[发明专利]高压电缆缺陷状态测评系统

说明书

本发明涉及电力安全技术领域，特别是涉及高压电缆缺陷状态测评系统，包括高压电缆温度采集单元、终端和中间接头局部放电及护层环流采集单元、负荷电流采集单元、信号采集处理单元和高压电缆缺陷状态测评单元；高压电缆缺陷状态测评单元通过GPRS网络接收信号采集处理单元处理完的温度、局部放电、环流及负荷电流数据，并结合离线试验数据完成高压电缆缺陷状态测评。本系统能够识别多种缺陷类型，通过本系统的使用，大大提高了电缆缺陷状态测评的准确率，一定程度上减小了经济损失。

技术领域

本发明涉及电力安全技术领域，特别是涉及高压电缆缺陷状态测评系统。

背景技术

随着城市化进城的加快推进，高压电缆具有不占用地面空间、供电可靠性高等优势，已经广泛应用于城市110kV及以上高压线路中。由于生产制造、施工安装、运行环境等诸多因素，高压电缆在运行过程中不可避免的发生缺陷，给电力系统的可靠运行带来潜在的安全风险。因此，为了避免电力系统由于高压电缆缺陷引起的故障，需要对高压电缆缺陷识别进行研究。

目前关于电缆缺陷识别的研究主要围绕局部放电进行研究，有相关文献利用非下采样剪切波变换域增强方法对电缆局放信号图进行识别，用以判断电缆的缺陷类型；或者研究了不同频率振荡波电压对电缆缺陷的局部放电特性，并利用BP神经网络进行缺陷的模式识别；或者基于超声法的局部放电特征参数提取方法，并利用支持向量机进行缺陷识别。以上研究利用局部放电对电缆绝缘方面的缺陷识别是一个行之有效的方法，但是除此之外，高压电缆还存在外护套损失、接头发热等多种类型的缺陷，仅依靠局放的特征难以识别多种缺陷类型。

随着在线监测技术在高压电缆运维管理中广泛应用，局部放电、护层环流以及电缆温度等电缆主要状态特征量已实现数据的实时采集、传输和存储。此外，运维人员日常电缆检修也积累了大量的离线数据，因此考虑对现有的数据进行分析，建立高压电缆缺陷状态测评装置及系统。

发明内容

针对高压电缆缺陷状态测评的不足之处，本发明提供一种准确性更高、指标更多源、并能对高压电缆缺陷全面、客观的分析与测评的缺陷状态测评系统。本系统能够识别多种缺陷类型，通过本系统的使用，大大提高了电缆缺陷状态测评的准确率，一定程度上减小了经济损失。

本发明的技术方案是；高压电缆缺陷状态测评系统，包括高压电缆温度采集单元、终端和中间接头局部放电及护层环流采集单元、负荷电流采集单元、信号采集处理单元和高压电缆缺陷状态测评单元；高压电缆温度采集单元由光纤测温装置实时采集高压电缆全线的温度数据；局部放电及护层环流采集单元分别由HFCT局部放电传感器和环流传感器实时采集高压电缆终端和中间接头接地线上的局部放电和环流数据；负荷电流采集单元通过电流传感器采集电缆负荷电流数据；信号采集处理单元负责完成高压电缆各项监测数据的采集和预处理；高压电缆缺陷状态测评单元通过GPRS网络接收信号采集处理单元处理完的温度、局部放电、环流及负荷电流数据，并结合离线试验数据完成高压电缆缺陷状态测评。

进一步，离线试验数据包括交流耐压试验前后主绝缘电阻、介质损耗因数、外护套绝缘电阻、铜屏蔽层电阻和导体电阻比增加量。

进一步，温度数据包括电缆导体温度、A、B、C相电缆导体温差。

进一步，环流数据包括护层环流、护层环流与负荷电流比，局部放电数据包括局部放电量、局部放电脉冲密度。

进一步，电缆负荷电流数据包括运行电流。

进一步，所述高压电缆缺陷状态测评单元对数据的测评流程包括以下步骤；

S1：根据历史统计数据，建立高压电缆缺陷样本库；

S2：从历史统计数据整理出连续性状态指标样本，对指标样本采用竞争凝聚算法对其进行离散化处理，获得聚类中心和隶属度函数；

S3：设定最小支持度和置信度的阈值，作为搜索频繁项集的依据；