故障電弧的識別及防護方法的研究.pdf

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

2、熱型電氣火災能夠起到很好的預防。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)有的保護繼電器和斷路器所識別。因此，對電弧故障進行研究，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準并不完全適合我們國內。本論文以國內低壓配電環(huán)境為基準，對于電弧故障技術展開研究，根據(jù)UL1699標準搭建電弧故障實驗平臺，

3、采集典型負載實驗數(shù)據(jù)，利用MATLAB進行仿真和分析，研究故障電弧的特性，提出改進的故障電弧檢測技術方法，通過對電弧故障特征以及仿真結果的分析，提出檢測故障電弧的判據(jù)和方法，并在此基礎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、的準確性。本論文在原始小波變換的基礎上，添加了節(jié)點前奇抽取，與偶抽取相結合，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小波變換算法，消除了頻譜混疊的現(xiàn)象。根據(jù)改進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，進行故障電弧斷路器硬件設計和軟件設計，完成了故障電弧斷路器的最終設計。對于研制的故障電弧斷路器進行了漏檢試驗和誤動作試驗，試驗結果表明本文研制的故障電弧斷路器能夠準確檢測到線路的故障電弧，同時準確的區(qū)分正常電弧和故障電