船用電力電纜故障診斷的仿真研究.pdf

1、船用電力電纜因敷設環(huán)境復雜，工作環(huán)境較為惡劣，更加容易發(fā)生各種類型的故障，為此需要定期對其進行故障診斷檢測。本文以船用乙丙橡膠絕緣低壓電力電纜為研究對象，根據(jù)現(xiàn)有常用故障診斷技術時域反射法（Time Domain reflectometry，TDR）所存在的局限性，借鑒和吸收國內外先進的理論和經(jīng)驗，將新興診斷技術頻域反射法（Frequency Domain reflectometry，F(xiàn)DR）、時頻域反射法（Time Frequency

2、 Domain Reflectometry，TFDR）應用于電力電纜，通過原理和方法上的比較研究，通過仿真實驗驗證其在電力電纜應用中的可行性，從而為船用電力電纜旳故障診斷提供精確度更高、可診斷故障類型更多，故障測量距離更為廣泛，實際工程應用中發(fā)展前景更好的檢測方法。
　　本研究主要內容包括：⑴船用電力電纜的等效數(shù)學模型。以船用乙丙橡膠絕緣電力電纜的實際物理結構為基礎，建立其數(shù)學等效模型，分別對電纜的一次參數(shù)和二次參數(shù)等進行依次計算

3、，并對電磁波在電纜中的運行規(guī)律進行了分析說明。⑵電纜故障診斷原理的研究。將FDR和TFDR兩種新興方法應用在船用電力電纜故障診斷上。FDR法以駐波反射計法（Standing Wave Reflectometry，SWR）為基本原理，向待測電纜輸入正弦掃頻信號，根據(jù)駐波信息中的頻率差進行故障定位。TFDR法以高斯包絡的線性調頻信號作為入射信號，并用魏格納-威利時頻分布（Wigner-ville distribution，WVD）和交叉相關

4、檢測技術對入射和反射信號進行處理，從而對被測電纜進行故障診斷。⑶電力電纜故障診斷仿真實驗研究。在PSPice軟件和Matlab軟件環(huán)境下建立船用電力電纜故障仿真模型，通過設置不同的故障類型（高阻、低阻、開路）和故障距離，將常用的TDR方法和所提出的兩種新興方法（FDR和TFDR方法）進行對比分析，實驗結果表明FDR和TFDR方法能夠很好地彌補TDR方法不能測量高阻故障和測量盲區(qū)等缺點。FDR和TFDR方法在船用低壓電力電纜故障診斷仿真實