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基于输入阻抗谱的电缆故障类型识别及定位

李蓉  周凯  饶显杰  谢敏  梁钟颖  龚薇  
【摘要】:为解决脉冲电流测试法(impulse current experimentation,ICE)与时域反射法(time domain reflectometry,TDR)对电力电缆故障进行诊断时存在的不足,提出一种基于输入阻抗谱的电缆故障类型识别及定位方法。首先,依据电力电缆分布参数模型、输入阻抗谱、频谱分析、Kaiser窗,阐明电力电缆故障类型识别及定位的基本原理。然后,对不同类型的电缆故障(开路、短路、高阻、低阻故障)进行建模分析,通过仿真获取正常/故障电缆的输入阻抗谱特征。基于此,再对故障电缆的输入阻抗谱进行处理,得到具有直观性的故障定位谱图,实现对电缆故障的高灵敏度定位。最后,在实验室40 m长的同轴电缆和1 000 m长的10 kV交联聚乙烯(cross-linked polyethylene,XLPE)电力电缆上进行模拟故障测试,检验该方法对电缆故障的诊断效果并验证所提故障类型识别判据的有效性。仿真和实验结果表明:该方法对开路故障及阻抗在0?~38Z0 (Z0为电缆的特性阻抗)范围内的故障点具有较好识别效果,故障定位误差0.4%。与ICE法、TDR法相比,该方法的测试灵敏度更高,可实现对电缆故障的类型识别与高精度定位。

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