基于突变理论信息融合的故障电弧检测方法.pdf

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1、第28卷第5期电力系统及其自动化学报Vo1．28No．52016年5月ProceedingsoftheCSU—EPSAMav2016基于突变理论信息融合的故障电弧检测方法董爱华，孔林娟，杜静静(河南理工大学电气工程与自动化学院，焦作454000)摘要：根据故障电弧产生时电流波形发生突变的特征，提出运用突变理论信息融合算法对低压开关柜(箱)内故障电弧检测的方案。通过积分、均方根运算，小波分析和频谱分析对电流时域、时频域和频域特征进行提取。采用积分值变化系数、相邻周期均方根值、高频变化系数和3次谐波分量变化量4个特征量表征电流突变，根据突变原理建立故障电弧判别模型，对

2、特征量信息融合求出故障电弧判别指标。结果表明，电弧故障前后2个周期电流特征量及故障电弧判别指标相比正常运行时明显增大，通过设定阈值和多次检测能有效判别不同负载类型电弧故障及区分负载改变电流，有很好的泛化性和鲁棒性。关键词：故障电弧；突变理论；高频系数；谐波分量中图分类号：TM501．2文献标志码：A文章编号：1003．8930(2016)050035．06DOI：10．3969~．issn．1003—8930．2016．05．006Arc—faultDetectionMethodBasedonInformationFusionofCatastropheTheory

3、DONGAihua，KONGLinjuan，DUJingjing(CollegeofElectricalEngineeringandAutomation，HenanPolytechnicUniversity，Jiaozuo454000，China)Abstraet：AccordingtothemutationofcurrentwaveforiBwhenarc-fauhoccured，adetectionmethodforlow—voltageswitchgear(box)arcfaultbasedoninformationfusionofcatastropheth

4、eoryemploedwasproposed．Integration，rootmeansquare(RMS)formula，waveletanalysisandspectrumanalysisareusedtoextractfeaturesofcurrentintimedo．main，time—requencydomainand~equencydomain．Atthisprocess，fourcharacteristicswhicharevariationcoefficientoftheintegralvalue，RMSbetweentwoadjacentcycl

5、escurrents，variationcoefficientofhigh_frequencycoefficientsandthirdharmoniccomponentvariationweredefinedtoindicatetheamountofmutation．Theyweretakenforinformationfu—sionbyestablishingtheevaluationmodelofarcfauhbasedonmutationprincipletoobtainarcfaultevaluationindex．Theresultsshowthatth

6、echaracteristicsandevaluationindexoftwocyclescurentbeforeandafterarcfaultoccurredaresignificantlyincreasedcomparedtonormaloperation，whichcaneffectivelydistinguishfaultarCanddifferentiatethecurrentwhentheloadchangeswithgoodgeneralizationandrobustness．Keywords：arc-fault；catastrophetheor

7、y；high—frequencycoefficient；harmoniccomponent在电力系统中，低压开关柜(箱)一方面起着通见的异常现象之一r-。据有关资料统计，由配电柜断电力负荷的作用，另一方面具有切除故障线路、(箱)异常电弧引发的电气火灾占有相当大的比例，保护电网及电气设备安全运行的功能。但由于开并且还有继续增大的趋势口1。而串联型电弧电流有关触头、连接点等部位氧化、松动、过载和压力弹簧效值往往小于保护装置设定值，保护装置不动作。老化等原因将引起接触不良，接触电阻变大，容易因此，对低压串联电弧特征进行分析、研究，并采用产生局部放电形成电火花和电弧，如不

8、及时检修或