多功能電機(jī)保護(hù)器設(shè)計(jì)及保護(hù)算法研究.pdf

1、電動(dòng)機(jī)作為各種生產(chǎn)機(jī)械的動(dòng)力設(shè)備，它已經(jīng)應(yīng)用到了國民經(jīng)濟(jì)的各行各業(yè)。而電動(dòng)機(jī)大多工作在高溫、高濕、多塵埃的惡劣環(huán)境下，容易出現(xiàn)堵轉(zhuǎn)、短路、斷相、漏電和過負(fù)荷等故障，從而導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)損壞甚至燒毀。因此，做好電動(dòng)機(jī)保護(hù)具有保證安全生產(chǎn)、減少國民經(jīng)濟(jì)損失等重要意義。
　　本文利用對(duì)稱分量法將A、B、C三相系統(tǒng)分解成相互獨(dú)立、且是對(duì)稱的正序、負(fù)序、零序的序分量系統(tǒng)。在此基礎(chǔ)上，詳細(xì)分析了序分量與過載、堵轉(zhuǎn)、欠載、三相不平衡、斷相、短路、接地

2、、相序等電動(dòng)機(jī)常見故障的關(guān)系，結(jié)合故障特征量（文中為序分量基波幅值）提取算法，建立了涵蓋以上各種故障的保護(hù)模型。
　　故障特征量提取算法的精度及時(shí)窗長度關(guān)系到整個(gè)保護(hù)裝置的動(dòng)作可靠性與實(shí)時(shí)性。本文采用軟件擴(kuò)展的方法將單周采樣點(diǎn)數(shù)擴(kuò)展為三周采樣點(diǎn)數(shù)，結(jié)合三周morlet小波算法求取故障特征量，達(dá)到了估計(jì)精度與采樣長度的雙重滿足。并對(duì)卡爾曼濾波算法進(jìn)行了改進(jìn)，即運(yùn)用sym4小波對(duì)基波分量估計(jì)值進(jìn)行分解重構(gòu)，利用高頻分量模極大值來檢測(cè)故

3、障信號(hào)，更新增益系數(shù)和誤差協(xié)方差矩陣，減少了卡爾曼濾波器的暫態(tài)時(shí)延，保證了保護(hù)裝置的動(dòng)作實(shí)時(shí)性與精確性。
　　最后，設(shè)計(jì)了以C8051F021為核心的保護(hù)裝置硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)。硬件系統(tǒng)主要進(jìn)行了數(shù)據(jù)采集模塊、人機(jī)接口模塊、繼電輸出模塊和通信模塊的設(shè)計(jì)。軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括了初始化子程序模塊、數(shù)據(jù)采集程序設(shè)計(jì)、特征量求取程序設(shè)計(jì)、故障判別及保護(hù)模塊、人機(jī)接口程序模塊等模塊的設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)表明，本保護(hù)器在可靠性、快速性、準(zhǔn)確性都達(dá)到了要求，