故障電弧的識(shí)別及防護(hù)方法的研究.pdf

1、隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，人們對(duì)于生活質(zhì)量的要求越來(lái)越高，其中對(duì)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(duì)人們生活的危害日益嚴(yán)重。過(guò)熱型和電弧型是傳統(tǒng)意義上電器火災(zāi)的兩種類(lèi)型，主要是由于漏電、短路、過(guò)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(shí)別漏電、短路、過(guò)負(fù)荷等原因引起的過(guò)電流或過(guò)電壓，及時(shí)的動(dòng)作起到保護(hù)作用，對(duì)過(guò)

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(shí)間短等特點(diǎn)，很難被線路中現(xiàn)有的保護(hù)繼電器和斷路器所識(shí)別。因此，對(duì)電弧故障進(jìn)行研究，找尋高效電弧故障檢測(cè)和識(shí)別方法，研發(fā)適合我國(guó)電氣特性的電弧故障斷路器具有重要意義。
　　由于國(guó)內(nèi)外的低壓配電環(huán)境不同，國(guó)外已經(jīng)成型的故障電弧檢測(cè)方法和檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)并不完全適合我們國(guó)內(nèi)。本論文以國(guó)內(nèi)低壓配電環(huán)境為基準(zhǔn)，對(duì)于電弧故障技術(shù)展開(kāi)研究，根據(jù)UL1699標(biāo)準(zhǔn)搭建電弧故障實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，

3、采集典型負(fù)載實(shí)驗(yàn)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(cè)技術(shù)方法，通過(guò)對(duì)電弧故障特征以及仿真結(jié)果的分析，提出檢測(cè)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(diǎn)在于對(duì)電弧故障檢測(cè)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(diǎn)前奇抽取的小波變換電弧故障檢測(cè)方案。原始的小波變換在小波分解和重構(gòu)的過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)頻譜混疊的現(xiàn)象，大大降低了檢測(cè)

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(diǎn)前奇抽取，與偶抽取相結(jié)合，提出了一種基于添加節(jié)點(diǎn)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(cè)方法，基于此檢測(cè)方法，進(jìn)行故障電弧斷路器硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)，完成了故障電弧斷路器的最終設(shè)計(jì)。對(duì)于研制的故障電弧斷路器進(jìn)行了漏檢試驗(yàn)和誤動(dòng)作試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明本文研制的故障電弧斷路器能夠準(zhǔn)確檢測(cè)到線路的故障電弧，同時(shí)準(zhǔn)確的區(qū)分正常電弧和故障電