基于相关性分析的电缆局部放电信号定位方法研究

当前城市电缆的覆盖率越来越高,电缆的长期运行导致绝缘性能迅速下降,施工工艺粗糙给电网安全运行埋下隐患。电网的安全运行与电缆的绝缘状况紧密相联,局部放电是反映电缆绝缘状况的重要指标,因此研究如何查找局部放电产生的位置对电网安全工作的开展有理论意义与实用价值。 局部放电信号的产生与电缆的构造和电缆中电场的分布相关,且易受到背景噪声的影响,在检测过程中应尽量减少干扰源。通过研究电缆中局放信号的产生机理及检测原理,提出有针对性的去噪方法,经实验室模拟得出带通滤波与小波滤波效果较好。 本文分析了电缆局部放电信号的特征,选取局放信号时频域特征的计算方法,并研究局放信号在电缆中的传输特征。由于在传输过程中受到衰减现象及折反射现象的影响,波形随着传输距离的增加,幅值变小,宽度变大。 本文对电缆局放检测方法进行比较,综合分析当前普遍采用的故障定位方法,针对这些方法的不足,如定位精度不高,受到环境因素的影响较大,不能定位长距离的电缆等,提出了基于相关性分析的电缆局放信号定位方法,可实现对电缆局部放电波形的识别,准确的查找与原始脉冲相对应的反射脉冲,快速计算电缆的局放位置。通过实验数据及案例分析表明,该方法的定位精度较高,可对长距离的电缆进行有效检测。 相关性是一种对信号时域特征进行分析的重要方法。由于局放信号在前后单位时间内具有明显的相关性,波形上体现为相似性,利用采集到的局放信号前后段的相关性可实现确定故障的位置。论文作者的主要工作是完成了相关性定位算法及相关的理论研究,重点工作是研究相关性定位算法,提高定位精度的同时实现对长电缆的定位。最后与项目小组的软件开发成员一起将基于相关性分析的故障定位算法运用到软件模块中,实现对电缆的精确定位。