基于弧聲的故障電弧預(yù)測預(yù)警保護(hù)技術(shù)研究.pdf

1、開關(guān)柜內(nèi)部故障電弧是配電系統(tǒng)中一種非常嚴(yán)重的故障，故障電弧一旦產(chǎn)生，將會通過各種效應(yīng)釋放巨大的聲、光、電、熱等能量，輕則使母線燒毀、開關(guān)設(shè)備報廢、變壓器損壞；重則引起燃燒爆炸，危及人身安全，造成重大的社會經(jīng)濟(jì)問題，因此研究故障電弧的早期探測方法，降低故障電弧產(chǎn)生的危害和機(jī)率，具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義。 總結(jié)了故障電弧的研究現(xiàn)狀，介紹了故障電弧的各種探測方法，指出了故障電弧早期預(yù)測預(yù)警方法、探測智能化、集成化是未來故障電弧探測研究領(lǐng)域的

2、發(fā)展趨勢；建立故障電弧探測試驗平臺，進(jìn)行了不同試驗條件下的高壓放電試驗。試驗研究表明，以電弧聲作為故障電弧的早期探測狀態(tài)參量具有可行性。 將非線性混沌和分形理論運(yùn)用到故障電弧的特征信息提取之中。建立了基于Duffing-Homels混沌振子的故障電弧聲檢測系統(tǒng)，通過Lvapunov指數(shù)確定系統(tǒng)的運(yùn)動狀態(tài)，進(jìn)而提取故障電弧產(chǎn)生的特征頻率信息；以分形理論為基礎(chǔ)，研究分析了在弧聲產(chǎn)生和發(fā)展過程中聲音信號關(guān)聯(lián)維數(shù)的變化：在電弧聲信號產(chǎn)生

3、前，聲音信號的關(guān)聯(lián)維數(shù)小于4.0，在電弧聲信號產(chǎn)生以后聲音信號的關(guān)聯(lián)維數(shù)大于4.0。提出了基于故障電弧產(chǎn)生之前的弧聲信號關(guān)聯(lián)維數(shù)的預(yù)測預(yù)警保護(hù)思路，并研制了相應(yīng)的預(yù)警預(yù)測保護(hù)系統(tǒng)。 利用故障電弧產(chǎn)生之前的弧聲信號進(jìn)行預(yù)測預(yù)警，將傳統(tǒng)的故障電弧被動檢測保護(hù)系統(tǒng)改進(jìn)為主動的早期預(yù)測預(yù)警系統(tǒng)；采用弧光和電流雙判據(jù)的探測方法，對兩路信號進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、判斷，滿足電弧放電特征時，發(fā)出脫扣信號，啟動故障電弧保護(hù)，斷開控制斷路器分閘的繼電器，保