基于行波的電纜在線監(jiān)測技術(shù)研究
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當(dāng)電纜發(fā)生“可恢復(fù)故障”時(shí)，由故障點(diǎn)發(fā)出的第1個(gè)正向電流行波浪涌與其在故障點(diǎn)的反射波浪涌在波形上存在同極性相似、時(shí)延為2τ(τ為行波從測量點(diǎn)到故障點(diǎn)的傳播時(shí)間)的關(guān)系，因而可以設(shè)計(jì)匹配濾波器檢測故障點(diǎn)反射波浪涌。
由故障點(diǎn)發(fā)出的第1個(gè)正向電流行波浪涌為
，t∈[0，△T]，其中△T略大于該行波浪涌所占的時(shí)間寬度，則匹配濾波器的沖擊響應(yīng)可以表示為：
△t為采樣間隔。
當(dāng)k=int(2τ／△t)時(shí)故障點(diǎn)反射波到達(dá)本端測量點(diǎn)，相應(yīng)的匹配濾波器輸出在k=int[(△T+2τ)／△t)時(shí)達(dá)到最大值。反之，設(shè)匹配濾波器輸出在k=kmax時(shí)達(dá)到最大值，則故障點(diǎn)反射波到達(dá)本端測量點(diǎn)的時(shí)刻為t=kmax△t-△T。故障點(diǎn)到本端測量點(diǎn)的距離DL可以表示為：
式中v為波速度。
為了提高測距的精確度，我們采用多次測距綜合分析的方法進(jìn)行故障測距，即“打點(diǎn)法”。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/194704.htm
如圖4所示，橫坐標(biāo)表示測得故障的距離，縱坐標(biāo)表示故障行波能量。對系統(tǒng)取得的每一次故障行波，都有一個(gè)故障測距結(jié)果，以及行波的能量值，在坐標(biāo)軸上對應(yīng)做出一個(gè)點(diǎn)代表此次行波。理論上講，如果所做的點(diǎn)數(shù)趨近于無窮多，這些點(diǎn)的分布趨近于正態(tài)分布?？梢匀?br />所有點(diǎn)最密集的地區(qū)的中心，即正態(tài)分布的對稱軸，作為最終的測距結(jié)果。
3 結(jié)束語
目前，本電纜故障在線監(jiān)測項(xiàng)目已經(jīng)在山東華聚能源公司濟(jì)二礦電廠實(shí)施，在線監(jiān)測裝置已經(jīng)對電廠最重要的10條6kV電纜實(shí)現(xiàn)了故障在線監(jiān)測，已經(jīng)監(jiān)測到了600余次水樹枝放電，并對其中放電頻次最高的一條電纜進(jìn)行了預(yù)警，同時(shí)準(zhǔn)確地測出故障點(diǎn)在210m處。
通過理論研究及實(shí)際應(yīng)用，本電纜故障在線檢測技術(shù)已經(jīng)成熟，完全可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)行電纜的在線動(dòng)態(tài)監(jiān)測，超前預(yù)測、預(yù)知電纜故障趨勢信息，對于礦井安全生產(chǎn)，電力行業(yè)安全可靠供電具有極大的社會(huì)、安全和經(jīng)濟(jì)效益，推廣前景良好。
評(píng)論