电力电缆故障测试与分析方法的研究

摘要

电力电缆测试是电气设备故障检修中的一项重要工作,首先总结了电缆行波测距法的相关原理,并通过EMTP软件对电缆故障测试方法进行仿真,分析了相应故障测试信号的变化规律。然后讨论测试信号小波阈值消噪法中阈值的确定问题,对比了不同阈值的消噪效果,并提出了SNR和RMSE比例曲线交点的阈值计算方法。接着分别研究了小波分析和曲线拟合两种电缆故障距离计算方法,提出小波分析和曲线拟合相结合的电缆故障距离确定新方法,并以实测信号验证了该方法的有效性。最后搭建了电力电缆故障测距系统,实现了电缆故障测试信号的消噪、分析处理和故障距离计算等程序模块。

目录

文摘

英文文摘

第一章 引言

1.1 课题的提出及研究意义

1.2 国内外的研究状况

1.2.1 电缆故障性质诊断

1.2.2 电缆故障测距

1.2.3 电缆故障精确定点

1.2.4 小波分析方法

1.3 论文主要工作

第二章 电缆故障测试及行波测距

2.1 电缆故障发生的原因

2.2 电缆故障分类及测试步骤

2.2.1 电缆故障分类方法

2.2.2 电缆故障测试步骤

2.3 电缆模型及行波传播规律

2.3.1 电缆的长线模型及其方程

2.3.2 长线的特性参数

2.4 电缆的行波测距方法

2.4.1 低压脉冲反射法

2.4.2 直流高压闪络法

2.4.3 冲击高压闪络法

2.5 本章小结

第三章 电缆测试信号消噪的研究

3.1 小波分析原理

3.1.1 小波分析基本概念

3.1.2 多分辨率分析

3.1.3 Mallat快速算法

3.2 小波消噪法的原理

3.2.1 小波消噪法分类

3.2.2 消噪结果比较

3.3 基于SNR和RMSE比例曲线交点的阈值计算方法

3.3.1 阈值与消噪效果分析

3.3.2 方法步骤

3.4 结果分析

3.5 本章小结

第四章 电缆测距方法的研究

4.1 基于小波分析法的奇异点检测

4.1.1 模极大值与Lipschitz指数α

4.1.2 小波分析法奇异点检测的实现

4.1.3 算法试验与结果分析

4.2 基于曲线拟合法的奇异点检测

4.2.1 最小二乘法与多项式拟合

4.2.2 曲线拟合法确定脉冲起始点

4.2.3 算法试验与结果分析

4.3 小波分析与曲线拟合结合法

4.3.1 检测结果与信号变化的关系

4.3.2 平缓系数的定义

4.3.3 方法步骤

4.4 实测结果分析

4.4.1 实测波形一

4.4.2 实测波形二

4.5 本章小结

第五章 电缆故障测距系统的设计

5.1 虚拟仪器

5.2 基于LabVIEW的电缆故障测距系统

5.2.1 系统硬件组成

5.2.2 系统软件工作流程的设计

5.2.3 系统软件模块的设计

5.2.4 系统软件运行界面的设计

5.3 本章小结

第六章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

致谢

在学期间发表的学术论文和参加科研情况