一種電纜附件故障分析檢測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電纜附件故障檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種電纜附件故障分析檢測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著交聯(lián)聚乙烯(XLPE)電力電纜在電力系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用，XLPE電纜運(yùn)行系統(tǒng)故障也日益顯著。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在XLPE電力電纜運(yùn)行事故當(dāng)中，因電纜附件故障引起的事故高達(dá)75%，電纜附件已成為電力系統(tǒng)運(yùn)行中的薄弱環(huán)節(jié)，因此對(duì)電纜附件故障的檢測(cè)分析尤為重要。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于電纜附件故障分析檢測(cè)的方法有很多，但大多數(shù)故障分析檢測(cè)不能直接在故障現(xiàn)場(chǎng)完成，效率低，造成持續(xù)性的損失。另外，當(dāng)前的故障檢測(cè)方法只能檢測(cè)是否存在缺陷，但不能實(shí)現(xiàn)故障缺陷類型及大小的判斷、電纜附件老化狀態(tài)的評(píng)估及電纜附件剩余壽命的預(yù)估，因此也就不能提出正確的修復(fù)方案。
[0003]電纜附件故障發(fā)生過(guò)程中會(huì)發(fā)生局部放電現(xiàn)象，并且，局部放電大小隨缺陷大小及程度而不同。局部放電是涉及電纜附件絕緣層的放電，由于局部放電的發(fā)展受限于絕緣層故障缺陷的類型和程度，電纜附件的局部放電量又與其絕緣狀況密切相關(guān)，局部放電量的變化可以檢測(cè)電纜附件絕緣可能存在的故障。因此，基于局部放電檢測(cè)的電纜附件檢測(cè)技術(shù)是進(jìn)行電力電纜附件故障檢測(cè)、絕緣狀況評(píng)估以及壽命預(yù)估的最佳方法，并作為及時(shí)發(fā)現(xiàn)電纜故障隱患、預(yù)測(cè)電纜運(yùn)行壽命、保障電纜安全可靠運(yùn)行的重要手段。目前，國(guó)際上研宄學(xué)者對(duì)于電纜附件故障局部放電信號(hào)的采集，使用較多的是高頻電流傳感器，該方法能夠有效檢測(cè)局部放電發(fā)生時(shí)在故障位置產(chǎn)生的高頻電流，并且檢測(cè)本身不會(huì)對(duì)電纜附件造成損害。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種電纜附件故障分析檢測(cè)方法，該方法不僅能夠檢測(cè)電纜附件是否發(fā)生局部放電，還能通過(guò)分析采集信號(hào)判斷識(shí)別故障缺陷類型及程度。技術(shù)方案如下:
一種電纜附件故障分析檢測(cè)方法，包括:
采集電纜附件故障時(shí)產(chǎn)生的局部放電信號(hào)；
對(duì)所述局部放電信號(hào)進(jìn)行濾波和分頻得到預(yù)處理信號(hào)；
采用HHT變換對(duì)所述預(yù)處理信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換分析；
根據(jù)上述分析結(jié)果，提取局部放電故障特征信號(hào)，建立局部放電故障特征數(shù)據(jù)庫(kù)；
識(shí)別所述局部放電故障特征數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)信息，建立故障特征與故障類型和程度之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系；
獲取故障識(shí)別結(jié)果。
[0005]進(jìn)一步的，所述局部放電故障特征信號(hào)包括局部放電信號(hào)頻譜，根據(jù)局部放電信號(hào)頻譜判斷電纜附件的老化狀況及剩余壽命。
[0006]更進(jìn)一步的，還包括預(yù)存的后續(xù)修復(fù)數(shù)據(jù)庫(kù)，從后續(xù)修復(fù)數(shù)據(jù)庫(kù)中匹配出與所述故障識(shí)別結(jié)果對(duì)應(yīng)的模擬修復(fù)參數(shù)；
將上述模擬修復(fù)參數(shù)采用HHT變換進(jìn)行模擬分析；
獲取模擬修復(fù)參數(shù)分析結(jié)果，提供修復(fù)參考意見(jiàn)。
[0007]更進(jìn)一步的，所述HHT變換步驟如下:
根據(jù)所述局部放電信號(hào)的固有特征尺度，采用經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解方法將信號(hào)數(shù)據(jù)分解成一個(gè)以上的IMF分量及一個(gè)殘量；
將HHT變換應(yīng)用到MF分量中，并構(gòu)造Hilbert譜和Hilbert邊際譜。
[0008]更進(jìn)一步的，所述對(duì)局部放電信號(hào)進(jìn)行分頻處理采用的方法為小波變換法。
[0009]本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明所提供的方法不僅能夠檢測(cè)電纜附件是否發(fā)生局部放電，還能通過(guò)分析采集信號(hào)判斷識(shí)別故障缺陷類型及程度，對(duì)電纜附件老化狀況和剩余壽命進(jìn)行評(píng)估，并能夠提供對(duì)應(yīng)故障的修復(fù)意見(jiàn)；而且提供的分析結(jié)果數(shù)據(jù)全面，分析結(jié)果完善，系統(tǒng)性強(qiáng)，提高了電纜附件故障分析檢測(cè)的效率，有助于快速排出故障，減小故障造成的損失。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1為本發(fā)明電纜附件故障分析檢測(cè)方法的主要結(jié)構(gòu)框圖。
[0011]圖2為本發(fā)明電纜附件故障分析檢測(cè)方法的交互關(guān)系示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。如圖1所示，本方法主要包括三個(gè)模塊:采集模塊、信號(hào)分析處理模塊、分類識(shí)別及后續(xù)修復(fù)模塊，能夠?qū)崿F(xiàn)在電纜附件故障現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行局部放電信號(hào)采集與分析。
[0013]采集模塊功能通過(guò)高頻信號(hào)處理線圈實(shí)現(xiàn)，它能夠自動(dòng)采集電纜附件故障時(shí)產(chǎn)生的局部放電信號(hào)并保存。具體為，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律及安培環(huán)路定律，利用羅戈夫斯基線圈原理采集局部放電產(chǎn)生的微弱電流信號(hào)，并將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，然后將電壓信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)，供信號(hào)分析處理模塊分析。
[0014]信號(hào)分析處理模塊包含信號(hào)預(yù)處理和信號(hào)分析兩個(gè)子模塊。電纜附件發(fā)生故障過(guò)程中，不僅會(huì)產(chǎn)生局部放電信號(hào)，而且會(huì)有大量環(huán)境噪聲對(duì)所檢測(cè)的信號(hào)造成干擾，可通過(guò)屏蔽裝置或分析軟件濾除環(huán)境噪聲對(duì)高頻電流傳感器的干擾、工頻電壓及其低頻諧波信號(hào)。本實(shí)施例通過(guò)信號(hào)預(yù)處理子模塊對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波操作；同時(shí)，信號(hào)預(yù)處理模塊還會(huì)采用小波變換對(duì)信號(hào)進(jìn)行分頻，便于后續(xù)的信號(hào)分析處理。信號(hào)分析模塊是電纜附件故障分析檢測(cè)方法的關(guān)鍵，本發(fā)明采用希爾伯特黃變換(Hilbert-Huang Transform, HHT)對(duì)經(jīng)過(guò)預(yù)處理的信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換分析。
[0015]信號(hào)分析方法種類繁多，目前在局部放電信號(hào)分析領(lǐng)域使用較多的是傅里葉變換和小波變換分析。傅里葉變換是小波變換和HHT變換的基礎(chǔ)，他的最大特點(diǎn)是方法簡(jiǎn)便。傅里葉變換能夠表達(dá)信號(hào)的頻域特性，但不能表達(dá)時(shí)域特性，并且它只適用于分析平穩(wěn)信號(hào)，由于時(shí)間變化時(shí)其能量光譜不變，因此它不足以檢測(cè)瞬變現(xiàn)象的發(fā)生。小波變換分析方法能夠同時(shí)表達(dá)信號(hào)的局部時(shí)域特性和頻域特性，但是變換過(guò)程中的基函數(shù)選取具有先驗(yàn)性，基函數(shù)的選取對(duì)于信號(hào)分析結(jié)果的影響很大，若經(jīng)驗(yàn)不足，選取