基于PT-PFM激励阻抗谱数字重构的电缆故障诊断定位

由于传统频谱测试仪器增益带宽积有限,高频区间内输出电压过低,在针对长距离电缆测试时信号衰减较为严重,导致阻抗谱在高频区间内存在一定失真问题。该文提出一种基于伪梯形波激励阻抗谱数字重构算法的电缆故障诊断定位算法。分析不同故障类型下电力电缆的局部故障阻抗对电缆输入阻抗谱的影响规律、首端激励电压信号的衰减特性和不同电压幅值的功率传输特性。设计一种基于Si C高速逆变器的大容量伪梯形励磁系统,用于测量最高频率7 MHz的阻抗谱信息,利用阻抗谱数字重构方法实现0.1 Hz~60 MHz宽频区间的全覆盖。与传统的低压正弦激励相比,采用该时空转换函数的定位结果具有更小的区间振荡和更快的收敛速度。缺陷定位精度提高了80%,验证了该方法的有效性和准确性。

基于调频连续波的长距离电缆高阻故障定位精度提升研究

传统频域反射法对于长距离电缆高阻故障检测而言,存在检测效率低、遮蔽区域大、抗干扰能力弱等问题。基于此,提出一种基于调频连续波的定位方法以提升高阻故障定位精度。首先,建立了故障电缆分布参数等效模型,阐述了基于调频连续波积分的故障定位方法。通过向电缆首端注入调频连续波,得到携带高阻故障位置和特征信息的差拍信号,利用广义正交积分算法构建故障诊断函数,进而实现高阻故障定位。其次,仿真分析了长距离电缆在不同位置发生不同严重程度的单点及多点高阻故障的定位结果。最后,在实验室同轴电缆和现场330 kV电缆上进行定位测试,验证了所提方法的有效性。仿真和试验结果表明:基于调频连续波积分的定位方法能够有效定位长距离电缆高阻故障,最大可识别过渡电阻为3 kΩ,定位相对误差<1%;相比于反射系数谱法,该文所提方法具有更高的定位精度、更强的抗噪性能和更长的检测距离。

基于线芯-护层过渡电阻无功特性的交叉互联电缆故障测距

高压电缆常见的接地方式是交叉互联接地,而交叉互联接地电缆故障时的测距相比单端接地或两端直接接地的电缆情况更为复杂,为此提出了基于线芯-护层过渡电阻无功特性的交叉互联电缆故障测距方法。首先,采集护层故障前后环流,构建不同电缆区段特征电流,判断故障发生区段;其次,考虑电缆金属护层对线芯的耦合作用和线路电容影响,建立交叉互联电缆的故障稳态等效阻抗模型,利用电缆首末两端线芯和护层的电压、电流推算电缆故障发生时不同区段沿线电压、电流,并基于同一位置电压相量对电缆参数进行修正;然后,利用故障点过渡电阻消耗无功功率为零的功率特性建立以故障距离为未知数的测距方程,采用二分法或弦截法等方法迭代计算求解得到故障点;最后,基于PSCAD/EMTDC仿真软件搭建了电缆故障模型,分析了故障距离、故障类型、过渡电阻、故障初相角等因素对故障测距方法的影响。结果表明,该方法的测距误差为0.4%左右,具有较高的准确性和有效性,对交叉互联接地电缆进行故障测距有一定的参考意义。

10 kV电力电缆故障查找及定位技术探究

电缆查找定位技术是一种用于准确定位和找到电缆故障点的技术手段,它利用各种电力测试仪器和方法,结合电缆特性和故障类型的分析,通过测量电缆参数、分析电缆波形和信号传输特征等手段,以实现对电缆故障位置的精确定位。常用的电缆查找定位技术包括电位测量法(如声测法、电表检测法等)、高压闪络测量法、电桥法、行波法等。这些技术各具特点,能够应用于不同类型的电缆故障定位。通过采用合适的技术手段,可以快速、准确地找到电缆故障点,为电力系统的维护和故障修复提供技术支持,保障电力供应的连续性和可靠性。

杭州国家版本馆电气系统安全研究

国家版本馆是中华文明种子基因库,建设国家版本馆写入了国家“十四五”规划。电气系统作为建筑机电的一部分,安全可靠是第一要素。从供电电源、用电安全、长寿命电缆的使用等方面进行阐述:供电电源强调电源的独立性,在用电安全方面主要针对SPD在线监测系统、库藏区域故障电弧断路器的使用和KNX总线展开论述,布线系统采用长寿命电线线缆。上述技术措施和产品的使用构建了杭州国家版本馆坚强的配电系统。

电力电缆故障定位及故障诊断方法分析

文章旨在提升电力电缆的使用安全性和稳定性。通过总结电缆的常见故障和成因,采用了阻抗法和行波法两种故障定位技术,对电缆芯线故障进行了分析,比较了这两种方法的优缺点。结果表明行波法在故障定位的精确度和适用性方面,尤其在长距离电缆故障定位中,优于阻抗法。行波法能更有效地定位故障点,减少故障诊断时间。采用适当的故障定位技术可显著提高电缆故障的诊断精度,从而增强电缆的运行安全性和稳定性。推广行波法的应用能够为电力系统的维护提供更为可靠的支持,促进电力行业的长期稳定发展。

基于高速采样装置的电力电缆局放故障定位研究

电力系统作为支撑我国经济高速发展的关键设施,在电力系统日常运行中,相关人员需要重视电力系统的维修与保养工作。在传统的故障检测与信号采集中,信号采样的频率有限,存在无法准确定位故障的缺陷。而高速采样装置的出现,为电力电缆局放故障定位提供了新的研究方向,工作人员能够利用这种装置实现对电缆局放故障的精准定位,进而提升故障维修效率,保证电力系统的稳定运行。

基于GIS技术的电力通信光缆线路故障智能定位系统

为提升电力通信光缆线路故障定位性能,设计基于GIS技术的电力通信光缆线路故障智能定位系统。搭建系统硬件网络架构,描述光时域反射计的内部结构,分析光时域反射计检测过程的示意图,利用公式计算光缆线路长度,得到实测的OTDR曲线。软件设计方面,将通信光缆线路遥感数据以及其他信息经过变换、拼接、矢量化处理后完成GIS地图数字化转换,根据这些数据进行故障智能定位算法设计。测试结果表明:设计系统的故障定位结果与实际值间偏差小,获得了电力通信光缆线路故障高精度定位结果。

简析室外道路照明电缆截面积的选择

结合实际案例,阐述选择室外道路照明电缆截面积时,除考虑电缆载流量及线路电压损失外,还应考虑断路器的保护灵敏性,通过分析影响断路器保护灵敏性的因素,提出室外道路照明电缆截面积的选择建议。

电力电缆故障检测方法的分析

阐述电力电缆故障的原因和性质分类、常用的测试和故障定位方法。同时利用低压脉冲法和冲击高压闪络法,分析和判断确定高压电缆故障的类型和故障点,以快速查找电缆故障的位置。

基于SIMULINK仿真的海上风电用海缆行波法故障定位

随着海上风电产业的迅速发展,大量海缆被应用于海上风电场中,承担信息与电力的传输任务。海缆出现故障将严重影响海上风电场的正常运行,对海缆进行故障定位研究具有重要意义。基于SIMULINK仿真平台,模拟海缆不同故障类型下的行为;同时,模拟特定位置故障,并利用行波法提取故障后的暂态行波信号获得正向和反向行波。采用单端行波定位和双端行波定位两种算法,依据行波到达时间差可确定故障位置。结果显示,单端行波法和双端行波法均能够有效定位故障,其中双端行波法的定位精度更高,故障点距离测量端较远时定位结果更加准确。

基于行波法的电力电缆故障定位技术研究

质量差、运行超负荷的电缆本体在电缆线路中常会发生故障。应用新的技术与方法对高压电缆故障进行了分析,基于行波法对高压电缆故障进行准确定位,并从可靠性和实用性两个角度对其进行了验证。

基于行波互相关法的电力电缆故障定位技术的研究及应用

通过对电缆系统进行精确建模,分析行波过程,并优化故障测距原理,最终实现了对电缆故障点的精准定位。研究内容涵盖了冲闪法系统建模、行波过程分析、故障测距原理的解释,以及方向行波的构建和相关窗口起始点与长度的选择策略。通过综合分析和仿真验证,结果表明,优化的相关窗口参数选择和方向行波构建技术显著提高了故障定位的精确度和效率,为电缆故障定位技术提供了理论支撑和实践指导,提升了电力系统的可靠性和安全性,保障了电力系统运行安全,降低了电力电缆故障发生概率。

行波技术在矿井供电系统中的应用

煤矿高压供配电系统的安全运行,是保证煤矿高产高效的必需条件之一。降低高低压电缆故障,利用在线监测手段实现实时监测、提前预警,对有效解决因电缆故障造成的供配电系统不能持续安全运行的问题是十分有效且必要的。通过分析电缆故障的成因,对比直流叠加法、温度监测法、局部放电法、可恢复故障法4种电缆故障监测技术的优缺点,最终确定采用基于行波技术的小电流接地选线技术和故障测距技术,设计建立高压电缆在线监测供电系统。该系统实现了高压电缆的绝缘状况监测、进行预警、故障定位、接地精准选线等功能,从而保证矿井的供电安全。

Fault Location Method for STATCOM Connected Transmission Lines Using CCM

Determining the fault location using conventional impedance based distance relay in the presence of FACTS controllers is a challenging task in a transmission line. A new distance protection method is developed to locate the fault in a transmission line compensated with STATCOM with simple calculations. The proposed protection method considers the STATCOM injected/absorbed current to correct the fault loop apparent impedance and accordingly calculates the actual distance to the fault location. The comprehensive equations needed for apparent impedance calculation are also outlined and the performance is evaluated and tested with a typical 400 KV transmission system for different fault types and locations using MATLAB/SIMULINK software. The evaluation results indicate that the new protection method effectively estimates the exact fault location by mitigating the impact of STATCOM on distance relay performance with error less than 0.3%.

基于阻性电流和护层电流的交叉互联电缆绝缘监测及诊断

长距离高压电缆采用三相金属护层交叉互联的接地方式减小金属护层中的感应电压,这种交叉互联方式给电缆绝缘在线监测及诊断带来了困惑。因此,提出一种基于阻性电流和护层电流分析的电缆绝缘在线监测及诊断方法,给出泄漏电流与护层电流分离的公式推导,并得到从泄漏电流中分离出阻性电流的计算公式。运用MATLAB/Simulink平台建立三相电缆的等效模型,对方法进行了仿真验证,同时搭建三相电缆实验模型,分别对交叉互联电缆绝缘劣化、护层回路开路、中间接头护层击穿这3类典型故障进行实验研究。结果表明:实现了对交叉互联后每一段电缆绝缘状况的在线监测及诊断;配合安装在同轴电缆上的电流传感器的测量电流,能够实现对金属护层开路、中间接头击穿故障的诊断;实现了对不同类型电缆故障的诊断及故障位置的确定,同时也验证了方法的正确性和可行性。

基于CEEMD-PSD算法的变电站控制电缆故障定位方法

频域反射法(frequency domain reflection,FDR)是电力电缆故障定位的有效办法,但尚未应用于控制电缆,且现有FDR法存在频域泄露严重、灵敏度低等问题,导致故障定位误差较大。该文提出了采用补充集合经验模态分解(complementary ensemble empirical mode decomposition,CEEMD)与功率谱密度(power spectral density,PSD)联合算法,实现了变电站控制电缆精准定位。首先通过CEEMD对首端反射系数谱实部进行分解,然后对模态分量进行加努塔尔-布莱克曼混合卷积窗(nutall-blackman window)处理;最后对加窗后的模态分量进行PSD分析,获得故障电缆的定位曲线。该文搭建了控制电缆模型进行仿真研究,并选取总长为100 m,在50 m存在故障的ZR-KVVP2-22 4×4型控缆进行实验验证。仿真及实验结果表明:与传统FDR定位方法相比,该文所提方法可以有效抑制频谱泄露,提升故障识别的灵敏度。

基于GOOSE通信技术的高压电网运行故障定位方法研究

常规的高压电网运行故障定位方法存在故障定位周期较长、定位结果相对误差较大的问题,因此引入面向通用对象的变电站事件(Generic Object Oriented Substation Event,GOOSE)通信技术,开展了基于GOOSE通信技术的高压电网运行故障定位方法研究。处理电网故障波形信号,建立并计算故障特征量和基于GOOSE通信技术的故障测距模型,实时测量电网运行故障距离。在此基础上,识别电网运行故障类型,定位高压电网运行故障区段。测试结果表明,提出的方法应用后,故障定位相对误差最大不超过0.4%,故障定位准确率得到了显著提升。

长距离直流电缆对柔性直流系统故障影响分析

远距离海上风电越来越多地选择柔性直流经海缆送出的方式。采用电缆的柔性直流(voltage source converter based high voltage direct current,VSC-HVDC)输电系统,其故障特性比传统架空线直流输电系统更加复杂。文中基于对称单极拓扑的双端VSC-HVDC海上风电送出工程,简化了电缆和VSC-HVDC输电系统的数学模型,分析换流变阀侧交流系统单相接地和直流电缆线路单极接地等典型故障下的故障特性,运用叠加原理对故障机理进行解释;根据不同故障类型的故障源等效出不同的故障回路,得到了长距离电缆显著的电容效应对VSC-HVDC系统故障特征的复杂影响;利用实时数字仿真平台,搭建远海风电送出系统硬件在环仿真模型,验证了故障机理解析分析的正确性。

基于行波互相关法的电力电缆故障定位技术及应用

水电站电缆距离长、地下敷设的隐蔽性导致电缆故障查找困难,目前常用冲击高压闪络法等进行电缆故障测距,其接线简单,但波形分析难度较大,需有丰富波形分析经验的人员才能较准确定位。对此,通过研究冲击高压闪络法电缆故障定位原理及波形分析方法,建立了一种行波互相关法的电缆故障定位模型,仿真结果表明该模型能有效实现电缆故障的自动定位,并将该模型应用于大渡河猴子岩水电站生产实践中进行验证,实现了10 kV电缆故障点高精度定位,减少了电缆故障查找工作量及时长,提高了电缆故障定位效率。