電力電纜故障診斷中信號檢測與增強技術研究
發(fā)布時間:2021-01-28 10:53
隨著城市的快速發(fā)展,地埋電纜相對架空電纜而言具有較多優(yōu)勢而得到廣泛的應用。但隨著社會經濟的增長,電纜負荷持續(xù)增加以及地面野蠻施工等,地埋電纜容易發(fā)生故障;加之電網改造、電纜搬遷與修復、地貌變化,原有圖紙已不能反映電纜的走向與埋深,地埋電纜的維護和管理問題日益增多。由于地埋電纜跨越地域大,故障點的尋找十分困難,若不能及時修復電纜故障,不僅會浪費大量的人力物力資源,還可能會造成停電事故。因此,快速、準確地定位電纜故障點具有迫切的現實意義。本文首先對電纜故障檢測的基本知識如故障類型、產生原因以及檢測方法進行分析,闡明電纜故障檢測的關鍵技術在于檢測過程中采集信號的濾波與增強處理,并進而綜述了電纜故障檢測及信號增強的國內外發(fā)展現狀。其次針對電纜故障檢測技術中所存在的問題,旨在研究故障距離預定位、電纜路徑尋測、故障位置精定位方法以及在低信噪比非平穩(wěn)背景噪聲下的信號增強技術。研究的主要工作和創(chuàng)新性成果包括:電纜故障距離的預定位需要在較強的背景噪聲和干擾信號下提取微弱的有用信號。本文對不同距離電纜故障測試所得到的信號進行分析,研究了基于改進型經驗模態(tài)分解(Empirical Mode Decompos...
【文章來源】:西安電子科技大學陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:139 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
電力電纜敷設圖(c)電纜管道(d)電纜管廊
波及其改進方法,對電纜故障檢測信號的濾波進行了研究。以電纜的低阻故障檢測為例,當入射波傳輸到故障點時,由于故障不匹配產生了反射信號,圖2.3為檢測的電纜低阻故障的理想低壓脈沖反射波形示意圖,精確捕捉反射脈沖信號的拐點是準確得到電纜故障距離,從而對電纜故障點進行精確定位的關鍵。圖2.3低阻故障檢測理想波形圖2.4為實際工程檢測中所檢測到的波形。從圖2.4中可看出,信號被噪聲所干擾,反射信號信噪比較低,噪聲信號與有用故障信號難以被區(qū)分開,從而使得直接準確捕捉拐點位置并據此進一步計算故障點距離變得比較困難。因此,采用經驗模態(tài)分解對該信號進行分析,圖2.5所示為分解結果,圖中表示了各個本征模態(tài)分量的時域曲線,圖例中iimf分別表示第i個本征模態(tài)分量
2.3低阻故障檢測理想波形圖2.4為實際工程檢測中所檢測到的波形。從圖2.4中可看出,信號被噪聲所干擾,反射信號信噪比較低,噪聲信號與有用故障信號難以被區(qū)分開,從而使得直接準確捕捉拐點位置并據此進一步計算故障點距離變得比較困難。因此,采用經驗模態(tài)分解對該信號進行分析,圖2.5所示為分解結果,圖中表示了各個本征模態(tài)分量的時域曲線,圖例中iimf分別表示第i個本征模態(tài)分量,r表示殘余分量。從圖2.5中每個分量的時域圖形可以看出,隨著階數的增加,各階分量的主要頻率成分不斷減小。由圖2.5分析可知
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于最大后驗相位估計的多帶譜減語音增強算法[J]. 李真,吳文錦,張勤,任慧. 電子與信息學報. 2017(09)
[2]基于Mallat算法的谷物流量信號小波去噪方法[J]. 陳進,王坤,李耀明. 農業(yè)工程學報. 2017(03)
[3]一種地下電力電纜路徑檢測系統(tǒng)的研究[J]. 李鴻,韓聰,張雷. 電測與儀表. 2015(16)
[4]基于經驗模態(tài)分解及維格納威爾分布的電纜雙端故障定位算法[J]. 劉洋,曹云東,侯春光. 中國電機工程學報. 2015(16)
[5]斷層地震動對隔震橋梁地震響應的影響[J]. 楊懷宇,李建中. 同濟大學學報(自然科學版). 2015(08)
[6]基于自適應HereBoy算法的電路進化設計實驗研究[J]. 吳會叢,王金澤,劉春草,高金金. 河北科技大學學報. 2015(03)
[7]變電站二次回路電流行波傳變特性[J]. 許飛,董新洲. 清華大學學報(自然科學版). 2015(02)
[8]基于脈沖反射法電纜故障定位脈沖源的設計[J]. 周封,遲震,伏圣群,唐樹斌,宋躍慶. 哈爾濱理工大學學報. 2014(03)
[9]基于聲磁同步原理電力電纜故障定位的研究[J]. 高巧妹,戚宇林. 電測與儀表. 2014(10)
[10]結合經驗模態(tài)分解能量總量法的斷路器振動信號特征向量提取[J]. 孫一航,武建文,廉世軍,張路明. 電工技術學報. 2014(03)
博士論文
[1]基于時域反射原理的電纜測長若干關鍵技術研究[D]. 宋建輝.哈爾濱工業(yè)大學 2010
[2]基于FPGA的動態(tài)部分重構系統(tǒng)實現[D]. 周盛雨.中國科學院研究生院(空間科學與應用研究中心) 2007
[3]基于小波和神經網絡的電纜故障診斷方法研究[D]. 汪梅.西安科技大學 2006
[4]自適應盲信號處理理論及應用研究[D]. 王惠剛.西北工業(yè)大學 2002
碩士論文
[1]電纜故障測距理論的仿真研究[D]. 尹春.安徽理工大學 2016
[2]高壓輸電線路行波特性分析及故障定位改進方法研究[D]. 鄧善飛.華中科技大學 2016
[3]基于結構相似性的語音信號增強[D]. 周偉.西安電子科技大學 2014
[4]經驗模態(tài)分解濾波在圓度評定中的研究[D]. 封學真.西安電子科技大學 2014
[5]FPGA動態(tài)可重構技術及其應用研究[D]. 李昆吉.哈爾濱工業(yè)大學 2012
[6]智能電纜路徑探測系統(tǒng)的研制與應用情況分析[D]. 李函.福州大學 2010
[7]電纜故障檢測及精確定位系統(tǒng)設計[D]. 由斌甲.山東科技大學 2009
[8]發(fā)動機故障異響信號分離方法研究[D]. 曹亞杰.吉林大學 2005
[9]電力電纜故障測距儀的研究與應用[D]. 吳冬文.南昌大學 2005
[10]電力電纜故障檢測信號源的研究[D]. 談昊.大連理工大學 2002
本文編號:3004868
【文章來源】:西安電子科技大學陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:139 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
電力電纜敷設圖(c)電纜管道(d)電纜管廊
波及其改進方法,對電纜故障檢測信號的濾波進行了研究。以電纜的低阻故障檢測為例,當入射波傳輸到故障點時,由于故障不匹配產生了反射信號,圖2.3為檢測的電纜低阻故障的理想低壓脈沖反射波形示意圖,精確捕捉反射脈沖信號的拐點是準確得到電纜故障距離,從而對電纜故障點進行精確定位的關鍵。圖2.3低阻故障檢測理想波形圖2.4為實際工程檢測中所檢測到的波形。從圖2.4中可看出,信號被噪聲所干擾,反射信號信噪比較低,噪聲信號與有用故障信號難以被區(qū)分開,從而使得直接準確捕捉拐點位置并據此進一步計算故障點距離變得比較困難。因此,采用經驗模態(tài)分解對該信號進行分析,圖2.5所示為分解結果,圖中表示了各個本征模態(tài)分量的時域曲線,圖例中iimf分別表示第i個本征模態(tài)分量
2.3低阻故障檢測理想波形圖2.4為實際工程檢測中所檢測到的波形。從圖2.4中可看出,信號被噪聲所干擾,反射信號信噪比較低,噪聲信號與有用故障信號難以被區(qū)分開,從而使得直接準確捕捉拐點位置并據此進一步計算故障點距離變得比較困難。因此,采用經驗模態(tài)分解對該信號進行分析,圖2.5所示為分解結果,圖中表示了各個本征模態(tài)分量的時域曲線,圖例中iimf分別表示第i個本征模態(tài)分量,r表示殘余分量。從圖2.5中每個分量的時域圖形可以看出,隨著階數的增加,各階分量的主要頻率成分不斷減小。由圖2.5分析可知
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于最大后驗相位估計的多帶譜減語音增強算法[J]. 李真,吳文錦,張勤,任慧. 電子與信息學報. 2017(09)
[2]基于Mallat算法的谷物流量信號小波去噪方法[J]. 陳進,王坤,李耀明. 農業(yè)工程學報. 2017(03)
[3]一種地下電力電纜路徑檢測系統(tǒng)的研究[J]. 李鴻,韓聰,張雷. 電測與儀表. 2015(16)
[4]基于經驗模態(tài)分解及維格納威爾分布的電纜雙端故障定位算法[J]. 劉洋,曹云東,侯春光. 中國電機工程學報. 2015(16)
[5]斷層地震動對隔震橋梁地震響應的影響[J]. 楊懷宇,李建中. 同濟大學學報(自然科學版). 2015(08)
[6]基于自適應HereBoy算法的電路進化設計實驗研究[J]. 吳會叢,王金澤,劉春草,高金金. 河北科技大學學報. 2015(03)
[7]變電站二次回路電流行波傳變特性[J]. 許飛,董新洲. 清華大學學報(自然科學版). 2015(02)
[8]基于脈沖反射法電纜故障定位脈沖源的設計[J]. 周封,遲震,伏圣群,唐樹斌,宋躍慶. 哈爾濱理工大學學報. 2014(03)
[9]基于聲磁同步原理電力電纜故障定位的研究[J]. 高巧妹,戚宇林. 電測與儀表. 2014(10)
[10]結合經驗模態(tài)分解能量總量法的斷路器振動信號特征向量提取[J]. 孫一航,武建文,廉世軍,張路明. 電工技術學報. 2014(03)
博士論文
[1]基于時域反射原理的電纜測長若干關鍵技術研究[D]. 宋建輝.哈爾濱工業(yè)大學 2010
[2]基于FPGA的動態(tài)部分重構系統(tǒng)實現[D]. 周盛雨.中國科學院研究生院(空間科學與應用研究中心) 2007
[3]基于小波和神經網絡的電纜故障診斷方法研究[D]. 汪梅.西安科技大學 2006
[4]自適應盲信號處理理論及應用研究[D]. 王惠剛.西北工業(yè)大學 2002
碩士論文
[1]電纜故障測距理論的仿真研究[D]. 尹春.安徽理工大學 2016
[2]高壓輸電線路行波特性分析及故障定位改進方法研究[D]. 鄧善飛.華中科技大學 2016
[3]基于結構相似性的語音信號增強[D]. 周偉.西安電子科技大學 2014
[4]經驗模態(tài)分解濾波在圓度評定中的研究[D]. 封學真.西安電子科技大學 2014
[5]FPGA動態(tài)可重構技術及其應用研究[D]. 李昆吉.哈爾濱工業(yè)大學 2012
[6]智能電纜路徑探測系統(tǒng)的研制與應用情況分析[D]. 李函.福州大學 2010
[7]電纜故障檢測及精確定位系統(tǒng)設計[D]. 由斌甲.山東科技大學 2009
[8]發(fā)動機故障異響信號分離方法研究[D]. 曹亞杰.吉林大學 2005
[9]電力電纜故障測距儀的研究與應用[D]. 吳冬文.南昌大學 2005
[10]電力電纜故障檢測信號源的研究[D]. 談昊.大連理工大學 2002
本文編號:3004868
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