基于行波反射的干式空心电抗器匝间短路故障诊断方法研究

匝间短路是干式空心电抗器的主要故障类型,目前缺乏有效的离线检测手段以在投运前及时发现潜在的故障。本文基于多导体传输线理论搭建干式空心电抗器绕组的分布参数模型,模拟脉冲信号注入后的折反射过程,研究匝间短路对绕组首、末端响应信号的影响规律。在此基础上提出以响应信号绝对值的积分值构建特征波形,并从中提取特征值对绕组的匝间绝缘状态进行诊断。结果表明:本文基于波过程及多导体传输线理论提出的4组特征值法试验结果与仿真计算结果一致,通过对不同结构电抗器模型进行仿真计算,发现不同结构电抗器发生匝间短路故障时的特征值变化趋势也一致,因此上述方法可应用于不同结构电抗器匝间短路故障的诊断。研究成果可为干式空心电抗器匝间短路故障严重程度和区域定位的诊断提供指导。

基于行波反射法的SF6断路器分合闸线圈匝间短路故障定位研究

提出将行波反射法用于断路器分合闸线圈的匝间短路故障定位,通过有限元仿真计算分合闸线圈的电容、电感矩阵,基于ATP-EMTP建立线圈的波阻抗模型。在绕组首端注入低压方波脉冲信号,获得发生匝间短路故障时的首端反射波特征曲线。采用覆盖法计算了反射波特征曲线的盒维数、关联维数与信息维数。结果表明:随短路位置变化,特征曲线盒维数未呈现明显的变化规律,关联维数与信息维数逐渐降低,且各层绕组匝间短路之间的关联维数具有良好的区分度。将短路故障位置划分为4段,以盒维数、信息维数与关联维数作为输入参数,使用BP神经网络进行短路故障的定位。仿真结果表明:测试集故障定位准确率为100%,该方法具有可行性。

行波反射法在变压器绕组匝间短路故障定位中的应用

针对变压器绕组轻微匝间短路难以检测的问题,提出利用行波反射波的电压幅值进行匝间短路故障定位的方法。通过在变压器绕组线端输入单个低压脉冲以获取行波反射信号,从采集到的行波反射信号中提取相应的波峰电压幅值,以此作为故障诊断的电气量。根据匝间短路后对应匝波阻抗改变引起的反射电压突变,来实现匝间短路故障定位。仿真结果表明所提方法简单可行。

电力电缆及附件故障的行波反射检测方法

根据行波反射法原理提出了恶劣环境中的电缆及附件故障检测的新方法,并进行了电缆接头故障和电缆接头绝缘老化的模拟实验,验证了该方法的有效性和可靠性,证明了其工程应用上的可行性和创新性,使煤矿、水利等行业在生产运行中有效避免电缆事故带来的损害,提高了生产效率。

对行波及其反射波迭加的讨论

当一行波（如水波或声波）沿某一方向传播时，若遇到障碍物，该行波则会发生反射，反射波与行波迭加后，一般的教科书认为此迭加后的波是驻波，但笔者认为这种观点是值得商榷的。因为行波在反射时，若反射波不是作完全反射，则与其反射波迭加，根据公式推导可知其迭加后的波仍然是行波。

边缘检测在HVDC系统故障诊断中的应用

为了及时分辨HVDC系统故障类型并快速恢复,对直流输电标准测试系统在各种故障,包括交流系统发生故障、逆变换相失败故障以及直流线路故障下的典型响应特性进行了分析。采用劋trous小波方法将行波信号分解成不同尺度下的小波面,其中包含了该尺度下细节信息,实现对故障的边缘检测;提出了3种故障判别准则,推出了模极大值能量的概念,并利用反射行波信号的小波变换模极大值的幅值、极性及模极大值能量等变化规律对不同HVDC系统故障进行诊断,实现逆变器换相失败和交流系统单相故障的识别。MATLAB仿真结果表明提出的方法能很好地完成HVDC系统的故障诊断。

基于高频高压激励的电缆故障测距

基于行波的电缆故障测距存在的行波波形复杂不易辨识和测距精度难以保障的问题,提出一种基于高频高压激励的电缆故障测距方法。该测距方法对故障电缆施加高频高压激励,并在测距回路中设置延时电路,将反射行波与正向行波分开,便于测距仪器准确捕捉行波波头,使故障测距精度得到有效保障。仿真测试表明,该测距方法能够较好地将发射行波与反射行波分离,测距效果良好。

基于极点对称分解的多分支线路故障定位方法

针对多分支行波定位结果受行波波头标定精度和线路参数变化的影响,该文提出一种基于极点对称分解的多分支故障定位方法。为解决现有时频分析的行波波头标定方法存在分解尺度或模态混叠等问题,通过分析故障行波信号中的频率特性,利用极点对称分解算法(extreme-point symmetric mode decomposition,ESMD)对故障行波信号进行分解,滤除故障信号中的低频分量,然后利用Teager能量算子对分解后的信号进行差分运算,增强行波波头的突变特征,实现故障行波波头的精确标定。考虑到行波波速受线路参数的影响,基于故障行波传输路径,建立故障点反射行波辨识规则,提出一种减少线路参数影响的故障定位算法。进一步分析多分支线路各端到故障点的距离与线路支路长度的数值关系,定义系统端点元素值Q,提出相应的故障位置判定依据,实现故障点的准确定位。仿真结果表明,所提方法能够有效标定故障行波波头和准确辨识故障点反射行波。与现有方法相比,具有更好的检测效果和更小的定位误差,且受装置间时钟同步误差的影响较小,有效提高了多分支线路定位精度。

用重复脉冲电压试验检测发电机转子绕组故障

介绍一种利用行波反射技术来检测发电机转子绕组故障的试验方法，并通过分析反射波的延时和电压幅值判断故障的部位和故障电阻的大小，该方法对发现影响转子连续运行的潜在故障，是非常有效的。

高压电缆故障分析与检测方法

针对动力电缆的各种故障形式,采用二次脉冲法进行检测,可以查明动力电缆的故障性质、故障发生原因、故障点.应用表明:传统的低压脉冲法仅仅能看到电缆的全长波形,无法通过低压脉冲法测出故障距离,而采用行波反射法与二次脉冲法进行测试可以快速、准确地找出动力电缆的故障点.

电力电缆诊断检测技术的应用分析

针对电力电缆诊断检测中存在的问题,进行综合分析,并简要介绍了研究电力电缆诊断检测技术应用的现实意义、电力电缆故障机理等,提出电力电缆诊断检测技术的应用控制策略,取得良好的应用效果,希望能够给相关学者提供良好的帮助与借鉴。

电力电缆故障查析

主要介绍 2种电力电缆故障查找方法 ,一种是基于欧姆定律的电压电流法 ;另一种是采用行波反射原理 ,用电缆故障仪查找故障。

基于交流耐压试验的高压电缆在线故障定位研究

当电力电缆进行交接试验或预防性试验过程中发生接地绝缘击穿故障时,传统的故障直流高压冲击测试方法,存在着对高阻故障或闪络性接地故障难以击穿放电或不能击穿放电的难题。本文研究电力电缆串联谐振交流耐压试验条件下,利用电流暂态行波反射技术,在线测试电缆绝缘接地瞬间击穿时的故障距离,以提出新的测试方法,以便快速对电缆故障点进行定位,避免试验电缆击穿后常规故障测试方法,如直流烧弧击穿、直流高压多次脉冲、直流高压电桥等对电缆特别是中高压电缆的再次损伤。