【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力系统状态诊断，涉及电缆状态诊断及缺陷定位，具体涉及基于相地和相间频域反射波形特征的变电站低压电缆局部缺陷联合定位方法及故障相诊断方法。
技术介绍
1、随着电力负荷及输电线路里程的不断增加，大量变电站建成并投入运行。变电站低压系统负责为站内二次设备提供电源，低压系统稳定与否直接关系到变电站运行的可靠性与稳定性。在运行过程中，变电站低压系统所用电缆会受到热应力、电应力、外力破坏等因素作用，绝缘性能逐渐下降，为变电站安全运行带来隐患。若低压电缆内部发生外护套破损或水分入侵等局部缺陷，则会导致变电站交流系统产生电弧、接地等故障，轻可造成电能损耗，重则导致站内保护系统误动作甚至火灾等事故，对电力系统造成严重威胁。而由于故障电流小、仪器灵敏度低等原因，常用的低压电缆绝缘保护措施如剩余电流保护装置及低压断路器难以引发保护动作，进而导致火灾等事故发生。如能及时精准确定低压系统电缆缺陷位置，判断电缆绝缘性能，则可有针对性对变电站低压系统进行运维与检修，进一步消除由低压电缆故障引起的事故隐患。因此，加强变电站低压系统电缆绝缘状态监测、提高低压电缆局部缺陷定位技术对于电力系统安全运行具有重要意义。
2、目前已有多种方法应用于电缆缺陷定位技术，专利cn201710063972.9提出一种具备缺陷定位功能的电缆串谐耐压装置，该装置可实现交流谐振耐压试验和振荡波局放试验，实现对电缆局放源的精准定位；专利cn201910647888.0提出一种基于回波损耗谱法的电力电缆缺陷定位及诊断方法，该方法通过向电力电缆发射扫频脉冲信号，可
技术实现思路
1、针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供了一种基于相地和相间fdr波形的低压电缆局部缺陷定位方法，实现低压电缆局部缺陷定位及故障相判断。
2、为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：
3、一种基于相地和相间fdr波形的低压电缆局部缺陷定位方法，包括以下步骤：
4、对待测低压电缆分别进行相地及相间fdr测试，获取待测低压电缆的相地频域波形和相间频域波形；
5、根据待测低压电缆的相地频域波形和相间频域波形获取对应的相地距离诊断图谱和相间距离诊断图谱；
6、根据待测低压电缆的相地距离诊断图谱中波峰幅值存在的畸变波形确定局部缺陷位置；
7、根据待测低压电缆的相间距离诊断图谱中相间波形畸变特征和相地距离诊断图谱中确定的局部缺陷位置确定局部缺陷所在相。
8、作为可选地，对待测低压电缆分别进行相地fdr测试包括以下步骤：
9、（1）相地测试时，将待测低压电缆的待测相首端缆芯部分与调频信号源的测试线连接，电缆铜屏蔽层接地，末端开路；
10、相间测试时，将待测低压电缆的待测的两相首端缆芯部分分别与调频信号源的测试线连接，末端开路；
11、（2）设置调频信号源的电压幅值、输出频率下限、输出频率上限以及测量频率点数，通过调频信号源向待测低压电缆的待测相首端发射调制信号，测量反射回来的反射信号，根据发射调制信号和反射信号得到反射系数。
12、作为可选地，设置调频信号源的输出频率范围为0.15mhz-200mhz。
13、作为可选地，设置调频信号源的测量频率点数为3000。
14、作为可选地，根据待测低压电缆的相地频域波形和相间频域波形获取对应的相地距离诊断图谱和相间距离诊断图谱包括以下步骤：
15、将待测低压电缆的相地频域波形和相间频域波形中的频率坐标转换为电缆距离坐标；
16、对转换后的频率反射系数谱的实部或虚部进行快速傅里叶变换，同时记录幅值畸变，得到对应的初始距离诊断谱；
17、对初始距离诊断谱进行加距离窗处理，得到最终的相地距离诊断图谱和相间距离诊断图谱。
18、作为可选地，对初始距离诊断谱进行加距离窗处理具体为：
19、
20、其中， d(i)为处理后的距离诊断谱， s为窗口长度， d0(j)为未加距离窗的原始定位谱，min( d0)为原始定位谱上最小值，max( d0)为原始定位谱上最大值。
21、作为可选地，根据待测低压电缆的相地距离诊断图谱中波峰幅值存在的畸变波形确定局部缺陷位置包括以下步骤：
22、依次对待测低压电缆的a、b、c三个相地距离诊断图谱按电缆距离进行遍历，筛选波峰幅值高于相邻的电缆首端侧波峰幅值且同时高于相邻的电缆尾端侧波峰幅值的畸变波形，以畸变波形处的电缆距离作为局部缺陷位置。
23、作为可选地，根据待测低压电缆的相间距离诊断图谱中相间波形畸变特征和相地距离诊断图谱中确定的局部缺陷位置确定局部缺陷所在相包括以下步骤：
24、依次对待测低压电缆的a、b、c三个相间距离诊断图谱按电缆距离进行遍历，筛选波峰幅值高于相邻的电缆首端侧波峰幅值且同时高于相邻的电缆尾端侧波峰幅值的畸变波形；
25、将当前两相的相间距离诊断图谱筛选得到的畸变波形与第三相的相地距离诊断图谱筛选得到的畸变波形进行对比，选择存在于第三相的相地距离诊断图谱且不存在于当前两相的相间距离诊断图谱中的畸变波形，以选择的畸变波形所在的第三相作为选择的畸变波形对应局部缺陷位置的所在相。
26、作为可选地，还包括以下步骤：
27、根据局部缺陷所在相的相地距离诊断图谱中畸变波形的波峰幅值升高幅度确定待测低压电缆的故障因数；
28、根据待测低压电缆的故障因数对待测低压电缆的绝缘状态进行评估。
29、作为可选地，待测低压电缆的故障因数的计算方法为：
30、
31、其中， f为故障因数， p d为局部缺陷所在相的相地距离诊断图谱中畸变波形的波峰幅值， p0为畸变波形的相邻波形的波峰幅值。 本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于相地和相间FDR波形的低压电缆局部缺陷定位方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于相地和相间FDR波形的低压电缆局部缺陷定位方法，其特征在于，对待测低压电缆分别进行相地及相间FDR测试，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的基于相地和相间FDR波形的低压电缆局部缺陷定位方法，其特征在于，设置调频信号源的输出频率范围为0.15MHz-200MHz。
4.根据权利要求2所述的基于相地和相间FDR波形的低压电缆局部缺陷定位方法，其特征在于，设置调频信号源的测量频率点数为3000。
5.根据权利要求1所述的基于相地和相间FDR波形的低压电缆局部缺陷定位方法，其特征在于，根据待测低压电缆的相地频域波形和相间频域波形获取对应的相地距离诊断图谱和相间距离诊断图谱包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的基于相地和相间FDR波形的低压电缆局部缺陷定位方法，其特征在于，对初始距离诊断谱进行加距离窗处理具体为：
7.根据权利要求1或5或6所述的基于相地和相间FDR波形的低压电缆局部缺陷定位方法，
8.根据权利要求7所述的基于相地和相间FDR波形的低压电缆局部缺陷定位方法，其特征在于，根据待测低压电缆的相间距离诊断图谱中相间波形畸变特征和相地距离诊断图谱中确定的局部缺陷位置确定局部缺陷所在相包括以下步骤：
9.根据权利要求1所述的基于相地和相间FDR波形的低压电缆局部缺陷定位方法，其特征在于，还包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的基于相地和相间FDR波形的低压电缆局部缺陷定位方法，其特征在于，待测低压电缆的故障因数的计算方法为：
...【技术特征摘要】
1.一种基于相地和相间fdr波形的低压电缆局部缺陷定位方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于相地和相间fdr波形的低压电缆局部缺陷定位方法，其特征在于，对待测低压电缆分别进行相地及相间fdr测试，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的基于相地和相间fdr波形的低压电缆局部缺陷定位方法，其特征在于，设置调频信号源的输出频率范围为0.15mhz-200mhz。
4.根据权利要求2所述的基于相地和相间fdr波形的低压电缆局部缺陷定位方法，其特征在于，设置调频信号源的测量频率点数为3000。
5.根据权利要求1所述的基于相地和相间fdr波形的低压电缆局部缺陷定位方法，其特征在于，根据待测低压电缆的相地频域波形和相间频域波形获取对应的相地距离诊断图谱和相间距离诊断图谱包括以下步骤：
6.根据权利要求5所...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨爱晟，陶文彪，付贵，王中杰，王晓辉，陈昕玥，杜娟，刘学强，郭玮，田义，李京航，
申请(专利权)人：国网山西省电力公司晋中供电公司，
类型：发明
国别省市：
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