基于相位差法的电力电缆双端局部放电中文.docx

基于相位差法的电力电缆双端局部放电中文.docx基于相位差法的电力电缆双端局部放电中文成绩:西安建筑科技人学毕业设计(论文)英文翻译院(系):侍息与控制工程学院专业班级:通信工程毕业设计论文方向:局部放电算法研究:PhaseDifferenceMethodforTwo-endPartial翻译文章题日学生姓名:王维妮学号:100630111指导教师:张立材2014年3月16日信息与控制工程学院毕业设计(论文)英文翻译基于相位差法的电力电缆双端局部放电定位摘要:本文主要描述…个在电力电缆屮局部放电的定位方法。该方法是基于在电缆终端局部放电脉冲波与第一个到达的脉冲波之间的相位差。这个相位差作为频率的函数可以通过使用交叉傅里叶谱密度函数来获取。局部放电的位置可以由展开的相位差的斜率來确定。该方法的性能可以通过对一个20千伏,2公里的地下电缆使用电磁暂态程序來进行测试,其屮需考虑与频率相关的参数。统计结果表明此方法的定位精度较高。关键字:局部放电;局部放电定位;电缆绝缘层;相位差信息与控制工程学院毕业设计(论文)英文翻泽前言局部放电(PD)的产生是由于传输强交流电压的电缆包含绝缘缺陷。局部放电活动会逐渐降低并削弱电缆绝缘材料的绝缘能力以及缩短其寿命[1,2]。因此,要维护电力电缆以防止电力系统意外小断,缺陷定位系统是一个强人而有用的丁具。精确定位缺陷的方法可以基于电力电缆一端或两端的测量。在前者的情况下,最常用的方法是时域反射法。将电缆的一端连接传感器并将另-•端打开就可以测量局部放电脉冲。时域反射法利川单个局部放电脉冲的直射和反射波的特性。许多玄接在单端电力电缆上进行•的局部放电定位系统的研究U经被报道[3-6],因此,这里将不再进行更深层次的讨论。而在后者的情况下,局部放电脉冲需要电缆的两端各--个传感猱来探测。两个传感器上的数据要同吋进行检测和采样。只要给出脉冲的传播速率和电缆的长度,局部放电的位置就可以从由传感器上接收到的同-局部放电脉冲到达时间的普值來得出[6,7]c在两种情况下,对脉冲到达时间的估计,可以使用脉冲峰值检测法、50%的峰值检测法、阈值检测法、交叉相关法、最人似然法等来算出,而且是在时域处理信号[7-9]o相比于单端局部漏电定位系统,双端局部漏电定位系统(例如,能够在史长的电缆屮定位放电位置,在相同长度的电缆屮能史精确的估计到达时间,以及适用于分支电缆系统)的优势L1经在文献小被广泛的解释[6,10,lllo在缺陷部位产生的局部放电脉冲的特征在于具有在纳秒的时间范围内有快速上升和衰减的脉冲。因为电缆的频率相关参数所以当脉冲沿电缆传播时这一特性将不存在。这些参数会对原始脉冲造成衰减和色散[6,8]0衰减是固体电介质以及导体和护套的电阻损失而导致的。通常情况下,衰减的稈度会随着频率的增加而增加。其结果是,局部放电脉冲的频率会损失,并且其幅度也会减小。色散是因为不同频率的局部放电脉冲在电缆屮以不同的速度传播,以至于脉冲在时域产生延时。随着传播距离的增加脉冲的峰值变小,并且进一步滞后。也就是说,该信号的信噪比变低时,脉冲的上升时间变人。这些条件将对到达时间的估计产生影响,因为在脉冲上,确定测量时间的点变得更加困难。因此,到达时间的估计变得不太准确,导致不准确的局部放电位置估算[9,10]。本文介绍了另一个方法来定位PD,而且不需要估计到达时间。所提出的方法小倍息与控制工程学院毕业设计(论文)英文翻译信号的处理是在频域。PD的位置可以从一个局部放电脉冲在电缆终端与首先达到的波之间的相位差来估计。交叉傅里叶谱密度函数应川于获得不同频率的相位差。此方法的性能会在计算机屮进行模拟,并且将频率相关参数考虑进來。局部放电测量系统简化的PD测试系统如图1。两个PD工具被连接到电缆的末端A和B。PD脉冲经过电缆两端的高电压电容器去耦。该仪器包含一个带通滤波器和一•个高增益带宽放人器。由仪器接收到的局部放电脉冲通过适合于高频信号的模拟光纤电缆传送给同步A/D转换器单元[6](例如,一个双通道数字示波器)。该系统被校准以考虑到时间延迟是由于不同长度的光纤电缆。PDModel图1基于相位差法的局部放电定位系统模型该数据被存储在计算机小并进行数字信号处理。通过在缺陷部位[14,15]注入一个窄脉冲来模拟局部放电。。在电缆端测得的局部放电脉冲可表示为:y(t)h(t)s(t)h()s(t)Ot(1)这里h(t)是测量系统的脉冲响应,s(t)从丁具接受的PD信号,线性卷积操作,y(t)是经过测量的PD脉冲。在每个电缆端测得的信号,经过A/D转换器数字化。将记录到的放电信号存储在个人电脑屮,并记为x(t),包含放电脉冲和噪声信号[4]。一个距离电缆末端为d的PD产生两个幅度相同的波形。一个波以特定的传播速信息与控制工