基于反射系数谱的XLPE电缆水树缺陷定位方法

地下电缆中的水树能够在不改变电缆性能的情况下持续生长数年,并最终导致无法预料的绝缘故障.为解决现有技术对电缆水树缺陷定位诊断时存在的不足,提出基于反射系数谱的水树定位方法.首先利用传输线理论构建了含水树缺陷的电缆反射系数谱的解析模型.然后以分布电容为对象分析了水树缺陷对反射系数谱的影响,并基于广义正交法构建了诊断函数D...     

基于输入阻抗谱的电力电缆本体局部缺陷类型识别及定位

为解决局部放电(PD)法和反射系数谱(RCS)法在电力电缆本体局部缺陷类型识别及定位方面存在的不足,提出一种基于输入阻抗谱的电力电缆本体局部缺陷类型识别及定位方法.首先,依据电力电缆分布参数模型,通过仿真分析,得到含有容性/感性缺陷的电力电缆输入阻抗谱特征.然后,运用电力电缆输入阻抗谱、Kaiser窗实现对电力电缆局部...     

基于电磁耦合注入的电力电缆局部缺陷在线定位方法

为了解决现有频域反射方法仅能在离线情况下对电缆缺陷进行定位检测的不足,提出了一种基于频域反射法和电磁耦合技术的电缆缺陷在线定位方法。首先,依据电缆分布参数模型对含有局部缺陷的电缆进行仿真建模,分析了不同电容变化程度的缺陷点与不同测试频率对电缆缺陷定位效果的影响。然后,探究了传感器结构对信号注入效率的影响。最后,分别在实验室105 m和500 m电力电缆上进行验证,在离线测试情况下,通过改变105 m电缆末端负载阻值,模拟不同电缆负载下的线路情况,并分析其对局部缺陷处和电缆末端处反射强度的影响。在带电测试情况下,通过串联谐振平台对500 m电缆进行通电,利用所提在线定位方法对该电缆进行测试,以检验所提方法的有效性。仿真及实验结果表明：相较于电缆离线定位测试方法,该方法能够在电缆通电的状态下,实现对电缆缺陷点的在线定位,且具有较高定位精度和识别灵敏度。     

基于反射系数谱积分的电缆缺陷诊断方法

为解决现有电缆局部缺陷定位方法所需原始数据过多和频率过高的缺点,提出一种基于反射系数谱积分的电缆局部缺陷定位方法。首先,利用电缆分布参数,建立了含局部缺陷的反射系数谱的计算模型;之后,分析了局部缺陷对反射系数谱的影响,并进一步研究了基于积分变换的电缆定位原理。为减少所需的电缆原始数据和采样要求,提出一种基于反射系数谱积分的电缆局部缺陷定位方法。接着,利用仿真对不同缺陷情况的电缆进行定位诊断,得到了不同信号频率范围和频域采样点数对定位结果的影响,结果表明,该方法在降低了信号频率和采样点数的同时,仍可实现高精度定位,误差小于1%。最后,通过在实际实验中降低对原始数据的采样数量,说明了该方法在现场应用中的有效性,具有较高的实际工程价值。     

基于改进时频域反射法的电力电缆局部缺陷定位

电力电缆已广泛运用于城市配电网系统中,电缆缺陷定位也成为众多学者关注的问题。针对传统时频域反射法(time-frequency domain reflectometry,TFDR)存在的交叉项干扰等问题,该文提出一种改进时频域反射法。通过选取特定的可调频参考信号,对反射信号求取维格纳分布(Wigner-Ville distribution,WVD)以分析时频特性。但该时频分布存在交叉项干扰,因此,提出一种新的交叉项抑制方法。通过分析信号时频分布自项与交叉项的特征差异,利用仿射变换(affine transformation,AT)等信号处理手段在不影响信号分辨率的同时消除交叉项干扰,再利用信号的时频互相关函数对缺陷进行精确定位。该文针对10kV交联聚乙烯(cross-linked polyethylene,XLPE)电缆进行仿真分析,并将含缺陷的105mXLPE电缆和含接头的500mXLPE电缆进行实验。仿真及实验结果表明:所提方法定位准确性优于传统方法,具有较好的鲁棒性。     

基于时间反演技术的电力电缆局部放电定位方法

时延估计与相速度的频变特性是影响电缆局部放电定位精度的主要原因。该文提出了一种基于时间反演技术的电力电缆局部放电定位方法,该方法无需直接对局放时延进行估计并考虑了相速度的频变特性。通过双指数局放模型模拟实际局放信号,考虑了不同传输距离、不同信噪比、不同量化误差以及不同采样率对定位精度的影响,验证了该方法的可行性。最后利用振荡波局部放电测试系统对实验室一条长为498m的10kV XLPE电缆中的半导电层搭接不良缺陷进行了局部放电测试试验,考虑了2种不同类型的局放波形,并利用不同方法对2种不同类型的局放信号进行定位,验证了该方法的有效性和准确性。结果表明,该方法相比于传统的峰值法、相关法以及能量法都具有更高的定位精度。     

基于反射系数傅里叶逆变换的电缆局部缺陷诊断方法研究

为了及时发现电缆中存在的潜伏性缺陷,研究一种基于反射系数傅里叶逆变换的电缆局部缺陷诊断方法.首先根据传输线理论建立电缆计算模型,然后采用快速傅里叶逆变换(IFFT)将电缆首端反射系数谱转换到空间域,最后利用缺陷定位诊断函数DF(x)实现电缆局部缺陷的定位和诊断.针对存在典型局部缺陷的10 kV交联聚乙烯(XLPE)电缆...     

电力电缆局部放电定位研究综述

本文致力于对电力电缆局部放电(Partial discharge,PD)定位的研究进行了归纳和总结。在电力电缆PD定位方法中,最为经典的方法莫过于使用单传感器的时域反射(Time domain reflectometry,TDR)法。基于时域反射法,许多改进的电力电缆PD定位方法被提出。若从PD传感器的使用数量上考虑,这些研究方法可分为以下两种类型:基于单传感器的PD定位方法和基于多传感器的PD定位方法。针对这些研究方法,本文进行了介绍并做了优缺点分析。在基于使用PD传感器数量考虑的方法研究之上,还有一些学者着力于对PD信号处理的定位研究。同样,对这些研究方法也进行了介绍和优缺点分析。     

基于反射系数谱相关系数的电缆故障检测方法

频域反射法可以有效探测电缆中故障,但是传统的数据处理方法只能定位电缆中故障,而不能检测故障的阻抗状态。因此,本文提出了一种基于反射系数谱相关系数的电缆故障检测方法。首先设计对比函数,然后通过对比函数与反射系数谱构建相关系数的函数曲线,并利用该曲线中极值的位置与类型分别检测故障的位置与阻抗状态。最后对含故障的10 kV电力电缆开展仿真研究,并对含故障的60 m 10 kV电力电缆开展实验研究。仿真与实验结果表明：基于反射系数谱相关系数的电缆故障检测方法对电缆故障的定位精度较高,并且可以准确检测故障的阻抗状态。     

基于电缆传递函数和信号上升时间的电力电缆局部放电在线定位方法

为实现电力电缆局部放电(简称局放)在线定位,基于电力电缆局放信号的上升时间和传递函数(RTTF),提出了1种以局放信号的上升时间与传播距离的函数关系为基础的电力电缆局放在线监测定位方法。该方法进行局放定位时只需要在1个测量点监测入射波,不仅可用于在线监测系统,而且可用于长电缆系统的局放定位,其精度取决于电缆、高频电流传感器(HFCT)和高通滤波器的衰减常数和传递函数。通过应用传递函数对局放信号的仿真与实验室数据对比,其相关系数大于0.99,该结果验证了仿真的正确性;另外仿真和在线监测数据表明,RTTF方法是1种有效的局放在线定位方法。     

电力电缆局部放电双端行波定位方法的研究及应用

对电力电缆进行在线局部放电检测是监控电缆健康运行的重点工作之一,利用双端行波定位法进行局部放电的定位比单端反射定位更具可行性。GPS和PTP两种精确对时联合使用使双端行波定位法更加适应各种复杂的现场环境。在双端脉冲匹配时还需要充分考虑脉冲的传输特性来消除误判,提高定位的精准性。     

XLPE电力电缆局部放电定位技术研究

局部放电检测是评估电气设备绝缘缺陷的有效手段,被广泛应用。文章分析了局部放电信号在XLPE电力电缆中传播与衰减特性,对三种局部放电定位技术(时域反射法TDR、到达时间分析法ATA、幅频映射法AF)进行了对比研究,结果表明:时域反射法适用于短电缆系统,通常用于停电检测;后两种方法适用于长电缆系统,且均能实现带电检测。和到达时间分析法相比,幅频映射法定位精度较低,但可以在每个测试点独立工作。降低了测试复杂程度,在实际工作中较容易实现。     

110kV电力电缆局部放电定位的分析

电力电缆中出现局部放电时,准确定位有助于及时排除故障.文章介绍了电缆局部放电定位方法,仿真分析了110kV 电缆中影响电磁波传播速度的因素.在实践中,通过相关技术,对一起110kV 电缆中的局部放电进行了定位,验证结果较为准确。     

基于LSTM算法的电力电缆局部放电检测方法

传统的局部放电检测方法在分析过程中忽略了噪声信号的影响,导致放电检测结果的准确性偏低.为此, 提出基于LSTM 算法的电力电缆局部放电检测方法.首先,提取电缆放电信号特征,由于线路运行信号和干扰信号 众多,因此通过分析其特征,得到典型的局部放电信号特征向量.然后,去除特征信号中噪声量的干扰,更准确地接 收电力电缆中的放电信号.最后,基于LSTM 算法检测与处理放电信号,对局部放电信号探测的速率进行控制,从 而提高局部放电信号探测的准确率.实验表明:使用此方法检测电缆局部放电所得的电压与实验所设定的电压较一 致,最大误差为0.9kV;2种传统方法相较于此方法的误差分别超出4.1kV、5.3kV.     

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－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。     

电缆局部缺陷的步进频连续波定位方法

电缆缺陷定位是电缆检修的重点,宽频阻抗谱法(broadband impedance spectroscopy,BIS)是一种常用的频域反射电缆缺陷定位方法,BIS面临的问题是,现场的噪声会干扰测量,且检测效率不高。因此提出了一种基于步进频连续波(stepped frequency continuous wave,SFCW)的新方法来提高电缆缺陷定位的检测效率和抗干扰能力。首先,依据SFCW电缆缺陷定位的原理结合电缆分布参数模型进行电缆缺陷定位仿真实验。然后,在实验室300、611 m长的射频同轴电缆和180 m长的10 kV XLPE电缆上进行缺陷定位测试,验证了所提方法的有效性。试验结果表明：SFCW能有效定位电缆的缺陷,定位误差小于0.6%,首末端定位盲区小于8 m,对于模拟缺陷的有效定位距离大于511 m;相较于BIS法,SFCW方法将抗噪能力提高了5.7～10.1 dB,SFCW方法定位一根电缆的测试时间已小于10 s,检测效率有了较大提升。     

基于EEMD与边际谱能量的电缆局部放电定位方法

振荡波局部放电试验在电缆绝缘缺陷检测中得到了越来越多的研究和应用,但背景噪声干扰和放电脉冲匹配的问题会影响局部放电定位的准确度。为实现振荡波电压下电缆绝缘缺陷的准确定位,提出一种基于集合经验模态分解与Hilbert边际谱能量的局部放电定位方法。首先采用移动窗口阈值法提取出局部放电脉冲信号,采用集合经验模态分解算法对信号进行分解,对得到的各分量进行Hilbert变换获得其边际谱能量值;然后选择不同本征模态函数分量在原始信号边际谱能量值的占比作为特征量,计算信号相似度进行入射脉冲信号和反射脉冲信号的匹配,最终采用时域反射法进行局部放电定位;最后对35 kV电缆进行振荡波耐压试验,对检测到的局部放电信号进行定位计算。结果表明,提出的方法可以在高斯白噪声较强的情况下实现电缆绝缘缺陷定位,定位平均误差可以达到1.15%。     

基于小波神经网络的电力电缆故障定位方法研究

为实现电力电缆故障点在线迅速准确的定位,结合电力电缆的故障特点,提出一种利用小波神经网络对电力电缆故障进行定位的方法。应用小波包分析理论对电力电缆故障信号进行特征提取,并在此基础上利用人工神经网络强大的非线性特征函数拟合能力来实现小波包系数到故障距离的映射,解决故障在线测距问题。选择若干历史故障测距数据进行仿真试验,试验结果表明,利用训练成熟的小波神经网络能够在较小的误差范围内实现故障定位。