电力电缆故障低压脉冲自动测距方法研究

采用电力电缆供电具有安全、可靠、美化城市布局等优点。随着我国国民经济的快速发展，电力电缆在城市配电系统中获得了越来越广泛的应用。随着电缆应用数量的增多及运行时间的不断增长，电力电缆发生故障越来越频繁，给用电企业和用户带来巨大的损失。因此，快速准确的检测电力电缆故障，找到故障位置，对于保证用户的用电质量具有十分重要的意义。 目前在电力电缆故障测距中广泛采用行波法，其优点是定位的准确性在理论上不受故障类型的影响。但是由于线芯绝缘介质损耗引起的行波信号衰减，中间接头等的反射和其他干扰等因素，直接实现自动测量较困难，一般是依靠操作人员在测距仪器的显示屏上将故障信号的波形调整到合适的大小，再把光标分别移动到发射脉冲和反射脉冲的起始点，计算出故障距离。此方法用户用起来常感不方便且定位精度与使用者的经验有关，智能化程度较低，故障定位时各种干扰和接头的反射也给故障点的识别和定位带来困难。 本文提出了一种基于低压脉冲反射法测量电力电缆故障的智能自动定位方法，该方法将故障反射波整形为矩形脉冲，通过设置门槛电压来克服电缆中间接头的反射，利用相关函数，对信号进行相关处理，消除其他各种干扰的影响，能自动计算电缆故障距离，自动判断电缆的低阻短路故障和开路故障。此方法在基于虚拟仪器的电缆故障测距仪上进行了软件实现，针对电力电缆进行了实测试验，实测结果验证了该方法的有效性和正确性。 设计了基于虚拟仪器的智能化电力电缆故障测距仪。采用普源科技公司的RVO3100B型仪器，配合电缆测试脉冲信号发生器和笔记本电脑组成测距系统的硬件。采用可视化编程语言Visual Basic 6.0，开发了基于虚拟仪器的数字化测距系统的人机使用界面。并编写了包括仪器初始化、参数设置、数据采集、数据显示以及数据处理等模块的软件。整个系统结构合理、性能可靠、集成度高、安装方便，充分体现了虚拟化的测量仪器的优点。 借助MATLAB仿真平台，建立了低压脉冲法故障仿真模型，得到了电缆短路故障与开路故障低压脉冲法故障波形图。并采用本文提出的测距算法对仿真波形进行处理，验证了该方法的可行性。