分形在弧光故障分析和電力電纜在線檢測中的應(yīng)用.pdf

1、分形幾何是20世紀(jì)數(shù)學(xué)科學(xué)最重要的發(fā)現(xiàn)之一，被廣泛應(yīng)用于自然科學(xué)和社會科學(xué)的眾多領(lǐng)域。本文研究了分形在電力系統(tǒng)中的一些應(yīng)用，主要工作分以下三個方面。 第一，弧光接地故障的分析和研究。利用R/S方法對輸電線路弧光接地故障采樣信號進(jìn)行了研究。分析了弧光故障信號的頻譜分布的規(guī)律及分形維數(shù)的特點?；」夤收喜蓸有盘柕念l譜分布在某種程度上定性地反映了采樣信號所對應(yīng)的弧光接地故障的位置的變化，故障信號波形的分形維數(shù)是采樣信號所對應(yīng)的弧光接地故

2、障位置的定量表達(dá)，故障信號波形的分形維數(shù)與其頻譜分布具有很強(qiáng)的相關(guān)性。濾除基波后的故障信號波形的分形維數(shù)與線路的故障位置近似呈二次曲線的關(guān)系?；」夤收闲盘柕念l譜分布及R/S分析在輸電線路弧光接地保護(hù)和弧光接地位置估計方面有很大的應(yīng)用潛力。 第二，XLPE電力電纜在線絕緣診斷方法的研究。利用MATLAB平臺搭建水樹穩(wěn)態(tài)模型，提出一種新的在線絕緣診斷方法：高頻信號疊加法。在電纜屏蔽層疊加高頻低幅電壓信號，以凸顯損耗電流波形，利用分形

3、方法對采集到的損耗電流信號進(jìn)行分析。XLPE電纜的水樹的劣化使得損耗電流中諧波分量增加。諧波分量主要由于水樹的非線性電壓-電流特性引起。諧波分量的出現(xiàn)使損耗電流信號的分形維數(shù)增加。分別計算了容量、信息、關(guān)聯(lián)三種維數(shù)，分析了各種維數(shù)和水樹劣化之間的內(nèi)在聯(lián)系。分形維數(shù)很好的反映了電纜中水樹劣化的程度，可以作為在線絕緣水樹劣化的診斷依據(jù)。 第三，XLPE電力電纜介質(zhì)擊穿特性和小干擾法在線檢測的研究。建立了含有缺陷點的XLPE介質(zhì)擊穿模