研究背景与问题

中压电缆故障定位技术在电力系统中具有至关重要的作用，而在线与非接触式故障检测方法因其无需停电、减少人力物力投入的优势，受到广泛关注。然而，现有技术中，卡接式高耦合效率的感性耦合变压器在实现故障信息检测方面存在一定的局限性。具体表现为：检测信号的宽频特性以及感性耦合变压器的衰减效应，导致检测精度和灵敏度受到影响。因此，本文针对感性耦合变压器的设计及优化展开研究，以提升故障检测的准确性和效率。

研究方法

本研究采用原理计算和有限元仿真相结合的方法对感性耦合变压器进行设计与优化。首先，根据故障检测的需求，确定了变压器的基本参数，如变比、匝数等。其次，通过原理计算，分析了变压器的电磁特性，包括磁通量、漏感等。最后，运用有限元仿真软件对变压器进行仿真分析，以验证设计参数的合理性和优化效果。

核心结果

1. 通过原理计算和有限元仿真，确定了感性耦合变压器的基本参数，为后续的设计提供了理论依据。 2. 针对检测信号的宽频特性，通过优化变压器的设计，提高了变压器的抗干扰能力，降低了检测信号的衰减效应。 3. 通过仿真分析，验证了优化后的变压器在故障检测过程中的稳定性和可靠性，提高了检测精度和灵敏度。 4. 优化后的感性耦合变压器在实验平台上进行了测试，结果表明，其性能满足中压电缆故障定位在线与非接触的要求。

结论与意义

本文针对感性耦合变压器的设计及优化进行了深入研究，通过原理计算和有限元仿真，成功设计了一种满足中压电缆故障定位在线与非接触要求的变压器。优化后的变压器具有以下意义： 1. 提高了故障检测的准确性和灵敏度，为电力系统故障诊断提供了有力支持。 2. 为卡接式高耦合效率的感性耦合变压器的设计与优化提供了理论指导和实践参考。 3. 为电力系统安全、稳定运行提供了有力保障，具有重要的理论意义和实际应用价值。