电弧反射法电缆故障测距中的电弧建模与仿真

准确掌握电缆故障电弧电阻的动态特性对电弧反射法(ARM)电缆故障测距技术研究和设备研制至关重要。为此,在理论推导和大量实验的基础上分析了ARM故障测距时电缆故障电弧的特性,建立了可以模拟ARM方式下电缆故障的通用的Mayr电弧模型,对故障电弧电阻的变化规律进行仿真计算。实验结果表明,电弧电阻仿真计算的平均相对误差不大于12%,最大相对误差不大于29%,满足ARM测距仿真要求,说明了模型的正确性。

电弧反射电缆故障测距装置脉冲发射时刻选择算法

电弧反射法(ARM)是一种广泛应用的电缆故障测距方法。由于不清楚测试过程中电缆故障点电弧电阻的动态特性,因此施加测试脉冲时脉冲发射时刻的选择比较困难。分析了ARM测距装置放电过程中的电压和电流特性,以及故障点的电弧电阻特性。论证了在直流电弧放电阶段电弧电阻较低而且稳定,是发射脉冲的最佳时段。据此提出根据电流最大值和故障点电弧电阻的动态特性选择脉冲发射时刻的算法。该方法仅需计算ARM测距装置电压采样数据的方差,即可判断故障电弧电阻的状态,进而确定脉冲发射时刻。装置不需要延弧器,对电弧不稳定故障也能测距。试验数据验证了该方法的正确性。

基于EMD的电弧反射电缆故障测距脉冲信号提取方法

电弧反射法(ARM)电缆故障测距脉冲信号受故障电弧电压的干扰,故障反射脉冲不易识别,无法满足故障定位要求。分析了干扰产生的原因和受扰脉冲信号的特性,通过经验模态分解(EMD)分析了受扰脉冲信号的时频分布规律。论证了根据受扰脉冲信号特定时段均值特性可以对脉冲信号和干扰进行分离。据此提出基于受扰脉冲信号特定时段均值特性和EMD滤波的ARM脉冲信号提取算法。该方法不需要预定义信号分解层数和基函数,完全由数据驱动实现,因而具有较好的自适应能力。实测数据处理结果验证了算法的有效性。

电缆故障的探测技术

在电力行业和一些使用电缆的行业,特别是在一些复杂的电力系统中,要找到地下电缆线路的故障是十分困难的事。但是,在这方面功能多样且操作简便的设备不断出现,不但可以降低探测故障的高额成本,而且可以减少艰苦查找电缆故障时不可避免的长时间停电,给排除故障带来了很多方便。 在地下直埋电缆和地下住宅配电(URD)系统中探测故障是一件非常费时的事,并且会对用户引起十分不便的停电,某些技术还可能会损坏电缆。