Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.

Yöntem makalesi

Maksimum Entropi Spektral Yöntemine Dayalı Güç Dağıtım Kablosu Hata Lokalizasyon Teknolojisi

125 görüntülenme

⸱

DOI:

10.3791/70701

⸱

5 Haziran 2026

 ,  ,  ,  ,  , 

Bu makalede

Özet

Bu protokol, frekans alanı reflektometrisi kullanarak uzun güç dağıtım kablolarında hassas hata lokalizasyonu için maksimum entropi spektral tahmin temelli bir yöntem sunar. Yüksek frekanslı kablo modellemesi, yansıma katsayısı spektrum analizi, spektral ekstrapolasyon ve simülasyonlar ile deneylerle doğrulamayı detaylandırarak, geleneksel FFT yaklaşımlarına kıyasla üstün doğruluk sağlar.

Özet

Modern kentsel dağıtım ağlarında kablo döşeme mesafeleri arttıkça, frekans-alan reflektometrisi (FDR) ile hata konumunun doğruluğu uzunluk arttıkça belirgin şekilde azalır. Uzun kablolar için hassasiyeti artırmak amacıyla, bu çalışma maksimum entropi spektral tahmin temelli bir yöntem önermektedir. Dağıtım kabloları için yüksek frekanslı dağıtık parametre modeli, yalıtımın yaşlanması ve mekanik hasarın birim uzunluk kapasitansı ve endüktans üzerindeki etkilerini nicel olarak değerlendirmek amacıyla geliştirilmiştir. İletim hattı teorisine dayanarak, yansıma katsayısı spektrumu ile kusur konumu arasındaki ilişki ve spektral çözünürlüğü artırmak için bir adım frekansı optimizasyon kriteri türetilmiştir. Hızlı Fourier dönüşümü (FFT) tabanlı frekans alanı analizinde spektral sızıntıyı ve sınırlı çözünürlüğü azaltmak için, yüksek hassasiyetli spektrum tahmini için maksimum entropi spektral yöntemi kullanılır ve böylece fay mesafesi lokalizasyon doğruluğunu artırır. Simülasyonlar, geleneksel FFT'ye kıyasla önerilen yöntemin tipik uzun kablo kasalarında konum hatalarını 2–4,5 kat azalttığını ortaya koymaktadır. Deneysel sonuçlar, maksimum entropi yaklaşımı için %0,25'in altında olan göreceli bir hata doğrulamaktadır; bu da geleneksel yöntemin %0,55'in altındaki hatasını geçerek mühendislik pratiğinde etkinliğini ve üstünlüğünü doğrulamaktadır.

Giriş

Modern güç sistemlerinde güç kaynağı güvenilirliği ve güvenliği talebinin artmasıyla birlikte, kablolar kentsel dağıtım ağlarında yaygın olarak benimsenmiştir. Bunlar arasında, çapraz bağlı polietilen (XLPE) kablolar, yazarın üstün avantajları nedeniyle yaygın olarak kullanılmaktadır 1,2. Dağıtım kabloları genellikle yer altına monte edilir ve çalışma ortamı serttir. Hizmet süresi arttıkça, yük dalgalanmaları ve aşırı yüklenme ile birleşince, kablonun yaşlanması daha belirgin hale gelir. Sonuç olarak, su ağaçları, elektrik ağaçları, kısmi deşarjlar ve yalıtım nemi gibi yerel k....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

NOT: Test kablosu üzerindeki tüm ölçümleri çevrimdışı (enerjisiz) bir durumda yapın. Süpürme frekansı sinyal enjeksiyonu ve yansıma katsayısı elde edebilen bir vektör ağ analizörü (VNA) veya eşdeğer frekans alanı reflektometri aleti kullanın. Kablonun uzak uçta açık devre olduğundan emin olun, aksi belirtilmedikçe. Bağlantı yansımalarını en aza indirin; güvenli temas için kısa, doğrudan koaksiyel bağlantılar ve iletken bant kullanın. Önerilen ekipman ve yazılım için Malzemeler Tablosu'na bakınız.

1. Kablo örneği ve ölçüm kurulumunu hazırlayın

  1. Test için güç dağıt....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

Yansıtma katsayısı spektrumu ve kusur lokalizasyonu sonuçları, maksimum entropi spektral yöntemi kullanılarak hem simülasyonlardan hem de deneylerden elde edildi ve geleneksel FFT tabanlı yaklaşımlarla karşılaştırıldı. Başarılı bir kusur lokalizasyonu, tam hata konumunda keskin ve belirgin bir zirveye sahip pürüzsüz bir güç spektrumu, minimal sahte zirveler (yan loblar veya sızıntı nedeniyle oluşan psödotepeler) ve düşük göreceli hata (genellikle %<0,3) ile karakterize edilir. Buna karşı.......

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

Bu çalışmada, yazarlar, maksimum entropi spektral (MES) yöntemiyle güçlendirilmiş frekans-alan reflektometrisi (FDR) kullanarak güç dağıtım kablolarındaki kusurların lokalileştirilmesi için ayrıntılı bir protokol sunmaktadır. Önceki çalışmalar genellikle spektral sızıntı, uzun kablolarda sınırlı çözünürlük ve hata tanımlamayı zorlaştıran sahte zirvelerle mücadele eden geleneksel hızlı Fourier dönüşümü (FFT) tabanlıanalizlere dayanmıştır 34. Ayrıca, gelişmiş sinyal.......

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

Yazarların bu makalenin içeriğiyle ilgili herhangi bir çıkar çatışması belirtmeleri yoktur.

Teşekkürler

Bu çalışma, Guangxi Power Grid, Ltd.'nin Bilim ve Teknoloji Projesi tarafından 040100KC23110005 Projesi kapsamında desteklenmiştir.

....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
İletken bakır bant, çift taraflıBelirtilmediYokTest kablolarını kablo çekirdeği ve kalkanına bağlamak için kullanılır
https://www.shcenxin.com/metaltape/93.html
YJLV22-8.7/10 kV-3× 70 orta voltajlı kabloBelirtilmediYJLV22-8.7/10 kV-3× 70Çapraz bağlı polietilen (XLPE) alüminyum çekirdekli çelik bant, zırhlı PVC kılıflı güç kabli; toplam uzunluğu 171 m; Dışarıdan indüklenen defekt
http://www.xmdl518.com/jspn01-Products-6234877/ ile test nesnesi olarak kullanılır
10 kV kablo hata lokalizasyon cihazıBelirtilmediBelirtilmediFrekans alanı reflektometri cihazı; frekans bandı 100 kHz– 50 MHz; Yansıtma katsayısı spektrum alımı için 5.001 örnekleme noktasıyla yapılandırılmıştır
https://www.163.com/dy/article/K6OHFJOO0552X57P.html

Kaynaklar

  1. Yang, Y., Hepburn, D. M., Zhou, C., Jiang, W., Yang, B., et al. Online monitoring and trending of dielectric loss in a cross-bonded HV cable system. , (2015).
  2. Bian, H., Yang, L., Ma, Z., Deng, B., Zhang, H., et al.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Daha fazla makale keşfet

Güç Kablosu KusurlarıHata YerelleştirmeMaksimum Entropi YöntemiSpektral KestirimFrekans Alanı Reflektometrisiİletim Hattı TeorisiYansıma Katsayısı SpektrumuBasamak Frekans Optimizasyonuİzolasyon YaşlanmasıMekanik Hasar