剩余電流式電氣火災(zāi)在線辨識技術(shù)的研究.pdf

1、電力事業(yè)的快速進(jìn)步，推動了工業(yè)的迅猛發(fā)展，也給人們的生活帶來了諸多便利。但工業(yè)用電量和家庭用電量的不斷上升，使得電氣火災(zāi)事故比例高居火災(zāi)事故總數(shù)的首位，且逐年劇增，給國家經(jīng)濟與人民財產(chǎn)造成慘重?fù)p失，嚴(yán)重危害人類自身安全。隱患險于明火,防范勝于救災(zāi)，安全大于生產(chǎn)，電氣火災(zāi)防控的重要性已經(jīng)被各級政府部門和相關(guān)管理機構(gòu)充分認(rèn)可。現(xiàn)有電氣火災(zāi)防控手段受環(huán)境影響大、可靠性不高、存在漏報和誤報、智能化程度低、不能和配電系統(tǒng)形成一個有機整體等缺陷。針

2、對這些現(xiàn)狀和背景，結(jié)合電力系統(tǒng)工作回路的實際情況和特點，本文提出了一種基于剩余電流的電氣火災(zāi)在線辨識方法，研究了其相關(guān)理論和工程實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)和具體手段，其主要工作、結(jié)論和成果如下所述。
　　研究了電氣火災(zāi)的概念、特點、危害及形成的原因，結(jié)合我國電氣火災(zāi)的嚴(yán)峻形勢和國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求分析了電氣火災(zāi)防控的必要性，指出現(xiàn)有電氣火災(zāi)防控方法的缺陷和不足，并對電氣火災(zāi)監(jiān)測技術(shù)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢進(jìn)行了分析。
　　研究了剩余電流的基本概

3、念和相關(guān)理論，分析了電力系統(tǒng)中正常運行和出現(xiàn)故障時剩余電流的變化規(guī)律，建立了電力接地電弧動態(tài)模型，并進(jìn)行了接地電弧模型的仿真研究，仿真結(jié)果驗證了接地電弧的高度非線性特征。
　　研究了傅立葉變換算法、數(shù)字濾波技術(shù)及趨勢提取和趨勢識別算法在線識別異常剩余電流的機理，分析比較了幾種算法在電氣火災(zāi)防控應(yīng)用方面的特性，仿真結(jié)果表明基于傅立葉變換算法的剩余電流電氣火災(zāi)防控技術(shù)具有優(yōu)良的精度和較高的可行性。
　　結(jié)合工程化和實用化思想，設(shè)

4、計、研制了一套以嵌入式微控制器為核心的剩余電流式電氣火災(zāi)在線辨識裝置及系統(tǒng)，編制相應(yīng)的控制算法程序和保護算法程序，實現(xiàn)對電力回路的控制和保護功能，同時利用工業(yè)組態(tài)軟件設(shè)計上位機監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計，采用GPRS和ZigBee無線通訊模塊，實現(xiàn)對電氣火災(zāi)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。
　　在實驗室內(nèi)采用JCD4060多功能精密測試電源對防控裝置的功能進(jìn)行了實驗驗證，實驗結(jié)果表明該裝置各路平均剩余電流實時檢測數(shù)據(jù)誤差不超過±3mA，異常剩余電流實時檢測數(shù)據(jù)誤差

5、不超過±2mA，平均剩余電流和異常剩余電流Id的保護動作定值誤差均不超過0.1％，保護動作時間誤差不超過50ms，測量精度高，保護功能完善、準(zhǔn)確;在國家消防電子產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心通過了報警性能試驗、監(jiān)控報警試驗、抗電磁干擾試驗以及振動和沖擊各項試驗，型式檢驗結(jié)果合格（編號:Dz201102002）;在實際項目中應(yīng)用在某學(xué)校新科研樓電力系統(tǒng)中，系統(tǒng)運行良好，網(wǎng)絡(luò)通信可靠，保持實時在線，具有良好的工程實用性。各項實驗結(jié)果表明:本文采用的基