[发明专利]基于暂态行波模极大值法的电缆线路故障识别与定位方法

说明书

技术领域

本发明属于电缆故障识别技术领域，具体涉及一种基于暂态行波模极大值法的电 缆线路故障识别与定位方法。

背景技术

电力电缆线路是电力系统中的重要环节，是连接电厂与用户的中枢纽带。由于电 力电缆长期深埋于地下，易受土壤环境的变化，所以极易发生运行故障，需要及时对线路出 现的各种故障进行准确的诊断识别处理，否则会对电力系统各种设备造成各种不同程度的 损坏，造成很大的经济损失，甚至造成人身生命伤害。电缆在实际运行中最常见同时也是最 危险的故障是各种类型的短路，短路故障包括单相接地短路故障、两相短路、两相接地短路 故障和三相短路故障等。目前在电力电缆故障检测和识别领域，广泛采用的是反映工频电 气量的继电保护装置，电缆故障信息的检测通常采用互感器，电力电缆故障信号分析通常 采用高频暂态信号分析。

当电缆发生短路故障时，电缆故障产生的是高频暂态行波信号，这些暂态信号中 包含大量的故障信息，其中包括故障类型、方向、位置、持续时间等，如果能充分的利用这些 信息，快速识别出不同的故障类型，确定故障相以及故障类型，就能快速的对系统中的突发 事件做出及时的反应，保证电网正常、稳定的运行。行波信号是个全频域信号，而电缆故障 瞬间产生的暂态行波信号的频率主要分布在10Hz～100kHz之间，而我们现在常见的电流互 感器是初次级绕组通过铁芯进行电磁耦合，初、次级电流比与匝比相同。用于测量40-20kHz 的正弦波电流，显然不能满足获取电缆故障高频行波信号的要求，用其进行电量转换和信 号调理之后得到的二次侧信号就会丢失很多的故障暂态信号的一些高频数据，从而影响后 续的数据处理和故障检测环节的分析；由于互感器的非理想性，使得变比和相位测量都存 在较大的误差，测量频率有限。常需要采用硬件或软件的方法补偿，增加了系统的稳定性的 同时又使系统变得的复杂。

在电力电缆故障信号分析中，小波分析具有时频域局部化的特征，能通过时频窗 口的灵活变化突出故障信号的突变成分，能有效的提取故障信号特征信息。目前已有不少 采用多小波分解进行故障检测的方法，这些方法虽然对噪声中的小波分析算法进行了一些 改进，但仍不易实现对时域特征变化为主的扰动进行分辨，还不能迅速、准确地对10种常见 的短路故障进行分类识别。

为了解决以上问题，有人提出了基于分形和小波变换的电力电缆故障识别方法， 将分形法与小波分析法相结合，通过分形法能够直接判断出A相接地短路故障和C相接地短 路故障，并将其余8种短路故障分为三类，再结合小波分析法能够判断出其余8种短路故障， 提高了电缆故障识别的效率，但是，效率还是不够高，且在识别出短路故障类别后，无法进 行故障定位，功能还不够完备。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于暂态 行波模极大值法的电缆线路故障识别与定位方法，其方法步骤简单，实现方便，故障识别与 定位效率高、精确度高，功能完备，实用性强，使用效果好，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种基于暂态行波模极大值法 的电缆线路故障识别与定位方法，其特征在于该方法包括以下步骤：