基于视在伪阻抗辨识的直流配电电缆单端在线故障定位方法

当直流配电电缆发生故障时,直流断路器将故障电缆隔离,为快速排除故障恢复供电,需要快速准确地确定故障点的位置。针对单极接地故障,提出一种基于视在伪阻抗辨识的直流配电电缆单端在线故障定位方法,将故障定位模块与故障电缆串联,使得电缆中流过振荡衰减电流,利用Prony算法提取定位端电缆电压与电流的特征参数,辨识出当前故障情况下的视在伪阻抗;以故障距离和故障点过渡电阻为变量,推算出基于?电缆模型的等效伪阻抗;利用视在伪阻抗和等效伪阻抗的实部和虚部分别相等判据,计算出故障距离和过渡电阻。仿真结果表明,所提出的方法能准确有效地定位故障点,并考虑了电缆的分布电容,具有较好的实用性。     

基于阻抗谱的同轴电缆故障及中间接头定位实验研究

同轴电缆在电能输送和信息传输中起着重要作用,电缆故障的快速、准确查找是减少经济损失、提高电气系统可靠性的关键.文中基于阻抗谱技术,以含中间接头的电缆为研究对象,分析了电缆故障及中间接头对电缆输入阻抗的影响,开展了电缆中间接头及故障的定位实验研究.研究表明:电缆的输入阻抗可反映电缆的局部绝缘状态,电缆中间接头及故障点的绝...     

电力电缆状态在线监测系统的设计及应用

高压电缆节约用地、可靠性高,在我国大城市中采用电缆线路取代传统的架空线路是必然趋势。为此基于城市电缆建设的发展需要,着重研究了电力电缆状态在线监测系统。各子系统在设计时,充分结合具体工况环境和经济性指标,选取配套的传感器设备和数据采集系统等监测单元,其工作供电利用低压远程供电和载波通讯信号同芯线对共缆传输技术,可实现不间断地将采集到的各状态参量通过TCP/IP有线网络+数字编址式载波通信网络+现场总线网络一体化网络通讯系统上传到监测主机,最终实现电缆护层接地电流在线监测;电缆接头红外矩阵测温在线监测;以及电缆局部放电在线监测和故障定位。结合在北京500 kV电缆工程实际应用情况,分析了在线监测系统可实现的核心功能,为相关单位开展类似项目的建设提供工程借鉴。     

基于小波变换的高压电缆混合线路故障定位方法及验证试验

传统基于均匀参数的线路故障定位方法难以实现电缆-架空线混合线路的故障区间判断和故障点精确定位。对此,提出了一种基于小波理论的双端故障精确定位方法,通过对比高压电缆线路首、末端故障电流工频暂态信号的极性以实现故障区间判断,通过采集故障电流的双端行波信号以实现电缆段内故障点的精确定位,并构建了110 kV高压电缆状态仿真试验平台,开展了高压电缆线路区间内和区间外故障模拟试验。结果表明:基于小波理论的故障定位方法可实现混合线路故障区间判断,可准确判断故障点位于高压电缆线路区间内还是区间外;该方法可实现高压电缆线路区间内故障点的精确定位,定位精度偏差小于9.2 m,定位精度取决于行波电流传感器采集精度和同步时钟精度。     

输电线路单端故障定位的阻抗-行波组合算法

为了提高输电线路单端故障定位的可靠性和精确性,提出了集测量阻抗法与行波法于一体的阻抗-行波组合算法.由测量阻抗法粗略地计算故障点位置,由该距离分别确定故障点反射波和对端母线反射波到达观测母线时刻的区域,分别在相应的区域内检测故障点反射波和对端母线反射波到达观测母线的准确时刻,并根据检测结果进行故障定位.该算法中测量阻抗法保证可靠性,行波法提高精确性,两者具有优势互补性.仿真试验验证了所提出的组合算法的正确性.     

新型基于频率特性的电缆故障定位方法

海底长电缆频率特性是电缆状态检测的基础。以220kV海底电缆为例,将变频电压源施加到电缆终端,在分布参数模型的基础上,研究末端开路和短路状态下沿线电压的频率特性。然后通过分析初始峰值电压和入口阻抗频率特性,给出一种新的电缆故障的定位方法,该方法首先测量电缆低频下的入口阻抗相位角来确定故障类型,然后根据产生入口阻抗初始峰值时频率和产生电压初始峰值时频率的关系,利用所推计算式进行故障定位。最后运用PSCAD软件的精确模型仿真对定位公式进行了验证。研究表明:根据电缆频率特性推导的故障定位计算式准确、方便,对于开发海底电缆的故障定位的新技术有参考作用。     

基于分布参数的电力电缆故障定位新型算法研究

在分析地下电缆系统单相接地故障的等效电路的基础上,提出了一种基于分布参数和序网变换的电力电缆故障定位新算法.该算法考虑了三相电缆之间互感及线芯与外皮之间互感的影响,将高阶的三相故障系统矩阵转化为独立的序网矩阵,从发送端、故障点和接收端三处分别确立了序网方程和相量网络方程的多个边界条件,应用发送端的电压、电流等参数,最后通过牛顿一拉夫讯迭代法求解故障点位置,经过PSCAD/EMTDC仿真软件校验,该方法在不同的短路阻抗下均具有很高的精度.     

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。     

高压电缆在线监测预警系统的研发及应用

研发一套综合监测高压电缆运行状态的预警系统,基于电力电子技术、网络技术及通讯技术,将110kV及以上电压等级高压电缆金属护套环流、局部放电、瞬间短路故障电流、电缆接头表面温度、电缆接头振动、工井水位等检测装置进行有机整合,通过数据采集转换,实现将现场数据实时回传后台机,以供运行人员访问。预警系统在南宁电网装配使用后,已经可以通过综合参考系统在线监测的状态量对判断高压电缆运行状态、对预防故障发生具有重要的参考价值。     

时间反演技术在低压脉冲电缆故障定位中的应用

低压脉冲法可以有效定位电缆中故障点,并对故障点类型做出判断.但是传统的低压脉冲法需要人为干预分离脉冲和存在无法直观确定故障点位置等问题.为解决该问题,提出将时间反演技术用于低压脉冲电缆故障定位.首先,介绍了该方法的原理并阐述了相关计算步骤;然后,通过仿真证明了该方法可以在无需人为识别脉冲的前提下有效确定电缆中的故障点,...     

基于LabVIEW平台的管道泄漏监测及定位系统

由于人为因素及管道的自然破损,原油泄漏事故频繁,开发实时管道泄漏监测及定位系统势在必行。我们基于NI公司虚拟仪器开发平台LabVIEW,利用数据采集卡PCI-6023E连续地采集压力、流量、温度等参数,监视管道运行状况,通过电话线路及局域网等数据传输方式构成实时通信网络,建立了一个完备的分布式测控系统。本系统已经成功地应用于胜利油田和辽河油田等集输管网和中石化管道储运潍坊输油公司长输管线,取得了良好的经济效益和社会效益。     

适用于带中段并联电抗器的电缆线路的参数识别纵联保护新原理

针对中段并联电抗器的电缆线路,提出了一种基于参数识别的纵联保护新方法.保护原理利用了故障分量网络,选取并联电抗器安装处作为参考点.根据贝瑞隆分布参数模型,分别将线路两侧电压和电流归算得到参考点处的电压和电流,并将两者的比值作为该侧特征阻抗.定义特征参数为两侧特征阻抗的并联值.区外故障对应的特征参数识别结果为并联电抗器的...     

基于RLC模型参数辨识的配网电缆单相接地故障的单端时域测距方法

提出了一种基于RLC模型的配网电缆单相接地故障的单端时域测距方法。该方法利用配网电缆单相接地故障后的暂态信息并结合故障状态网络与零模网络,建立时域测距方程,实现故障测距,且对过渡电阻及其两侧的等值对地电容进行了辨识求值。该算法避免了故障后消弧线圈补偿使得稳态残流微弱、过渡电阻、故障初始角及中性点运行方式等因素对测距精度的影响。大量的EMTP数字仿真结果验证了该算法的正确性,且具有较高的测距辨识精度。测距平均误差在10 m内,最大相对误差小于0.113%,计算过渡电阻的最大相对误差小于1.637%,满足实际工程应用需求。     

基于预制光缆的智能变电站户外组网方案

智能变电站改变了传统变电站的建设模式,其全站组网的构架使得通信光缆成为变电站的主要通信介质。现有户外光缆联接手段存在诸多弊端,已不能满足智能变电站的发展需求。提出了一种基于预制光缆的户外组网解决方案,并将其成功应用到实际工程中,有效提高了变电站网络通信的安全性、可靠性和稳定性。该解决方案具有结构简单、施工方便、安全可靠、使用寿命长等优点,增加少量投资就可以大幅度缩短施工周期、提高智能变电站的抗故障能力。     

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。     

基于计算机和无线通信技术的高压输电线路工频接地在线监测系统

介绍一种新的监测高压输电线路工频接地的几何故障定位系统--BIM-100型在线监测系统.它将带有无线通信功能的突发电流监测器逐个安装在输电线路的杆塔上,并构成一个无线通信接力平台.当高压输电线路发生短路故障时,利用无线通信平台将短路发生的塔号和监测到的电流值,通过局域网传送到网络管理系统,同时通过手机短信息通知有关人员及时进行故障处理,实现了电力系统输电线路状态检修的目的.     

断相加短路故障计算的等值双端电源相分量法

提出了一种含有固态限流器的电力系统断相加短路故障计算的等值双端电源相分量法。首先,给出一种新的断相加短路故障的模拟方法。该方法在相坐标下,通过在虚拟故障端口与大地之间连接一条阻抗支路模拟固态限流器和短路故障,在虚拟端口之间连接一条阻抗支路模拟断相故障。然后,基于二端口网络理论,将复杂网络简化成仅含有2个节点的双端电源等值电路,利用相序变换技术,在相坐标下将断相加短路故障模拟成等值的双端电源节点之间的连接。所提方法的主要特点在于:可方便地计及固态限流器和故障点的接触电阻的影响;取消了复杂的序网连接。算例表明:该方法是分析含有固态限流器的电力系统断相加短路故障计算的一种有效的方法。     

中压环网结构的电缆屏蔽层传输特性的测试与分析

利用电力电缆屏蔽层进行载波信号传输,已成为国内外相关机构的研究热点。文章介绍了一个典型的由8段电力电缆通过线路开关连接成的环网结构,并对其供电电缆屏蔽层信道的传输特性(阻抗、噪声、传输特性)进行了全面的测试。测试结果和试验统计数据显示,采用高频桥接的多级电缆屏蔽层信道的传输特性基本满足载波组网通信可靠性要求,可以作为载波通信的信道,为城市小区配电自动化系统的通信系统提供了一种廉价且方便的解决方案。     

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。