1.一种基于VLF电压谱的电缆径向损伤的检测方法,其特征在于,包括
步骤一:取刚出厂的合格电缆,在电压10~65kV范围内依次平均选取n个测试电压点,第i个测试电压点处的电压值记为Vi,利用0.1Hz的超低频VLF试验仪测量每个测试电压点处的介质损耗值,第i个测试电压点处的介质损耗值记为 把测量得到的n组数据记为参考VLF电压谱介质损耗序列F1(Vi),测试电压点处的电压值计算公式如下:其中,i为整数,i∈[1,n];
步骤二:取待检测电缆,同样在电压10~65kV范围内依次平均选取n个测试电压点,第i个测试电压点处的电压值记为Vi,利用0.1Hz的超低频VLF试验仪测量每个测试电压点处的介质损耗值,第i个测试电压点处的介质损耗值记为 把测量得到的n组数据 记为待检测电缆的VLF电压谱介质损耗序列F2(Vi),测试电压点处的电压值计算公式如下:其中,i为整数,i∈[1,n];
步骤三:计算参考VLF电压谱介质损耗序列F1(Vi)与待检测电缆的VLF电压谱介质损耗序列F2(Vi)之间的相关系数R:式中,i为整数,i∈[1,n]; 为参考VLF电压谱介质损耗序列F1(Vi)中的第i个介质损耗值, 为待检测电缆的VLF电压谱介质损耗序列F2(Vi)中的第i个介质损耗值;
步骤四:根据步骤三中计算得到的相关系数R大小来判断待检测电缆是否存在径向损伤,若R≥5.1,则待检测电缆完好,检测结束;相反则存在径向损伤,继续进一步判断待检测电缆的径向损伤程度;
步骤五:利用人工神经网络算法对参考VLF电压谱介质损耗序列F1(Vi)与待检测电缆的VLF电压谱介质损耗序列F2(Vi)进行拟合,分别得到对应的VLF电压谱拟合曲线G1(V)和G2(V)如下:式中,V∈[10,65],表示拟合曲线G1(V)和G2(V)的自变量电压;k1,b1,c1,d1表示参考VLF电压谱拟合曲线G1(V)的待求参数,k2,b2,c2,d2表示待检测电缆的VLF电压谱拟合曲线G2(V)的待求参数,参数计算公式如下:其中,m=1,2;令m=1时,利用参考VLF电压谱介质损耗序列F1(Vi)可以求出参数k1,b1,c1,d1;令m=2时,通过待检测电缆的VLF电压谱介质损耗序列F2(Vi)可以求得参数k2,b2,c2,d2;
步骤六:对参考VLF电压谱拟合曲线G1(V)与待检测电缆的VLF电压谱拟合曲线G2(V)分别求导,得到曲线如下:式中,V∈[10,65],表示求导曲线G′1(V)和G′2(V)的自变量电压;k1,b1,c1表示求导曲线G′1(V)的待求参数,k2,b2,c2表示求导曲线G′2(V)的待求参数,参数计算公式在步骤五已给出;
步骤七:将10~65kV范围内的VLF电压谱拟合曲线G1(V)和G2(V)以及求导曲线G′1(V)和G′2(V)均等划分为200个计算区段,在每个计算区段内分别对G1(V)与G2(V)、G′1(V)与G′2(V)做积分差求解,同时得到两个积分差值序列A=[A1,A2,…,A200]与B=[B1,B2,…,B200],计算公式如下:式中,V∈[10,65],表示拟合曲线和求导曲线的自变量电压;Ak、Bk分别表示积分差值序列A=[A1,A2,…,A200]与B=[B1,B2,…,B200]中的第k个积分差值;h=0.275kV,表示每个计算区段的长度;
步骤八:分别计算两个积分差值序列A=[A1,A2,…,A200]与B=[B1,B2,…,B200]的平均值uA、uB以及标准差σA、σB,计算公式如下:式中,k为整数,k∈[1,200];Ak、Bk分别表示积分差值序列A=[A1,A2,…,A200]与B=[B1,B2,…,B200]中的第k个积分差值;
步骤九:计算两个积分差值序列A=[A1,A2,…,A200]与B=[B1,B2,…,B200]的标差系数θ和相对距离系数δ,计算公式如下:式中,σA、σB分别表示积分差值序列A=[A1,A2,…,A200]与B=[B1,B2,…,B200]的标准差,uA、uB分别表示积分差值序列A=[A1,A2,…,A200]与B=[B1,B2,…,B200]的平均值,其计算公式在步骤八中已经给出;Ak、Bk分别表示积分差值序列A=[A1,A2,…,A200]与B=[B1,B2,…,B200]中的第k个积分差值;
步骤十:计算待检测电缆的径向蠕变因子 计算公式如下:
式中,θ和δ分别表示步骤九所求的标差系数与相对距离系数;Ak、Bk分别表示积分差值序列A=[A1,A2,…,A200]与B=[B1,B2,…,B200]中的第k个积分差值;
步骤十一:判断径向蠕变因子 的大小,当 电缆处于轻度径向损伤,当
电缆处于中度径向损伤,当 电缆处于重度径向损伤。