分形在弧光故障分析和電力電纜在線檢測中的應用.pdf

1、分形幾何是20世紀數學科學最重要的發(fā)現之一，被廣泛應用于自然科學和社會科學的眾多領域。本文研究了分形在電力系統(tǒng)中的一些應用，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)律及分形維數的特點。弧光故障采樣信號的頻譜分布在某種程度上定性地反映了采樣信號所對應的弧光接地故障的位置的變化，故障信號波形的分形維數是采樣信號所對應的弧光接地故

2、障位置的定量表達，故障信號波形的分形維數與其頻譜分布具有很強的相關性。濾除基波后的故障信號波形的分形維數與線路的故障位置近似呈二次曲線的關系。弧光故障信號的頻譜分布及R/S分析在輸電線路弧光接地保護和弧光接地位置估計方面有很大的應用潛力。 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。諧波分量的出現使損耗電流信號的分形維數增加。分別計算了容量、信息、關聯(lián)三種維數，分析了各種維數和水樹劣化之間的內在聯(lián)系。分形維數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。 第三，XLPE電力電纜介質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介質擊穿模