基于周波分析法的串联型故障电弧诊断技术.pdf

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1、研究与开发基于周波分析法的串联型故障电弧诊断技术朱森孙鹏(沈阳工业大学特种电机与高压电器实验室，沈阳110870)摘要为了研究串联型故障电弧的特性，快速检测出电力线路中发生的电弧故障，及时切断故障线路，笔者提出一种利用周波分析法速检测故障电弧的诊断方法。根据电力线路发生串联故障电弧时，线路电流的周波有不规则特点，通过该方法计算相邻电流周波间的差异值并提取畸变信号，从而判断电力线路中是否存在故障电弧。本文对不同类型典型负载进行故障模拟实验，对故障电弧实验数据进行收集分析，验证了该方法的有效性和可靠性。关键词：故障电弧；波形分析；实时诊断；故障识别TheS

2、eriesFaultArcDetectionMethodbasedonCycleAnalysisZhuSenSunPeng(SpecialMotorandHighApparatusLaboratory,ShenyangUniversityofTechnology，Shenyang110870)AbstractInordertoanalysisandresearchthecharacteristicsofseriesfaultarcanddetectthefaultarcoccurringinpowerlineinafastwayaswellascuto

3、fthefaultlineimmediately，theauthorputsforwardadiagnosticapproachwhichtakesuseofcycleanalysistodetectthefaultarcsinahigh-speed．Dependingontherandomcharacteristicsofcurrentcyclewhenseriesfaultarcappearsinelectricalequipmentorinthepowercircuit，thefaultingarcscanbeestimatedbycalcula

4、tingthedifferencevaluebetweenadjacentcurrentcyclesandpickingupthedistortionsigna1．Alargenumberofexperimentsunderdifferentloadconditionsdemonstratethatmethodhavegooddiagnosticperformance，inaddition，itissimpleandeasytoimplement．Inshort，itisafastandeffectivemethodfordiagnosisofseri

5、esarc．Keywords：faultarc；cycleanalysis；rapiddiagnosis；faultidentification随着居民用电量的不断增长，用电设备也随之1基于周波分析法理论的故障电弧诊断方增加，电力系统的构成呈现出复杂化的特征，故障法介绍的多发性也是带来的重要后果之一。由此产生的电气火灾也成为不容忽视的问题。发生故障电弧时，由于线路电流相对较小，产国内外学者对故障电弧特性，提出两类诊断方生的故障电弧电流也很小，故障的隐蔽性比较强【4】。法：①通过对电流的波形来判断线路中是否存在故类似于断路器等传统的电路保护设备，对检测电

6、流障电弧。即通过故障电弧电流发生时电力线路中是数值大小是否超标来判别线路故障，但是缺陷不能否存在的突变点来检测故障的特征量作为判断依据J；判别是否发生故障电弧，进而对线路进行保护动作。②针对发生故障电弧时伴随的非电量作为判断依为了判断线路中是否发生故障电弧，一般对电据。目前主要使用传感器对故障电弧的电磁效应和力线路中的电流信号进行采集。当发生电弧时，电物理效应特征进行检测。但是在实际应用场合，由力线路中的电流波形由于受到故障电弧的影响而发于无法定位故障电弧发生的位置，而且传感器造价生畸变，过零点附近一般会发生“平肩”或者等现成本过高成为该方法的局限_2

7、。J。象[5]，因此，本文提取发生电弧时的电流信号，然46I嚎'技术2016tg~g2研究与开发后通过周波分析法来判断线路是否发生故障电弧。3实验与分析周波分析法是分析电流信号一个周期，对相邻本文通过实验平台来模拟故障电弧的发生过周波同一位置的采样点进行差值比较。为了区分故程，在研究中主要针对串联型故障电弧模拟实验，障电弧和随机干扰，本文选取三个相邻的周波进行如图1所示，圆柱形的静触头制作材料为铜，起到分析[6】。通过该方法检测故障电弧有较高的实时性固定电极的作用；尖端形的动触头制作材料为石墨和有效性且对硬件要求小。电极，在不同的典型负载下通过该实验平

8、台装置进2周波分析法原理行故障电弧模拟实验。由于串联型故障电弧保护电器对实时性和快速电墼侧性有