电缆绝缘故障的定位方法、装置、终端及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种电缆绝缘故障的定位方法、装置、终端及存储介质，该方法包括：获取对电缆施加入射信号得到的电缆的宽频阻抗谱；基于入射信号的时域谱和宽频阻抗谱计算反射信号的时域谱；基于反射信号的时域谱和入射信号的传播速度确定定位图谱；其中，定位图谱包括电缆上各位置对应的反射信号幅值；基于定位图谱中的各反射信号幅值确定电缆的绝缘故障类型，或者，电缆的绝缘故障类型和绝缘故障位置；其中，绝缘故障类型包括容性绝缘故障和/或阻性绝缘故障。本发明专利技术将电缆反射信号的宽频阻抗谱转化为定位图谱，仅通过定位图谱中各坐标的反射信号幅值就可确定电缆的绝缘故障类型，可以提高电缆检测的效率。电缆检测的效率。电缆检测的效率。

【技术实现步骤摘要】
电缆绝缘故障的定位方法、装置、终端及存储介质


[0001]本专利技术涉及电缆诊断
，尤其涉及一种电缆绝缘故障的定位方法、装置、终端及存储介质。

技术介绍

[0002]在电缆的运行中，经常会由于绝缘的损坏而产生不同类型的故障，目前的电缆绝缘故障中，一般只考虑阻性故障，除阻性故障外，电缆内还存在一些电缆绝缘的局部故障，即并未发生绝缘的整体击穿，而是只存在绝缘中的部分击穿与破坏，电缆的绝缘阻值并未出现几个数量级的衰减，由于电缆制造中预留的较大绝缘裕度，其绝缘仍可承受较高的电压。但该类绝缘故障的存在会影响电缆特性阻抗中电容参数的变化，从而产生局部特性阻抗的变化。
[0003]目前，针对阻性故障的检测及定位方式主要依靠于行波定位法、声音定位法等，而对于容性故障的定位方法则主要以局部放电信号定位为主，要实现对于电缆中不同绝缘故障类型的定位与检测，需要多套系统的共同工作才可完成，检测效率低。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供了一种电缆绝缘故障的定位方法、装置、终端及存储介质，以解决电缆检测效率低的问题。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供了一种电缆绝缘故障的定位方法，包括：
[0006]获取对电缆施加入射信号得到的电缆的宽频阻抗谱；
[0007]基于入射信号的时域谱和宽频阻抗谱计算反射信号的时域谱；
[0008]基于反射信号的时域谱和入射信号的传播速度确定定位图谱；其中，定位图谱包括电缆上各位置对应的反射信号幅值；
[0009]基于定位图谱中的各反射信号幅值确定电缆的绝缘故障类型，或者，电缆的绝缘故障类型和绝缘故障位置；其中，绝缘故障类型包括容性绝缘故障和/或阻性绝缘故障。
[0010]在一种可能的实现方式中，基于定位图谱中的各反射信号幅值确定电缆的绝缘故障类型，包括：
[0011]若定位图谱中存在两个上凸峰值，且该两个上凸峰值的距离小于预设阈值，则电缆的绝缘故障类型为容性绝缘故障。
[0012]在一种可能的实现方式中，基于定位图谱中的各反射信号幅值确定电缆的绝缘故障类型，包括：
[0013]若定位图谱中存在下凹峰值，则电缆的绝缘故障类型为阻性绝缘故障。
[0014]在一种可能的实现方式中，基于入射信号的时域谱和宽频阻抗谱计算反射信号的时域谱，包括：
[0015]基于宽频阻抗谱计算电缆中各段电缆的自反射系数，计算公式为：
[0016][0017]其中，包含负载端的电缆段为第0段，阻抗不匹配点为各段电缆间的节点，n为自然数，Z
(n)
为第n段电缆的宽频阻抗谱，S
(n)
表示第n段电缆的反射系数，Z
0(n)
表示第n段电缆的特征阻抗；
[0018]基于目标窗函数、入射信号的时域谱和各段电缆的自反射系数，通过快速傅里叶逆变换算法计算反射信号的时域谱，计算公式为：
[0019]S
i
(w)＝FFT(s
i
(t))
[0020]s
r
(t)＝abs[IFFT(S
i
(w)W(N)S
(n)*
)][0021]其中，s
i
(t)为入射信号的时域谱，S
i
(w)为入射信号的频域谱，W(N)为目标窗函数，其长度N等于S
i
(w)的采样点数，S
(n)*
为S
(n)
的共轭延拓信号，其负频域的值等于对应正频域值的共轭，S
(n)
为第n段电缆的自反射系数，s
r
(t)为反射信号的时域谱。
[0022]在一种可能的实现方式中，目标窗函数为Blackman窗函数。
[0023]在一种可能的实现方式中，基于反射信号的时域谱和入射信号的传播速度确定定位图谱，包括：
[0024]将反射信号的时域谱与入射信号的传播速度相乘，得到反射信号的空间域谱，并将空间域谱做为定位图谱。
[0025]第二方面，本专利技术实施例提供了一种电缆绝缘故障的定位装置，包括：
[0026]获取模块，用于获取对电缆施加入射信号得到的宽频阻抗谱；
[0027]时域计算模块，用于基于入射信号的时域谱和宽频阻抗谱计算反射信号的时域谱；
[0028]空间计算模块，用于基于反射信号的时域谱和入射信号的传播速度确定定位图谱；其中，定位图谱包括电缆上各位置对应的反射信号幅值；
[0029]故障确定模块，用于基于定位图谱中的各反射信号幅值确定电缆的绝缘故障类型。
[0030]第三方面，本专利技术实施例提供了一种终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述方法的步骤。
[0031]第四方面，本专利技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述方法的步骤。
[0032]本专利技术提供一种电缆绝缘故障的定位方法、装置、终端及存储介质，该方法包括：获取对电缆施加入射信号得到的电缆的宽频阻抗谱；基于入射信号的时域谱和宽频阻抗谱计算反射信号的时域谱；基于反射信号的时域谱和入射信号的传播速度确定定位图谱；其中，定位图谱包括电缆上各位置对应的反射信号幅值；基于定位图谱中的各反射信号幅值确定电缆的绝缘故障类型，或者，电缆的绝缘故障类型和绝缘故障位置；其中，绝缘故障类型包括容性绝缘故障和/或阻性绝缘故障。本专利技术将电缆反射信号的宽频阻抗谱转化为定位图谱，仅通过定位图谱中各坐标的反射信号幅值就可确定电缆的绝缘故障类型，无需进
行局部放电，也无需增加额外的操作和计算过程，可以提高电缆检测的效率。
附图说明
[0033]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，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专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0034]图1是本专利技术一实施例提供的电缆绝缘故障的定位方法的应用场景图；
[0035]图2是本专利技术一实施例提供的电缆绝缘故障的定位方法的实现流程图；
[0036]图3是本专利技术一实施例提供的不同入射信号对应的定位图谱；
[0037]图4是本专利技术一实施例提供的电缆传输参数的等效电路示意图；
[0038]图5是本专利技术一实施例提供的仿真电缆模型的定位图谱；
[0039]图6是本专利技术一实施例提供的仿真电缆模型的定位图谱；
[0040]图7是本专利技术一实施例提供的仿真电缆模型的定位图谱；
[0041]图8是本专利技术一实施例提供的对反射信号加窗前后的定位图谱；
[0042]图9是本专利技术一实施例提供的电缆绝本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电缆绝缘故障的定位方法，其特征在于，包括：获取对电缆施加入射信号得到的电缆的宽频阻抗谱；基于所述入射信号的时域谱和所述宽频阻抗谱计算反射信号的时域谱；基于所述反射信号的时域谱和所述入射信号的传播速度确定定位图谱；其中，所述定位图谱包括所述电缆上各位置对应的反射信号幅值；基于所述定位图谱中的各反射信号幅值确定所述电缆的绝缘故障类型，或者，所述电缆的绝缘故障类型和绝缘故障位置；其中，所述绝缘故障类型包括容性绝缘故障和/或阻性绝缘故障。2.根据权利要求1所述的电缆绝缘故障的定位方法，其特征在于，所述基于所述定位图谱中的各反射信号幅值确定所述电缆的绝缘故障类型，包括：若所述定位图谱中存在两个上凸峰值，且该两个上凸峰值的距离小于预设阈值，则所述电缆的绝缘故障类型为容性绝缘故障。3.根据权利要求1所述的电缆绝缘故障的定位方法，其特征在于，所述基于所述定位图谱中的各反射信号幅值确定所述电缆的绝缘故障类型，包括：若所述定位图谱中存在下凹峰值，则所述电缆的绝缘故障类型为阻性绝缘故障。4.根据权利要求1所述的电缆绝缘故障的定位方法，其特征在于，所述基于所述入射信号的时域谱和所述宽频阻抗谱计算反射信号的时域谱，包括：基于所述宽频阻抗谱计算所述电缆中各段电缆的自反射系数，计算公式为：其中，包含负载端的电缆段为第0段，阻抗不匹配点为各段电缆间的节点，n为自然数，Z
(n)
为第n段电缆的宽频阻抗谱，S
(n)
表示第n段电缆的反射系数，Z
0(n)
表示第n段电缆的特征阻抗；基于目标窗函数、所述入射信号的时域谱和各段电缆的自反射系数，通过快速傅里叶逆变换算法计算反射信号的时域谱，计算公式为：S
i
(w)＝FFT(s
i
(t))s
r
(t)＝abs[IFFT(S
i
(w)W(N)S
(n)*
)]其中，s
i
(t)为所述入射信号的时...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏力强，苏金刚，庞先海，张鹏，张志猛，伊晓宇，
申请(专利权)人：国家电网有限公司国网河北能源技术服务有限公司，
类型：发明
国别省市：