CN112946444A - 高压交联电缆***绝缘缺陷局放特征信号复现方法及*** - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高压交联电缆***绝缘缺陷局放特征信号复现方法及***。该方法包括如下步骤：通过设置在高压交联电缆绝缘接头的模拟信号发生***向高压交联电缆绝缘接头的金属套单芯引出线上高频电流检测回路注入时域脉冲电流信号；调节模拟信号发生***的局部放电信号表征参数，使得高频电流检测回路检出的时域脉冲电流信号对应生成的幅值‑相位‑密度相关图谱，具备高压交联电缆及附件内部典型绝缘缺陷局部放电信号特征。本发明能模拟复现高压交联电缆及附件内部放电物理现象产生的局部放电特征信号，提高放电信号幅值的稳定性和重复性，还能模拟多种放电类型，降低真型缺陷高压试验作业的安全风险。
Description
技术领域
本发明涉及电力电缆技术领域，具体而言，涉及一种高压交联电缆***绝缘缺陷局放特征信号复现方法及***。
背景技术
局部放电试验是电力电缆及附件产品出厂前质量评定的必要检验手段。对运行中电力电缆线路实施局部放电在线检测，进而分析诊断运行线路中电缆及附件的绝缘缺陷状况，具有重大现实意义。近年来，局部放电在线检测技术已经成为电缆绝缘检测领域的研究热点，并取得了很大进步。然而，现有的高压电缆附件的高频局放带电检测校验方法侧重的是现有高压电缆线路运行状态下高频局放带电检测设备或分布式在线监测装置现场校正和检测灵敏度评估，无法模拟高压交联电缆及附件典型绝缘缺陷产生的局部放电特征信号。
发明内容
鉴于此，本发明提出了一种高压交联电缆***绝缘缺陷局放特征信号复现方法，旨在解决现有技术无法模拟高压交联电缆及附件典型绝缘缺陷产生的局部放电特征信号的问题。本发明还提出一种高压交联电缆***绝缘缺陷局放特征信号复现***。
一个方面，本发明提出了一种高压交联电缆***绝缘缺陷局放特征信号复现方法，该方法包括如下步骤：通过设置在高压交联电缆绝缘接头的模拟信号发生***向高压交联电缆绝缘接头的金属套单芯引出线上高频电流检测回路注入时域脉冲电流信号；调节模拟信号发生***的局部放电信号表征参数，使得高频电流检测回路检出的时域脉冲电流信号对应生成的幅值-相位-密度相关图谱，具备高压交联电缆及附件内部典型绝缘缺陷局部放电信号特征。
进一步地，上述高压交联电缆***绝缘缺陷局放特征信号复现方法中，设置在高压交联电缆绝缘接头的模拟信号发生***中，高压交联电缆绝缘接头上设置有局部放电模拟信号注入电极，模拟信号发生***依次通过局部放电模拟信号输出同轴缆、局部放电模拟信号注入分支线和局部放电模拟信号注入电极设置于高压交联电缆绝缘接头。
进一步地，上述高压交联电缆***绝缘缺陷局放特征信号复现方法中，模拟信号发生***向高压交联电缆绝缘接头的金属套单芯引出线上高频电流检测回路注入时域脉冲电流信号中，模拟信号发生***通过外置电容耦合的方式向高频电流检测回路注入时域脉冲电流信号。
进一步地，上述高压交联电缆***绝缘缺陷局放特征信号复现方法中，时域脉冲电流信号具备标准脉冲信号波形的预设要求，并且其上升沿时长≤10nS。
进一步地，上述高压交联电缆***绝缘缺陷局放特征信号复现方法中，局部放电信号表征参数包括下述中的至少一种：典型绝缘缺陷放电类型、放电量值上限、放电量值分布度、放电脉冲簇团数、放电脉冲簇团初始相位、放电脉冲簇团相位分布度、放电脉冲密度、放电持续时长、放电间歇时长、参考相位频率。
进一步地，上述高压交联电缆***绝缘缺陷局放特征信号复现方法中，典型绝缘缺陷放电类型包括下述中的至少一种：高压交联电缆及附件绝缘内部气隙放电、高压交联电缆及附件接触高压导体的绝缘气隙放电、高压交联电缆及附件绝缘内部金属杂质放电、高压导体表面金属颗粒跳动放电、高压交联电缆及附件绝缘外半导电层开裂放电、高压交联电缆及附件绝缘内部电树枝放电；典型绝缘缺陷放电类型中的每一种类型均一一对应一种局部放电信号特征。
进一步地，上述高压交联电缆***绝缘缺陷局放特征信号复现方法中，高压交联电缆及附件绝缘内部气隙放电所对应的局部放电信号特征为：高压交联电缆及附件绝缘内部气隙放电的脉冲信号对应生成的幅值-相位-密度相关图谱呈现双极性对称放电脉冲密集簇团，正极性簇团中心线对应相位约45°，负极性簇团中心线对应相位约225°，水平方向上双簇团的包络线形态均具有第一预设形状；高压交联电缆及附件接触高压导体的绝缘气隙放电所对应的局部放电信号特征为：高压交联电缆及附件接触高压导体的绝缘气隙放电的脉冲信号对应生成的幅值-相位-密度相关图谱呈现双极性非对称放电脉冲密集簇团，正极性簇团中心线对应相位约45°，负极性簇团中心线对应相位约225°，水平方向上正极性簇团包络线形态具有第二预设形状，且负极性簇团包络线形态具有第三预设形状；高压交联电缆及附件绝缘内部金属杂质放电所对应的局部放电信号特征为：高压交联电缆及附件绝缘内部金属杂质放电的脉冲信号对应生成的幅值-相位-密度相关图谱呈现双极性对称放电脉冲密集簇团，正极性簇团中心线对应相位约45°，负极性簇团中心线对应相位约225°，水平方向上双簇团的包络线形态均具有第四预设形状；高压导体表面金属颗粒跳动放电所对应的局部放电信号特征为：高压导体表面金属颗粒跳动放电的脉冲信号对应生成的幅值-相位-密度相关图谱呈现双极性对称放电脉冲密集簇团，正极性簇团中心线对应相位约45°，负极性簇团中心线对应相位约225°，水平方向上双簇团的包络线形态均具有第五预设形状；高压交联电缆及附件绝缘外半导电层开裂放电所对应的局部放电信号特征为：高压交联电缆及附件绝缘外半导电层开裂放电的脉冲信号对应生成的幅值-相位-密度相关图谱呈现双极性对称放电脉冲密集簇团，正极性簇团中心线对应相位约90°，负极性簇团中心线对应相位约180°，垂直方向上双簇团的包络线形态均具有第六预设形状；高压交联电缆及附件绝缘内部电树枝放电所对应的局部放电信号特征为：高压交联电缆及附件绝缘内部电树枝放电的脉冲信号对应生成的幅值-相位-密度相关图谱呈现双极性对称放电脉冲密集簇团，正极性簇团中心线对应相位约90°，负极性簇团中心线对应相位约180°，水平方向上双簇团的包络线形态均具有第七预设形状。
进一步地，上述高压交联电缆***绝缘缺陷局放特征信号复现方法中，放电量值上限参数的设置范围为：（1~5000）pC；放电量值分布度参数的设置范围为：（0~9）级；放电脉冲簇团数参数的设置范围为：（1~2）团；放电脉冲簇团初始相位参数的设置范围为：（0~360）°；放电脉冲簇团相位分布度参数的设置范围为：（0~9）级；放电脉冲密度参数的设置范围为：（0~200）PPS；放电持续时长参数的设置范围为：（3~99）S；放电间歇时长参数的设置范围为：（0~99）S；参考相位频率参数的设置范围为：50 Hz。
进一步地，上述高压交联电缆***绝缘缺陷局放特征信号复现方法中，调节模拟信号发生***的局部放电信号表征参数的步骤中，当时域脉冲电流信号对应生成的幅值-相位-密度相关图谱具备高压交联电缆及附件内部典型绝缘缺陷局部放电信号特征后，在放电量值上限、放电量值分布度、放电脉冲簇团数、放电脉冲簇团初始相位、放电脉冲簇团相位分布度、放电脉冲密度、放电持续时长、放电间歇时长、参考相位频率中所对应的各自设置范围内调节任意一种、任意两种或者任意多种表征参数。
进一步地，上述高压交联电缆***绝缘缺陷局放特征信号复现方法中，调节模拟信号发生***的局部放电信号表征参数的步骤中，典型绝缘缺陷放电类型中的各放电类型单独输出或者任意两种混合输出。
进一步地，上述高压交联电缆***绝缘缺陷局放特征信号复现方法中，调节模拟信号发生***的局部放电信号表征参数的步骤中，高频电流检测回路检出的时域脉冲电流信号对应生成的幅值-相位-密度相关图谱是通过模拟信号发生***向现场信号采集单元输出交变波形的参考相位信号形成的；其中，现场信号采集单元与高压交联电缆绝缘接头相连接。
本发明中，通过模拟信号发生***向高压交联电缆绝缘接头的金属套单芯引出线上高频电流检测回路注入时域脉冲电流信号，调节局部放电信号表征参数，使得时域脉冲电流信号对应生成的幅值-相位-密度相关图谱具备高压交联电缆及附件内部典型绝缘缺陷局部放电信号特征，这样，能够模拟复现高压交联电缆及附件内部放电物理现象产生的局部放电特征信号，并且能够提高放电信号幅值的稳定性和重复性，还能模拟多种放电类型，以及降低了真型缺陷高压试验作业的安全风险，解决了现有技术无法模拟高压交联电缆及附件典型绝缘缺陷产生的局部放电特征信号的问题。
另一方面，本发明还提出了一种高压交联电缆***绝缘缺陷局放特征信号复现***，该***包括：控制器、模拟信号发生***和参考相位信号传递装置；其中，模拟信号发生***用于与高压交联电缆绝缘接头相连接；参考相位信号传递装置与模拟信号发生***和现场信号采集单元均连接，现场信号采集单元与高压交联电缆绝缘接头相连接；控制器与模拟信号发生***连接，用于控制模拟信号发生***向高压交联电缆绝缘接头的金属套单芯引出线上高频电流检测回路注入时域脉冲电流信号，并控制模拟信号发生***通过参考相位信号传递装置向现场信号采集单元输出交变波形的参考相位信号，以及控制模拟信号发生***调节局部放电信号表征参数，使得高频电流检测回路检出的时域脉冲电流信号对应生成的幅值-相位-密度相关图谱，具备高压交联电缆及附件内部典型绝缘缺陷局部放电信号特征。
进一步地，上述高压交联电缆***绝缘缺陷局放特征信号复现***中，高压交联电缆绝缘接头上设置有局部放电模拟信号注入电极，模拟信号发生***依次通过局部放电模拟信号输出同轴缆、局部放电模拟信号注入分支线和局部放电模拟信号注入电极与高压交联电缆绝缘接头相连接。
进一步地，上述高压交联电缆***绝缘缺陷局放特征信号复现***中，参考相位信号传递装置包括：参考相位信号发送装置和参考相位信号接收装置；其中，参考相位信号发送装置与模拟信号发生***和参考相位信号接收装置均连接，用于接收模拟信号发生***发送的交变波形的参考相位信号，并将接收到的交变波形的参考相位信号发送给参考相位信号接收装置；参考相位信号接收装置与现场信号采集单元相连接，用于向现场信号采集单元输出交变波形的参考相位信号。
由于高压交联电缆***绝缘缺陷局放特征信号复现方法具有上述效果，所以高压交联电缆***绝缘缺陷局放特征信号复现***也具有相应的技术效果。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本发明实施例提供的高压交联电缆***绝缘缺陷局放特征信号复现方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的高压交联电缆***绝缘缺陷局放特征信号复现方法中，模拟信号发生***与高压交联电缆绝缘接头连接时的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的高压交联电缆***绝缘缺陷局放特征信号复现方法中，高压交联电缆及附件绝缘内部气隙放电的幅值-相位-密度相关图谱示意图；
图4为本发明实施例提供的高压交联电缆***绝缘缺陷局放特征信号复现方法中，高压交联电缆及附件接触高压导体的绝缘气隙放电的幅值-相位-密度相关图谱示意图；
图5为本发明实施例提供的高压交联电缆***绝缘缺陷局放特征信号复现方法中，高压交联电缆及附件绝缘内部金属杂质放电的幅值-相位-密度相关图谱示意图；
图6为本发明实施例提供的高压交联电缆***绝缘缺陷局放特征信号复现方法中，高压导体表面金属颗粒跳动放电的幅值-相位-密度相关图谱示意图；
图7为本发明实施例提供的高压交联电缆***绝缘缺陷局放特征信号复现方法中，高压交联电缆及附件绝缘外半导电层开裂放电的幅值-相位-密度相关图谱示意图；
图8为本发明实施例提供的高压交联电缆***绝缘缺陷局放特征信号复现方法中，高压交联电缆及附件绝缘内部电树枝放电的幅值-相位-密度相关图谱示意图；
图9为本发明实施例提供的高压交联电缆***绝缘缺陷局放特征信号复现***的结构框图；
图10为本发明实施例提供的高压交联电缆***绝缘缺陷局放特征信号复现***中，参考相位信号传递装置的结构框图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
方法实施例：
参见图1，图中示出了高压交联电缆***绝缘缺陷局放特征信号复现方法的流程图。如图所示，高压交联电缆***绝缘缺陷局放特征信号复现方法包括如下步骤：
注入步骤S1，通过设置在高压交联电缆绝缘接头的模拟信号发生***向高压交联电缆绝缘接头的金属套单芯引出线上高频电流检测回路注入时域脉冲电流信号。
具体地，将模拟信号发生***安装于高压交联电缆绝缘接头。参见图2，高压交联电缆绝缘接头10上设置有局部放电模拟信号注入电极9，模拟信号发生***1依次通过局部放电模拟信号输出同轴缆7、局部放电模拟信号注入分支线8和局部放电模拟信号注入电极9与高压交联电缆绝缘接头10相连接。
具体实施时，模拟信号发生***1与控制终端6通过无线远程加密端对端通信方式相连接，模拟信号发生***1接收控制终端6的控制。
需要说明的是，高压交联电缆***包括：电缆本体、电缆附件、附属设备（例如接地箱、避雷器等）。
模拟信号发生***1通过外置电容耦合的方式向高频电流检测回路注入时域脉冲电流信号。并且，时域脉冲电流信号具备标准脉冲信号波形的预设要求，并且其上升沿时长≤10nS。更为具体地，时域脉冲电流信号符合国标GB/T 7354对标准脉冲信号波形的要求。
参见图2，高压交联电缆绝缘接头10的金属套单芯引出线11上高频电流检测回路包括：高压交联电缆绝缘接头10、金属套单芯引出线11、金属套引出同轴缆12、交叉互联箱13、高压交联聚乙烯绝缘电缆14、现场信号采集单元15、HFCT16和HFCT信号输出同轴缆17。高压交联电缆绝缘接头10依次通过金属套单芯引出线11、金属套引出同轴缆12与交叉互联箱13相连接。高压交联聚乙烯绝缘电缆14与高压交联电缆绝缘接头10直接连接， HFCT16卡装在金属套单芯引出线11上，并通过HFCT信号输出同轴缆17与现场信号采集单元15相连接。
调节步骤S2，调节模拟信号发生***的局部放电信号表征参数，使得高频电流检测回路检出的时域脉冲电流信号对应生成的幅值-相位-密度相关图谱，具备高压交联电缆及附件内部典型绝缘缺陷局部放电信号特征。
具体地，模拟信号发生***1接收控制终端6的控制来对局部放电信号表征参数进行调节，其中，局部放电信号表征参数包括下述中的至少一种：典型绝缘缺陷放电类型、放电量值上限、放电量值分布度、放电脉冲簇团数、放电脉冲簇团初始相位、放电脉冲簇团相位分布度、放电脉冲密度、放电持续时长、放电间歇时长、参考相位频率。
典型绝缘缺陷放电类型包括下述中的至少一种：高压交联电缆及附件绝缘内部气隙放电、高压交联电缆及附件接触高压导体的绝缘气隙放电、高压交联电缆及附件绝缘内部金属杂质放电、高压导体表面金属颗粒跳动放电、高压交联电缆及附件绝缘外半导电层开裂放电、高压交联电缆及附件绝缘内部电树枝放电。典型绝缘缺陷放电类型中的每一种类型均一一对应一种局部放电信号特征，具体地，高压交联电缆及附件内部典型绝缘缺陷局部放电信号特征中的高压交联电缆及附件内部典型绝缘缺陷局部放电类型即为上述六种典型绝缘缺陷放电类型，则上述六种中的每一种典型绝缘缺陷放电类型均对应一种局部放电信号特征。
例如：当典型绝缘缺陷放电类型为高压交联电缆及附件绝缘内部气隙放电时，高压交联电缆及附件内部典型绝缘缺陷局部放电信号特征即为高压交联电缆及附件绝缘内部气隙放电的信号特征，则时域脉冲电流信号对应生成的幅值-相位-密度相关图谱具备高压交联电缆及附件绝缘内部气隙放电的信号特征。
六种典型绝缘缺陷放电类型所对应的高压交联电缆及附件内部典型绝缘缺陷局部放电信号特征具体地为：
参见图3，高压交联电缆及附件绝缘内部气隙放电所对应的局部放电信号特征为：高压交联电缆及附件绝缘内部气隙放电的脉冲信号对应生成的幅值-相位-密度相关图谱呈现双极性对称放电脉冲密集簇团，正极性簇团中心线对应相位约45°，负极性簇团中心线对应相位约225°，水平方向上双簇团的包络线形态均具有第一预设形状。其中，第一预设形状为类似于圆弧形山丘形状，即水平方向上双簇团的包络线形态均类似于圆弧形山丘形状。
参见图4，高压交联电缆及附件接触高压导体的绝缘气隙放电所对应的局部放电信号特征为：高压交联电缆及附件接触高压导体的绝缘气隙放电的脉冲信号对应生成的幅值-相位-密度相关图谱呈现双极性非对称放电脉冲密集簇团，正极性簇团中心线对应相位约45°，负极性簇团中心线对应相位约225°，水平方向上正极性簇团包络线形态具有第二预设形状，且负极性簇团包络线形态具有第三预设形状。其中，第二预设形状为类似于圆弧形山丘形状，第三预设形状为类似于橄榄球形状，即水平方向上正极性簇团包络线形态类似于圆弧形山丘形状，且负极性簇团包络线形态类似于橄榄球形状。
参见图5，高压交联电缆及附件绝缘内部金属杂质放电所对应的局部放电信号特征为：高压交联电缆及附件绝缘内部金属杂质放电的脉冲信号对应生成的幅值-相位-密度相关图谱呈现双极性对称放电脉冲密集簇团，正极性簇团中心线对应相位约45°，负极性簇团中心线对应相位约225°，水平方向上双簇团的包络线形态均具有第四预设形状。其中，第四预设形状为类似于扁平状长梭镖形状，即水平方向上双簇团的包络线形态均类似于扁平状长梭镖形状。
参见图6，高压导体表面金属颗粒跳动放电所对应的局部放电信号特征为：高压导体表面金属颗粒跳动放电的脉冲信号对应生成的幅值-相位-密度相关图谱呈现双极性对称放电脉冲密集簇团，正极性簇团中心线对应相位约45°，负极性簇团中心线对应相位约225°，水平方向上双簇团的包络线形态均具有第五预设形状。其中，第五预设形状为类似于香蕉形状，即水平方向上双簇团的包络线形态均类似于香蕉形状。
参见图7，高压交联电缆及附件绝缘外半导电层开裂放电所对应的局部放电信号特征为：高压交联电缆及附件绝缘外半导电层开裂放电的脉冲信号对应生成的幅值-相位-密度相关图谱呈现双极性对称放电脉冲密集簇团，正极性簇团中心线对应相位约90°，负极性簇团中心线对应相位约180°，垂直方向上双簇团的包络线形态均具有第六预设形状。其中，第六预设形状为类似于茄子形状，即垂直方向上双簇团的包络线形态均类似于茄子形状。
参见图8，高压交联电缆及附件绝缘内部电树枝放电所对应的局部放电信号特征为：高压交联电缆及附件绝缘内部电树枝放电的脉冲信号对应生成的幅值-相位-密度相关图谱呈现双极性对称放电脉冲密集簇团，正极性簇团中心线对应相位约90°，负极性簇团中心线对应相位约180°，水平方向上双簇团的包络线形态均具有第七预设形状。其中，第七预设形状为类似于尖角木楔子形状，即水平方向上双簇团的包络线形态均类似于尖角木楔子形状。
放电量值上限参数的设置范围为：（1~5000）pC。
放电量值分布度参数的设置范围为：（0~9）级。
放电脉冲簇团数参数的设置范围为：（1~2）团。
放电脉冲簇团初始相位参数的设置范围为：（0~360）°。
放电脉冲簇团相位分布度参数的设置范围为：（0~9）级。
放电脉冲密度参数的设置范围为：（0~200）PPS。
放电持续时长参数的设置范围为：（3~99）S。
放电间歇时长参数的设置范围为：（0~99）S。
参考相位频率参数的设置范围为：50 Hz。
参见图2，高频电流检测回路检出的时域脉冲电流信号对应生成的幅值-相位-密度相关图谱是通过模拟信号发生***1向现场信号采集单元15输出交变波形的参考相位信号形成的。其中，现场信号采集单元15与高压交联电缆绝缘接头10相连接。具体地，模拟信号发生***1通过发送端信号输入同轴缆3与参考相位信号发送端2相连接，参考相位信号发送端2接收来自模拟信号发生***1输出的交变波形的参考相位信号。参考相位信号发送端2通过无线远程加密端对端通信方式与参考相位信号接收端4相连接，参考相位信号接收端4通过接收端信号输出同轴缆5与现场信号采集单元15相连接，参考相位信号接收端4接收该交变波形的参考相位信号，并将该交变波形的参考相位信号向现场信号采集单元15输出交变波形的参考相位信号，该交变波形的参考相位信号用于形成幅值-相位-密度相关图谱。其中，交变波形的参考相位信号为50Hz交变波形的参考相位信号。
优选的，当时域脉冲电流信号对应生成的幅值-相位-密度相关图谱具备高压交联电缆及附件内部典型绝缘缺陷局部放电信号特征后，在放电量值上限、放电量值分布度、放电脉冲簇团数、放电脉冲簇团初始相位、放电脉冲簇团相位分布度、放电脉冲密度、放电持续时长、放电间歇时长、参考相位频率中所对应的各自设置范围内调节任意一种、任意两种或者任意多种表征参数。具体地，可以对局部放电信号表征参数中除了典型绝缘缺陷放电类型之外的其余各表征参数在各自的设置范围内进行细微调节各表征参数，以使幅值-相位-密度相关图谱在具备高压交联电缆及附件内部典型绝缘缺陷局部放电信号特征的基础上进行细微调节。
更为优选的，典型绝缘缺陷放电类型中的各放电类型单独输出或者任意两种混合输出。
可以看出，本实施例中，通过模拟信号发生***向高压交联电缆绝缘接头的金属套单芯引出线上高频电流检测回路注入时域脉冲电流信号，调节局部放电信号表征参数，使得时域脉冲电流信号对应生成的幅值-相位-密度相关图谱具备高压交联电缆及附件内部典型绝缘缺陷局部放电信号特征，这样，能够模拟复现高压交联电缆及附件内部放电物理现象产生的局部放电特征信号，并且能够提高放电信号幅值的稳定性和重复性，还能模拟多种放电类型，以及降低了真型缺陷高压试验作业的安全风险，解决了现有技术无法模拟高压交联电缆及附件典型绝缘缺陷产生的局部放电特征信号的问题。
本实施例中，局部放电模拟信号的单次放电幅值稳定、重复率好，并且，多种局部放电信号表征参数可进行无线远程灵活设置，基于外置电容耦合方式采用局部放电模拟信号注入电极注入实际运行线路、技能培训线路、试验线路，不改变现有线路接线方式，不影响其运行可靠性，可在不施加高压的条件下等效模拟实际在运高压电缆线路内部放电信号的产生及传播现象，实现六类高压电缆及附件典型绝缘劣化缺陷局放信号的特征图谱复现以及任意2类间的混叠，有效消除了传统的高电压激励人工绝缘缺陷产生局放的不可控性与缺陷加速劣化突发绝缘击穿的危险性，同时大幅优化了检测技能实操培训、高频局放带电检测设备和分布式高频局放在线监测***有效现场检验的经济性及执行效率，有力助推高压电缆专业技术水平与运检质效提升。
***实施例：
本实施例还提出了一种高压交联电缆***绝缘缺陷局放特征信号复现***。参见图9和图2，该高压交联电缆***绝缘缺陷局放特征信号复现***包括：控制器18、模拟信号发生***1和参考相位信号传递装置19。其中，模拟信号发生***1用于与高压交联电缆绝缘接头10相连接，具体地，高压交联电缆绝缘接头10上设置有局部放电模拟信号注入电极9，模拟信号发生***1依次通过局部放电模拟信号输出同轴缆7、局部放电模拟信号注入分支线8和局部放电模拟信号注入电极9与高压交联电缆绝缘接头10相连接。
参考相位信号传递装置19与模拟信号发生***1和现场信号采集单元15均连接，现场信号采集单元15与高压交联电缆绝缘接头10相连接。
控制器18与模拟信号发生***1连接，控制器18用于控制模拟信号发生***1向高压交联电缆绝缘接头10的金属套单芯引出线11上高频电流检测回路注入时域脉冲电流信号。控制器18还用于控制模拟信号发生***1通过参考相位信号传递装置19向现场信号采集单元15输出交变波形的参考相位信号，以产生幅值-相位-密度相关图谱。控制器18还用于控制模拟信号发生***1调节局部放电信号表征参数，使得高频电流检测回路检出的时域脉冲电流信号对应生成的幅值-相位-密度相关图谱，具备高压交联电缆及附件内部典型绝缘缺陷局部放电信号特征。
参见图10和图2，优选的，参考相位信号传递装置19包括：参考相位信号发送装置191和参考相位信号接收装置192。其中，参考相位信号发送装置191与模拟信号发生***1和参考相位信号接收装置192均连接，参考相位信号发送装置191用于接收模拟信号发生***1发送的交变波形的参考相位信号，并将接收到的交变波形的参考相位信号发送给参考相位信号接收装置192。参考相位信号接收装置192与现场信号采集单元15相连接，参考相位信号接收装置192用于向现场信号采集单元15输出交变波形的参考相位信号。
具体地，参考相位信号发送装置191通过发送端信号输入同轴缆3与模拟信号发生***1相连接。参考相位信号接收装置192通过无线远程加密端对端通信方式与参考相位信号发送装置191相连接，并且，参考相位信号接收装置192通过接收端信号输出同轴缆5与现场信号采集单元15相连接。
更为优选的，交变波形的参考相位信号为50Hz交变波形的参考相位信号。
需要说明的是，该装置中的控制器18即为方法实施例中控制终端6，则控制器18的描述可参照控制终端6的介绍，在此不再赘述。参考相位信号发送装置191即为方法实施例中的参考相位信号发送端2，参考相位信号接收装置192即为方法实施例中的参考相位信号接收端4，则关于参考相位信号发送装置191和参考相位信号接收装置192的描述可参照参考相位信号发送端2和参考相位信号接收端4的介绍，在此不再赘述。
由于高压交联电缆***绝缘缺陷局放特征信号复现方法具有上述效果，所以高压交联电缆***绝缘缺陷局放特征信号复现***也具有相应的技术效果。
需要说明的是，本发明中高压交联电缆***绝缘缺陷局放特征信号复现方法及复现***的原理相同，相关之处可以相互参照。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（***）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是：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保护范围之内。
Claims (14)
1.一种高压交联电缆***绝缘缺陷局放特征信号复现方法，其特征在于，包括如下步骤：
通过设置在高压交联电缆绝缘接头的模拟信号发生***向所述高压交联电缆绝缘接头的金属套单芯引出线上高频电流检测回路注入时域脉冲电流信号；
调节所述模拟信号发生***的局部放电信号表征参数，使得所述高频电流检测回路检出的时域脉冲电流信号对应生成的幅值-相位-密度相关图谱，具备高压交联电缆及附件内部典型绝缘缺陷局部放电信号特征。
2.根据权利要求1所述的高压交联电缆***绝缘缺陷局放特征信号复现方法，其特征在于，所述设置在高压交联电缆绝缘接头的模拟信号发生***中，
所述高压交联电缆绝缘接头上设置有局部放电模拟信号注入电极，所述模拟信号发生***依次通过局部放电模拟信号输出同轴缆、局部放电模拟信号注入分支线和所述局部放电模拟信号注入电极设置于所述高压交联电缆绝缘接头。
3.根据权利要求1所述的高压交联电缆***绝缘缺陷局放特征信号复现方法，其特征在于，所述模拟信号发生***向所述高压交联电缆绝缘接头的金属套单芯引出线上高频电流检测回路注入时域脉冲电流信号中，
所述模拟信号发生***通过外置电容耦合的方式向所述高频电流检测回路注入所述时域脉冲电流信号。
4.根据权利要求1所述的高压交联电缆***绝缘缺陷局放特征信号复现方法，其特征在于，
所述时域脉冲电流信号具备标准脉冲信号波形的预设要求，并且其上升沿时长≤10nS。
5.根据权利要求1所述的高压交联电缆***绝缘缺陷局放特征信号复现方法，其特征在于，
所述局部放电信号表征参数包括下述中的至少一种：典型绝缘缺陷放电类型、放电量值上限、放电量值分布度、放电脉冲簇团数、放电脉冲簇团初始相位、放电脉冲簇团相位分布度、放电脉冲密度、放电持续时长、放电间歇时长、参考相位频率。
6.根据权利要求5所述的高压交联电缆***绝缘缺陷局放特征信号复现方法，其特征在于，
所述典型绝缘缺陷放电类型包括下述中的至少一种：高压交联电缆及附件绝缘内部气隙放电、高压交联电缆及附件接触高压导体的绝缘气隙放电、高压交联电缆及附件绝缘内部金属杂质放电、高压导体表面金属颗粒跳动放电、高压交联电缆及附件绝缘外半导电层开裂放电、高压交联电缆及附件绝缘内部电树枝放电；
所述典型绝缘缺陷放电类型中的每一种类型均一一对应一种局部放电信号特征。
7.根据权利要求6所述的高压交联电缆***绝缘缺陷局放特征信号复现方法，其特征在于，
所述高压交联电缆及附件绝缘内部气隙放电所对应的局部放电信号特征为：所述高压交联电缆及附件绝缘内部气隙放电的脉冲信号对应生成的幅值-相位-密度相关图谱呈现双极性对称放电脉冲密集簇团，正极性簇团中心线对应相位约45°，负极性簇团中心线对应相位约225°，水平方向上双簇团的包络线形态均具有第一预设形状；
所述高压交联电缆及附件接触高压导体的绝缘气隙放电所对应的局部放电信号特征为：所述高压交联电缆及附件接触高压导体的绝缘气隙放电的脉冲信号对应生成的幅值-相位-密度相关图谱呈现双极性非对称放电脉冲密集簇团，正极性簇团中心线对应相位约45°，负极性簇团中心线对应相位约225°，水平方向上正极性簇团包络线形态具有第二预设形状，且负极性簇团包络线形态具有第三预设形状；
所述高压交联电缆及附件绝缘内部金属杂质放电所对应的局部放电信号特征为：所述高压交联电缆及附件绝缘内部金属杂质放电的脉冲信号对应生成的幅值-相位-密度相关图谱呈现双极性对称放电脉冲密集簇团，正极性簇团中心线对应相位约45°，负极性簇团中心线对应相位约225°，水平方向上双簇团的包络线形态均具有第四预设形状；
所述高压导体表面金属颗粒跳动放电所对应的局部放电信号特征为：所述高压导体表面金属颗粒跳动放电的脉冲信号对应生成的幅值-相位-密度相关图谱呈现双极性对称放电脉冲密集簇团，正极性簇团中心线对应相位约45°，负极性簇团中心线对应相位约225°，水平方向上双簇团的包络线形态均具有第五预设形状；
所述高压交联电缆及附件绝缘外半导电层开裂放电所对应的局部放电信号特征为：所述高压交联电缆及附件绝缘外半导电层开裂放电的脉冲信号对应生成的幅值-相位-密度相关图谱呈现双极性对称放电脉冲密集簇团，正极性簇团中心线对应相位约90°，负极性簇团中心线对应相位约180°，垂直方向上双簇团的包络线形态均具有第六预设形状；
所述高压交联电缆及附件绝缘内部电树枝放电所对应的局部放电信号特征为：所述高压交联电缆及附件绝缘内部电树枝放电的脉冲信号对应生成的幅值-相位-密度相关图谱呈现双极性对称放电脉冲密集簇团，正极性簇团中心线对应相位约90°，负极性簇团中心线对应相位约180°，水平方向上双簇团的包络线形态均具有第七预设形状。
8.根据权利要求5所述的高压交联电缆***绝缘缺陷局放特征信号复现方法，其特征在于，
所述放电量值上限参数的设置范围为：（1~5000）pC；
所述放电量值分布度参数的设置范围为：（0~9）级；
所述放电脉冲簇团数参数的设置范围为：（1~2）团；
所述放电脉冲簇团初始相位参数的设置范围为：（0~360）°；
所述放电脉冲簇团相位分布度参数的设置范围为：（0~9）级；
所述放电脉冲密度参数的设置范围为：（0~200）PPS；
所述放电持续时长参数的设置范围为：（3~99）S；
所述放电间歇时长参数的设置范围为：（0~99）S；
所述参考相位频率参数的设置范围为：50 Hz。
9.根据权利要求8所述的高压交联电缆***绝缘缺陷局放特征信号复现方法，其特征在于，所述调节模拟信号发生***的局部放电信号表征参数的步骤中，
当所述时域脉冲电流信号对应生成的幅值-相位-密度相关图谱具备高压交联电缆及附件内部典型绝缘缺陷局部放电信号特征后，在所述放电量值上限、所述放电量值分布度、所述放电脉冲簇团数、所述放电脉冲簇团初始相位、所述放电脉冲簇团相位分布度、所述放电脉冲密度、所述放电持续时长、所述放电间歇时长、所述参考相位频率中所对应的各自设置范围内调节任意一种、任意两种或者任意多种表征参数。
10.根据权利要求5所述的高压交联电缆***绝缘缺陷局放特征信号复现方法，其特征在于，所述调节模拟信号发生***的局部放电信号表征参数的步骤中，
所述典型绝缘缺陷放电类型中的各放电类型单独输出或者任意两种混合输出。
11.根据权利要求1所述的高压交联电缆***绝缘缺陷局放特征信号复现方法，其特征在于，所述调节模拟信号发生***的局部放电信号表征参数的步骤中，
所述高频电流检测回路检出的时域脉冲电流信号对应生成的幅值-相位-密度相关图谱是通过所述模拟信号发生***向现场信号采集单元输出交变波形的参考相位信号形成的；其中，所述现场信号采集单元与所述高压交联电缆绝缘接头相连接。
12.一种高压交联电缆***绝缘缺陷局放特征信号复现***，其特征在于，包括：控制器（18）、模拟信号发生***（1）和参考相位信号传递装置（19）；其中，
所述模拟信号发生***（1）用于与高压交联电缆绝缘接头（10）相连接；
所述参考相位信号传递装置（19）与所述模拟信号发生***（1）和现场信号采集单元（15）均连接，所述现场信号采集单元（15）与所述高压交联电缆绝缘接头（10）相连接；
所述控制器（18）与所述模拟信号发生***（1）连接，用于控制所述模拟信号发生***（1）向所述高压交联电缆绝缘接头（10）的金属套单芯引出线上高频电流检测回路注入时域脉冲电流信号，并控制所述模拟信号发生***（1）通过所述参考相位信号传递装置（19）向所述现场信号采集单元（15）输出交变波形的参考相位信号，以及控制所述模拟信号发生***（1）调节局部放电信号表征参数，使得所述高频电流检测回路检出的时域脉冲电流信号对应生成的幅值-相位-密度相关图谱，具备高压交联电缆及附件内部典型绝缘缺陷局部放电信号特征。
13.根据权利要求12所述的高压交联电缆***绝缘缺陷局放特征信号复现***，其特征在于，
所述高压交联电缆绝缘接头（10）上设置有局部放电模拟信号注入电极（9），所述模拟信号发生***（1）依次通过局部放电模拟信号输出同轴缆（7）、局部放电模拟信号注入分支线（8）和所述局部放电模拟信号注入电极（9）与所述高压交联电缆绝缘接头（10）相连接。
14.根据权利要求12所述的高压交联电缆***绝缘缺陷局放特征信号复现***，其特征在于，所述参考相位信号传递装置（19）包括：参考相位信号发送装置（191）和参考相位信号接收装置（192）；其中，
所述参考相位信号发送装置（191）与所述模拟信号发生***（1）和所述参考相位信号接收装置（192）均连接，用于接收所述模拟信号发生***（1）发送的交变波形的参考相位信号，并将接收到的所述交变波形的参考相位信号发送给所述参考相位信号接收装置（192）；
所述参考相位信号接收装置（192）与所述现场信号采集单元（15）相连接，用于向所述现场信号采集单元（15）输出所述交变波形的参考相位信号。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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