故障选线问题集.docx

故障选线问题集.docx

《故障选线问题集.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《故障选线问题集.docx（10页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

故障选线问题集

1.什么是正向行波，什么是反向行波？

分布参数线路上任一点电压、电流值实际上是许多个向两个不同的方向传播的电压、电流波数值的代数和。

这些电压、电流波以一定的速度运动，因此称为行波。

我们把运动方向与规定方向一致的行波，叫正向行波，而把运动方向与规定方向相反的行波叫反向行波。

假定有一电缆线路MN如图所示，规定距离坐标X的方向从M端到N端，则线路上向着N端运动的波叫正向行波，而向着M端运动的波叫反向行波。

2.为什么说在同一点电压反射系数与电流反射系数大小相等、符号相反？

3.行波中的零模分量和线模分量是什么?

有什么区别?

4.小波变换?

特别是二进制小波变换?

5.何为对端母线?

对端负载?

6.暂态电流形成的反向行波浪涌与其对应的正向行波浪涌的极性?

7.利用直流高压或脉冲高压信号的作用把电缆故障点击穿？

把故障点击穿是什么意思？

8.冲闪测试是什么？

以“冲闪法”为原理的电缆故障测试仪，实际应当叫“高压电缆的高阻故障测试仪”，它对高压电缆的高阻闪络及高阻泄露故障解决起来非常适合，而且目前也只有此种方式可以解决，这是因为此类故障一般在电缆的外皮看不出有什么痕迹，只有用“冲闪法”迫使故障点放电，才能测出故障点距离，击穿电缆外皮使故障点表露出来，才能确定故障点的准确位置。

9.线性电流耦合器？

10.高速采集技术？

11.高阻故障是什么？

12.什么是奇异信号？

在信号系统分析中，经常要遇到函数本身有不连续点或其导数与积分有不连续点的情况，这类函数称为奇异函数或奇异信号。

奇异性实际上是衡量信号在各尺度上某一点或某一区间在各个尺度的衰减程度。

可以用如下公式求解：

abs（wf（u,s））<=A*s*exp（a+1/2）来求解。

u是时移，s是尺度，u在区间[a,b]上，公式中的a就是lipschitz指数，这是区间上的一致性，当然还有点态lipschtiz指数，仅供参考。

奇异信号可分为斜变信号、阶跃信号（最重要）、冲激信号（最重要）、冲激偶信号。

13.什么是维纳滤波技术？

维纳过滤与卡尔曼过滤都是解决最佳线性过滤和预测问题，并且都是以均方误差最小为准则的。

因此在平稳条件下，它们所得到的稳态结果是一致的。

然而，它们解决的方法有很大区别。

维纳过滤是根据全部过去的和当前的观察数据来估计信号的当前值，它的解是以均方误差最小条件下所得到的系统的传递函数H（z）或单位样本响应h（n）的形式给出的，因此更常称这种系统为最佳线性过滤器或滤波器。

而卡尔曼过滤是用前一个估计值和最近一个观察数据（它不需要全部过去的观察数据）来估计信号的当前值，它是用状态方程和递推的方法进行估计的，它的解是以估计值（常常是状态变量值）形式给出的。

因此更常称这种系统为线性最优估计器或滤波器。

维纳滤波器只适用于平稳随机过程，而卡尔曼滤波器却没有这个限制。

维纳过滤中信号和噪声是用相关函数表示的，因此设计维纳滤波器要求已知信号和噪声的相关函数。

卡尔曼过滤中信号和噪声是状态方程和量测方程表示的，因此设计卡尔曼滤波器要求已知状态方程和量测方程（当然，相关函数与状态方程和量测方程之间会存在一定的关系）。

卡尔曼过滤方法看来似乎比维纳过滤方法优越，它用递推法计算，不需要知道全部过去的数据，从而运用计算机计算方便，而且它可用于平稳和不平稳的随机过程（信号），非时变和时变的系统。

但从发展历史上来看维纳过滤的思想是40年代初提出来的，1949年正式以书]的形式出版。

卡尔曼过滤到60年代初才提出来，它是在维纳过滤的基础上发展起来的，虽然如上所述它比维纳过滤方法有不少优越的地方，但是最佳线性过滤问题是由维纳过滤首先解决的，维纳过滤的物理概念比较清楚，也可以认为卡尔曼滤波仅仅是对最佳线性过滤问题提出的一种新的算法。

14.什么是弧光？

还有弧光接地的过程？

弧光是一种持续的耀眼亮光,有时具有辉光弧线的外貌,在电路断开时形成。

即电弧发出的光，光度很强，带蓝紫色。

当金属或者其他导体靠近高压线,距离达到放电距离,就会产生电弧放电。

弧光主要含紫外线。

弧光短路：

也叫弧光放电

弧光放电[1]的定义：

呈现弧状白光并产生高温的气体放电现象。

无论在稀薄气体、金属蒸气或大气中，当电源功率较大，能提供足够大的电流（几安到几十安），使气体击穿，发出强烈光辉，产生高温（几千到上万度），这种气体自持放电的形式就是弧光放电。

通常产生弧光放电的方法是使两电极接触后随即分开，因短路发热，使阴极表面温度陡增，产生热电子发射。

热电子发射使碰撞电离及阴极的二次电子发射急剧增加，从而使两极间的气体具有良好的导电性。

弧光放电的特征是电压不高，电流增大的两极间电压反而下降，有强烈光辉。

还有一种弧光放电叫做冷阴极弧光放电，阴极由低熔点材料（如汞）做成。

阴极表面蒸发出的蒸气被电离，在阴极表面附近堆积成空间正电荷层，此电荷层与阴极间极为狭窄区域内形成的强电场引起场致发射，使电流剧增，产生电弧。

弧光放电应用广泛。

可用作强光光源，在光谱分析中用作激发元素光谱的光源，在工业上用于冶炼、焊接和高熔点金属的切割，在医学上用作紫外线源（汞弧灯），等等。

但是大电流电路开关断开时产生的弧火极其有害，应采取灭弧措施。

当开关带负荷断开或闭合时，会产生火花，如果开关的灭弧装置失效或产生的火花超出了灭弧装置的灭弧能力，相邻两相产生的火花就会碰在一起，因为火花的主要物质是开关上的金属，是导电的，这时就会导致不同相（极性）的线路出现短路现象，使电弧持续就叫弧光短路。

区别于金属接地，弧光接地的故障点与地之间不是直接接触，而是通过电弧接触，因而弧光接地就有了其特点：

1）接地是不稳定的，随着引弧、息弧、重新燃弧……而产生很高的过电压，叫弧光过电压，是危害电力系统的一大罪魁；

2）弧光接地故障通过重合闸往往可以恢复；

3）弧光接地多发于中性点不接地系统中，合理配置消弧线圈可以减小零序电流从而使电弧不易建立，可以减轻或消除弧光过电压的危害。

4）中性点接地系统中也有弧光接地的问题，但由于其零序阻抗很低（接近于0），再则其故障电流很大，易形成稳定的电弧，几乎没有过电压，并且其故障电流将迅速作用于断路器跳闸，其故障时间极短，因此几乎没有过电压危害，在中性点接地系统中也就很少提起弧光接地的问题。

单相弧光接地故障保护：

简单说一下吧，如果带负载停电时，因为有电流的存在会瞬时放出弧光，如果其中一相弧光接地了，就是所谓的单相弧光接地故障。

现在断路器都有灭弧装置，应该不会出现这种故障了吧。

15.零序电流如何测量或计算？

计算有两种方法，如下：

a、用三角函数方法计算

b、用向量方法计算

这是一个工程上常用的方法，用电流表分别测量出A、B、C三相电流的大小，根据测出的电流值按比例，画出三相得向量图，如下右边的向量图，用平行四边形的方法把B、C相电流向量平移，如下右边的向量图中的红色向量，然后连接O点和C相电流的头，这线段就是零序电流向量的模值，方向从O指向C相电流，如下右边的向量图中的篮色向量。

然后用尺子就能量出零序电流的大小和方向。

零序电流互感器与普通的电流互感器基本没区别。

测量方法如下图：

16.为什么说在发生单相接地故障时，消弧线圈相当于开路？

消弧线圈的作用：

接于变压器中性点与大地之间

一个电网的存在必然存在着漏电.从那里漏的电呢?

电缆对地的电容!

我们知道,我们采用的是50Hz的频率.而且在传输的过程中是没有零线的,主要的目的是为了节约成本!

代替零线的自然就是大地.三相点他们对大地的距离不一样也就是对大地的电容也不一样!

既然电容不一样,那么漏电流也不一样。

漏掉的电流跑到那里去了呢?

这要取决于那条线路距离大地最近。

因为漏掉的电流要跑到另外的线路中!

假如A失去电流,那么B或者C就得到电流!

容性电流=A-B|A-C

线路越长，容性电流就越大!

容性电流越大,当发生接地的时候弧光就不容易熄灭!

通过引入消弧线圈来保证整个变电站的接地时候的电流<5A就可以消灭接地弧光!

当然，引入消弧线圈后,变电站的系统有可能是过补（电感电流大于电容电流）或者是欠补（电感电流小于电容电流）但绝对不能相同（电感电流等于电容电流）!

小电流接地电网单相接地故障回路为容性回路，故障暂态过程中直流分量非常小，主要是高频交流成分，由于消弧线圈对高频成分阻抗非常大，可近似看作开路，所以暂态过程同中性点不接地情况基本相同。

由于发电机、变压器铁心的饱和非线性特性，电网电压中或多或少总是存在高次谐波的。

由于三次谐波不能通过变压器，所以系统中五次谐波幅值最大。

电网中消弧线圈容量一般选择为过补偿电容电流的5%~10%，这是对基波而言的。

对于五次谐波，消弧线圈感抗增大为5倍基波感抗，线路对地电容容抗降为基波容抗的1/5，所以线路五次谐波零序电流远大于消弧线圈五次谐波电流（接近25倍），消弧线圈可认为开路。

17.SFB是什么?

是选频带

18.D-S证据理论是什么?

证据理论是由Dempster于1967年首先提出，由他的学生shafer于1976年进一步发展起来的一种不精确推理理论，也称为Dempster/Shafer证据理论（D-S证据理论），属于人工智能范畴，最早应用于专家系统中，具有处理不确定信息的能力。

作为一种不确定推理方法，证据理论的主要特点是：

满足比贝叶斯概率论更弱的条件；具有直接表达“不确定”和“不知道”的能力.。

　　在此之后，很多技术将DS理论进行完善和发展，其中之一就是证据合成（Evidentialreasoning,ER）算法。

ER算法是在置信评价框架和DS理论的基础上发展起来的。

ER算法被成功应用于：

机动车评价分析、货船设计、海军系统安全分析与综合、软件系统安全性能分析、改造轮渡设计、行政车辆评估及组织评价。

　　在医学诊断、目标识别、军事指挥等许多应用领域，需要综合考虑来自多源的不确定信息，如多个传感器的信息、多位专家的意见等等，以完成问题的求解，而证据理论的联合规则在这方面的求解发挥了重要作用。

　　在DS证据理论中，由互不相容的基本命题（假定）组成的完备集合称为识别框架，表示对某一问题的所有可能答案，但其中只有一个答案是正确的。

该框架的子集称为命题。

分配给各命题的信任程度称为基本概率分配（BPA，也称m函数），m（A）为基本可信数，反映着对A的信度大小。

信任函数Belgium（A）表示对命题A的信任程度，似然函数Pl（A）表示对命题A非假的信任程度，也即对A似乎可能成立的不确定性度量，实际上，[Bel（A）,Pl（A）]表示A的不确定区间，[0,Bel（A）]表示命题A支持证据区间，[0,Pl（A）]表示命题A的拟信区间，[Pl（A）,1]表示命题A的拒绝证据区间。

设m1和m2是由两个独立的证据源（传感器）导出的基本概率分配函数，则Dempster联合规则可以计算这两个证据共同作用产生的反映融合信息的新的基本概率分配函数。

证据理论的最新发展和应用的方向有：

基于规则的证据推理模型及其规则库的离线和在线更新决策模型，证据理论与支持向量机的结合，证据理论与粗糙集理论的结合，证据理论与模糊集理论的结合，证据理论与神经网络的结合，基于数据的Markovian与Dirichlet混合方法实现对证据理论质函数的赋值。

故障选线的难题

1.稳态零序电流与暂态零序电流的幅值均与故障点的接地过渡电阻有关，过渡电阻越小，电流幅值越大，检测灵敏度越高。

当过渡电阻增加到一定值时，暂态零序电流的幅值很小，因而检测不出故障线路。

这是中压配电网中有关故障检测与选线的难题，有待于进一步研究。

1《基于暂态零序电流的小电流接地故障选线仿真》

2.注入信号法和小波分析法都是比较好的故障选线方法。

注入信号法理论上有较高的有效性和可行性，但实际应用效果不佳，投资更小、抗干扰能力加强、注入信号法算法本身的改进是今后努力的方向；小波分析法提高了选线的灵敏度和准确性，很多的选线算法都要先借助小波分析出暂态信号，故小波分析在故障选线算法中有重要的地位，但小波分析法易受干扰的程度较其他方法更严重，故要重视小波分析法抗干扰能力的研究。

2《小电流接地系统单相故障选线方法分析与比较》

3.信号注入法的缺点是：

注入信号的功率不够大，变换到高压侧的注入信号非常微弱，很难准确测量；非故障线路中也会有注入频率的对地充电电流，在故障电阻比较大情况下，故障线路与非故障线路上的信号差异不明显；需要附加信号装置，实现困难，可靠性差。

选线系统面临的问题：

建立有效的模型困难；现场试验难；信号采集难度大（小电流接地电网单相接地故障信号微弱、波形畸变厉害、噪声强；有些情况下故障检测系统超量程，造成数据饱和，使信号检测失效；三相电流互感器不平衡，尽管一次电流没有零序分量，电流互感器二次侧却有零序信号输出）；选线判据和方法不完备；选线系统本身的故障诊断问题（要充分利用选线系统的特点，为选线装置配备故障诊断系统，通过离线和在线的分析，提高选线技术，早期发现故障，早期解决，保证装置时刻处于健康状态）；瞬时故障正确性验证困难（如果找到验证方法，那么统计数据不足的问题就可以解决，还可利用它来对装置进行练兵，不断发现选线问题，提高“免疫力”）。

由于Prony算法的运算量比较大，需对该算法进行进一步的改进，从而提高准确选线的精度。

3《小电流接地系统单相接地故障选线的算法探讨》

4.暂态电流比较法具有简单、易于实现的优点，但从理论上分析并不是很严格，用于实际选线有可能出现误判断。

应用暂态信号，自然会遇到选择数据时间窗口的问题。

如果窗口时间选得过小，信号利用不充分，影响检测灵敏度及抗干扰能力；反之，窗口选得过长（如大于一个周期），则信号中稳态分量作用变大，受消弧线圈电流的影响，可能造成选线失败。

另一方面，故障暂态信号包括从直流到数千赫兹丰富的频率分量，其中包含支持上述选线原理的“正确”分量，也由不支持选线原理的“错误”分量。

因此，需要对暂态信号的利用方式加以研究。

小波法选线原理与前面介绍的暂态电流比较法是一致的，实质上它只利用了一个很窄的频带内的暂态信号，因此暂态信号利用不充分。

此外，前面介绍过，接地暂态信号含有不支持暂态电流比较原理的“错误”分量，对于如何解决这一问题，已发表的小波法论文都没有涉及。

总体看来，在检测灵敏度和可靠性上，小波法没有特别的优势4。

5.小电流接地电网发生高阻单相接地故障时，暂态故障电流幅值也仅有几个安培，难以保证接地选线的可靠性，需要进一步研究解决5。