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电力电缆故障探测技术的应用研究

作　者: 廖远忠
导　师: 李世作；何宇仁
学　校: 广西大学
专　业: 电气工程
关键词: 电力电缆故障故障测距传输线脉冲电流法波形
分类号: TM247
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

随着国家城市电网改造工作的迅速展开，电力电缆得到越来越广泛的应用。但是由于制造缺陷、机械损伤、安装质量、绝缘老化等原因，电缆故障时有发生，给人们生活和生产带来重大损失。如何迅速、准确地确定故障点，恢复供电，减少停电损失，就摆在广大工程技术人员面前。所以有必要对电力电缆故障探测方法进行深入的研究，到目前为止，电力电缆故障测距仍然缺少有效的方法。本文通过研究国内外输电线路故障测距方法，总结得出了各种电力电缆故障诊断存在的优缺点，指出了每种测量方法的适用范围和应用局限性。本文是对电力电缆故障诊断技术的应用性研究，是在传统的传输线模型不变的基础上，采用有限元剖分的方法，把传输线剖分成相等的单元，考虑了有限长度电缆每小单元线路之间互感的作用，推导出新的波动方程。而后采用数值分析的方法对传输线时域响应进行了分析。在仿真算例部分，本文运用VC++7.0仿真软件进行了电缆低阻故障、高阻故障、开路故障的仿真。通过改变仿真中的参数(电缆长度、剖分段数、脉冲宽度、计算步长、故障点位置)，来比较得到的仿真波形，计算故障点的距离，并从仿真图形中总结出波形的规律。从收集的大量工程实际故障波形中进行细致分析，不断调整模型的参数，寻找仿真波形和实际波形的异同点，并得出相应的结论，得到更符合实际的仿真方程，指导现场故障测距工作。

全文目录

第1章绪论  10-26
  1.1 概述  10-11
  1.2 电力电缆故障的原因  11-12
  1.3 电力电缆故障的分类  12-15
    1.3.1 开路故障  14
    1.3.2 低阻故障  14
    1.3.3 高阻故障  14-15
  1.4 电力电缆故障的探测步骤  15
  1.5 电力电缆故障测距方法  15-25
    1.5.1 电桥法  16-17
    1.5.2 低压脉冲反射法  17-19
    1.5.3 脉冲电压法  19-20
    1.5.4 脉冲电流法  20-22
    1.5.5 二次脉冲法  22
    1.5.6 现代行波改进法  22-23
    1.5.7 电力电缆故障测距方法小结  23-24
    1.5.8 行波法所面临的问题  24-25
  1.6 论文完成的主要工作  25-26
第2章行波测距的原理  26-33
  2.1 传输线理论的有关概念  26-30
  2.2 传输线路的波动方程  30-33
第3章波动方程的公式推导  33-41
  3.1 电磁场理论中传输线波动方程的推导  33-41
第4章有限长度传输线波动方程的推导  41-46
  4.1 有限长二线均匀传输线的波动方程  41-46
第5章有限长度传输线分布参数的计算  46-50
  5.1 有限长度的有损耗均匀传输线方程中的分布参数的计算  46-50
第6章传输线数值解法  50-62
  6.1 传输线暂态过程的偏微分数值解法  50
  6.2 确定边界条件  50-51
  6.3 建立有限长度的有损耗均匀传输线波动方程数值解计算模型  51-56
  6.4 用高斯迭代法解有限长度的有损耗均匀传输线波动方程  56-58
  6.5 有限长度的有损耗均匀传输线波动方程应用于电力电缆的故障诊断  58-59
  6.6 程序的实现  59-62
第7章仿真算例与实际波形的比较  62-95
  7.1 本章目的  62
  7.2 各种故障类型的标准波形  62-64
  7.3 针对不同的算例的参数说明  64
  7.4 低阻和短路故障  64-78
    7.4.1 理论计算低阻和短路故障波形  65-67
    7.4.2 工程实际中的低阻故障录波  67-78
  7.5 高阻故障  78-92
    7.5.1 理论计算高阻故障波形  78-80
    7.5.2 工程实际中的高阻故障录波  80-92
  7.6 开路故障  92-95
第8章结论  95-96
参考文献  96-98
致谢  98

电力电缆故障探测技术的应用研究

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