CN116125215A - 一种基于局部放电的配电电缆状态检测方法 - Google Patents

一种基于局部放电的配电电缆状态检测方法 Download PDF

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谢宏
胡冉
王昱力
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Abstract

本发明涉及一种基于局部放电的配电电缆状态检测方法，包括：进行电缆局部放电检测试验得到局部放电数据；所述局部放电数据包括多个离散采样点的局部放电量；对所述局部放电数据进行统计分析，拟合电缆应力的概率分布函数f(s)和电缆强度的概率分布函数h(s)；所述应力为电缆当前缺陷的最大放电量，所述强度为发生严重局放缺陷的电缆的最大局放量；根据所述局部放电数据、所述概率分布函数f(s)和概率分布函数h(s)计算故障指标F；根据所述故障指标F反推最大局部放电量s；根据所述最大局部放电量s与预设阈值的比较结果确定电缆状态。通过本发明，能够对电缆状态进行准备检测，便于根据电缆状态对电缆进行维护更换。

Description

一种基于局部放电的配电电缆状态检测方法
技术领域
本发明涉及电缆检测技术领域，具体涉及一种基于局部放电的配电电缆状态检测方法。
背景技术
配电电缆故障已成为影响电网供电可靠性的重要问题之一，为了提高电网供电可靠性，需要定期对配电电缆进行状态检测，以便于根据电缆状态对电缆进行维护更换。
发明内容
本发明的目的在于提出一种基于局部放电的配电电缆状态检测方法，以提高电网供电可靠性。
为实现上述目的，本发明提出一种基于局部放电的配电电缆状态检测方法，包括如下步骤：
进行电缆局部放电检测试验得到局部放电数据；所述局部放电数据包括多个离散采样点的局部放电量；
对所述局部放电数据进行统计分析，拟合电缆应力的概率分布函数f(s)和电缆强度的概率分布函数h(s)；所述应力为电缆当前缺陷的最大放电量，所述强度为发生严重局放缺陷的电缆的最大局放量；
根据所述局部放电数据、所述概率分布函数f(s)和概率分布函数h(s)计算故障指标F；
根据所述故障指标F反推最大局部放电量s；
根据所述最大局部放电量s与预设阈值的比较结果确定电缆状态。
优选地，所述电缆强度的概率分布函数h(s)为：
Figure BDA0003837444360000021
所述电缆应力的概率分布函数f(s)为：
Figure BDA0003837444360000022
其中，通过对所述局部放电数据进行统计分析，可以得到参数μ1、σ1、μ2、σ2。
优选地，所述根据所述局部放电数据、所述概率分布函数f(s)和概率分布函数h(s)计算故障指标F，包括：
根据所述局部放电数据以及公式
Figure BDA0003837444360000023
计算故障指标F。
优选地，所述根据所述故障指标F反推最大局部放电量s，包括：
根据公式
Figure BDA0003837444360000024
和所述故障指标F反推最大局部放电量s。
优选地，所述根据所述最大局部放电量s与预设阈值的比较结果确定电缆状态，包括：
对于普通电缆，若本体的最大局部放电量s小于等于100pC，则本体状态正常，否则本体状态异常；若接头的最大局部放电量s小于等于200pC，则接头状态正常，否则接头状态异常；若终端的最大局部放电量s小于等于2000pC，则终端状态正常，否则终端状态异常。
优选地，所述根据所述最大局部放电量s与预设阈值的比较结果确定电缆状态，包括：
对于老旧电缆，若本体的最大局部放电量s小于等于100pC，则本体状态正常，否则本体状态异常；若接头的最大局部放电量s小于等于300pC，则接头状态正常，否则接头状态异常；若终端的最大局部放电量s小于等于3000pC，则终端状态正常，否则终端状态异常。
本发明具有以下优点：
本发明借鉴机械可靠性领域常用的“应力-强度干涉模型”，利用现场实测的故障电缆的局放数据计算一定局放量下电缆局部放电缺陷的故障指标，提出一种更加准确的缺陷严重程度测算技术，从而使得状态评估结果能够以“故障指标”为表征参数而更加准确、定量，同时根据故障指标得出的配电电缆局放检测判据实现了在可靠性与运检成本中的科学、合理的平衡选择。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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为本发明实施例中一种基于局部放电的配电电缆状态检测方法的流程图。
图2为本发明实施例中应力-强度干涉关系的示意图。
具体实施方式
以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。另外，为了更好的说明本发明，在下文的具体实施例中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本发明同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的手段未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。
参阅图1，本发明一实施例提出一种基于局部放电的配电电缆状态检测方法，包括如下步骤：
步骤S1、进行电缆局部放电检测试验得到局部放电数据；所述局部放电数据包括多个离散采样点的局部放电量s；
步骤S2、对所述局部放电数据进行统计分析，拟合电缆应力的概率分布函数f(s)和电缆强度的概率分布函数h(s)；所述应力为电缆当前缺陷的最大放电量，所述强度为发生严重局放缺陷的电缆的最大局放量；
具体而言，本实施例将应力-强度干涉模型应用于电路检测，“强度”为发生严重局放缺陷的电缆(处于寿命终结边缘)的最大局放量，表示电缆所能承受的最大局放量的水平，其概率分布用f(S)来表示；模型中的“应力”为当前缺陷的最大放电量，其概率分布用h(s)表示；发生严重局放缺陷的电缆的最大局放量近似服从对数正态分布，当前缺陷最大放电量也服从对数正态分布；如图2所示；p(s)曲线下的面积在数值上等于电缆的故障指标F；
具体地，所述电缆强度的概率分布函数h(s)为：
Figure BDA0003837444360000041
所述电缆应力的概率分布函数f(s)为：
Figure BDA0003837444360000042
其中，通过对所述局部放电数据进行统计分析，可以得到参数μ1、σ1、μ2、σ2。
步骤S3、根据所述局部放电数据、所述概率分布函数f(s)和概率分布函数h(s)计算故障指标F；
具体地，根据所述局部放电数据以及公式
Figure BDA0003837444360000043
计算故障指标F。
步骤S4、根据所述故障指标F反推最大局部放电量s；
具体地，根据公式
Figure BDA0003837444360000044
和所述故障指标F反推最大局部放电量s。
步骤S5、根据所述最大局部放电量s与预设阈值的比较结果确定电缆状态。
对于普通电缆，若本体的最大局部放电量s小于等于100pC，则本体状态正常，否则本体状态异常；若接头的最大局部放电量s小于等于200pC，则接头状态正常，否则接头状态异常；若终端的最大局部放电量s小于等于2000pC，则终端状态正常，否则终端状态异常。
对于老旧电缆，若本体的最大局部放电量s小于等于100pC，则本体状态正常，否则本体状态异常；若接头的最大局部放电量s小于等于300pC，则接头状态正常，否则接头状态异常；若终端的最大局部放电量s小于等于3000pC，则终端状态正常，否则终端状态异常。
需说明的是，步骤S1进行电缆局部放电检测试验过程中得到的相关局部放电量s不是连续值，本发明实施例中通过尽可能多的样本点来拟合出概率密度分布函数，因而步骤S3求出的F也不是连续的，故此，需要根据步骤S3求得的F以及公式
Figure BDA0003837444360000051
反推最大局部放电量s，在反推的过程中，视为是连续的。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (6)

1.一种基于局部放电的配电电缆状态检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
进行电缆局部放电检测试验得到局部放电数据；所述局部放电数据包括多个离散采样点的局部放电量；
对所述局部放电数据进行统计分析，拟合电缆应力的概率分布函数f(s)和电缆强度的概率分布函数h(s)；所述应力为电缆当前缺陷的最大放电量，所述强度为发生严重局放缺陷的电缆的最大局放量；
根据所述局部放电数据、所述概率分布函数f(s)和概率分布函数h(s)计算故障指标F；
根据所述故障指标F反推最大局部放电量s；
根据所述最大局部放电量s与预设阈值的比较结果确定电缆状态。
2.根据权利要求1所述的基于局部放电的配电电缆状态检测方法，其特征在于，所述电缆强度的概率分布函数h(s)为：
Figure FDA0003837444350000011
所述电缆应力的概率分布函数f(s)为：
Figure FDA0003837444350000012
其中，通过对所述局部放电数据进行统计分析，可以得到参数μ1、σ1、μ2、σ2。
3.根据权利要求2所述的基于局部放电的配电电缆状态检测方法，其特征在于，所述根据所述局部放电数据、所述概率分布函数f(s)和概率分布函数h(s)计算故障指标F，包括：
根据所述局部放电数据以及公式
Figure FDA0003837444350000021
计算故障指标F。
4.根据权利要求3所述的基于局部放电的配电电缆状态检测方法，其特征在于，所述根据所述故障指标F反推最大局部放电量s，包括：
根据公式
Figure FDA0003837444350000022
和所述故障指标F反推最大局部放电量s。
5.根据权利要求4所述的基于局部放电的配电电缆状态检测方法，其特征在于，所述根据所述最大局部放电量s与预设阈值的比较结果确定电缆状态，包括：
对于普通电缆，若本体的最大局部放电量s小于等于100pC，则本体状态正常，否则本体状态异常；若接头的最大局部放电量s小于等于200pC，则接头状态正常，否则接头状态异常；若终端的最大局部放电量s小于等于2000pC，则终端状态正常，否则终端状态异常。
6.根据权利要求4所述的基于局部放电的配电电缆状态检测方法，其特征在于，所述根据所述最大局部放电量s与预设阈值的比较结果确定电缆状态，包括：
对于老旧电缆，若本体的最大局部放电量s小于等于100pC，则本体状态正常，否则本体状态异常；若接头的最大局部放电量s小于等于300pC，则接头状态正常，否则接头状态异常；若终端的最大局部放电量s小于等于3000pC，则终端状态正常，否则终端状态异常。
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