电力电缆故障行波测距方法研究

作者：陈雪， 颜平丽， 张胤羿， CHEN Xue， YAN Ping-li， ZHANG Yin-yi

作者单位：三峡大学电气信息学院,湖北,宜昌,443002

刊名：

电气开关

英文刊名：ELECTRIC SWITCHER

年，卷(期)：2008，46(5)

被引用次数：1次

1.董新洲.刘建政.张言苍行波的小波表示[期刊论文]-清华大学学报(自然科学版) 2001(09)

2.徐振行波原理在线路故障测距中的应用

3.林金洪电力电缆线路故障测距方法研究[学位论文] 2003

4.瞿敏低压脉冲法在电缆故障测距中的应用及其相关问题研究[学位论文] 2004

5.刘嫣.汪梅.杨存军一种新的电缆单端故障测距方法研究[期刊论文]-仪器仪表学报 2006(06)

6.徐丙垠利用暂态行波的输电线路故障测距技术 1991

1.学位论文孙建涛电力电缆故障探测系统的研制2006

由于电力电缆具有输电通道小，受环境污染影响小，可靠性高，对人身及周围环境干扰小等优点而被广泛应用。特别是在城市及大型工业电力用户，电缆几乎成为今后主要的电能传输、分配的途径。因此，由于正常运行中电缆的老化和外加非正常因素而导致电缆出现故障的事件也就不断增多。快速准确地对电缆故障的种类、具体位置进行确定，对于提高电力系统的供电质量、减少经济损失有非常重要的作用。特别是对于直埋电缆，如果不能快速准确地确定故障点位置，故障的排除就会花费大量的时间、资金和人力。通过阅读大量的文献，结合以往的科研实践，本论文提出了一种新型的基于行波定位技术、小波分析技术和声磁联合定点技术的电力电缆故障探测系统，解决了其中的两个技术核心问题。

首先，本文对电力电缆故障产生的原因、故障类型、分类及基本的故障定位方法进行了概述，重点分析了行波测距法中的电缆故障行波过程。在此基础上，结合小波分析法在信号消噪、奇异性检测等方面的优异性能，把小波分析技术应用于电缆故障行波定位法中，研制出了基于小波奇异性检测原理的电缆故障定位技术，该技术与以往的技术相比较，具有定位结果基本不受操作技术人员操作水平影响的优点。本文对这项技术进行了理论分析，并利用计算机仿真技术对这一技术的正确性、有效性进行了仿真分析，仿真结果表明：在仿真数据输出步长为0.01us的条件下，故障定位精度可以达到

±2％以内，这表明该技术完全可以满足工程实践的需要。

其次，对电力电缆故障精确定点的基本方法进行了概述，对各种方法的优缺点进行了对比分析，重点分析了声磁联合定点技术。设计、制作了基于声磁联合定点技术的电力电缆故障点精确定点仪主要硬件、软件模块。经初步试验表明，若以声波在媒质中的传播速度最高为5000m/s来计算，该定点仪的距离分辨率可以达到0.01m。

以上两个核心技术问题的解决，对于今后研制出基于以上两个技术的电缆故障探测系统整机奠定了技术基础。

2.会议论文白春涛基于小波分析的电力电缆故障行波测距研究2008

针对电力电缆行波法故障测距中，采集信号含有高频噪声，行波波头能量分散，从外观难以识别，无法精确确定行波到达时刻等问题，提出利用小波变换这一现代信号处理技术，采用双正交小波变换对原始信号分解和重构，消除噪声干扰，并对消噪信号进行多尺度分析，直观判断信号突变点，从而精确测量行波在测量端与故障点之间的传播时间，达到快速准确测距的目的。对实测信号的分析表明，该方法有效减小了行波法测距系统的误差。3.期刊论文武卫平.张占永.韩建生.WU Wei-ping.ZHANG Zhan-yong.HAN Jian-sheng电力电缆故障快速查找的经验和技巧-科技情报开发与经济2008,18(21)

分析了电力电缆故障产生的原因,总结了电力电缆故障性质的类别和快速判别方法,阐述了电力电缆故障测试原理和故障查找的方法及技巧.

4.学位论文刘兵基于行波电力电缆故障单端在线测距研究2002

该文在充分研究了各种电力电缆故障测距方法的基础上,总结出利用电力电缆运行中故障瞬间产生的暂态行波在线路上来回反射实现故障测距是一种较可行的电力电缆故障测距方法.小波分析方法的引入为这种测距方法的实现提供了更有力的保障.该论文第二章应用电磁暂态仿真程序(EMTP)和数学工具Matlab详细研究了电力电缆暂态行波特性.该论文第三章在较充分地介绍了小波分析方法的基础上归纳出更好的利用小波分析的方法,即利用连续小波变换,并引入从现场总结出的电力电缆网络模型,实现了故障测距.在总结武汉市江南变电分局配网接线的基础上,该文最后设计出一条拥有7条电力电缆出线的10KV母线模型图,并设计了6种不同的故障.

5.期刊论文田斌初电力电缆故障查析-湖南电力2001,21(6)

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.

6.期刊论文蒋正勇电力电缆故障测试方法-科技风2009,""(12)

在铁路系统及工矿企业中大量地使用电缆进行供电,电缆出现故障会时各行各业和社会造戍巨大的经济损失,甚至威胁人民生命安全.因此,找出电缆故障的原因和有效的预防措施及处理方法,以减少电缆故障对铁路系统及工矿企业产生的影响,避免由此而引发的经济损失.

7.学位论文晏松交联聚乙烯电力电缆故障分析与定位技术研究2007

交联聚乙烯电力电缆以其优越的电气绝缘性能得到了广泛应用，因此针对交联聚乙烯绝缘材料的特点，有必要分析其故障现象及成因。由于电力电缆多数埋于地下使用，一旦发生绝缘故障，很难较快地寻测出准确的故障位置，那么准确、迅速、经济地查找出故障点位置就很重要。

本文对交联聚乙烯电力电缆故障现象进行分析并指出了新的故障成因。通过对目前国内外各种定位方法比较研究，总结得出了它们的优缺点和适用范围。

基于GPS全球定位系统和行波定位理论，本文讨论分析了通过在线采集电力电缆两端行波浪涌信息的双端量故障定位方法。首先根据交联聚乙烯绝缘材料的特点选定电缆结构参数，通过分析故障情况下暂态电磁波在电力电缆中传输的波过程，推导出双端量故障定位方法的数学模型。然后使用PSCAD/EMTDC仿真工具搭建了交联聚乙烯电力电缆空载和末端短路两个试验模型，通过改变电缆结构参数和线路长度来分析各种情况下的仿真波形特点。

在此基础之上，搭建了双端量故障定位试验系统模型，对金属性故障、低阻故障、高阻故障进行仿真分析。改变线路参数和故障位置可以得到不同的仿真波形，对波形进行分析可以计算出故障距离并总结出故障暂态电磁波在电缆中传输的特点和规律。对在电缆故障中占比例较大的高阻故障，重点进行比较分析。

故障定位软件采用VB程序语言为开发工具，采样数据库文件采用TXT文件格式。用户可以通过简明的软件界面，调用数据文件，在计算机上实现故障距离自动计算。

本文得出的结论如下：

(1)验证了故障暂态电磁波在电缆中的传输速度只与绝缘材料有关，与导体半径无关；

(2)故障暂态行波在电缆中衰减变形成指数规律，波形的衰减程度与线路长度成正比关系，与导体直径成反比关系；

(3)与传统离线定位技术相比，双端量故障定位技术适用于各种故障类型，能够实现快速定位，定位误差小，消除了测量盲区；

(4)开发的故障定位软件能够对采样数据库文件进行自动处理并给出正确的计算结果。与运用波形分析的方法人工计算得出的结果进行相互比较，能够使故障定位更准确。

8.期刊论文严峻电力电缆故障测试新技术-电工技术2003,""(7)

介绍电力电缆故障原因、测试方法及利用最新电缆测试技术研制的电力电缆故障测试设备.

9.期刊论文龚仁喜.宁存岱.谢井华.秦国栋基于LabVIEW和小波分析的电力电缆故障定位方法-重庆理工大学学报

（自然科学版）2010,24(1)

在分析行波法故障测距误差的基础上,根据小波变换模极大值在不同尺度下的特性,运用自相关分析提供的约束条件,基于LabVIEW平台,实现了对故障信号的准确识别和定位,准确测算出故障点的位置.大量的仿真测试表明,该方法故障测距精度较高,定位较为准确,同时具有界面友好、维护和升级方便、成本低廉、整个系统的功能可根据用户的具体要求实时调节等优良性能.

10.期刊论文李玉华.白光洁.范礼明.Li Yuhua.Bai Guangjie.Fan Liming运用冲闪法检测电力电缆故障-上海电

机技术高等专科学校学报2004,7(3)

结合实例对运用冲闪法测距进行了分析,并提出了使故障点充分放电应采取的措施,以及测试时应注意的问题及解决措施.

本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_dqkg200805018.aspx

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