电缆绝缘性能测试方法及装置转让专利
申请号 : CN202011325913.2
文献号 : CN112485615B
文献日 : 2022-03-15
发明人 : 徐兴全 , 王智晖 , 桂媛 , 姚玉海
申请人 : 国网北京市电力公司 , 国家电网有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种电缆绝缘性能测试方法,其特征在于,包括:获取待测电缆的绝缘材料样本在工频测试环境下采集的介损值,得到第一介损值序列,其中,所述第一介损值序列中的介损值为在预设时间范围内的各个采集时间所采集的工频介损值;
获取所述待测电缆的绝缘材料样本在超低频测试环境下采集的介损值,得到第二介损值序列,其中,所述第二介损值序列中的介损值为在所述预设时间范围内的各个采集时间所采集的超低频介损值;
基于所述第一介损值序列中的工频介损值确定所述绝缘材料样本的第一检测结果,所述第一检测结果用于指示所述绝缘材料样本是否通过所述工频测试环境下的绝缘检测;
基于所述第一检测结果确定所述绝缘材料样本的第二检测结果,所述第二检测结果用于指示所述绝缘材料样本是否通过所述超低频测试环境下的绝缘检测;
确定所述第一介损值序列和所述第二介损值序列之间的相关性,并基于所述相关性确定所述第二检测结果是否有效。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,确定所述第一介损值序列和所述第二介损值序列之间的相关性,包括:计算所述第一介损值序列和所述第二介损值序列之间的皮尔逊相关系数;根据所述皮尔逊相关系数进行假设检验,以确定显著水平P值;比较所述显著水平P值与第一阈值;
基于所述相关性确定所述第二检测结果是否有效,包括:在所述显著水平P值小于所述第一阈值且所述皮尔逊相关系数大于第二阈值时,确定所述第二检测结果有效。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在所述显著水平P值小于所述第一阈值的情况下,所述皮尔逊相关系数越大,所述第一介损值序列和所述第二介损值序列之间的相关性越强。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一介损值序列和所述第二介损值序列中的介损值均是将所述绝缘材料样本浸泡在相同浸水环境中进行测试得到的。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,确定所述第一介损值序列和所述第二介损值序列之间的相关性之前,所述方法还包括:获取在所述工频环境下且未处于浸水环境下所述绝缘材料样本的目标介损值;基于所述第一介损值序列中的工频介损值和所述目标介损值确定第一相对损耗值序列;基于所述第二介损值序列中的超低频介损值和所述目标介损值确定第二相对损耗值序列;
确定所述第一介损值序列和所述第二介损值序列之间的相关性,包括:确定所述第一相对损耗值序列和第二相对损耗值序列之间的相关性,并将所述第一相对损耗值序列和所述第二相对损耗值序列之间的相关性作为所述第一介损值序列和所述第二介损值序列之间的相关性。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的方法,其特征在于,所述绝缘材料样本包括:所述待测电缆的电缆本体和所述待测电缆的接头。
7.一种电缆绝缘性能测试装置,其特征在于,包括:第一获取模块,用于获取待测电缆的绝缘材料样本在工频测试环境下采集的介损值,得到第一介损值序列,其中,所述第一介损值序列中的介损值为在预设时间范围内的各个采集时间所采集的工频介损值;
第二获取模块,用于获取所述待测电缆的绝缘材料样本在超低频测试环境下采集的介损值,得到第二介损值序列,其中,所述第二介损值序列中的介损值为在所述预设时间范围内的各个采集时间所采集的超低频介损值;
第一确定模块,用于基于所述第一介损值序列中的工频介损值确定所述绝缘材料样本的第一检测结果,所述第一检测结果用于指示所述绝缘材料样本是否通过所述工频测试环境下的绝缘检测;
第二确定模块,基于所述第一检测结果确定所述绝缘材料样本的第二检测结果,所述第二检测结果用于指示所述绝缘材料样本是否通过所述超低频测试环境下的绝缘检测;
检测模块,用于确定所述第一介损值序列和所述第二介损值序列之间的相关性,并基于所述相关性确定所述第二检测结果是否有效。
8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述检测模块,还用于计算所述第一介损值序列和所述第二介损值序列之间的皮尔逊相关系数;根据所述皮尔逊相关系数进行假设检验,以确定显著水平P值;比较所述显著水平P值与第一阈值;以及在所述显著水平P值小于所述第一阈值且所述皮尔逊相关系数大于第二阈值时,确定所述第二检测结果有效。
9.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述第一介损值序列和所述第二介损值序列中的介损值均是将所述绝缘材料样本浸泡在相同浸水环境中进行测试得到的。
10.一种非易失性存储介质,其特征在于,所述非易失性存储介质包括存储的程序,其中,在所述程序运行时控制所述非易失性存储介质所在设备执行权利要求1至6中任意一项所述的电缆绝缘性能测试方法。
说明书 :
电缆绝缘性能测试方法及装置
技术领域
背景技术
电网改造中得到了广泛的使用。随着电缆大量铺设,电缆附件也得到了大量使用,电缆附件
主要包括终端接头和中间接头,其是电缆系统最薄弱的部位。在电缆接头制作过程中以及
长期高压运行环境下,环境中的水分容易进入附件,由于水的扩散、渗透现象容易导致中间
接头击穿,导致电缆绝缘性能下降,影响电缆的正常运行,因此,研究XLPE电缆的绝缘状态
与浸水的对应关系具有重要意义。
的缺陷加速发展,而超低频介质损耗的测量可以检测电缆因绝缘破坏、受潮、接头老化、局
部放电以及发生水树枝劣化等造成的绝缘性能下降,能够反映电缆绝缘劣化的程度,属于
非破坏性试验。然而,针对超低频介损测试数据,国内尚无相应的测试标准和数据分析方
法。
发明内容
问题。
第一介损值序列中的介损值为在预设时间范围内的各个采集时间所采集的工频介损值;获
取所述待测电缆的绝缘材料样本在超低频测试环境下采集的介损值,得到第二介损值序
列,其中,所述第二介损值序列中的介损值为在所述预设时间范围内的各个采集时间所采
集的超低频介损值;基于所述第一介损值序列中的工频介损值确定所述绝缘材料样本的第
一检测结果,所述第一检测结果用于指示所述绝缘材料样本是否通过所述工频测试环境下
的绝缘检测;基于所述第一检测结果确定所述绝缘材料样本的第二检测结果,所述第二检
测结果用于指示所述绝缘材料样本是否通过所述超低频测试环境下的绝缘检测;确定所述
第一介损值序列和所述第二介损值序列之间的相关性,并基于所述相关性确定所述第二检
测结果是否有效。
关系数进行假设检验,以确定显著水平P值;比较所述显著水平P值与第一阈值。
效。
值;基于所述第一介损值序列中的工频介损值和所述目标介损值确定第一相对损耗值序
列;基于所述第二介损值序列中的超低频介损值和所述目标介损值确定第二相对损耗值序
列。
值序列和所述第二相对损耗值序列之间的相关性作为所述第一介损值序列和所述第二介
损值序列之间的相关性。
介损值序列,其中,所述第一介损值序列中的介损值为在预设时间范围内的各个采集时间
所采集的工频介损值;第二获取模块,用于获取所述待测电缆的绝缘材料样本在超低频测
试环境下采集的介损值,得到第二介损值序列,其中,所述第二介损值序列中的介损值为在
所述预设时间范围内的各个采集时间所采集的超低频介损值;第一确定模块,用于基于所
述第一介损值序列中的工频介损值确定所述绝缘材料样本的第一检测结果,所述第一检测
结果用于指示所述绝缘材料样本是否通过所述工频测试环境下的绝缘检测;第二确定模
块,基于所述第一检测结果确定所述绝缘材料样本的第二检测结果,所述第二检测结果用
于指示所述绝缘材料样本是否通过所述超低频测试环境下的绝缘检测;检测模块,用于确
定所述第一介损值序列和所述第二介损值序列之间的相关性,并基于所述相关性确定所述
第二检测结果是否有效。
较所述显著水平P值与第一阈值;以及在所述显著水平P值小于所述第一阈值且所述皮尔逊
相关系数大于第二阈值时,确定所述第二检测结果有效。
执行上述的电缆绝缘性能测试方法。
介损值,得到第二介损值序列;基于第一介损值序列中的工频介损值确定绝缘材料样本的
第一检测结果,指示绝缘材料样本是否通过工频测试环境下的绝缘检测;基于第一检测结
果确定绝缘材料样本的第二检测结果,指示绝缘材料样本是否通过超低频测试环境下的绝
缘检测;确定第一介损值序列和第二介损值序列之间的相关性,并基于相关性确定第二检
测结果是否有效的方式,实现了用工频介损试验数据确认超低频介损试验数据的有效性的
技术效果,进而解决了由于缺乏超低频绝缘试验检测标准,对电缆进行超低频绝缘试验时
难以确定试验结果的有效性技术问题。
附图说明
具体实施方式
本申请一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人
员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本申请保护的范
围。
的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或
描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆
盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于
清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品
或设备固有的其它步骤或单元。
流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描
述的步骤。
缘材料样本浸泡在相同浸水环境中进行测试得到的。
值序列中的工频介损值和目标介损值确定第一相对损耗值序列;基于第二介损值序列中的
超低频介损值和目标介损值确定第二相对损耗值序列;确定第一相对损耗值序列和第二相
对损耗值序列之间的相关性,并将第一相对损耗值序列和第二相对损耗值序列之间的相关
性作为第一介损值序列和第二介损值序列之间的相关性。
理。
征工频环境和超低频环境下的介损值随浸水时间的变化规律,λ的计算式为:
味着两组数据显著相关;其次检验相关系数,本申请为皮尔逊(Pearson)相关系数,皮尔逊
相关系数是用来衡量两个数据集合是否在一条线上面,它用来衡量定距变量间的线性关
系,相关系数越接近于1或‑1,即绝对值越大,则相关性越强;相关系数越接近于0,即绝对值
越小,则相关度越弱。
是n‑1,
假设检验,以确定显著水平P值;比较显著水平P值与第一阈值。基于相关性确定第二检测结
果是否有效,包括:在显著水平P值小于第一阈值且皮尔逊相关系数大于第二阈值时,确定
第二检测结果有效。若显著水平P值大于第一阈值,或是显著水平P值小于第一阈值但皮尔
逊相关系数也小于第二阈值时,则确定第二检测结果无效。
损试验数据相关性越强,则电缆超低频介损试验数据有效,可以用来反映电缆的绝缘水平。
65℃浸水条件下,计算出两组数据皮尔逊相关系数为r=0.736,假设检验tr=2.427,查t检
验临界值分布表得P<0.05,两组数据显著相关,皮尔逊相关系数为0.736,介于0.6‑0.8之
间,属于强相关;在25℃浸水条件下,计算出两组数据皮尔逊相关系数为r=0.938,假设检
验tr=6.052,查t检验临界值分布表得P<0.05,两组数据显著相关,皮尔逊相关系数为
0.938,介于0.8‑1.0之间,属于极强相关。相关性分析结果表明,对于XLPE电缆,工频介损试
验数据和超低频介损试验数据有很强的相关性,即超低频介损试验的数据是有效的,其能
够替代工频介损试验。
数为r=0.963,假设检验tr=9.052,查t检验临界值分布表得P<0.05,两组数据显著相关,
皮尔逊相关系数为0.963,介于0.8‑1.0之间,属于极强相关。相关性分析结果表明,对于LSR
电缆,工频介损试验数据和超低频介损试验数据有很强的相关性,即超低频介损试验的数
据是有效的,其能够替代工频介损试验。
T T
于两组随机变量,X=(X1,X2,…,Xp) ,Y=(Y1,Y2,…,Yq) ,p和q分别是X组变量和Y组变量的
维数。当p≥1,q=1(或q≥1,p=1)时,有:
相关关系。
唯一性,限定αCXXα=1,βCYYβ=1,从而目标函数为:
CYY,CXY,CYX。
H0,则认为相关性显著。由于ρ1≥ρ2≥…≥ρp, 在H0成立时,Q0=‑m lnΛ0近
似服从 分布,这里f=pq, 因此在给定检验水平α之
下,若由样本算出的 临界值,则否定H0,认为U1,V1具有相关性,其相关系数为λ1。再逐
个检验,直到某一个相关系数检验为不显著时截止。
得出其相关系数λ1=0.972,其相关性密切,即XLPE电缆与LSR电缆的工频介损试验数据和
超低频介损试验数据显著相关,且具有统计学意义,说明超低频介损试验的数据是有效的,
其能够替代工频介损试验。
介损值,得到第二介损值序列;基于第一介损值序列中的工频介损值确定绝缘材料样本的
第一检测结果,指示绝缘材料样本是否通过工频测试环境下的绝缘检测;基于第一检测结
果确定绝缘材料样本的第二检测结果,指示绝缘材料样本是否通过超低频测试环境下的绝
缘检测;确定第一介损值序列和第二介损值序列之间的相关性,并基于相关性确定第二检
测结果是否有效的方式,实现了用工频介损试验数据确认超低频介损试验数据的有效性的
技术效果,进而解决了由于缺乏超低频绝缘试验检测标准,对电缆进行超低频绝缘试验时
难以确定试验结果的有效性技术问题。
其中:
采集时间所采集的工频介损值;
个采集时间所采集的超低频介损值;
测;
水平P值与第一阈值;以及在显著水平P值小于第一阈值且皮尔逊相关系数大于第二阈值
时,确定第二检测结果有效。
能测试方法。
一介损值序列中的介损值为在预设时间范围内的各个采集时间所采集的工频介损值;获取
待测电缆的绝缘材料样本在超低频测试环境下采集的介损值,得到第二介损值序列,其中,
第二介损值序列中的介损值为在预设时间范围内的各个采集时间所采集的超低频介损值;
基于第一介损值序列中的工频介损值确定绝缘材料样本的第一检测结果,第一检测结果用
于指示绝缘材料样本是否通过工频测试环境下的绝缘检测;基于第一检测结果确定绝缘材
料样本的第二检测结果,第二检测结果用于指示绝缘材料样本是否通过超低频测试环境下
的绝缘检测;确定第一介损值序列和第二介损值序列之间的相关性,并基于相关性确定第
二检测结果是否有效。
一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或
者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互
之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,单元或模块的间接耦合或通信连
接,可以是电性或其它的形式。
单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式
体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机
设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或
部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、只读存储器(ROM,Read‑Only Memory)、随机存取存
储器(RAM,Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的
介质。
视为本申请的保护范围。