基于电磁耦合注入的电力电缆局部缺陷在线定位方法

为了解决现有频域反射方法仅能在离线情况下对电缆缺陷进行定位检测的不足,提出了一种基于频域反射法和电磁耦合技术的电缆缺陷在线定位方法。首先,依据电缆分布参数模型对含有局部缺陷的电缆进行仿真建模,分析了不同电容变化程度的缺陷点与不同测试频率对电缆缺陷定位效果的影响。然后,探究了传感器结构对信号注入效率的影响。最后,分别在实验室105 m和500 m电力电缆上进行验证,在离线测试情况下,通过改变105 m电缆末端负载阻值,模拟不同电缆负载下的线路情况,并分析其对局部缺陷处和电缆末端处反射强度的影响。在带电测试情况下,通过串联谐振平台对500 m电缆进行通电,利用所提在线定位方法对该电缆进行测试,以检验所提方法的有效性。仿真及实验结果表明：相较于电缆离线定位测试方法,该方法能够在电缆通电的状态下,实现对电缆缺陷点的在线定位,且具有较高定位精度和识别灵敏度。     

基于反射系数谱相关系数的电缆故障检测方法

频域反射法可以有效探测电缆中故障，但是传统的数据处理方法只能定位电缆中故障，而不能检测故障的阻抗状态。因此，本文提出了一种基于反射系数谱相关系数的电缆故障检测方法。首先设计对比函数，然后通过对比函数与反射系数谱构建相关系数的函数曲线，并利用该曲线中极值的位置与类型分别检测故障的位置与阻抗状态。最后对含故障的10 kV电力电缆开展仿真研究，并对含故障的60 m 10 kV电力电缆开展实验研究。仿真与实验结果表明：基于反射系数谱相关系数的电缆故障检测方法对电缆故障的定位精度较高，并且可以准确检测故障的阻抗状态。     

基于阻抗谱加窗傅里叶变换的电缆多段缺陷识别方法

电缆各类潜伏性缺陷的识别和定位对电力运维具有重要意义,然而现有电缆检测方法无法在故障产生前对电缆老化、局部破损等缺陷检测进行定位。提出了一种基于电缆宽频阻抗谱的无损局部缺陷检测方法,可以有效地定位电缆早期缺陷,避免演变产生电缆故障事故。建立电缆分布参数的数值模型,研究了电缆阻抗谱特征规律,对比分析不同老化程度的潜伏性缺陷的出现对电缆阻抗谱的影响,分析了不同潜在缺陷的频域阻抗谱特征;对含有缺陷的电缆阻抗谱进行离散傅里叶变换,并以切比雪夫窗函数对积分变换的结果进行处理,实现了对多段潜伏性缺陷的准确定位。实验和仿真结果表明：该方法可以实现电缆上多段潜伏性缺陷定位,通过窗函数算法可以显著抑制噪声,提升定位精度。为电缆故障定位技术改进提供了新的技术手段。     

基于时域反射技术的电缆渗水缺陷检测方法

内部渗水是常见的电缆故障之一,电缆内部渗水缺陷的准确检测、识别及定位对于提高电力安全稳定具有至关重要的作用。本文在时域反射技术（TDR）理论的基础上,通过仿真分析了注入脉冲频率及幅值衰减对TDR有效定位距离的影响,获得了不同阻抗点特征波形,总结了渗水缺陷波形的分辨方法,并研究了复反射波对定位精度的影响。结果表明：TDR...     

高压电缆缺陷现场检测技术及故障快速定位方法研究

文章对高压电缆运行过程中常见的缺陷和故障问题进行了阐述,对现行检测方法进行了分析和探讨,并提出基于频域阻抗谐振模型的高压电缆现场检测技术及故障快速定位方法.在某供电局实际应用证明,该方法有效缩短了高压电缆缺陷检测的时间,显著提高了电缆故障快速定位的能力,对高压电缆安全运行提供了重要的技术保障。     

时频分析在真空热试验测试电缆故障检测中的应用

真空热环境试验是航天器研制过程中必不可缺的实验项目,实验过程中需配置大量测试电缆,因此测试电缆的故障检测具有重要意义。为有效提高对测试电缆故障的定位精度,对小波变换和分数阶傅里叶变换在电缆故障测试中的应用去进行研究。对时域反射测量法和频域反射测量法两种电缆故障检测方法的发射信号进行加噪处理,分别采用相应的时频分析方法对其进行消噪处理。仿真结表明,小波变换和分数阶傅里叶变换具有良好的去噪效果,对提高测试电缆的故障定位精度具有重要意义。     

基于多元变分模态分解与峭度的配电电缆故障定位方法

针对现有配电网电缆故障定位的准确率和可靠性均偏低的问题,提出一种基于多元变分模态分解（multivariate variational mode decomposition,MVMD）与峭度的故障定位方法。鉴于MVMD模态数K及惩罚因子[α]对算法与信号的匹配度有较大影响,改进了MVMD的参数;利用改进的MVMD算法分解故障电流暂态分量,获得多个本征模态函数分量后分别计算其峭度,取峭度最大值所对应的模态为特征模态,并标定行波波头;修正电磁暂态下的行波波速,用双端法行波测距实现故障的精准定位。仿真结果表明：故障点距离电缆中间位置越近,其定位精度越高;当故障点靠近电缆两端,则其定位误差相对较大,但均在0.3%内。该方法不受故障电阻的影响,且定位结果具备高精度与高可靠性。     

基于时频域反射法的高温超导电缆故障定位研究

针对我国超导电缆公里级示范工程的运维需求,采用基于伪Wigner-Ville分布的时频域反射法,测量不同温度和不同类型模拟缺陷下超导电缆的时频信号变化,分析不同温度下时频分析在超导电缆故障定位中应用的有效性,并通过改变入射波的中心频率和带宽,研究入射波形形态对故障定位的影响。模型样缆采用国产35kV冷绝缘三相统包高温超导电缆,缺陷模拟相设置了绝缘缺失、对地绝缘电阻逐渐减小、短路3种类型的故障,检测温度设置为室温、液氮和回温3种环境。结果表明:室温环境下,基于伪Wigner-Ville分布的时频域反射法对上述3种故障反射的反应灵敏度依次增加,定位误差小于3%,入射波的中心频率或带宽越高,引起的衰减越大,定位需要的时间补偿就越多;液氮环境下,针对绝缘缺失和短路的叠加故障,当温度下降至77K附近时,故障处归一化时频互相关峰值随温度的小幅度下降而逐渐减小,且波速明显升高;温度回升过程中,该方法的定位准确度不受温度变化和电缆状态的影响,误差仍小于3%。回温过程中随着温度的变化,超导电缆故障处和末端归一化时频互相关峰值大小发生明显的同步变化,该现象可评估现场超导电缆系统中液氮泄漏导致的温度上升问题。     

基于110kV及以下电压等级电缆的故障诊断理论与关键技术探讨

针对常规耐压试验易对电缆造成损伤的弊端,提出了基于频域阻抗谐振模型的多点绝缘缺陷识别及精确定位的方法,以有效诊断110kV及以下电压等级电缆存在的故障,可为其它供电局检测和诊断110kV及以下电压等级电缆的故障提供借鉴。     

基于低压脉冲法的电力电缆外力破坏检测技术研究

随着城网改造工作的进一步深入,电力电缆得到了越来越广泛的应用。电力电缆一旦出现故障,将严重危及电网安全和人民财产的安全,而外力破坏是造成电缆故障最主要的因素。采用EMTP-ATP电磁暂态仿真软件建立了不同电缆故障模型,研究了不同频率的行波在电缆内的传播特性,分析了不同故障、电缆接头下行波在电缆内的传播特性。研究结果表明,该方法能够有效检测电缆外力破坏点位置。     

基于ARIMA的矿山电网故障暂态行波波头辨识及故障测距

由于矿山电网含有大量的整流设备及非线性负载,运行时含有稳定的高次谐波分量和高频噪声,同时矿山电网多为短距离线路,故障后产生的暂态信号与原有高次谐波混叠严重,给行波故障测距带来了极大的困难。通过分析矿山电网故障行波的时域特征,提出基于整合移动平均自回归模型(ARIMA)对行波波头到达前的高频周期信号进行预测,并结合波头到达时刻的真实波形得到波形残差,同时对残差进行平稳性校验,通过行波波头到达时刻前后残差平稳性的不同确定准确的波头到达时刻,进而实现行波故障测距。利用低压电缆网络仿真实现矿山电网故障,仿真结果表明:与小波变换与经验模态分解相比,所提方法能够准确辨识行波波头,且不易受故障状况和噪声的影响,能有效提升行波可行性及精度,尤其适用于含有整流设备及非线性负载矿山电网故障测距。     

T型输电线路电弧故障测距时域方法研究

利用单端数据的输电线路故障测距算法 ,较难解决多端系统的故障定位问题 ,实际中一般采用多端数据进行测距。频域法故障测距精度易受时窗位置、直流衰减分量、过渡电阻非线性等因素影响 ,其频域算法的数据多取之于故障后第二周波。随着继电保护技术的发展 ,从故障发生到断路器动作的时间愈来愈短 ,故障后第二周波内断路器可能已动作 ,这将使频域算法失效。本文提出了T型输电线路故障测距时域新方法 ,该方法可采用故障后第二个半周波的数据 ,所有解算均在abc坐标中进行 ,测距无需判断故障类型 ,而且使用了最小二乘技术 ,从理论上保证了该测距算法具有较高的测距精度。     

基于阻抗法的电力电缆高阻故障定位理论及试验

电力电缆的高阻故障的准确定位是一个比较困难的课题。本提出了基于阻抗法的变频电力电缆故障定位方法。该方法采胜频率比工频高的正弦电源,仅仅采集故障状态下故障相电缆单端的电压、电流信号。其原理是：电弧是电阻性的,因此流过故障点的电流和故障点两端的电压是同相位的,采集到线路首端的电流和故障点两端的电压是同相位的,采集到线路首端的电压与电流后,基于分布参数线路理论就可以求出沿线路各点的电压与电流,在故障点处电压与电流是同相位的。本正是利用这一点推导出故障定位方程。经过数字仿真试验和低压模拟实验证明,该方法是可行的,具有较高的定位精度。     

电力电缆故障检测及故障点定位方法分析

针对采用地埋方式的电力电缆发生故障后较架空线路更难以确定故障点位置的问题,选取有代表性的10 kV电缆发生高阻故障时故障点的定位过程实例,介绍了根据故障性质采用二次脉冲法测距并定位故障点的方法。针对电缆运行过程中出现的高阻故障,首先查阅电缆相关资料,掌握电缆的详细信息;使用万用表、绝缘电阻表判断电缆故障类型,根据故障类型确定相应的测试方法;使用故障测试仪测试电缆的长度,查看测试结果是否与资料相符,初步确定故障点距离;最后采用二次脉冲法对故障点精确定位找出故障点,剥开电缆查明电缆故障原因,以便采取相应的防范措施。该方法容易掌握,尤其对于短距离故障,测试波形更容易分析,能够迅速确定故障距离,使得电缆测试效率更高,定点定位时间更短。     

分布式光纤温度传感器在交联聚乙烯绝缘地下电缆故障检测中的应用

分布式光纤温度传感器（ＦＯＤＴｓｅｎｓｏｒ）用于地下电力电缆故障检测,可对阻性接地系统故障进行快速定位。最大可测距离为１０ｋｍ,定位精度为１ｍ,定位时间不超过３０ｓ．     

高压电缆外护套故障测距误差分析及改进措施

为了提高直流电阻法故障测距的抗干扰能力和测距精度,分析了直流电阻法高压电缆外护套故障测距误差产生的原因,给出了减小故障测距误差的改进措施。从原理入手分析了直流电阻法故障测距的误差源,推导了电压测量和电流测量函数表达式以及故障测距结果函数表达式,在此基础上分析了大地杂散电流等干扰对电压测量和电流测量的影响,分析了直流电阻法故障测距过程中误差传递与合成的规律,论证了故障测距误差因子与测量电路元件参数、干扰信号频率、压频转换器计数时间以及注入直流测量电流的关系,针对误差分析结果,给出了减小故障测距误差的改进措施。计算和实验结果验证了改进措施的有效性。     

基于主动注入的光伏直流并网系统早期故障定位方法

对光伏直流并网系统早期故障进行定位隔离,可尽可能避免短路故障造成的系统长时间停运,提高了系统可靠性。早期故障信号微弱,时频域特征不明显,不影响系统功率送出情况下准确定位早期故障具有很大挑战。针对此问题,提出了一种基于换流器主动注入的早期故障定位方法,揭示了早期故障高阻特征,利用扰动信号对故障系统结构变化差异的放大,定位早期故障。基于PSCAD仿真验证了所提方法的正确性,分析对系统电压稳定性和功率送出的影响,同时验证了其噪声情况下的准确性。所提方法充分利用了换流器灵活控制的能力,具有较高可靠性;且能够避免系统长时间停运,具有很好的工程应用价值。     

脉冲噪声环境下混沌扩频时延估计算法研究

针对传统时延算法面对脉冲噪声时运算结果峰值旁瓣比较低，且存在误判点较多难以判断的问题，提出了一种新型加权高斯相关熵时延估计方法，并将该方法应用于电缆故障定位的仿真模型中。仿真结果表明，与现有的方法相比，不仅可以在脉冲噪声环境下获得良好的时延估计效果，而且在强脉冲噪声干扰下依旧能够保持较高的定位精度。在不同强度的脉冲噪声背景下，其运算结果相比其他3种方法主峰值旁瓣比绝对值增加0.020 3 dB以上，误判峰值与故障点峰值比减少了0.053 9以上，均方值误差减少了1.863 6 m以上。     

基于光纤传感器的电力电缆故障在线测距系统*

基于电力系统中对电力电缆故障在线测距的实际需求,结合光纤传感器的技术优势,研发了一套电力电缆故障在线测距系统。文中介绍了光纤传感器的光时域反射测距机理,详细介绍了激光发射电路的设计、光电检测电路的设计及GPRS通信电路设计和系统软件结构的设计。该系统克服了传统离线测距方法存在的断电测量和修复时间长的缺点。现场测试结果表明,系统测距精度较高且可靠强。