系数的计算装置。
背景技术
目前，配电网电缆线路的状态检测中振荡波局放、超低频局放等离线检测试验技术的应用十分广泛，但在相关的局放评价判据上以定额阈值为主，但常见离线局放检测设备中均未考虑局放传播特性对检出视在局放量的衰减影响，而简单的依据单一判据进行状态评价，显然无法对距离检测端较远的缺陷进行可靠的评估，而目前相关理论研究以传输线模型的演变和优化而来，模型计算较为复杂，且对电缆结构参数和材料参数的测试精度要求较高，现场难以直观获取与应用，故而理论研究成果极少能投入实际应用。
发明内容
本申请提供一种电缆离线局放检测中信号传播衰减系数的计算方法及装置，解决现有技术计算复杂，检测效率低的问题。
本申请提供一种电缆离线局放检测中信号传播衰减系数的计算方法，包括：
解除待测电缆线路两端终端与开关柜、环网柜高压电气连接和地线连接；将模拟局放校准源从测试端电缆导体与金属屏蔽间进行模拟局放注入，获得多组模拟局放经过2倍电缆全长传播衰减后的反射波波形，以及获得模拟局放经过1倍电缆全长传播衰减后的反射波波形；
对测试A相与B相对端的导体和金属屏蔽进行连接，将模拟局放校准源从测试端电缆导体与金属屏蔽间进行模拟局放注入，获得多组模拟局放经过3倍和4倍电缆全长传播衰减后的反射波波形；
将B相和C相测试端的导体和金属屏蔽进行连接，将模拟局放校准源从测试端电缆导体与金属屏蔽间进行模拟局放注入，获得多组模拟局放经过5倍和6倍电缆全长传播衰减后的反射波波形；
通过模拟局放信号经过1-6倍电缆全长后的局放衰减波形，以及所述模拟局放注入波形，获得电缆局放信号幅值衰减的规律曲线；
在对待测电缆进行离线局放检测时，当测试端检出并定位局放信号后，根据所述信号的定位数据对应的衰减规律曲线，获得局放发生处的视在局放量。
优选的，模拟局放标准源，通过采用振荡波和超低频局放检测设备配置获得。
优选的，模拟局放经过1倍电缆全长传播衰减后的反射波波形，通过测试对端注入信号获得。
优选的，通过模拟局放信号经过1-6倍电缆全长后的局放衰减波形，以及所述模拟局放注入波形，获得电缆局放信号幅值衰减的规律曲线，包括：
将模拟局放信号经过1-6倍电缆全长后的局放衰减波形，以及所述模拟局放注入波形，进行指数函数拟合；
通过对所述指数函数拟合过行求解，得出电缆局放信号幅值衰减的规律曲线。
优选的，根据所述信号的定位数据和所述衰减规律曲线，获得局放发生处的视在局放量，包括：
根据所述定位数据，查询衰减规律曲线；
通过所述衰减规律曲线，反向推算出测试端检出局放量与局放源视在局放量间的关系，获得局放发生处的视在局放量。
优选的，在获得局放发生处的视在局放量的步骤之后，还包括：
根据局放发生处的视在局放量，评估电缆的绝缘状态。
本申请同时提供一种电缆离线局放检测中信号传播衰减系数的计算装置，包括：
反射波波形获取单元，解除待测电缆线路两端终端与开关柜、环网柜高压电气连接和地线连接；将模拟局放校准源从测试端电缆导体与金属屏蔽间进行模拟局放注入，获得多组模拟局放经过2倍电缆全长传播衰减后的反射波波形，以及获得模拟局放经过1倍电缆全长传播衰减后的反射波波形；
反射波波形获取单元，对测试A相与B相对端的导体和金属屏蔽进行连接，将模拟局放校准源从测试端电缆导体与金属屏蔽间进行模拟局放注入，获得多组模拟局放经过3倍和4倍电缆全长传播衰减后的反射波波形；
反射波波形获取单元，将B相和C相测试端的导体和金属屏蔽进行连接，将模拟局放校准源从测试端电缆导体与金属屏蔽间进行模拟局放注入，获得多组模拟局放经过5倍和6倍电缆全长传播衰减后的反射波波形；
规律曲线获取单元，通过模拟局放信号经过1-6倍电缆全长后的局放衰减波形，以及所述模拟局放注入波形，获得电缆局放信号幅值衰减的规律曲线；
视在局放量获取单元，在对待测电缆进行离线局放检测时，当测试端检出并定位局放信号后，根据所述信号的定位数据对应的衰减规律曲线，获得局放发生处的视在局放量。
优选的，规律曲线获取单元，包括：
拟合子单元，将模拟局放信号经过1-6倍电缆全长后的局放衰减波形，以及所述模拟局放注入波形，进行指数函数拟合；
曲线获取子单元，通过对所述指数函数拟合过行求解，得出电缆局放信号幅值衰减的规律曲线。
优选的，视在局放量获取单元，包括：
查询子单元，根据所述定位数据，查询衰减规律曲线；
视在局放量获取子单元，通过所述衰减规律曲线，反向推算出测试端检出局放量与局放源视在局放量间的关系，获得局放发生处的视在局放量。
优选的，还包括：
评估单元，根据局放发生处的视在局放量，评估电缆的绝缘状态。
本申请提供一种电缆离线局放检测中信号传播衰减系数的计算方法及装置，通过串联3相电缆并注入模拟局放信号的方式，拓展离线局放检测过程中的校验环节，便捷的获取经过电缆1-6倍全场后注入模拟局放信号的传播衰减情况，以此通过指数曲线拟合的方式，得到电缆传播衰减特征规律曲线，并反向推算出测试端检出局放量与局放源视在局放量间的关系，以此得到局放发生处真实的视在局放量，在现场条件下无法掌握测试电缆结构与材料参数时，解决现有技术计算复杂，检测效率低的问题。
附图说明
图1是本申请实施例提供的一种电缆离线局放检测中信号传播衰减系数的计算方法的流程示意图；
图2是本申请实施例提供的一种电缆离线局放检测中信号传播衰减系数的计算装置示意图。
具体实施方式
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似推广，因此本申请不受下面公开的具体实施的限制。
图1是本申请提供的一种电缆离线局放检测中信号传播衰减系数的计算方法的流程示意图，下面结合图1对本申请提供的方法进行详细说明。
本发明涉及一种配电电缆离线局放检测中信号传播衰减系数的快速计算方法，适用于10-35kV配电电缆线路开展了振荡波、超低频等离线局放检测过程中，通过适当拓展原有信号标定与仪器校验流程，快速获取电缆线路传播特征，进而较为准确的评估局放源处视在局放量，实现对局部缺陷状态的精益化评估。
配电电缆离线局放检测中信号传播衰减系数的快速计算方法，技术核心是在原有信号标定与仪器校验流程的基础上，拓展线路高频信号回路，实现多长度下模拟局放信号首波及末端反射波检测，进而得到多个长度电缆中局放信号的传播衰减情况，并根据多点数据的标准情况，绘制出局放衰减曲线，最终得到电缆线路中任意一点发生局放时，局放源的视在局放量与检测端检出实在局放量的关系，实施步骤如下：
步骤S101，解除待测电缆线路两端终端与开关柜、环网柜高压电气连接和地线连接；将模拟局放校准源从测试端电缆导体与金属屏蔽间进行模拟局放注入，获得多组模拟局放经过2倍电缆全长传播衰减后的反射波波形，以及获得模拟局放经过1倍电缆全长传播衰减后的反射波波形；
采用振荡波、超低频局放检测设备配置的模拟局放校准源，从大至小，从测试端电缆导体与金属屏蔽间进行模拟局放注入，一般为100nC至10pC，过程中即可获得多组模拟局放经过2倍电缆全长传播衰减后的反射波波形，同时可以通过测试对端注入信号，获得模拟局放经过1倍电缆全长传播衰减后的信号，过程中观察待测线路所处背景噪声情况。
步骤S102，对测试A相与B相对端的导体和金属屏蔽进行连接，将模拟局放校准源从测试端电缆导体与金属屏蔽间进行模拟局放注入，获得多组模拟局放经过3倍和4倍电缆全长传播衰减后的反射波波形。
通过上述过程可以获得多组(不同注入模拟局放)信号经过2倍电缆全长传播衰减后的反射波波形，但仅依据2个点无法充分描述衰减曲线特征，所以，在完成步骤S101后，对测试相(以A相为例)与另一相(以B相为例)对端的导体和金属屏蔽进行连接，在测试端和A、B相连接处注入模拟局放，即可获得经过3、4倍电缆全长后的局放反射波形。
步骤S103，将B相和C相测试端的导体和金属屏蔽进行连接，将模拟局放校准源从测试端电缆导体与金属屏蔽间进行模拟局放注入，获得多组模拟局放经过5倍和6倍电缆全长传播衰减后的反射波波形。
完成步骤S102后，再将B相、C相测试端的导体和金属屏蔽进行连接，将模拟局放校准源从测试端电缆导体与金属屏蔽间进行模拟局放注入，即可获得经5、6倍电缆全长后的局放反射波形。
步骤S104，通过模拟局放信号经过1-6倍电缆全长后的局放衰减波形，以及所述模拟局放注入波形，获得电缆局放信号幅值衰减的规律曲线。
通过步骤S101～步骤S103获得同一模拟局放信号经过1-6倍电缆全长后的局放衰减波形，根据首端注入波形和3组衰减波形，即可通过指数函数拟合的方式，求解出此电缆中局放信号幅值衰减的规律曲线。
步骤S105，在对待测电缆进行离线局放检测时，当测试端检出并定位局放信号后，根据所述信号的定位数据对应的衰减规律曲线，获得局放发生处的视在局放量。
当开展离线局放检测时，当测试端检出并定位局放信号后，即可根据信号的定位数据，查询衰减规律曲线，即可反向推算出测试端检出局放量与局放源视在局放量间的关系，以此得到局放发生处真实的视在局放量，进而准确的评估电缆绝缘状态。
与本申请提供的方法相对应的，本申请同时提供一种电缆离线局放检测中信号传播衰减系数的计算装置200，如图2所示，包括：
反射波波形获取单元210，解除待测电缆线路两端终端与开关柜、环网柜高压电气连接和地线连接；将模拟局放校准源从测试端电缆导体与金属屏蔽间进行模拟局放注入，获得多组模拟局放经过2倍电缆全长传播衰减后的反射波波形，以及获得模拟局放经过1倍电缆全长传播衰减后的反射波波形；
反射波波形获取单元220，对测试A相与B相对端的导体和金属屏蔽进行连接，将模拟局放校准源从测试端电缆导体与金属屏蔽间进行模拟局放注入，获得多组模拟局放经过3倍和4倍电缆全长传播衰减后的反射波波形；
反射波波形获取单元230，将B相和C相测试端的导体和金属屏蔽进行连接，将模拟局放校准源从测试端电缆导体与金属屏蔽间进行模拟局放注入，获得多组模拟局放经过5倍和6倍电缆全长传播衰减后的反射波波形；
规律曲线获取单元240，通过模拟局放信号经过1-6倍电缆全长后的局放衰减波形，以及所述模拟局放注入波形，获得电缆局放信号幅值衰减的规律曲线；
视在局放量获取单元250，在对待测电缆进行离线局放检测时，当测试端检出并定位局放信号后，根据所述信号的定位数据对应的衰减规律曲线，获得局放发生处的视在局放量。
优选的，规律曲线获取单元，包括：
拟合子单元，将模拟局放信号经过1-6倍电缆全长后的局放衰减波形，以及所述模拟局放注入波形，进行指数函数拟合；
曲线获取子单元，通过对所述指数函数拟合过行求解，得出电缆局放信号幅值衰减的规律曲线。
优选的，视在局放量获取单元，包括：
查询子单元，根据所述定位数据，查询衰减规律曲线；
视在局放量获取子单元，通过所述衰减规律曲线，反向推算出测试端检出局放量与局放源视在局放量间的关系，获得局放发生处的视在局放量。
优选的，还包括：
评估单元，根据局放发生处的视在局放量，评估电缆的绝缘状态。
本申请提供一种电缆离线局放检测中信号传播衰减系数的计算方法及装置，通过串联3相电缆并注入模拟局放信号的方式，拓展离线局放检测过程中的校验环节，便捷的获取经过电缆1-6倍全场后注入模拟局放信号的传播衰减情况，以此通过指数曲线拟合的方式，得到电缆传播衰减特征规律曲线，并反向推算出测试端检出局放量与局放源视在局放量间的关系，以此得到局放发生处真实的视在局放量，在现场条件下无法掌握测试电缆结构与材料参数时，解决现有技术计算复杂，检测效率低的问题。
最后应该说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种电缆离线局放检测中信号传播衰减系数的计算方法，其特征在于，包括：
解除待测电缆线路两端终端与开关柜、环网柜高压电气连接和地线连接；将模拟局放校准源从测试端电缆导体与金属屏蔽间进行模拟局放注入，获得多组模拟局放经过2倍电缆全长传播衰减后的反射波波形，以及获得模拟局放经过1倍电缆全长传播衰减后的反射波波形；
对测试A相与B相对端的导体和金属屏蔽进行连接，将模拟局放校准源从测试端电缆导体与金属屏蔽间进行模拟局放注入，获得多组模拟局放经过3倍和4倍电缆全长传播衰减后的反射波波形；
将B相和C相测试端的导体和金属屏蔽进行连接，将模拟局放校准源从测试端电缆导体与金属屏蔽间进行模拟局放注入，获得多组模拟局放经过5倍和6倍电缆全长传播衰减后的反射波波形；
通过模拟局放信号经过1-6倍电缆全长后的局放衰减波形，以及所述模拟局放注入波形，获得电缆局放信号幅值衰减的规律曲线；
在对待测电缆进行离线局放检测时，当测试端检出并定位局放信号后，根据所述信号的定位数据对应的衰减规律曲线，获得局放发生处的视在局放量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，模拟局放标准源，通过采用振荡波和超低频局放检测设备配置获得。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，模拟局放经过1倍电缆全长传播衰减后的反射波波形，通过测试对端注入信号获得。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过模拟局放信号经过1-6倍电缆全长后的局放衰减波形，以及所述模拟局放注入波形，获得电缆局放信号幅值衰减的规律曲线，包括：
将模拟局放信号经过1-6倍电缆全长后的局放衰减波形，以及所述模拟局放注入波形，进行指数函数拟合；
通过对所述指数函数拟合过行求解，得出电缆局放信号幅值衰减的规律曲线。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述信号的定位数据和所述衰减规律曲线，获得局放发生处的视在局放量，包括：
根据所述定位数据，查询衰减规律曲线；
通过所述衰减规律曲线，反向推算出测试端检出局放量与局放源视在局放量间的关系，获得局放发生处的视在局放量。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在获得局放发生处的视在局放量的步骤之后，还包括：
根据局放发生处的视在局放量，评估电缆的绝缘状态。
7.一种电缆离线局放检测中信号传播衰减系数的计算装置，其特征在于，包括：
反射波波形获取单元，解除待测电缆线路两端终端与开关柜、环网柜高压电气连接和地线连接；将模拟局放校准源从测试端电缆导体与金属屏蔽间进行模拟局放注入，获得多组模拟局放经过2倍电缆全长传播衰减后的反射波波形，以及获得模拟局放经过1倍电缆全长传播衰减后的反射波波形；
反射波波形获取单元，对测试A相与B相对端的导体和金属屏蔽进行连接，将模拟局放校准源从测试端电缆导体与金属屏蔽间进行模拟局放注入，获得多组模拟局放经过3倍和4倍电缆全长传播衰减后的反射波波形；
反射波波形获取单元，将B相和C相测试端的导体和金属屏蔽进行连接，将模拟局放校准源从测试端电缆导体与金属屏蔽间进行模拟局放注入，获得多组模拟局放经过5倍和6倍电缆全长传播衰减后的反射波波形；
规律曲线获取单元，通过模拟局放信号经过1-6倍电缆全长后的局放衰减波形，以及所述模拟局放注入波形，获得电缆局放信号幅值衰减的规律曲线；
视在局放量获取单元，在对待测电缆进行离线局放检测时，当测试端检出并定位局放信号后，根据所述信号的定位数据对应的衰减规律曲线，获得局放发生处的视在局放量。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，规律曲线获取单元，包括：
拟合子单元，将模拟局放信号经过1-6倍电缆全长后的局放衰减波形，以及所述模拟局放注入波形，进行指数函数拟合；
曲线获取子单元，通过对所述指数函数拟合过行求解，得出电缆局放信号幅值衰减的规律曲线。
9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，视在局放量获取单元，包括：
查询子单元，根据所述定位数据，查询衰减规律曲线；
视在局放量获取子单元，通过所述衰减规律曲线，反向推算出测试端检出局放量与局放源视在局放量间的关系，获得局放发生处的视在局放量。
10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：
评估单元，根据局放发生处的视在局放量，评估电缆的绝缘状态。
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