故障電弧的識別及防護(hù)方法的研究.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，人們對于生活質(zhì)量的要求越來越高，其中對家用電器質(zhì)量和安全性能的要求比較突出。由于產(chǎn)品質(zhì)量或人為操作不當(dāng)?shù)仍?，家用電器發(fā)生故障從而引發(fā)電氣火災(zāi)的頻率逐步增高，這對人們生活的危害日益嚴(yán)重。過熱型和電弧型是傳統(tǒng)意義上電器火災(zāi)的兩種類型，主要是由于漏電、短路、過負(fù)荷、電弧故障等原因引起的?，F(xiàn)有的電氣保護(hù)系統(tǒng)中的各種繼電器、斷路器能夠很好地識別漏電、短路、過負(fù)荷等原因引起的過電流或過電壓，及時的動作起到保護(hù)作用，對過

2、熱型電氣火災(zāi)能夠起到很好的預(yù)防。而由于電弧故障具有電流小、溫度高、持續(xù)時間短等特點，很難被線路中現(xiàn)有的保護(hù)繼電器和斷路器所識別。因此，對電弧故障進(jìn)行研究，找尋高效電弧故障檢測和識別方法，研發(fā)適合我國電氣特性的電弧故障斷路器具有重要意義。
　　由于國內(nèi)外的低壓配電環(huán)境不同，國外已經(jīng)成型的故障電弧檢測方法和檢測標(biāo)準(zhǔn)并不完全適合我們國內(nèi)。本論文以國內(nèi)低壓配電環(huán)境為基準(zhǔn)，對于電弧故障技術(shù)展開研究，根據(jù)UL1699標(biāo)準(zhǔn)搭建電弧故障實驗平臺，

3、采集典型負(fù)載實驗數(shù)據(jù)，利用MATLAB進(jìn)行仿真和分析，研究故障電弧的特性，提出改進(jìn)的故障電弧檢測技術(shù)方法，通過對電弧故障特征以及仿真結(jié)果的分析，提出檢測故障電弧的判據(jù)和方法，并在此基礎(chǔ)上研制了電弧故障斷路器。
　　本論文的重點在于對電弧故障檢測方法的分析和研究，以故障電弧電流高頻諧波含量較高為依據(jù)，提出了一種基于添加節(jié)點前奇抽取的小波變換電弧故障檢測方案。原始的小波變換在小波分解和重構(gòu)的過程中，會出現(xiàn)頻譜混疊的現(xiàn)象，大大降低了檢測

4、的準(zhǔn)確性。本論文在原始小波變換的基礎(chǔ)上，添加了節(jié)點前奇抽取，與偶抽取相結(jié)合，提出了一種基于添加節(jié)點前奇抽取的抗頻譜混疊的改進(jìn)小波變換算法，消除了頻譜混疊的現(xiàn)象。根據(jù)改進(jìn)小波變換算法制定串聯(lián)故障電弧檢測方法，基于此檢測方法，進(jìn)行故障電弧斷路器硬件設(shè)計和軟件設(shè)計，完成了故障電弧斷路器的最終設(shè)計。對于研制的故障電弧斷路器進(jìn)行了漏檢試驗和誤動作試驗，試驗結(jié)果表明本文研制的故障電弧斷路器能夠準(zhǔn)確檢測到線路的故障電弧，同時準(zhǔn)確的區(qū)分正常電弧和故障電