关键词:
电力电缆
局部放电
分频聚类
带电检测
抗干扰
摘要:
电力电缆在城市电网中扮演着越来越重要的角色,因此其绝缘状态对电网的安全可靠运行具有重要意义。经过多年运行,部分电缆因老化等因素已经进入故障多发期。局部放电带电检测技术,有助于及时发现故障隐患,为电网安全可靠运行而保驾护航。然而带电检测技术的现场使用效果,仍有待于提高。本论文针对现有电力电缆带电检测方式的现场干扰情况,提出程控选频的硬件改进方法,以及分频聚类的抗干扰算法。通过仿真分析信号在电缆中传播的频率变化规律等特征,验证了所提出算法的可行性。通过LabVIEW软件对滤波效果的仿真,确定了放大器的滤波参数选择方案。通过Simulink软件对信号传播的仿真,推论信号的不同频率成分,传播特性不同;频率越高,衰减越强,信号迟滞将更严重;此因素将造成最终合成信号的畸变。由以上分析可推论,假设当现场检测时有多处放电源(放电类型不同、或放电位置不同),则传感器所在位置采集到的信号,其频率成分将有所不同。在理论仿真的基础上,研制出一款程控选频放大器以及配套的硬件系统,并提出一种基于分频信息进行聚类分离的算法,以及配套的自动聚类分离算法,并使用LabVIEW语言编写了一套检测程序。为测试软件的自动聚类分离效果,进行了系统化的对比测试,从而验证针对不同数据集,软件系统可优选出合适的聚类分离算法,实现数据集的智能自动归类,软件运行效果良好。最后,搭建试验平台,验证在多故障放电源共存情况下,此系统的实际使用效果。具体为通过在高压试验大厅内布置三处故障缺陷,并使三处缺陷同时发出放电信号,来检测此系统对多源放电的分离能力。经试验验证,检测系统可在多源放电共存的复杂工况下,有效的进行放电源的分离,从而对每种放电源进行缺陷类型的诊断。