该项目综合分析和考虑煤矿高压供电安全性和系统的复杂环境，采用电磁耦合原理为基础的局部放电法和基于双低压脉冲电缆故障定位法对煤矿高压供电电缆进行绝缘预警与故障定位设计。通过现场采集高压电缆局部放电信号，经数据采样和处理后，利用小波阀值去噪提取特征值方法，对比相应电缆放电报警阈值发出不同级别的预警信息，根据低压脉冲在电缆中遇到阻抗不匹配或者不连续点反射计算时间完成故障定位，从而达到实时监测煤矿高压电缆绝缘状态预警和故障定位的目的。主要内容包括：

1、通过对煤矿高压电缆供电安全性、应用环境等综合分析考虑，选择了一种适用于煤矿高压电缆绝缘状态在线监测的方法，此方法通过现场采集电缆的局部放电信号，经过光电转换后将其送往工控机，工控机对其进行小波阀值去噪后提取其特征值，最后经过查表对比发出不同级别的预警信息和检修意见，从而达到实时监测电缆绝缘状态和预警的目的。

2、针对电缆局部放电信号微弱、容易被井下电磁噪声所干扰的问题，设计了一种基于小波分析的阀值去噪方法。通过仿真分析表明，采用此方法对噪声干扰后的局放信号进行处理能够取得良好的效果，但为了确保在实际应用中的有效性，同时也对现场采集的局放信号进行了处理，结果证实了此方法的可行性。

3、为了对故障点进行准确的定位，采用基于小波分析的双低压脉冲原理，根据低压脉冲在电缆中遇到阻抗不匹配或者不连续点反射计算时间完成故障定位。该方法在单低压脉冲的基础上利用双低压脉冲注入技术，大大提高了定位的准确度，同时采用小波去噪算法保证了低频脉冲信号检测的准确性，使得定位精度得到了很好的保证。

4、通过对硬件和软件的设计，制作出煤矿高压供电网络绝缘预警与故障定位系统的装置实物，并在实验室和电缆实验中心进行了初步试验，验证了该装置的实用性，然后在平煤股份十矿进行安装并进行了三年的工业性运行试验，运行和测试结果表明该系统达到了预期的要求。

项目获得实用新型专利4件，发表论文8篇，其中SCI论文1篇、中文核心科技核心7篇。项目成果先后在平顶山天安煤业股份有限公司、焦作铁路电缆有限责任公司进行了推广应用，累计新增销售额4789万元，新增利润792.74万元，新增税收311.78万元，新增利税1104.52万元，节省开支168万元，取得了良好的经济和社会效益，正在全矿区进行推广应用，并将向国内其他矿区推广应用。

成果说明

各大中型矿井高压电缆绝缘监测与故障定位都存在很大的难点，有很多甚至到只能重新更换高压电缆。矿用高压电缆绝缘预警及故障定位系统实现了高压电缆的绝缘状况的在线实时监测及故障定位：一是在电缆绝缘故障未发生前，就可对绝缘降低的线路提前做出预警，可避免由于电缆绝缘降低而引发的各类安全事故；二是可以准确判断故障支路并定位故障点，从而大大缩短故障排除时间。使得电缆维护和检修由定期检修向状态检修转变、由被动检修向主动预警转变。而且可避免传统的预防性试验所带来的种种弊端。对于保护煤矿职工的生命安全、保障煤矿电网可靠运行、提

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