应用光纤传感器定位电缆故障的方法

当电缆线路发生接地故障时 ,需要及时定位并予修复。故已对许多即时定位故障点的新方法作了研究 ,以取代费时甚长传统的故障定位 (如 Murray法、脉冲雷达方法 )。一种可能的故障定位方法 ,是采用一光纤温度分布传感器检测伴随接地故障的温升。以热电偶作温度传感器 ,检测接地故障试验中的温升 ,证明此方法可行。试制了光 -电复合 XL PE电缆 ,并检验了其热态下的机械性能。按实际发生接地故障的条件进行了试验 ,测定了故障所及范围内的温升 ,其性能与预期值相符。采用同样的方法对附件、接头、终端套管进行了验证。开发了相应于多重线路的电缆故障定位系统。本文介绍这些试验的概况     

车载式电缆故障定位装置的应用

电缆故障测寻的关键在于快速、准确的故障定位。车载式电缆故障定位装置将先进的三次脉冲定位方法和装载在汽车上的集成电缆故障测试系统相结合,明显地提高了电缆故障测寻的效率。介绍了车载式电缆故障定位装置的基本装备、技术特点,以及实际应用的效果。     

电力电缆故障检测及故障点定位方法分析

针对采用地埋方式的电力电缆发生故障后较架空线路更难以确定故障点位置的问题,选取有代表性的10 kV电缆发生高阻故障时故障点的定位过程实例,介绍了根据故障性质采用二次脉冲法测距并定位故障点的方法。针对电缆运行过程中出现的高阻故障,首先查阅电缆相关资料,掌握电缆的详细信息;使用万用表、绝缘电阻表判断电缆故障类型,根据故障类型确定相应的测试方法;使用故障测试仪测试电缆的长度,查看测试结果是否与资料相符,初步确定故障点距离;最后采用二次脉冲法对故障点精确定位找出故障点,剥开电缆查明电缆故障原因,以便采取相应的防范措施。该方法容易掌握,尤其对于短距离故障,测试波形更容易分析,能够迅速确定故障距离,使得电缆测试效率更高,定点定位时间更短。     

基于改进线路参数模型的配网电缆单相接地测距方法

基于构建的考虑多阶距离无穷小的配网电缆分布参数数学模型,提出一种基于线路分布参数模型的配网电缆单相接地故障测距方法。该方法利用线路两端的电压、电流同步故障信息来定位配网电缆单相接地故障,通过最小二乘法和搜索法的仿真结果比较,选择测距精度更高的搜索法来作为测距方法。搜索法是在整条线路上从两端搜索计算零序电压值误差最小的对应距离,该距离即为实际故障距离。仿真结果表明,所提测距方法具有较高的测距精度,并且不受中性点运行方式、采样窗口、过渡电阻和故障位置的影响。     

分布式光纤温度传感器在交联聚乙烯绝缘地下电缆故障检测中的应用

分布式光纤温度传感器（ＦＯＤＴｓｅｎｓｏｒ）用于地下电力电缆故障检测,可对阻性接地系统故障进行快速定位。最大可测距离为１０ｋｍ,定位精度为１ｍ,定位时间不超过３０ｓ．     

低压双极环形直流微网的新型故障定位法

当直流微网线路发生故障时,为快速切除故障并恢复供电,减少停电时间,需要快速准确的故障定位。本文以低压双极环形直流微网为研究对象,针对单极接地故障和极间短路故障,提出了一种差分法与伪逆法相结合的新型故障定位方法,可在线确定出不同故障条件下的故障位置,且定位准确性高。根据暂态期间故障回路的KVL矩阵方程,利用差分法和伪逆法,计算故障线路的等效电感,进而计算出故障距离,从而实现故障定位。通过PSCAD/EMTDC仿真验证了该方法的有效性,对两种故障类型及不同故障距离和故障电阻,故障距离估计误差均小于1.43%,故障电阻相对误差小于0.04%。该方法可针对两种不同的故障类型,不受故障距离和故障电阻的影响,能准确地确定出故障点位置并计算出故障电阻,具有较好的实用性。     

脐带缆电缆故障电压行波相模分量特征分析及测距方法研究

脐带缆是水下生产系统的生命线,快速有效地定位故障点具有重要的经济意义。分析了脐带缆电缆故障电压行波特征,在此基础上提出一种故障测距方法。根据脐带缆电压行波线模零模分量在故障点发生折射和反射的数值关系,定义了波形特征量并以此判断第一个反射波的性质;基于TT变换标定故障行波到达时间;在此基础上提出一种基于故障电压行波相模分量特征及TT变换的脐带缆电缆故障单端测距方法。最后,以EMTP/ATP仿真结果验证了所提测距方法的准确性和有效性。     

电力电缆故障定位技术与方法

文章对电力电缆故障定位过程中基本的测试方法和原理进行了介绍,说明了不同的测试方法适用于不同类型的故障,最后给出了电缆故障定位的一般步骤和今后的发展趋势,从而为生产及供电企业快速、准确地查找故障点提供了可以借鉴的方法。     

基于功率平衡的电力电缆故障测距方法

提出了一种电力电缆故障测距方法 ,该方法采用电缆线路的分布参数线路模型 ,根据功率平衡原理推导出故障测距方程 ,并通过搜索迭代方法解之。该方法仅采用线路的单端数据 ,不受过渡电阻的影响 ,无需解复杂的长线方程 ,易于实现。仿真计算表明 ,该方法具有很高的准确性。     

基于泄漏电流的高压电缆线路故障测距方法

为实现高压电缆线路短路故障发生后准确故障定位,提出一种利用故障通道泄漏电流的离线故障测距方法。该方法在短路故障发生后于电缆终端加直流电压,泄漏电流主要通过故障击穿通道沿金属护层流入两端接地点,在线路两端接地点检测护层电压,通过单位长度金属护层阻抗与泄漏电流和护层电压的关系,可计算出故障点位置。仿真结果表明,该方法能够有效的定位故障点位置,其相对误差不超过8%,绝对误差不超过50 m。     

基于双端行波法的电缆线路短路故障定位改进

为实现电力电缆线路上的短路故障精确定位,对双端行波法故障定位原理进行了改进。使用仅需要本地时钟同步的方式替代传统的远距离双端同步方式,从原理层面解决了双端行波法的同步问题,改进后的故障定位方法只与故障行波到达电缆线路两端监测点的时间差有关。并且用归一化的故障点判据代替具体的数值判据,从而降低了对线路电气参数精准性的依赖。因此,改进后的方法有更高的故障定位精度。用PSCAD软件对双端结构的电缆线路进行了仿真,结果表明改进后的方法具有更高的定位精度,且在任意故障点位置条件下的故障定位精度优于传统的双端行波法。     

应用于含有线-缆混合线路配电网的行波故障测距新方法

故障行波波头的准确辨识是提高配电网行波故障测距精度的关键因素之一,文中提出基于改进希尔伯特-黄变换(HHT)的行波波头标定方法,首先利用自适应噪声的完全集合经验模态分解(CEEMDAN)方法对故障信号进行分解,再利用希尔伯特变换求取高频固有模态函数分量的瞬时幅值,根据瞬时幅值的突变点确定行波波头的到达时刻。针对配电网的单一线路,利用该方法标定行波波头后,采用D型测距原理实现测距;针对线-缆混合线路,提出了基于接点时差的双端测距原理实现故障测距。对不同故障时间、故障位置、接地电阻等情况的故障进行仿真实验,结果表明,该方法可精确标定行波波头,且具有较高的测距精度。     

基于双端行波法的电缆线路短路故障定位改进

为实现电力电缆线路上的短路故障精确定位,对双端行波法故障定位原理进行了改进。使用仅需要本地时钟同步的方式替代传统的远距离双端同步方式,从原理层面解决了双端行波法的同步问题,改进后的故障定位方法只与故障行波到达电缆线路两端监测点的时间差有关。并且用归一化的故障点判据代替具体的数值判据,从而降低了对线路电气参数精准性的依赖。因此,改进后的方法有更高的故障定位精度。用PSCAD软件对双端结构的电缆线路进行了仿真,结果表明改进后的方法具有更高的定位精度,且在任意故障点位置条件下的故障定位精度优于传统的双端行波法。     

基于零序量采集值的配电网故障定位

中性点不接地系统单相接地故障的定位方法大部分需要安装额外设备,只能实现故障选线,对于故障馈线上的选段技术研究很少。为实现更方便更精确的故障定位,针对故障后配电网零序电路进行分析,得到电气量的故障特征,据此提出基于零序量采集值的故障选相、选线、选段的若干依据,用于故障定位并扩展至含分布式电源的配电网。经过Matlab仿真验证,该方法不仅具有较高的可靠性和定位精度并且节约了设备成本,降低了实施难度,适应于智能配电网的建设。     

计及护层环流的电缆温升分析与故障定位方法研究

由于传统IEC热路法无法计算复杂工况下环流变化后电缆温度,因此,采用有限元法并结合电磁场与传热学原理,针对不同接地方式与运行工况下的三相电缆,计算与分析不同常见护层故障下环流变化后的电缆温升情况,为电缆运行状况判断提供参考。结果表明:对于护层交叉互联接地电缆,交叉互联箱进水地或护层接头故障后,故障相电缆温升高达10℃,且故障相电缆在故障点前后出现5℃的温差;对于护层单端接地电缆,发生两相护层故障后,故障点前段电缆较正常运行温升高达13℃以上,故障点前后段电缆存在10℃的温差;三相电缆温升及各相之间温差情况可为电缆温度在线监测提供参考,并根据电缆前后温差出现点对电缆故障点进行定位,尽快检修处理,从而减少后续击穿烧毁事故的发生。     

Directional ground-fault indicator for high-resistance grounded systems

Locating ground faults is a difficult and challenging problem for low-voltage power systems that are ungrounded or have high-impedance grounding. Recent work in pilot signals has renewed efforts in developing fault location methodologies. This paper presents a method for directional ground-fault indication that utilizes the fundamental frequency voltages and currents. Although the ground-fault current is small and usually less than the load currents, the fault has zero-sequence components that distinguish it from the load. Signal processing techniques are used to identify and compare the fault signals to determine the fault direction. The process takes advantage of the currents flowing from the distributed grounding capacitance. An experimental microprocessor-based directional indicator unit is tested in an industrial power distribution system. Directional indication of ground faults is applied near tap-off branch circuit connections. Promising results from field test conducted in a harmonic-noisy setting are presented. Directional indicator units simplify the search process on large networks, thus reducing the time and effort necessary to locate and remove the fault, and thereby significantly reduces the probability of a second ground fault with its destructive currents.     

基于短时互相关的低压脉冲法电缆故障定位

为了提升传统低压脉冲法的电缆故障定位能力,文中提出基于短时互相关的低压脉冲法电缆故障定位方法。首先,对电缆开展低压脉冲测试得到相应的测试波形;然后,根据输入波形设置短时参考信号,将短时参考信号进行时移后与测试波形计算互相关系数;最后,根据绝对互相关系数序列曲线的峰值位置来定位电缆故障。仿真和实测结果表明,所提方法可以有效提升低压脉冲法中反射信息的识别能力,提高低压脉冲法对电缆故障的定位能力。     

基于波形比较的架空配电线路故障离线定位自动计算方法

现有的架空配电线路在线故障定位方法存在只能确定故障区段的不足,离线故障定位方法则存在故障定位灵敏度低与精度差的问题.针对上述问题,建立高压脉冲冲击线路响应模型,通过分析故障线路电流分布特征与波形差异,提出了一种基于波形比较的架空配电线路故障离线定位自动计算方法.该方法使用高压脉冲信号发生器向故障线路注入直流脉冲信号,以相关系数作为波形相似程度的判别依据,通过分析不同测量点电流波形与基准电流波形的相似性差异,实现了故障定位的自动计算,解决了故障尤其是经高阻接地故障定位灵敏度低的问题.分析了不同磁场测量方式与基准信号参考点的选取对故障定位精度的影响,完善了故障离线定位体系,提高了定位精度.仿真以及实际试验表明,该方法可有效实现故障点的精确定位.     

基于光纤传感器的电力电缆故障在线测距系统*

基于电力系统中对电力电缆故障在线测距的实际需求,结合光纤传感器的技术优势,研发了一套电力电缆故障在线测距系统。文中介绍了光纤传感器的光时域反射测距机理,详细介绍了激光发射电路的设计、光电检测电路的设计及GPRS通信电路设计和系统软件结构的设计。该系统克服了传统离线测距方法存在的断电测量和修复时间长的缺点。现场测试结果表明,系统测距精度较高且可靠强。     

Locating Cable Faults

Results have shown that the most practical approach to locating cable faults consists of a three-step procedure known as the System Approach. By this process various test instruments are employed to first characterize a fault according to its electrical parameters; to next localize the fault to an approximate location by measurements from a terminal; and then to finally locate the fault within that locality by physically tracing for its effect along the cable route. Success is measured in terms of the minimum of time to restore service which in turn is usually a function of the selection and performance of available instrumentation. All of the recognized methods and instruments that can be used in each step of the System Approach are described giving typical features along with the advantages and disadvantages of each method. This information should enable responsible engineers to evaluate the practicality of their own resources for the intended purpose.