相控开关早期故障检测与过零预测方法研究

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1、研究与开发相控开关的早期故障检测及过零预测方法研究吴巧玲缪希仁许火炬郭谋发(福州大学电气工程及其自动化学院，福州350108)摘要本文分析了相控开断技术的意义和难点，简要介绍了短路电流过零点预测现状。将短路故障早期检测技术弓l入高压断路器短路故障分断，采用小波变换第四尺度小波分量作为短路故障特征量，通过建立动模实验室模型仿真验证其对中压线路短路故障早期检测可行性，仿真表明在400ps后即可判断短路故障。在此基础上，针对相控开断技术中短路电流过零点预测的需求，本文提出故障早期检测的短路电流等比直流分量递推的故障电流预测算法，在故障早期检测出故障后，使用约半个周波的采样时间后实现电流过零点预

2、测，通过Matlab对0。～180。故障初相角及含有谐波和噪声的故障信号进行仿真，结果表明过零点误差在小于0．5ms，满足相控开断技术的需求。最后，采用Compact．RIO测控系统经动模实验室实验验证了早期检测及其过零预测的快速性和有效性对绝缘油老化引起的一起高压电缆终端故障进行了深入的分析，结合可能造成终端内绝缘油老化的原因，提出了相应。关键词：早期检测；相控开断；过零预测；短路故障ResearchonPhaseSwitchEarlyFaultDetectionandZeroPredictionMethodWuQiaolingMiaoXirenXuHuojuGuo咖(Collegeo

3、fElectricalEngineeringandAutomation，FuzhouUniversity，Fuzhou350108)AbstractThispaperanalyzesthesignificanceandthedificultofcontrolledinterruptiontechnology．Itbrieflyintroducesthestatusquoofzero—crosspointoffaultcurrent．Earlyfaultdetectionisappliedintohighvoltagecircuitbreaker，beingcharacterizedbyt

4、hefourthdimensioncomponentofwavelettransform，thoughtheestablishmentsofdynamicmodellaboratorysimulationverifythefeasibilityofearlyfaultdetectionformediumvoltagelines．Thesimulationshowsshort-circuitfaultscanbedetectedin400ps．Onbasically，accordingtothenecessaryinthecontrolledfaultcurrentinterruption

5、topredictthezero—crosspointoffaultcurrent，aageometricdccomponentrecursionfaultcurrentpredictionalgorithmisputforwardbasedontheearlyfaultdetection．Aftertheearlyfaultdetecting，zero—crosspointswillbepredictedinabouthalfacycleofsamplingtime．Thoughthesimulationonfaultinitialanglevariedfrom0。to180。ands

6、ignalcontainedharmonicandnoiseonMatlab，theresultsshowthatthezero·crosspointerrorislessthan0．5ms，meetingtheneedsofcontrolledinterruptiontechnology．Finally,Compact—RIOmeasurementandcontrolsystemverifiedthequicknessandtheeffectivenessofearlydetectionandzeropredictionviadynamicmodellaboratoryexperime

7、nts．Keywords-earlydetection；controlledinterruption；zero-crosspointprediction；short-circuitfaults随着电力系统高电压、大容量的发展，断路器位控制(controlledfaultinterruption，CFI)实现开关分断的故障短路电流幅值不断增加，采用断路器相主触头在零电流时分断是当前智能化开关分断故障24f电曩置l技7lt2016年第7