低压电弧故障检测方法研究

发布时间：2017-10-14 22:28

  本文关键词：低压电弧故障检测方法研究

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【摘要】：据统计近年来电气火灾发生比例呈上升趋势,其中由电弧故障导致的电气火灾发生频繁,给人们的生命财产造成巨大危害,因此研发并推广针对电弧故障的低压保护装置已成为低压电器行业迫在眉睫的事情。电弧故障的检测是电弧故障保护的灵魂,其方法可靠性直接关系到保护装置的保护效果。如果将电弧比作信号转换器,输入的是电压、电流信号,输出的则是声、光、热以及电磁辐射等信号。基于电弧输出信号的检测方法主要应用于开关柜等固定场所,对于线路电弧故障的检测,当前的研究大多集中在电压、电流信号的辨别上。然而串联电弧故障的故障电流波形受负载阻抗影响较大,特别是某些电子设备的正常工作电流与阻性设备电弧电流波形相似度很大,极大地干扰了电弧故障的检测。本课题以提高串联电弧故障检测的可靠性为目的,对低压串联电弧故障检测方法进行研究。首先对现有电弧故障实验平台进行了改进,用弧光信号标示采集数据的电弧区间,从数据源角度提高了检测方法分析的可靠性;进而参照相关标准设计了实验方案,根据实验数据分析了负载类型和弧隙间距对电流和负载端电压波形特征的影响,并就电器插拔操作、启动过程、间歇性故障等非电弧原因造成的电压电流变化也做了一定的分析;通过对电流和负载端电压波形特征的分析,研究了基于电流随机性的串联电弧故障检测方法,在差值法提取信号基础上,提出用小波去噪置零方法处理后的信号周期均值作为电弧检测特征量,分析结果表明该方法具有一定的可行性;而后,根据负载端电压的周期均值在电弧前后离散程度不同这一特征,提出了一种基于负载端电压周期均值标准差的检测方法,并用实验数据对检测效果进行了分析;论文最后总结了课题所做工作,并就串联电弧故障检测方法的改进完善给出了一些建议。
【关键词】：串联电弧故障 检测方法 弧光标示 周期均值标准差 弧隙间距
【学位授予单位】：河北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM52
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-21
• 1.1 研究背景及意义9-14
• 1.2 国内外研究现状14-19
• 1.2.1 检测相关标准14-16
• 1.2.2 检测信号类型与诊断算法16-18
• 1.2.3 相关产品18-19
• 1.3 本文主要工作19-20
• 1.4 本章小结20-21
• 第二章 低压电弧故障分析21-29
• 2.1 电弧的基本理论21-22
• 2.2 电弧分类及产生机理22-25
• 2.3 交流电弧伏安特性25-26
• 2.4 低压串联电弧故障检测分析26-28
• 2.5 本章小结28-29
• 第三章 串联电弧故障实验29-37
• 3.1 串联电弧故障实验平台的改进29-33
• 3.1.1 实验平台结构29-30
• 3.1.2 电弧发生器30
• 3.1.3 数据采集部分30-31
• 3.1.4 串联电弧故障实验平台改进效果31-33
• 3.2 串联电弧故障实验方案33-35
• 3.2.1 实验项目33-34
• 3.2.2 实验方法34-35
• 3.3 本章小节35-37
• 第四章 电弧电流和负载端电压波形特征分析37-51
• 4.1 负载类型对电弧电流和负载端电压波形特征的影响37-43
• 4.2 弧隙间距对电弧电流和负载端电压波形的影响43-47
• 4.3 电器插拔以及间歇性故障对电压电流波形的影响47-49
• 4.4 本章小结49-51
• 第五章 基于电流波形变化的检测方法分析51-63
• 5.1 电弧故障电流的随机不稳定特征提取51-53
• 5.2 电弧检测特征量的选取53-54
• 5.3 电弧故障诊断算法54
• 5.4 实验数据分析54-61
• 5.5 本章小结61-63
• 第六章 基于负载端电压波形变化的检测方法分析63-73
• 6.1 负载端电压的特征提取63-68
• 6.1.1 随机不稳定特征63-64
• 6.1.2 前后半周不对称特征64-65
• 6.1.3 波形畸变特征65-66
• 6.1.4 频谱特征66-68
• 6.2 基于均值标准差的检测方法68-72
• 6.2.1 标准差计算周期数及归一化68
• 6.2.2 不同情形下的标准差分析结果68-71
• 6.2.3 电弧故障的诊断71-72
• 6.3 本章小结72-73
• 第七章 结论73-75
• 参考文献75-79
• 在校期间取得的科研成果79-81
• 致谢81

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 卢其威;巫海东;王肃珂;孔德煜;;基于差值均方根法的故障电弧检测的研究[J];低压电器;2013年01期

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本文编号：1033531