本文關(guān)鍵詞：電纜故障測(cè)距理論的仿真研究

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【摘要】：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,城市空間不斷擴(kuò)大,城市對(duì)空間的需求不斷增大；隨著人們生活質(zhì)量的提高,對(duì)城市市容市貌的要求也在不斷提高。由于地下電纜既節(jié)省空間,又不影響市容,因此既占空間又影響市容美觀的架空線將會(huì)被地下電纜逐漸的取代。經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展對(duì)供電可靠性的要求也越來越高,雖然電纜的供電可靠性高,但是為滿足現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)生活的要求,電纜的數(shù)量將會(huì)越來越多,電纜的運(yùn)行時(shí)間也越來越長,就會(huì)導(dǎo)致電纜故障率越來越高。由于電纜特殊的架設(shè)方式,運(yùn)用傳統(tǒng)的故障查找方式無法快速而精確的定位電纜故障的位置,將會(huì)對(duì)經(jīng)濟(jì)造成損失,給人民生活帶來不便。因此,為了滿足現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)生活對(duì)供電可靠性的要求,如何快速準(zhǔn)確的找到電纜故障發(fā)生的位置成為電纜故障測(cè)距的關(guān)鍵。因此,對(duì)電纜故障測(cè)距理論的進(jìn)一步研究具有重要的意義和實(shí)用的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。電力電纜故障測(cè)距手段目前主要有阻抗法和行波法,由于阻抗法的局限性,大部分使用的電纜故障測(cè)距手段為行波法。因此,本文在簡要介紹了阻抗法之后,著重介紹了行波在電纜中的傳播規(guī)律,然后說明了幾種常用的行波法的工作原理,并根據(jù)其波形進(jìn)行分析比較這幾種行波法的不同之處、適用范圍以及優(yōu)缺點(diǎn)。由于行波法會(huì)在測(cè)距過程中產(chǎn)生噪聲,需要對(duì)所測(cè)波形進(jìn)行降噪處理,而目前主要采用的降噪技術(shù)是小波變化。因此在文中,介紹了小波分析的基本原理、小波去噪的基本步驟和幾種常用的閾值規(guī)則,并通過MATLAB仿真進(jìn)行比較后,確定了小波故障特征提取的分解層數(shù)和閾值規(guī)則,并進(jìn)行仿真驗(yàn)證。在理論分析之后,通過仿真做進(jìn)一步的研究分析。本文針對(duì)行波法的仿真采用的軟件是ATP-EMTP。仿真過程中,首先建立了與頻率相關(guān)的電纜模型,通過對(duì)電纜的頻率驗(yàn)證來驗(yàn)證該頻變電纜模型的可行性。然后利用TACS語言搭建了用于高阻故障的三段式電弧模型,.通過仿真驗(yàn)證三段式電弧電阻可用于高阻故障的仿真。最后,在確定波速和脈寬的基礎(chǔ)上,分別使用相應(yīng)的行波法對(duì)電纜的開路故障、低阻接地故障、高阻接地故障進(jìn)行仿真,并通過對(duì)仿真結(jié)果的分析,驗(yàn)證了行波法在電纜故障測(cè)距中的可行性和不足之處。
【關(guān)鍵詞】：電力電纜 電纜故障測(cè)距 小波分析 行波法
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM75
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-14
• 1 緒論14-22
• 1.1 課題的研究意義14
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3 電纜故障的類型及原因16-19
• 1.3.1 電纜故障原因16-17
• 1.3.2 電纜故障類型17-19
• 1.4 電纜故障測(cè)距方法簡介19-21
• 1.4.1 阻抗法19-20
• 1.4.2 行波法20-21
• 1.5 論文主要研究內(nèi)容21-22
• 2 電纜故障測(cè)距行波法22-36
• 2.1 電纜模型及行波傳播規(guī)律22-27
• 2.1.1 電纜模型及其特性參數(shù)22-24
• 2.1.2 行波在電纜中的傳播規(guī)律24-27
• 2.2 電纜故障測(cè)距行波法27-35
• 2.2.1 低壓脈沖反射法28-30
• 2.2.2 直流高壓閃絡(luò)法30-31
• 2.2.3 沖擊高壓閃絡(luò)法31-34
• 2.2.4 二次脈沖法34-35
• 2.3 本章小結(jié)35-36
• 3 基于小波變換的電纜故障測(cè)距信號(hào)去噪36-48
• 3.1 小波分析原理36-39
• 3.1.1 小波分析概念36-37
• 3.1.2 多尺度分析37-38
• 3.1.3 Mallat快速算法38-39
• 3.2 小波消噪的基本原理39-40
• 3.2.1 小波消噪理論39
• 3.2.2 小波消噪的分類和基本步驟39-40
• 3.3 基本閾值消噪方法簡介40-43
• 3.3.1 常見的閾值選擇規(guī)則40-41
• 3.3.2 四種閾值選擇規(guī)則下的仿真對(duì)比41-43
• 3.4 電纜故障信號(hào)特征提取43-47
• 3.4.1 基于閾值去噪原理43-44
• 3.4.2 3σ小波去噪44-46
• 3.4.3 3σ電纜故障特征信號(hào)提取仿真46-47
• 3.5 小結(jié)47-48
• 4 電力電纜故障測(cè)距的仿真分析48-70
• 4.1 仿真軟件48-50
• 4.1.1 電磁暫態(tài)仿真軟件簡介48-49
• 4.1.2 ATP-EMTP功能簡介49-50
• 4.2 脈沖選擇50-51
• 4.3 電纜模型的選擇與驗(yàn)證51-55
• 4.3.1 ATP中的電纜模型51-53
• 4.3.2 JMarti模型的參數(shù)驗(yàn)證53-54
• 4.3.3 JMarti模型的頻率特性驗(yàn)證54-55
• 4.4 開路故障仿真55-58
• 4.5 低阻接地故障仿真58-61
• 4.6 高阻接地故障仿真61-67
• 4.6.1 電弧模型的選擇與驗(yàn)證61-64
• 4.6.2 高阻接地故障仿真64-67
• 4.8 本章小結(jié)67-70
• 5 結(jié)論與展望70-72
• 5.1 結(jié)論70-71
• 5.2 展望71-72
• 參考文獻(xiàn)72-76
• 致謝76-78
• 作者簡介及讀研期間主要科研成果78

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1126848