10kV电缆故障的检测系统设计及故障后处理研究

摘要

近年来，电缆线路正凭借其适应性强、隐蔽性好、供电效率高的优势在众多供电网络中的应用得到推广，同时随着供电网络运行负荷及周期的增加，对于电缆线路故障的检测和定位技术的研究已经成为业内人士的主要工作重点之一。由于电缆线路埋于地下，这对于电缆故障的检测与维修造成了较大的困难，也对于电缆故障定位精度提出了更高的要求。通过对于目前主要电缆故障检测方法进行分析发现目前仍然缺少一种适用性较强的电缆故障定位方法。所以，加强适用性较强、操作简便的电缆检测定位技术的研究对于供电网络的稳定运行和国民的正常的工作、生活是十分必要的。
　　本文简单介绍了国内与国外关于电缆故障检测的研究方法与现状，归纳常规电缆故障检测的主要流程。依据脉冲法完成了电缆故障检测系统的硬件和软件设计。实现了输出脉冲信号的脉宽、频率、周期等参数可由输入输出模块控制并且反射的脉冲信号可以通过系统模块接收及检测结果的显示功能。
　　基于小波去噪理论给出了系统反馈脉冲信号的后处理方法和电缆定位问题反馈信号后处理的分析步骤，并依据算法对于10kV电缆故障问题在MATLAB平台进行定位仿真及定位精度分析，论证了定位算法在实际问题中反馈脉冲信号的分析和定位中应用的可行性。

目录

声明

摘要

1 引言

1．1 研究目的和意义

1．2 国内外研究现状

1．3 研究的主要内容

2 供电网主要电缆故障类型分析

2．1 电缆的主要故障及产生原因

2．2 电缆故障的类型及主要检测方法介绍

2．2．1 阻抗法

2．2．2 行波法

2．2．3 精确定位方法

2．3 电缆故障的检测与定位流程

2．4 本章小结

3 基于脉冲法的电缆故障检测定位基础理论

3．1 供电网络等效电路的组成与变化

3．2 脉冲信号在电路中的传播特性

3．3 基于脉冲法进行电缆故障定位的原理

3．4 本章小结

4 基于脉冲法的电缆故障定位系统设计

4．1 故障定位系统的总体组成

4．2 高压脉冲源设计与功能的实现

4．2．1 高压脉冲源的硬件设计

4．2．2 IGBT及驱动部分的设计

4．2．3 定时器软件设计

4．3 故障信号接收模块设计

4．4 输入与输出模块的设计

4．5 本章小结

5 基于小波分析的故障信号检测

5．1 基于小波分析的故障信号的处理

5．1．1 小波变换

5．1．2 二进离散变换

5．1．3 模极大值搜索法

5．2 信号相关的基础知识

5．2．1 信号相关

5．2．2 相关系数

5．2．3 自相关系数

5．2．4 互相关系数

5．3 故障信号分析实例

5．3．1 相关分析的应用

5．3．2 电力电缆测距的实例

5．4 基于小波变换的电缆故障分析流程

5．5 本章小结

6 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

致谢

参考文献

附录

攻读硕士学位期间发表的学术论文