故障电弧检测装置的研究

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1、分类号：__TM562___UDC：_621.3__学号：15451186192密级：公开温州大学硕士学位论文故障电弧检测装置的研究作者姓名：于坤学科、专业：计算机应用技术研究方向：电器智能化指导教师：吴桂初（教授）完成日期：2018年5月26日温州大学学位委II温州大学学位论文独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得温州大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我

2、一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。论文作者签名：日期：年月日温州大学学位论文使用授权声明本人完全了解温州大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权温州大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本人在导师指导下完成的论文成果，知识产权归属温州大学。保密论文在解密后遵守此规定。论文作者签名：导师签名：日期：年月日日期：年月日I

3、I故障电弧检测装置的研究摘要随着我国工业和经济的飞速发展，电网规模不断扩大，在工业、商业中的用电量和居民日常生活用电量也越来越大，用电安全方面的问题日益受到人们的重视。电气火灾对人身安全及财产损失所带来的巨大影响不容忽视。而配电线路上的电弧故障是引发电气火灾的主要原因。插拔电器的触头松动、线路绝缘层老化破损或触头接触不良都会导致电弧故障的发生。传统的低压保护电器都是以过电流和漏电流为保护对象，它们无法检测出配电线路上的串联电弧故障，已经不符合未来低压配电系统的发展需求。因此，对于研究低压配电线路中的电弧故障、设计电弧故障保护电

4、器（AFDD）具有非常重要的意义。本课题以低压串联电弧故障为主要研究对象，根据相关标准中对各种电器负载的要求配置电路，进行故障电弧的模拟实验，以获取电器负载在正常工作下和产生电弧故障时电流信号。并对信号进行对比分析，提取电弧波形的特征值。本文根据最新发布的AFDD国家标准，设计出四种配置电路，搭配7种屏蔽负载进行实验。在获得详尽时域和频域数据的基础上对电弧故障检测算法展开研究。先后比较了时域和频域的检测方法在故障电弧识别方面的效果。实验数据表明仅仅依靠单一的方法很难有效识I别标准中的7类负载电弧故障，为此提出了时域和频域相结合

5、的判别方法，以实现对线路终端7种电器负载的电弧故障识别。以STM32F407控制器为核心，设计信号的采集和放大电路，采用时域和频域量化比较的方法，设计制作低压串联电弧故障检测装置。关键字：电弧故障，电弧故障检测装置，时域检测，傅里叶变换，特征量IIRESEARCHONARCFAULTDETECTIONDEVICEAbstractWiththerapiddevelopmentofindustryandeconomyinChina,thescaleofpowergridisexpanding,andtheconsumptionof

6、electricityanddailylifeisincreasing.Electricalfirecannotbeignoredasahugehiddendangerinlifesafetyandpropertyloss.Thearcfaultonthedistributionlineisoneofthemostimportantcausesoftheelectricfire.Arcfaultsarecausedbythelooseningofthecontactsoftheplug,theagingoftheinsulat

7、ionlayerofthelineorthecontactofcontactwiththecontact.Traditionallowvoltageprotectivedevicesareallprotectedbyovercurrentandleakagecurrent.Theseproductsdonotmeetthefuturedevelopmentrequestforlow-voltagedistributionsystem,andcan’tdetectseriesarcingfaultsonsingle-phased

8、istributionlines.Therefore,itisveryimportantfortheresearchofarcfaultprotectionelectricalapparatus(AFDD).Thissubjecttakeslowvoltageseriesar