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电力电缆故障分析与故障点定位研究

作　者: 李长城
导　师: 冯健；蒋润智
学　校: 东北大学
专　业: 电气工程
关键词: 小波变换电力电缆故障故障分析故障测距研究
分类号: TM755
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 319次
引　用: 4次
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内容摘要

随着我国国民经济的快速发展,电力电缆以其供电具有安全、可靠、美化城市布局等优点,在城市配电系统中获得了越来越广泛的应用。然而,电力电缆故障是电力系统中的常见故障。电力电缆多数埋于地下使用,一旦发生电缆绝缘故障,很难较快地找到准确的故障位置。本人所在单位为建筑施工企业,在工程施工中经常会接到通钢电力电缆事故抢修任务。由于电缆事故往往导致通钢大面积停产,为此快速找到事故点,缩短抢修时间,可以大大减少通钢经济损失。目前本企业所使用的电缆事故点检测技术手段相对落后,抢修时间大部分耽误在事故点的查找上。电缆测距是排除电缆故障的前提条件,实现快速、准确的电缆故障测距可以缩短查找故障点的时间,有利于快速排除故障,减少由电缆故障带来的损失。到目前为止,电力电缆故障测距仍然缺少有效的方法。本文通过研究输电线路故障测距方法,总结了各种电力电缆故障诊断方法存在的优缺点,指出了每种测量方法的适用范围和应用局限性。传统测距方法的是用电桥法测距,而随着电力电子技术的发展,目前在电力电缆故障测距中广泛采用行波法。其优点是定位的准确性在理论上不受故障类型的影响。输电线路发生故障后,由故障点产生的向线路两端传播的暂态行波包含着丰富的故障信息。通过准确检测其中的故障信息,可以实现精确故障测距。本文将小波变换检测奇异性的理论应用于暂态行波故障特征的分析研究。用小波变换及模极大值检测方法进行故障选相和故障行波波头的提取。以小波理论为基础结合信号相关原理,给出了一种新的检测脉冲起始时刻的方法,经过仿真验证了该方法的有效性。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章绪论  9-13
  1.1 电力电缆在电力系统中的地位及应用情况  9
  1.2 电力电缆故障分析与故障点定位研究的意义  9
  1.3 电力电缆故障检测研究现状  9-10
  1.4 本人所在单位的相关研究背景  10-11
  1.5 本论文所作的主要内容  11-13
第2章电力电缆中波的传播理论及其数学分析工具  13-29
  2.1 电力电缆线路的波传播  13-16
    2.1.1 长线的基本概念和等效电路  13-14
    2.1.2 电缆中的波速与波阻抗  14-16
  2.2 小波分析基本理论  16-28
    2.2.1 傅立叶变换基本理论  16-18
    2.2.2 小波变换  18-23
    2.2.3 小波变换奇异性检测理论  23-25
    2.2.4 小波基函数选择  25-28
      2.2.4.1 小波基函数  25-27
      2.2.4.2 小波基函数的确定  27
      2.2.4.3 分解层数的选择  27-28
  2.3 本章小结  28-29
第3章信号相关技术研究  29-37
  3.1 信号相关  29-30
  3.2 相关系数  30-31
  3.3 自相关系数  31-32
  3.4 互相关系数  32-34
  3.5 相关分析的应用  34
  3.6 本章小结  34-37
第4章电力电缆线路故障检测技术研究  37-49
  4.1 电力电缆故障产生原因和分类  37-38
    4.1.1 电力电缆故障发生的原因  37
    4.1.2 电力电缆故障类型  37-38
  4.2 电力电缆故障的距离检测方法  38-45
    4.2.1 电桥法  38-40
    4.2.2 低压脉冲反射法  40-41
    4.2.3 直流高压闪络法  41-43
    4.2.4 冲击高压闪络法  43-44
    4.2.5 远端短路环法  44-45
  4.3 电力电缆故障的定点检测方法  45-47
    4.3.1 冲击放电声测法  45-46
    4.3.2 声磁同步法  46
    4.3.3 声磁传播时间差法  46
    4.3.4 音频感应法  46-47
  4.4 本章小结  47-49
第5章电力电缆线路故障测距技术的实现  49-59
  5.1 测距方法的实现步骤  49
  5.2 测距方法的验证  49-58
    5.2.1 测距方法的实施  49-50
    5.2.2 故障点击穿的判断  50-53
      5.2.2.1 故障点未击穿状态  50-52
      5.2.2.2 故障点击穿状态  52-53
    5.2.3 故障点波形时间的确定  53-58
  5.3 测距方法的验证结论  58
  5.4 本章小结  58-59
第6章结论与展望  59-61
参考文献  61-65
致谢  65

电力电缆故障分析与故障点定位研究

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