電力電纜故障診斷與監(jiān)測(cè).pdf

1、由于電纜不受自然條件影響，體積小，不占線路走廊空間，安全可靠等多種優(yōu)勢(shì)，隨著電網(wǎng)的發(fā)展和擴(kuò)大，電纜在供電中發(fā)揮著越來(lái)越大的作用。但是，電纜一旦發(fā)生故障，查找困難，延遲恢復(fù)供電，為了保證電纜運(yùn)行安全和快速診斷、修復(fù)故障，對(duì)電纜進(jìn)行在線故障診斷與監(jiān)測(cè)具有重要的工程意義。 電力電纜離線故障測(cè)距技術(shù)已經(jīng)基本成熟，但是電力電纜在線故障測(cè)距技術(shù)還不成熟。本課題通過(guò)對(duì)電力電纜故障測(cè)距的常用方法及新的故障測(cè)距技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)分析和比較，要實(shí)現(xiàn)電力電

2、纜的在線故障測(cè)距，需要考慮以下幾個(gè)問(wèn)題：中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)是否能產(chǎn)生有效的故障暫態(tài)行波；故障信息在傳播過(guò)程中的特性；故障點(diǎn)的特性對(duì)故障行波的影響；故障信息在測(cè)量點(diǎn)的變化特性；如何準(zhǔn)確確定故障行波到達(dá)時(shí)刻等。 本文以35kV交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜為研究對(duì)象，用PSCAD/EMTDC建立了一個(gè)電纜系統(tǒng)模型。用該模型仿真了不同中性點(diǎn)接地方式下的故障電流波形特征；仿真分析了故障點(diǎn)的特性對(duì)故障行波的影響；對(duì)電流行波進(jìn)行了頻譜分析。同時(shí)，采用

3、小波變換局部模極大值的方法檢測(cè)故障行波的突變點(diǎn)特征來(lái)判斷是否發(fā)生故障，如果有故障發(fā)生則采用行波測(cè)距算法計(jì)算出故障距離，并對(duì)一個(gè)簡(jiǎn)單的電纜線路進(jìn)行在線故障測(cè)距計(jì)算，驗(yàn)證在線故障測(cè)距的可行性。 為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)電纜故障的在線診斷，本文完成了電力電纜故障在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)。硬件部分主要包括信號(hào)調(diào)理電路設(shè)計(jì)，DSP工作電路設(shè)計(jì)、A/D轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)、電源模塊電路設(shè)計(jì)、存儲(chǔ)器模塊電路設(shè)計(jì)、邏輯模塊電路設(shè)計(jì)。軟件部分以Bd小波作為故障行

4、波時(shí)刻檢測(cè)算法。 對(duì)于電纜端頭不在變電站這種情況，安裝在電纜端頭的監(jiān)測(cè)裝置測(cè)試的數(shù)據(jù)就很難及時(shí)傳輸?shù)阶冸娬?。為此，本文采用GPRS最新技術(shù)，開(kāi)發(fā)了與GPRS配套的接口電路，還設(shè)計(jì)了專門(mén)的計(jì)算機(jī)操作軟件與界面，通過(guò)GPRS技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸，從而將非變電站內(nèi)的電纜故障檢測(cè)數(shù)據(jù)信息快速的傳輸回變電站調(diào)度中心，加速了對(duì)電纜運(yùn)行管理和對(duì)電纜故障的快速處理。在實(shí)驗(yàn)室對(duì)監(jiān)測(cè)與傳輸系統(tǒng)進(jìn)行了模擬試驗(yàn)與聯(lián)機(jī)調(diào)試，證明本系統(tǒng)具有一定的精度，能夠