低压电弧故障检测方法研究

《低压电弧故障检测方法研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号：TM561密级：UDC：621.3编号：201221401088河北工业大学硕士学位论文低压电弧故障检测方法研究论文作者：张晓亮学生类别：全日制学科门类：工学学科专业：电气工程指导教师：张冠英职称：副教授ThesisSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofElectricalEngineeringResearchonDetectionMethodforArcFaultinLowVoltageSystembyZhang

2、XiaoliangSupervisor:ZhangGuanyingDecember2014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

3、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

4、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

5、建议。关键字：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IABSTRACTAccordingtostatistics,theoccurrenceofelectricalfiresisontheriseinrecentyears.Theelectricalfirescausedbyarcfaultoccurfrequently,whichcandogreatharmtopeople'slivesandproperty.Sothedevelopmentandpromotionoflowvolta

6、geprotectivedevicesforarcfaultareextremelyurgentintheelectricalindustries.Arcfaultdetectionisthesoulofarcfaultprotection,becausethereliabilityofdetectionmethodscandirectlydeterminetheeffectoftheprotection.Ifthearcwastakenassignalconverter,theinputsarev

7、oltageandcurrentsignals,theoutputsarethesound,light,heat,electromagneticradiationandothersignals.Thereforemultipledetectionmethodscanbegottenbasedontheinputandoutputsignals.However,themethodsbasedonoutputsignalsaremoresuitableforfixedsituationssuchassw

8、itchcabinet,andwhendetectingarcfaultinwires,mostlydetectionmethodsconcentrateonvoltageandcurrentsignals.Therearestillchallengesforseriesarcfaultdetection,becausethefaultcurrentwaveforminseriesarcfaultishighlyaffectedbytheloadimpedance,e