电力电缆绝缘状态在线监测研究进展

随着电力电缆在电网中的大规模应用,电缆的绝缘状态成为电网安全可靠运行的关键因素.因此,对电缆的绝缘状态进行在线监测尤为重要.电力电缆由于制作、安装及超长年限服役等原因,易出现绝缘故障及异常发热等现象.根据不同的故障原因、故障特征、故障检测方法,总结了电缆绝缘状态监测方法的研究现状,指出各类方法的优势与不足,提出进一步整合电缆绝缘监测方法,建立一套完善的电力电缆绝缘状态在线监测系统,并通过仿真、工程实际获取大数据等途径建立数据库,形成电缆绝缘故障判断模型与标准,用于现场对电力电缆绝缘状态开展在线监测,实现故障的精确诊断与定位.     

感性非接触式电缆故障在线诊断方法研究

提出采用感性耦合技术实现非接触式电缆故障在线诊断的方法,解决现有非接触式诊断中容性耦合信号衰减量大、诊断效果不佳问题。相比于接触式诊断,非接触式诊断避免了诊断装置与待测电缆的电气连接问题,更安全更方便。首先基于感性耦合主要影响因素(互感、宽带信号耦合能力),理论分析理想条件下感性耦合与接触式直接注入式诊断效果一致时,耦合器的材质及参数特性,对感性耦合器进行了分析设计;进而分析和仿真验证即便在耦合器实际寄生参数影响下,其衰减程度依旧小于容性耦合,最后通过实验验证感性非接触式故障诊断检测率可达93%以上、定位误差在0.42 m以内,该方法具有高的实际推广应用价值。     

基于电力线载波通信的电缆故障识别算法

随着电网中电缆的大规模使用，电缆状态监测和故障识别对于电网安全运行变得尤为重要。针对实际电缆带电检测或在线监测场景下的高噪声或强干扰情况，提出了一种基于电力线载波通信的电缆故障识别和定位算法。该方法在待测电缆一端注入载波通信中常用的前导码序列，同时采集电缆中的反射信号，并利用多径迭代分析算法提取反射路径数量、强度、到达时间等信息，实现电缆故障识别、故障类型/程度判断以及故障定位。由于前导码序列良好的自相关性能，所提出的电缆故障识别算法具有较强的抗噪声和干扰性能。通过仿真分析表明，所提算法在信噪比为-5 dB左右时故障识别准确率可达100%，故障定位均方根误差收敛到误差平台。此外，利用前两径的到达时间降低系统采样率对故障定位影响，相比传统方法定位精度可提升约60%。     

铁路信号电缆网络故障在线检测系统设计

实现铁路信号电缆网络在线管理与故障自动诊断，可提高信号电缆的工作可靠性，减少电缆故障的人工排查工作量，提高铁路运营的自动化程度。设计基于同一硬件平台的多种故障检测方法相结合的铁路车站信号电缆网络故障在线检测系统，实现对车站信号电缆网络的实时在线监测和故障自动定位。该系统以DSP＋CPLD模块为核心电路，利用DDS芯片发生任意信号波形，运用新型高速A／D芯片进行采样，通过485总线实现各功能模块之间的通讯。可组成分布式检测网络，利用SSTDR检测技术实现信号电缆的实时在线监测，在线预测电缆低阻故障，再利用TFDR检测技术进行离线故障精确定位和类型判断。     

基于改进HHT的电缆故障定位研究

为了提高电缆故障定位的精确度,提出一种基于改进希尔伯特-黄变换(HHT)的电缆故障定位方法。针对应用经验模态分解(EMD)方法处理信号的过程中易产生模态混叠现象的问题,提出在进行EMD分解的过程中加入辅助信号的方法,来克服模态混叠现象。然后使用改进HHT对故障行波信号进行分析处理,从而对电缆故障发生点进行定位。通过搭建Matlab仿真模型对电缆故障进行仿真分析,仿真结果表明,该方法在电缆故障测距上具有优越性。     

基于直流比值法的低压电缆故障检测装置设计

为了保证低压电缆运行的安全性和稳定性,提出基于直流比值法的低压电缆故障检测装置设计方法,该方法在检测装置的硬件设计中设计了信号参考与探测通道、电源模块、信号采集模块和磁电处理电路,将AD605线性放大器设置在磁电处理电路中,以此提高信号的信噪比。在软件设计中利用直流比值法,将投切电阻接入装置母线中,通过电压和漏电流的变化量比值,完成低压电缆故障的检测,实现低压电缆故障检测装置的设计。实验结果表明,所提方法可准确完成低压电缆故障的识别与定位。     

基于小波神经网络的电缆故障定位研究

为了实现电缆故障在线定位,通过对故障特征分析,得出发生故障的暂态信号中含有丰富的暂态高频信号,且暂态高频信号与故障距离成一定的映射关系。本文利用小波包理论提取故障暂态特征信号的小波包系数,充分利用神经网络的非线性函数拟合功能实现小波包系数到故障距离的映射,解决故障在线测距。仿真结果表明,利用此方法可以有效地实现故障定位。     

基于故障定位集的医疗器械电路故障在线检测方法

考虑到传统方法在检测医疗器械电路故障时存在漏检率和误检率高、故障信号采集质量差的问题,提出一种基于故障定位集的医疗器械电路故障在线检测方法。利用电路故障函数,提取出医疗器械电路故障信息特征,根据医疗器械运行过程中电路故障定位集特征信息的状态方程,计算出电路故障定位集的后验概率估计,构建医疗器械电路故障定位集模型。在此基础上,利用小波变换分解医疗器械电路故障信息,获取离散小波系数,通过重构医疗器械电路故障信息,定位医疗器械电路故障位置,实现对医疗器械电路故障在线检测。实验结果表明：所提方法不仅可以降低电路故障的漏检率和误检率,还可以在故障信号采集的信噪比方面提高故障信号采集质量。     

输电导线机械破损的红外检测与故障诊断

借助红外辐射理论,建立了破损导线的热辐射场和红外传感器对其输入响应的模型。研制和开发了一种新型的导线破损的红外检测与故障诊断仪。提出了基于峰峰值邻域特征参数的综合识别判据在线识别断股故障信号以及用二进小波对突变信号奇异性检测来离线识别断一股信号和股波信号,这种故障识别方法既可以提高故障识别效率又可以保证故障识别的精度。     

基于分布式光纤振动传感原理的电力电缆故障定位技术研究

研究一种基于分布式光纤振动传感原理和电缆局部放电原理的电力电缆故障定位技术.通过在电缆上施加高压脉冲,使得电缆上有故障的位置产生局部放电,从而产生振动信号.并将放电脉冲信号同步传输给分布式光纤振动监测系统.通过分布式光纤振动传感技术来探测电缆沿线放电产生的振动信号,并对振动信号进行定位.将该故障定位技术应用于电力电缆沿线上监测电缆故障的状态分布,并进行试验验证.实验结果表明,该系统可实现监测多回路30 km电缆线路的故障分布状况,并对故障点进行准确定位.     

煤矿井下电缆故障定位技术研究

对于煤矿井下常见的电缆故障定位问题,首先分析常见故障类型,然后提出故障定位的具体步骤,随后分别对TDR法中故障位置检测原理、故障类型判定方法、时间间隔精确测量方法等内容进行研究,在此基础上,构建了井下电缆故障定位系统的结构。     

Elman神经网络的红外地球敏感器实时故障诊断

以卫星姿控系统实时仿真信号为诊断依据,设计故障检测Elman神经网络及故障判决,实现系统正常与非正常状态的区分并获取故障发生时刻。提出了基于改进梯度更新策略的故障隔离Elman神经网络方法,对故障时刻点之后时域信号进行故障模式匹配,进一步实现系统故障隔离。运用某卫星姿态控制系统进行在线故障诊断试验的结果表明,本文方法具有较好的实时有效性、输出耦合诊断性能、时域信号诊断泛化性和网络收敛性。     

大型设备无线故障诊断系统的设计与实现

在分析了某大型武器装备系统复杂庞大、使用可靠性能要求高和故障检测困难的基础上，提出一种基于嵌入式无线检测技术的在线监测与故障诊断的解决方案，方案中上位机与各下位机之间通过无线网络传递信号与命令，且下位机固定于装备上，从而避免了上位机与各下位机之间的大量电缆连接，实现了诊断系统的小型化和智能化，利用模式识别与神经网络等方法对检测数据进行分析处理，实现了设备工作状态的自动识别和快速准确的故障检测与定位。     

小波变换在电缆故障精确定位中的应用

将小波变换模极大值对检测信号奇异点的理论应用于检测脉冲反射信号,实现电缆故障的定性定位.重点分析了小波变换在强噪声中提取信号,再现信号突变点方面的优越性.仿真表明它能有效去噪、准确定位脉冲反射信号,有利于提高信道故障定位精度.     

基于LabVIEW的电缆故障行波在线监测系统

针对埋地电缆敷设复杂,发生事故率高的情况,提出了使用LabVIEW和数据采集卡,不间断采集电缆线路上的电压、电流等参数,监视输电线路运行状况,并通过TCP节点,构建了一个实时性较好的监测系统.该监控系统通过装在现场的霍尔传感器获取电缆的电压电流信号,由数据采集卡对故障电流行波进行高速采样和存储控制,利用具有图形化的编程语言设计上位机监控界面,实现了故障电流的在线监测.试验结果表明:该系统能够准确地记录故障电流波形、幅值,为故障类型分析和定位提供了重要数据.     

基于小波和自组织网络的电缆故障识别

为实现电力电缆早期故障在线识别的目的，提出了一种基于小波能量函数和自组织网络的识别方法。首先，提取在线电缆早期故障状态与正常状态的零序电流差的小波能量函数作为输入特征，用自组织神经网络实现故障识别。用欧式距离比较了自组织特征映射神经网络与反向传播（Back Propagation，简称BP）神经网络对电缆故障识别的稳定性。仿真试验结果表明，该识别方法对在线电缆早期故障类型的识别正确可靠，系统具有较好的稳定性。这为电力电缆早期故障的在线诊断提供了理论支持。     

滑阀机构液压卡紧无传感器诊断方法研究

针对常见的滑阀液压卡紧现象提出了一种利用电磁铁颤振电流信号诊断故障的新方法。该方法不依赖于专门的传感器件,易于在机电一体阀阀内实现诊断。给出了理论分析和实验研究结果,为液压系统故障在线检测和在线排除提供了新思路。     

汽车变速器新产品质量检测系统中关键技术研究

针对汽车变速器下线产品质量检测过程中人工检测存在的客观性差异,以及对故障定位不准确的问题,设计并开发了一种基于阶次分析理论的变速器在线质量检测系统。该系统运用阶次分析理论对振动信号进行有效的特征提取,并运用遗传搜索策略对高维特征向量进行特征选择,以提高故障判别的效率和准确率。为解决系统的通用性问题,还提出了一种通用的变速器结构建模方法。在某变速器生产企业的实际应用,验证了提出的检测方法的有效性和准确性,证明了该方法可实时按工况对变速器产品进行质量检测。对于有质量缺陷的产品,该方法可指出其故障类型和故障位置。     

变压器突发性故障在线检测识别技术

不同于以往文献侧重于变压器潜伏性故障的监测、诊断方法,而是运用先进的DSP技术采集、处理、记录变压器突发性故障信号.同时介绍了在线测量变压器空载损耗、短路损耗的方法,这一方法具有检测精度高的优点,同时也具有在线监测变压器突发性故障和潜在故障的功能.     

基于多稳随机共振的机电设备故障诊断研究

针对机械轴承早期故障诊断提出了多稳随机共振检测方法。分析了系统参数对多稳系统结构的影响,研究了高斯噪声背景下基于多稳随机共振的微弱信号检测方法。采用平均输出信噪比作为衡量指标,以多频微弱信号为待测信号进行数值仿真,并将其应用于滚动轴承故障信号检测中,实验结果均表明,该方法对早期故障振动信号具备准确的诊断能力,为其应用于工程实践奠定了基础。