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。

时序设计在电缆故障测距仪的应用

分析测距仪软件的时序设计,利用AT89C51单片机的计数器,通过74LS139、4片CD4511和4个数码显示管显示出故障距离,从而画出它的时序图,为下一步的软件流程设计作先期准备。

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。

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。

基于电桥法电缆绝缘故障自动测距的研究

针对行波法在电力电缆绝缘故障定位中存在反射波头难以识别、对电缆长度有特定限制、对专业经验要求较高等问题,本文设计了一种数字式电缆绝缘故障自动定位仪。该仪器基于电桥法原理设计,集电缆长度测量电桥及电缆绝缘故障定位电桥于一体,无需电缆的长度数据。通过恒流检测电路自动提高高压电源的输出电压;采用高精度数字电位器以及单片机控制人机接口、光电隔离和电桥平衡等部分,确保系统具有高精度、稳定性和快速性;高低压之间采用光电隔离,不仅实现了电气上的完全隔离,也提高了系统的抗干扰性。

S变换信号处理的直流电缆故障测距

针对高压直流电缆故障发生时难以及时有效确定故障位置的问题。在考虑因电缆线路的感抗特性及电容分流导致不同频率能量在线路中传播发生不同程度衰减的特征,通过从频带能量角度分析,利用S变换对直流电缆两端采集的电气信号进行时频转换,计算出特定频带的信号能量,根据直流电缆故障时,信号能量向两端传播时,衰减的能量与频率和电缆长度有关的特性,构造特定频带能量的距离方程,实现直流电缆故障定位。

基于小波脉冲相关的电缆故障时域反射测距方法

针对时域反射法电缆故障测距技术在长电缆、强衰减情况下测距精度和自动化程度低的问题,研究脉冲信号传输畸变对相关分析的影响,并提出一种基于注入小波脉冲和相关分析的自动测距方法。在电缆信号传播特性分析的基础上,得到波形传播畸变中仅有色散因素会影响相关分析准确度的结论。设计能带集中且可低成本产生的双极性矩形小波脉冲。仿真和实测结果显示,小波脉冲相关方法通过局部最值检测能够实现自动测距,其测距精度高于矩形脉冲方法,与高斯包络窄带脉冲方法相近,抗噪声干扰能力强于二者。

电缆故障脉冲电流测距系统建模与仿真

为解决电缆故障脉冲电流测距系统的精确仿真问题,提出了一种用于脉冲电流测距系统的建模与仿真方法。建立了RLC串联的高压信号发生器模型和考虑线圈互感、自感、自阻及其集肤效应的线性电流耦合器模型,并对模型中的参数进行了准确量化。针对线性耦合器传递函数不收敛问题,利用修正后的传递函数计算其二次电压信号。实际脉冲电流测距系统的仿真及试验结果表明,利用所建模型计算电缆故障击穿产生的线性电流耦合器输出信号,具有很高的准确度,能够满足测距算法研究与开发的要求。

井下配电网电缆故障在线双端行波测距方法

为了解决采用传统经验模态分解的电缆故障测距方法存在的频带混叠问题,以及基于总体平均经验模态分解的电缆故障测距方法受残留白噪声影响等问题,提出了一种基于补充总体平均经验模态分解的井下配电网电缆故障在线双端行波测距方法。该方法通过补充总体平均经验模态分解提取双端故障行波线模分量的固有模态函数,利用基于瞬时频率突变和模极大值的奇异性检测原理进行行波波头标定,从而实现故障点定位。通过在PSCAD/EMTDC环境下搭建基于频变特性电缆线路的6kV井下配电网模型并进行仿真,验证了该方法测距精度高,最大测距误差不超过4%。

低成本地下电缆故障测距高速采样电路设计

针对电缆故障检测低压脉冲法对信号采样的需求,设计了一套低成本200 MHz高速采样模块,其中包括信号调理电路、高速ADC、FPGA、时钟分配网络。利用时钟分配网络驱动采样模块,FPGA实现单个周期内的数据采样、读取及存储。并且采取优化拓扑结构、添加端接电阻及阻容耦合电路等措施,解决了时钟分配网络的信号完整性问题。样机的测试结果表明,采样模块可以满足电缆故障测距的相关要求。

电缆故障测距的二次脉冲法和三级脉冲法比较

从原理、效果等方面比较二次脉冲法和三级脉冲法,阐述其本质差别。

二次脉冲法电缆故障测距技术在本钢的应用

本文通过对本钢供电厂近十年电缆故障性质的统计得出电缆故障绝大部分为高阻故障,对电缆高阻故障的探测显得尤为重要,而传统的高阻故障查找方法耗时费力,为此,在比较现有高阻故障测距方法基础上,我厂改为采用二次脉冲法对高阻故障进行探测,测试效率和准确度显著提高。

电力电缆故障测距综述

随着我国经济的飞速发展和城市的不断扩大,电力电缆被大量投入使用,因此发生故障的情况也越来越多。由于电力电缆的故障直接关系着整个电力系统的安全运行,因此在电力电缆发生故障时要尽快对故障点进行排查并及时消除。然而由于电力电缆大多埋在地下,因此想要对故障点进行排查,要耗费大量的人力物力,很大程度上影响了电力供应恢复正常的进度。现有的电力电缆故障测距方法多种多样,本文将从电力电缆故障的分类入手,对目前已在使用的电力电缆故障测距方法进行探讨。

利用故障特征频带和TT变换的电缆单端行波测距

相较于架空线路,电缆线路的行波色散问题更加严重,因此对电缆线路行波速度的确定,以及准确测定故障行波到达电缆线路的时间是一个较为重要的内容。将单端的行波暂态信号进行相应的分解或者重新构造,使其形成多个频带的信号,然后再针对去特征进行相应的计算。计算时要确保使用计算方式的合理性,每个频带信号两端的波头系数就是计算的重点内容。在计算时要选择最大的频带信号作为特征频带,该频带的中心频率就是计算电缆行波速度的重要数据,要确保其准确性。在特征频带中采用TT变换算法,对行波波头到达时刻进行精确确定。这就是基于故障特征频带与TT变换的电缆线路单端行波测距方法,在高压电缆故障测距中加以运用,能够提高效果及精确度。

基于脉冲电流法电缆故障测距仿真实验分析

电缆故障的测距工作中脉冲电流测距法具有测试安全、击穿成功率高的优势。在具体应用中,由于电流波的形成复杂,造成了故障点反射脉冲识别的困难,现在仍然需要专业技术人员依靠自身技术能力与工作经验完成故障检测工作。基于电缆故障测距工作建立脉冲电流测距系统的仿真模型,意在解决脉冲电流波形复杂的现实问题,以此来减少工程技术人员工作开展的技术难度,优化电缆维护与故障维修工作的质量水平。

浅谈电桥回线法在电缆故障测距中的应用

在电力电缆故障探测中,电桥回线法是有效的测距方法之一。但是,当电缆发生三相短路接地故障时,由于被测电缆没有完好相线,使得这一方法的应用受到测试条件的限制。根据现场条件,采用不同辅助电缆构成的电桥测试回路,可以解决这类性质电缆故障的测距问题。若辅助电缆与被测电缆的截面积、导体材料不同时,可在测算公式中引入两者的截面积和电阻系数。因此,为解决被测电缆没有完好相的故障测距问题,打开了一个方便之门。同时,也进一步扩宽了电桥回线法在电缆故障测距中的应用范围。

冶金企业电力电缆在线监测及故障测距系统

冶金企业高压电力电缆的在线运行监测在国内由于高电压、监测参数不明显、且干扰量因素较多,考虑到设备投入等经济因素,并没有普遍应用。但是也不缺乏电缆测温的研究案例;天车滑线接地,变压器中性点偏移,接地电流增大,造成10KV高压电缆着火,100t系统停产接近两天,高炉休风。由于高压电缆布线较长,路由隐蔽,点检困难(需要专业工具测量),需要通过技术手段实时监控,弥补人力不足。

基于行波的电力电缆故障探测技术

首先对电力电缆故障行波机理进行分析,指出电缆故障行波是在分布参数电路上形成并传播的,给出了对应的波动方程特解、电缆故障行波的特征与性质;然后对当前行波技术在电缆故障探测方面的现状进行了深入分析,指出了基于行波技术探测电缆故障若干方法的特点与存在问题;最后,根据实测经验,针对隐蔽性较强的高阻故障,给出了一些基于二次脉冲法的电缆故障探测案例。

基于安卓平台的电缆故障数据终端设计

为解决传统电缆故障定位设备体积庞大、操作复杂、且价格昂贵的问题。提出了利用手机处理系统分担一部分电缆故障测距数据处理显示任务。该系统以FPGA为测量仪下位机核心,完成故障数据的测量。基于App Inventor 2设计一个App,利用蓝牙模块将手机与电缆故障测距系统连接并接收其测量数据,对该数据进行处理及显示。实验结果表明,测量系统运行速度提高、操作简单、携带方便且人机界面友好。

行波测距系统在电力系统中的应用

就架空输电线路及电力电缆故障的行波测距系统进行分析,阐述了行波测距系统在电力系统中的作用。