1前言

電力電纜故障點的迅速、準(zhǔn)確定位，能夠提高供電可靠性，減少故障修復(fù)費(fèi)用及停電損失。配網(wǎng)出線過多，電力電纜一端可能采用GIS全封閉變電所，使得電力電纜行波故障測距在實際中則受到許多因素的制約。當(dāng)故障分量的初始相角較小時，將使暫態(tài)行波很弱，造成檢測不到行波信號，導(dǎo)致測距失敗。母線接線方式的不確定性，相鄰并列線路的互感耦合性及線路兩端元件的非線性等特性，使行波過程的分析相當(dāng)復(fù)雜，直接影響測距中反射波的識別;同時電纜線路上存在著大量的干擾，其性質(zhì)與故障點行波極為相似，并與故障點的反射波交織在一起，更增加了識別的難度。本文從研究電壓行波在母線處反射和透射特性入手，結(jié)合小波分析方法，得出消除干擾行波的一種新方法。

2電力電纜電壓行波特性

隨頻率的變化而變化。分析表明：除非母線處只接有兩條同類型電纜，否則，電壓行波波頭中所含低頻成分在母線處發(fā)生負(fù)反射，在頻率高于某個值后發(fā)生的是近似全負(fù)反射;透射特性上，在低頻段透射系數(shù)的幅值隨母線所接線路數(shù)目的增加而減少，而在頻率大于某個值后，透射現(xiàn)象快速消失，這可歸咎于高頻段上母線虛擬接地。而當(dāng)母線處只連接有兩條同類型電纜情況下，低頻段無反射現(xiàn)象，發(fā)生全透射;而當(dāng)頻率大于某個值后，出現(xiàn)全反射現(xiàn)象。

3暫態(tài)電壓行波的奇異性檢測算法

圖 2　暫態(tài)行波信號奇異性檢測框圖

每一暫態(tài)行波可計算出幾個連續(xù)尺度上的小波變換模的極大值 ,并與所給閾值進(jìn)行比較 ,判斷出暫態(tài)行波奇異性的位置及大小。再根據(jù)奇異點所對應(yīng)的時間t確定出故障發(fā)生的精確位置。

4仿真試驗及結(jié)果分析

從圖5中可以看到，在小尺度1.5(對應(yīng)主頻率2×107)下，小波變換結(jié)果與母線1無其它電纜相連時完全一樣，可以采用普通單端故障測距方法[5]。在尺度3.75(對應(yīng)主頻率0.833×107)下，已有從其它電纜中透射過來的干擾波(4，5)，但不明顯。只要先對小波變換結(jié)果設(shè)個閾值(正負(fù)都有)，完全可以消除它們的干擾。尺度37.5下，中心頻率減小為0.833×106，小波變換結(jié)果情況較復(fù)雜，不易判斷;而當(dāng)尺度進(jìn)一步增加到75時，更無法區(qū)分干擾波。HzHzHz

5結(jié)論

5.1如果1條母線上接有多條電力電纜，當(dāng)其中一條線路發(fā)生故障時，產(chǎn)生的電壓行波傳播到母線處時，其低頻部分和高頻部分在母線處的反射特性和透射特性很不一樣。由于母線處分布電容的存在，在高頻段，行波發(fā)生全負(fù)反射，透射行波不存在;

5.2利用行波的高頻段信號在母線處發(fā)生全負(fù)反射特性，對高頻部分信號進(jìn)行小波變換后，結(jié)果中無其他電纜上透射來的干擾波存在，可以利用第一個和第二個到達(dá)母線處的行波測距;

5.3由于是利用高頻信號實現(xiàn)消除干擾行波，對暫態(tài)信號的采樣率要求較高。通過其他信號處理方法，有望減小采樣率。

參考文獻(xiàn).

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2.Chul-Hwam Kim; Woo-Gon Chung et, A study on the expert system for fault location estimation in underground cables, Energy Management and Power Delivery, 1995, Proceedings of EMPD’95, 1995 International Conference on, Volume:1, 1996, P67-72;

3. 熊元新，劉兵，基于行波的電力電纜故障測距方法，高電壓技術(shù)，2002-1 Vol.28 No.1Ser..No.108, P8-10。

4. [美 ]崔錦泰 .小波分析導(dǎo)論 [M ].西安 :西安交通大學(xué)出版社 .1 995

5.　陳　平, 徐丙垠, 葛耀中1 一種利用暫態(tài)電流行波的輸電線路故障測距方法1 電力系統(tǒng)自動化, 1999, 23 (14) : 29

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