一種電纜附件故障分析檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電纜附件故障檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種電纜附件故障分析檢測方法。
【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電纜運行系統(tǒng)故障也日益顯著。據(jù)統(tǒng)計，在XLPE電力電纜運行事故當(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)運行中的薄弱環(huán)節(jié)，因此對電纜附件故障的檢測分析尤為重要。目前國內(nèi)外對于電纜附件故障分析檢測的方法有很多，但大多數(shù)故障分析檢測不能直接在故障現(xiàn)場完成，效率低，造成持續(xù)性的損失。另外，當(dāng)前的故障檢測方法只能檢測是否存在缺陷，但不能實現(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)生過程中會發(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電纜附件絕緣可能存在的故障。因此，基于局部放電檢測的電纜附件檢測技術(shù)是進(jìn)行電力電纜附件故障檢測、絕緣狀況評估以及壽命預(yù)估的最佳方法，并作為及時發(fā)現(xiàn)電纜故障隱患、預(yù)測電纜運行壽命、保障電纜安全可靠運行的重要手段。目前，國際上研宄學(xué)者對于電纜附件故障局部放電信號的采集，使用較多的是高頻電流傳感器，該方法能夠有效檢測局部放電發(fā)生時在故障位置產(chǎn)生的高頻電流，并且檢測本身不會對電纜附件造成損害。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種電纜附件故障分析檢測方法，該方法不僅能夠檢測電纜附件是否發(fā)生局部放電，還能通過分析采集信號判斷識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方法，包括:
采集電纜附件故障時產(chǎn)生的局部放電信號；
對所述局部放電信號進(jìn)行濾波和分頻得到預(yù)處理信號；
采用HHT變換對所述預(yù)處理信號進(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，建立局部放電故障特征數(shù)據(jù)庫；
識別所述局部放電故障特征數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)信息，建立故障特征與故障類型和程度之間的對應(yīng)關(guān)系；
獲取故障識別結(jié)果。
[0005]進(jìn)一步的，所述局部放電故障特征信號包括局部放電信號頻譜，根據(jù)局部放電信號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，從后續(xù)修復(fù)數(shù)據(jù)庫中匹配出與所述故障識別結(jié)果對應(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。
[0007]更進(jìn)一步的，所述HHT變換步驟如下:
根據(jù)所述局部放電信號的固有特征尺度，采用經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解方法將信號數(shù)據(jù)分解成一個以上的IMF分量及一個殘量；
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，所述對局部放電信號進(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電纜附件是否發(fā)生局部放電，還能通過分析采集信號判斷識別故障缺陷類型及程度，對電纜附件老化狀況和剩余壽命進(jìn)行評估，并能夠提供對應(yīng)故障的修復(fù)意見；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，提高了電纜附件故障分析檢測的效率，有助于快速排出故障，減小故障造成的損失。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明電纜附件故障分析檢測方法的主要結(jié)構(gòu)框圖。
[0011]圖2為本發(fā)明電纜附件故障分析檢測方法的交互關(guān)系示意圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。如圖1所示，本方法主要包括三個模塊:采集模塊、信號分析處理模塊、分類識別及后續(xù)修復(fù)模塊，能夠?qū)崿F(xiàn)在電纜附件故障現(xiàn)場進(jìn)行局部放電信號采集與分析。
[0013]采集模塊功能通過高頻信號處理線圈實現(xiàn)，它能夠自動采集電纜附件故障時產(chǎn)生的局部放電信號并保存。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，并將電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，然后將電壓信號進(jìn)行存儲，供信號分析處理模塊分析。
[0014]信號分析處理模塊包含信號預(yù)處理和信號分析兩個子模塊。電纜附件發(fā)生故障過程中，不僅會產(chǎn)生局部放電信號，而且會有大量環(huán)境噪聲對所檢測的信號造成干擾，可通過屏蔽裝置或分析軟件濾除環(huán)境噪聲對高頻電流傳感器的干擾、工頻電壓及其低頻諧波信號。本實施例通過信號預(yù)處理子模塊對信號進(jìn)行濾波操作；同時，信號預(yù)處理模塊還會采用小波變換對信號進(jìn)行分頻，便于后續(xù)的信號分析處理。信號分析模塊是電纜附件故障分析檢測方法的關(guān)鍵，本發(fā)明采用希爾伯特黃變換(Hilbert-Huang Transform, HHT)對經(jīng)過預(yù)處理的信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換分析。
[0015]信號分析方法種類繁多，目前在局部放電信號分析領(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)，他的最大特點是方法簡便。傅里葉變換能夠表達(dá)信號的頻域特性，但不能表達(dá)時域特性，并且它只適用于分析平穩(wěn)信號，由于時間變化時其能量光譜不變，因此它不足以檢測瞬變現(xiàn)象的發(fā)生。小波變換分析方法能夠同時表達(dá)信號的局部時域特性和頻域特性，但是變換過程中的基函數(shù)選取具有先驗性，基函數(shù)的選取對于信號分析結(jié)果的影響很大，若經(jīng)驗不足，選取