? 華意電力是一家專業(yè)研發(fā)生產(chǎn)電纜故障測試儀的廠家，本公司生產(chǎn)的電纜故障測試儀設備在行業(yè)內(nèi)都廣受好評，以打造最具權(quán)威的“電纜故障測試儀“高壓設備供應商而努力。

? 電纜故障定位研究巳經(jīng)有很長的歷史，從世紀電纜問世以來，探索電纜故障點的工作就開始了。最早采用人工巡線的方式來查找故障點，這種浙江大學碩士學位論文方式效率低耗時長。隨著科技技術(shù)的發(fā)展，電纜故障定位方法探索經(jīng)歷了模擬式、單端數(shù)字式、雙端故障定位和智能故障定位四個階段。

? 現(xiàn)代故障定位方法按照原理不同，可以分為阻抗法和行波法。阻抗法基于歐姆定理，通過測量故障電纜一端的電壓電流信號，利用電纜纖芯的阻抗與電纜長度之間的正比關系，來求取電纜故障點到測量端的距離。阻抗法作為最早出現(xiàn)的電纜故障測距方法，具有原理簡單，實現(xiàn)方便的等優(yōu)點，但適用范圍比較局限。現(xiàn)有的阻抗法主要包括經(jīng)典電橋法和分布參數(shù)法。經(jīng)典電橋法將被測電纜故障相與非故障相末端短接，利用電橋平衡來求解故障距離，簡單方便，但是受到故障過渡電阻影響較大。當發(fā)生高阻和閃絡故障時，電橋電流很小難以探測。分布參數(shù)法利用測量點測得的電壓和電流向量，列出電纜故障線路分布參數(shù)方程，通過求解方程得到故障點和測量點之間的距離。但是分布參數(shù)法的精度受到故障距離影響，故障距離測量點越近故障定位精度越差。

? 近年來阻抗法逐漸被行波法取代。行波法是依靠行波傳輸理論，通過測量故障行波在故障點和測量點之間傳播時間，在行波波速巳知的情況下，計算故障點到測量端的距離。行波法一般分為高頻豚沖法、單端法和雙端法三種。高顏脈沖法是出現(xiàn)較早的行波測距方法，主要依靠設備在電纜一端注入脈沖信號，信號在故障電纜中發(fā)生折反射，通過記錄脈沖信號在故障點和注入端的往返時間來確定故障點。高頻脈沖法又可以細分為低壓脈沖法、沖擊閃絡法等。

? 低壓脈沖法是一種無損測距方法，但是由于低壓脈沖無法擊穿電纜高阻故障，因此低壓脈沖法只適合于開路故障和低阻故障，且精度隨著故障電阻的上升而下降。沖擊閃絡法是利用故障點被高電壓擊穿后產(chǎn)生的電流行波信號在測量端和故障點往返一次的時間差和波速的相乘來算出故障距離。單端行波法指的是：通過在電纜線路一端安裝接收行波的裝備，接收故障點產(chǎn)生的行波，利用測量行波在故障點和測量端往返一次的時間，計算、判斷故障點的具體距離。由于單端行波法只需要在線路一端安裝設備，成本較雙端行波法低，但是存在故障反射波識別困難的問題。

? 雙端行波法是利用同步通信，測量故障點產(chǎn)生的行波到達兩端的時間來計算故障點的位置。相較單端行波測距方法，雙端行波測距方法只需要知道初始故障行波的到達兩端的時刻，就可以準確求取故障點的位置，不需要識別故障點反射波，實現(xiàn)原理更為簡單，定位精度也更高。

? 電纜故障位置準確定位難度大，現(xiàn)實經(jīng)濟價值和民生意義重大，所以，進年來越來越多的國外學者投身于電纜故障定位研究中。不少新的電纜故障定位方法被推出。美國學者等人提出了改進的單端行波測距方法，利用零模和線模分量的初始波頭到迗單端的時間及零模和線模分量的傳播速度來計算故障距離，避免了傳統(tǒng)單端行波測距方法中識別故障反射波的問題。等人將應用于電纜和架空線混合線路的故障情況分類中，提出基于支持向量機的電纜架空線單端行波故障定位方法，故障點識別率正確率達到。英國學者等人通過選擇母小波和

閾值，提出一種改進的小波變換方法，并將其應用于局部放電量的提取中，具有良好的去噪能力。等人提出了星型線路的通用行波測距方法。

國內(nèi)學者對電纜故障診斷及故障定位方面進行了大量富有成效的研究。有文獻可查的成果，如位韶康、陳平提出在雙端加裝通信設備，利用波頭到迗兩端的先后次序來給故障點分類而后基于單端接收到的前三個波頭定位故障的方法。胥杰、張用健等將神經(jīng)網(wǎng)絡應用于單端行波測距中，將到達測量端的前三個波頭之間的時間差及其波頭極性作為神經(jīng)網(wǎng)絡的輸入，訓練神經(jīng)網(wǎng)絡來實現(xiàn)故障點的初步定位，然后根據(jù)故障距離與波速、傳輸時間的關系來識別第二個波頭性質(zhì)，從而實現(xiàn)精確定位。等提出了基于行波頻率的單端行波測距方法，通過行波頻率來確定行波波速，減小了波速不確定對行波測距造成的誤差。林湘寧等分析了行波測距中截斷誤差產(chǎn)生的原因，提出通用的行波誤差的修正方法，該方法在較低采樣頻率下能顯著地提高行波測距精度，具有較好的工程應用前景杜林等提出了采用波形相關分析算法的雙端行波測距方法和定位系統(tǒng)的總體設計方案，并設計了輸電線路的模擬實驗。張小麗、曾祥君等提出將變換應用于故障行波波頭的檢測中，與傳統(tǒng)的小波變換相比，變換不存在變換參數(shù)的選擇問題，結(jié)果具有唯一性，推廣方便。陳羽等對雙端行波測距原理進行了拓展，提出了適用于電網(wǎng)的廣域行波測距的方法。

在基于行波原理的故障定位方法外，還有學者提出了其他原理的故障定位方法。文獻利用電纜故障點的溫度變化來確定故障點。文獻在電纜線路的分布參數(shù)模型基礎上推導出功率平衡下的故障測距方程，并通過迭代法求解。有所查文獻可知，目前故障定位方法以離線方式居多。這種離線故障定位方法需要先將故障電纜切除，因此賽時費力，實時性相對差。在線故障定位法擁有離線故障定位法難以比擬的優(yōu)點，是電纜故障定位的發(fā)展方向。在線故障行波測距具有無需知道線路具體參數(shù)、定位迅速等優(yōu)點成為研究的熱門。研究表明，造成行波法測距誤差的主要原因：

(1)行波波頭到達時間的不確定性。故障行波在輸電線路上以不同模式傳播，每種模式中各頻率分量的傳播速度和衰減也不盡相同，使行波在輸電線上傳播時產(chǎn)生色散現(xiàn)象，造成行波到達時閩難以準確判斷。

(2)行波波速的不確定性。行波在電纜或架空線中傳播時，波速并不是統(tǒng)一的。行波的傳播速度與行波的頻率有關，當行波傳播距離較近時，行波中高頻分量豐富，這部分高頻分量以接近光速傳播；當行波距離較遠時，高頻分量減少，這時波頭中的高顏分量就會以相對較慢的速度傳播，使得行波傳播速度難以統(tǒng)一選取。傳統(tǒng)的行波法采用經(jīng)驗波速，往往會與實際波速存在差異，這是造成誤差的主要原因。

(3)對于單端行波測距方法，還存在著故障點反射波識別的難題。目前市場上的電纜故障定位設備一般釆用的是阻抗法和高頻脈沖法。

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