基于FMCW的10 kV配电电缆故障定位及类型识别方法

作者：赵书静; 龚梁涛; 詹博博; 梁聪; 王伟; 李成榕

来源：中国电机工程学报, 2022, 1-12.

• 调频连续波
• 同轴电缆
• 故障定位
• 类型识别

为解决电缆输入阻抗谱法对高阻故障定位距离不足、遮蔽区域大等不足，本文提出一种基于频域反射法的调频连续波（frequency modulated continuous wave，FMCW）电缆故障定位及类型识别方法。首先，依据FMCW电缆故障定位的原理结合电缆分布参数模型进行电缆故障定位仿真，获取了电缆的FMCW幅值谱、相位谱。仿真结果表明，幅值谱可用于故障定位，相位谱可用于故障类型识别。根据仿真结果获取不同类型电缆故障（开路、短路、高阻、低阻故障）的相位谱特征。最后，在300 m的射频同轴电缆和194 m的10kV-XLPE电缆上进行测试，验证了所提方法的有效性。实验结果表明，FMCW幅值谱能有效定位电缆的故障；FMCW相位谱的相位特征可以区分开路、短路、高阻、低阻故障。相较于电缆输入阻抗谱法，FMCW方法将高阻故障的检测距离从20 m提高至200 m、将输入阻抗法40%的遮蔽区域降至18.2%以内、对高阻故障的灵敏度从2 kΩ (40 Z0)提高至10 kΩ(200 Z0)。

• 单位
  新能源电力系统国家重点实验室; 华北电力大学