基于护套电流和的110 kV GIS终端电缆行波故障定位研究

为了在不拆开GIS替换原有电磁型电流互感器的条件下仍能够采用行波法对电缆进行在线故障定位,以110 kV交联聚乙烯绝缘皱纹铝护套电力电缆为原型,研究故障暂态电流行波在护套交叉互联电缆中的传播特性。提出利用三相护套电流和作为行波测距信号,其在护套交叉互联点和护套接地点处大小不发生变化,且主要成分为传播特性稳定的模量。在PSCAD/EMTDC中建立电缆系统模型进行各种故障电阻和故障距离的仿真,采用小波变换模极大值进行波头识别,故障测距结果都表明该方法可行并具有较高的准确性。     

中压配电网的故障测距实用化方法

35kV、66kV中压配电网属于中性点非有效接地系统, 目前尚无很好的故障测距方法。针对其故障电流信号弱的特点,文章提了在线线测电压行波的双端故障测距方法。物理实验中利用电源线接触零电位线的方法模拟接地实验,同时高速采集卡对故障电压行波进行同步循环采集,实验结果证明了电压行波作为故障测距信号的有效性和所提故障定位方法的有效性。     

基于小波分析的电缆故障行波测距仿真研究

为了实现电缆故障的精确定位,将小波变换模极大值与信号奇异性关系的理论应用于检测电缆故障行波信号。借助电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC,以35kV交联聚乙烯单芯电缆为原型,建立电力电缆故障仿真测试模型。采用Daubechies小波对故障测试波形进行多尺度、多分辨率分析,仿真结果表明利用小波变换的时频局部化特性能够有效聚焦到电缆故障行波信号中脉冲的起始点,为提高电缆故障定位精度提供了有效的检测方法。     

基于EMD降噪与RFID技术的 电缆定位方法

随着城市化进程加快,电力电缆普及程度日益增大,与架空线路相比,其封闭的敷设环境使得故障定位及抢修成为难点。依托电力GIS平台,提出基于经验模态降噪与射频识别技术的电缆定位方法,该方法采用无线射频识别技术建立电力电缆通道模型,使得地下管道可视化、数据化;运用行波进行电缆单端测距,针对测距波形噪声较大的缺点,对其波形进行经验模态分解,并进行小波变换方法降低波形噪声,得到精准故障距离;最后结合故障距离以及电力电缆通道模型进行精准定位。仿真结果表明:经验模态分解与小波变化能有效滤除故障行波中的脉冲信号与白噪声信号,为故障测距打下基础;单端行波测距方法能精准进行故障测距;结合电力GIS平台能有效进行电缆故障定位,具有一定的工程价值和理论价值。     

基于行波技术的电缆故障预警及测距技术的研究与应用

通过对基于行波技术的电缆故障预警及测距技术的研究,提出了一种新的交联聚乙烯电力电缆在线监测技术,并研发了适用于煤矿的新型电力电缆在线监测及预警系统。该系统对由电缆放电引弧现象形成的暂态行波信号进行采集捕捉和分析,能够实现电缆的故障预警和故障测距,达到对运行电缆在线监测的目的,对于提高电缆运行安全性和有计划地开展电缆故障的早期判断具有重要意义。系统在山东兖矿华聚能源公司电厂实际运行后,可及时发现电缆故障并准确测出故障点位置,效果良好。     

电力电缆故障测距方法的研究

电力电缆获得越来越广泛的应用,但电力电缆故障测距仍然缺少有效的方法,为此,对现有电缆故障测距方法的原理和方法进行研究和比较,侧重比较了行波测距法与阻抗测距法的优缺点,最后得出结论:在电力电缆故障测距中,行波测距法优于阻抗测距法,并对行波法今后发展的方向提出一些设想.     

基于C型行波法的10kV客运专线电力电缆贯通线故障定位方法

针对10kV客运专线电力电缆贯通线故障定位问题,参考客运专线实际设计图纸和现场运行数据,借助仿真软件Simulink建立了10kV客运专线贯通线仿真模型。通过采用C型行波测距法,设计了一个中心频率、持续时间和频带宽度可调的高频注入信号来进行长电缆贯通线路的故障测距。并从时频域联合分析的角度,通过求取所获得波形的互相关参数简化了故障测距问题。仿真结果证明,这种方法对较长距离的电力贯通线定位是有效的,利用中心频率的偏移对信号波形失真产生的时间延迟进行补偿,可以在一定程度上提高故障测距的精度。     

基于C型行波法的10 kV客运专线电力电缆贯通线故障定位方法

针对10 kV客运专线电力电缆贯通线故障定位问题,参考客运专线实际设计图纸和现场运行数据,借助仿真软件Simulink建立了10 kV客运专线贯通线仿真模型。通过采用C型行波测距法,设计了一个中心频率、持续时间和频带宽度可调的高频注入信号来进行长电缆贯通线路的故障测距。并从时频域联合分析的角度,通过求取所获得波形的互相关参数简化了故障测距问题。仿真结果证明,这种方法对较长距离的电力贯通线定位是有效的,利用中心频率的偏移对信号波形失真产生的时间延迟进行补偿,可以在一定程度上提高故障测距的精度。     

基于HHT小电流接地电力电缆在线故障测距方法

使用电力电缆进行电力传输已经逐渐被推广,在小电流接地系统发生单相接地故障时,系统可以带故障运行1~2小时,在此期间,需要检测出故障的位置。文章提出一种基于HHT小电流接地系统电力电缆单端在线故障测距的方法,在电缆参数未知的情况下,采用合闸的方法在线测量行波波速,单相接地故障发生后,利用HHT寻找行波瞬时频率突变的时刻,并运用单端测距法实现电力电缆故障测距。最后,对算例进行数值仿真,仿真结果验证了该方法的可行性和实用性。     

消弧线圈并联小电阻接地方式下的行波故障测距

中国10～35 kV中性点经消弧线圈接地的中压配电网越来越多地采用消弧线圈与小电阻并联的方案。在发生永久性单相接地故障后投入并联小电阻,使故障电流增大,让保护装置可靠动作并断开故障线路。因此,在其基础上进行单相接地故障的测距技术研究极具发展前景和必要性。并联小电阻后将产生电流行波并在到达故障点后反射,反射电流行波幅值较大、特征明显。文中提出了利用投入并联小电阻产生的电流行波来进行故障测距的方法。深入分析了电流行波在线路上的传输特性,以及利用电流行波零模分量和线模分量进行故障测距的单端测距策略。针对配电网的特点,研究了架空线、电缆混合线路的解决方案以及利用多个检测装置信息的综合测距技术。最后,ATP/EMTP软件的仿真结果证明了所提出的故障测距方法的准确性和实用性。     

交叉互联电缆行波故障测距的研究

交叉互联电缆护层的交叉互联点和直接接地点行波波阻抗不连续,行波的折反射比较复杂,行波测距时无法识别出故障点的反射波和电缆对端反射波。通过分析电缆各个模量参数的特性,给出了电缆故障类型的判据,提出以电流模量4作为行波测距信号的行波测距算法,有效解决了行波在交叉互联电缆上折反射复杂给行波波头识别带来的干扰问题以及第二个反向行波的判别问题。在ATP-EMTP中建立220 k V电缆系统的仿真模型,仿真结果表明该测距算法可行性好,测距精度高。     

基于反向行波的小电流接地系统故障定位

在传统的基于模分量行波定位法的基础上,提出了基于小波模极大值和反向故障行波测距的方法,并引用于小电流接地系统中.同时,选取了合适于此定位方法的小波母函教,并总结出了故障定位的算法和流程.最后,用Matlab7.6中PSB时35 kV系统进行了单相接地故障仿真,验证了算法的正确性和精确性.     

脉冲注入法和单端故障行波法相结合的直流输电系统接地极线路故障测距

分析了直流输电系统在单极运行方式下,接地极线路故障暂态行波和外部注入脉冲信号在接地极线路上的传播过程。以此为基础,提出一种将脉冲注入法和单端故障行波法相结合的接地极线路故障测距方案。首先通过在换流站直流中性母线处监测接地极线路故障暂态行波识别线路是否发生故障,在线路故障暂态过程结束后从中性母线向线路注入脉冲信号。根据脉冲注入法得到初步测距结果,并以此确定故障区段。然后,根据确定的故障区段,进一步用单端故障行波法再次获得测距结果。最后,对两次测距结果取平均值,作为最终测距结果。以PSCAD/EMTDC为仿真平台,搭建了直流输电系统在单极运行方式下的接地极线路故障测距仿真模型。并借助Matlab对仿真波形数据进行分析,表明所提出的接地极线路故障测距方案是可行的。     

XLPE电缆绝缘在线检测直流叠加法的接地

运用直流叠加法的XLPE电缆在线检测装置投入6～35kV系统后,将使系统中PT中性点以及电缆屏蔽层的接线发生改变。通过基于ATP-EMTP软件的仿真计算以及相关分析,针对故障状态下发生PT饱和谐振时,改接线对6～35kV中性点不接地系统可能产生的影响作出分析并找出相应的解决办法。     

基于多端行波的配电网单相接地故障定位方法

配电网多为树形结构,分支多,单端定位或双端定位方法都很难准确定位故障。针对B型行波和配电网树形结构,提出了一种多端行波故障定位方法。该方法利用接地故障时刻产生的行波第1波头到达配电网线路各末端的时刻进行故障定位。利用行波故障定位基础理论,建立了多端行波故障定位的理论依据,考查了定位方案在配电网中的优越性。采用ATP仿真软件和MATLAB软件对该方案在配电网中遇到的各种情况进行了仿真分析。仿真结果表明,在配电网单相接地故障定位中,多端行波定位法只利用接地故障初期很短时间内的暂态行波信号,接地故障后期的故障发展情况对开始的暂态行波信号并无影响,所以运用多端行波定位法能够快速准确地找到故障点。     

一种无需参数整定的混合线路故障行波定位方法

为解决混合线路故障行波定位中行波波速与线路长度参数整定的难题,论文分析了混合线路中故障行波的传输特性,提出了一种无需参数整定的故障行波定位方法。该方法在线路不同位置设置多个模拟故障点,依次试验测试或仿真测试线路上各个模拟故障点产生的故障行波传输到该线路首端与末端的时间差,构建基准行波时差数组;当线路实际发生故障时,由行波采集装置测量行波信号到达线路首端与线路末端的时间差,与基准行波时差数组中各元素比较,判别故障区段;并计算故障点在故障区段线路的相对位置,根据各杆塔或电缆接头的位置确定故障点准确位置。仿真结果表明该方法无需整定线路长度和行波波速,且定位结果不受线路弧垂的影响,具有算法简单、实用性强、定位精度高的优点。     

基于HHT小电流接地故障选线与在线故障定位方法

小电流接地系统发生单相接地故障,系统仍可运行1~2小时,要求在不断电的情况下,实现故障选线,并对故障进行定位。提出一种基于HHT小电流接地故障选线与在线故障定位的方法,利用奇异性检测法判断各线路在故障时刻的极性,实现故障选线,在线路参数未知的情况下,采用合闸时产生的操作过电压行波在线测量行波波速,单相接地故障发生后,利用HHT寻找电压行波瞬时频率突变时刻,并运用单端测距法实现对架空线、电缆和电缆-架空线混合线路故障定位。最后,对算例进行数值仿真,仿真结果验证了该方法的可行性和实用性。     

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。