基于小波变换的电缆故障点定位研究
2021-01-22郝博
商品与质量 2021年1期
郝博
辽宁省检验检测认证中心(辽宁省产品质量监督检验院) 辽宁沈阳 110000
1 行波定位法
电压与电流以波的形式在电缆中传播。当线路正常运行情况下,其波形为正余弦波;若线路有故障发生时,故障点的电流电压会有故障行波分量产生,其波形会在阻抗不匹配点发生畸变,在该点发生反射或折射现象,部分或全部的波形将会传输至线路两端。通常故障行波的波形成分中包含不同的频率分量,每一种频率分量的传播速度和衰减速度都不同,因此,在传输过程中就会失真出现色散现象[1]。
2 小波变换理论
一般情况下,小波变换主要由连续小波变换和离散小波变换两种变换组成。对任意的函数的连续小波变换定义为:

将式(1)称为一个小波序列。 ),( baWf叫做小波变换系数,其中a 代表伸缩因子,b 代表平移因子。

图1 开路故障的反射波形图

图2 短路故障的反射波形
离散小波变换:实际应用中需要把连续的小波离散化,离散化后的小波函数为:

在分析处理电缆故障信号中经常采用以小波变换为基础的模极大值法。故障信号的突变点与模极大值点是相对应的,在故障信号时域中获取奇异点,从而可以精确的找到信号到达的时刻。通过对大量的小波基函数进行分析和计算后,本设计采用db5 小波来分析电缆故障信号[2]。
3 MATLAB 仿真分析
选用Matlab 进行搭建模型,假设出现单相接地故障。
模型中的参数为:系统为理想电源,输入电压110kv,频率为50Hz;三相变压器电压变换等级为110/10kv;……
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