基于低压脉冲法的煤矿高压电力电缆故障定位研究

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1、全日制硕士学位论文基于低压脉冲法的煤矿高压电力电缆故障定位研究申请人姓名：王建顺指导教师:王新学位类别：工学硕士专业名称：控制科学与工程研究方向：控制理论与控制工程河南理工大学电气工程与自动化学院二○一五年六月河南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文：基于低压脉冲法的煤矿高压电力电缆故障定位研究，是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。论文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含任何其他个人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果。其他同志对本研究的启发和所做的贡献均已在论文中作了明确的声明并表示了谢意。本人愿意承担因本学位论文引发的一切相关责任。学位论文作者签名

2、:年月日河南理工大学学位论文使用授权声明本学位论文作者及导师完全了解河南理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留和向有关部门、机构或单位送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，允许将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，允许采用任何方式公布论文内容，并可以采用影印、缩印、扫描或其他手段保存、汇编、出版本学位论文。保密的学位论文在解密后适用本授权。学位论文作者签名：导师签名：年月日年月日中图分类号：TP206密级：公开UDC：621.3单位代码：10460基于低压脉冲法的煤矿高压电力电缆故障定位研究ResearchonCoalMineHigh-volta

3、gePowerCableFaultLocationBasedonLowVoltagePulseMethod申请人姓名王建顺学位类别工学硕士专业名称控制科学与工程研究方向控制理论与控制工程导师王新职称教授提交日期答辩日期2015-6-7河南理工大学致谢时光荏苒，猛然之间万千感慨，即将离开生活和学习了三年的河南理工大学，有着很多不舍和留恋。从2012年9月至今，在这里度过的每一天的研究生生活是那么的充实而美好。忽然之间有着那么多的不忍离开。回忆往昔，奋斗执着已成为记忆，欢声和笑语也随着尘埃落定。河南理工大学好学力行的校风、明德任责的校训以及博大包容的胸襟育我成人、助我成长。至此，在此谨向我的导师

4、王新教授表示由衷的感激和祝愿，向所有关心、爱护、帮助我的人们表示真挚的感谢和美好的祝福。本论文是在导师王新教授的认真悉心指导下完成的。在这里对我的导师表达感激之情。三年来，导师的广闻博见、严谨治学、精益求精的人格魅力，诲人不倦的崇高师德，平易近人的生活态度对我影响深远。不仅在工作上，而且在生活上都让我受益匪浅，收获颇丰。历时三载，论文的从始至今，几经修改，每一步都是在老师认真指导下完成，倾注了导师大量心血，在此再次对我的导师表示由衷的感谢。论文的完成也离不开各位老师、同学以及周围朋友的关心和热情帮助，同时也要感谢我们实验室的所有同学和老师，在这里对孙河南、孟玲玲、鲁西坤、龚银苗和陈鑫表示感谢

5、，有了他们我的研究生生活充满了乐趣。在这里也要感谢一位人生挚友张超，在学习中提供了无私帮助，认真耐心的指导我的实践学习，在这里表示最真诚的感谢。同时还要感谢我的家人、亲戚、我的女朋友以及女朋友家人，他们支持我、帮助我、相信我，因为有他们的帮助，这些年的求学路才不会显得孤单，同时也对自己的梦想更加坚定，更加有动力。摘要高压电力电缆对煤矿企业经济发展做出了巨大贡献，由于绝缘老化或者外力作用等原因会使其时常发生故障，对经济造成了一定的损失。为了尽快恢复电缆运行需要对故障点进行定位分析和排除。利用低压脉冲法对煤矿高压电力电缆故障定位，操作简单方便、具有实用性等优点，因此该方法对电缆故障进行精确定位具

6、有较大研究价值和意义。文中首先阐述了电缆故障原因类型、定位技术发展状况以及低压脉冲法在定位中的应用现状。利用小波变换模极大值方法提取脉冲信号奇异点计算脉冲来回时间，对故障点进行定位。同时对低压脉冲法定位中脉冲信号噪声干扰问题进行分析，噪声干扰影响了脉冲信号系数模极值点的选取。针对这一难点，提出小波熵与空域相关滤波结合的降噪方法，选择最大小波熵区间优化噪声能量阈值，它能够更好的保留脉冲信号细节信息。该方法提高了电力电缆故障定位的准确性，同时具有较好的信噪比和均方误差。在此基础上对单一类型电缆故障、带有接头电缆故障和新旧混合电缆故障定位进行研究。首先对单一类型电缆故障进行了定位分析，同时对带有接

7、头电缆故障时反射波形特点进行研究，根据特性阻抗规律确定故障点反射波形实现故障定位。针对新旧混合电缆因特性阻抗不连续导致波速不一致问题进行讨论，研究了脉冲信号在新旧电缆中的传播特性及规律，提出脉冲信号波速分段分析方法，进而运用小波变换模极值方法搜索信号的突变点对电缆故障进行定位，取得了良好的效果。最后结合本文研究内容，设计了一套基于LabVIEW的煤矿高压电力电缆故障定位系统。利用研华PCI-1714数据采集卡