XLPE电缆绝缘故障在线监测系统研究

摘要

随着现代城市规模的不断发展，电力电缆越来越广泛地被用于入地工程中。但电缆的运行时间一长，就不可避免地会因外力损外和自身绝缘老化等原因导致各种类型的故障，如今的电力电缆检修方式大多采用定期的预防性试验，这类频繁的检修和预防性试验，不仅花费了大量的人力物力，而且对电力电缆线路突发性运行故障仍不能做到有效监控，采用在线监测技术则能够有效地改善这种情况。本论文根据电缆现场运行状况，在研究直流分量法、损耗电流谐波分量法和局部放电在线监测方法的基础上，基于局部放电检测技术，研制了一套XLPE交联电缆绝缘在线监测系统。该系统通过自动采集、分析电缆的局放数据，实时监测电缆绝缘状况，对于临近绝缘故障的电缆发出报警信号。干扰抑制一直是局部放电在线监测研究中的一个难点，现场采集到的局部放电信号往往会淹没在强烈的背景干扰中，只有有效地抑制干扰，才能识别出局部放电脉冲信号。文中根据现场干扰类型，提出了分类处理的方法，针对连续性正弦干扰、和白噪声干扰这两类不同的干扰，分别使用频域分析法和小波分析法予以抑制。把这些方法应用于模拟干扰和现场采集的信号，验证了上述干扰抑制方法的有效性。

目录

摘要

ABSTRACT

1 绪论

1.1 XLPE 交联电缆绝缘在线监测系统研究的目的和意义

1.2 XLPE 交联电缆故障

1.3 XLPE 交联电缆在线监测系统国内外发展现状

1.4 本文主要工作

2 XLPE 交联电缆在线监测方法研究

2.1 直流分量法

2.2 损耗电流谐波分量法

2.3 局部放电法

3 XLPE 交联电缆在线监测系统的研制

3.1 系统工作原理

3.2 系统的硬件架构

3.2.1 局部放电传感器

3.2.2 信号分配机箱

3.2.3 工控机

3.2.4 系统安装示意图

3.3 系统软件的设计方法

3.3.1 设计方法

3.3.2 系统软件的结构

3.3.3 通信设计

3.3.4 数据采集卡的控制

3.3.5 监控管理单元的设计

4 干扰信号及其抑制技术的研究

4.1 现场干扰信号类型及其特点

4.2 局放信号干扰抑制整体流程

4.3 连续性正弦干扰的抑制

4.3.1 PD 脉冲信号与窄带干扰的特征差异

4.3.2 经典 FFT 频域阀值法

4.3.3 FFT 频域分析法

4.4 白噪声干扰的抑制

4.4.1 小波变化

4.4.2 连续小波变换

4.4.3 连续小波变换的逆变换

4.4.4 应用小波分析抑制白噪声干扰

5 总结与展望

5.1 总结

5.2 展望

致谢

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

附件