基于一次暫態(tài)信號的斷路器開斷燃弧時間檢測技術.pdf

1、高壓斷路器在電網(wǎng)中起控制和保護作用,是電力系統(tǒng)中重要的電力設備之一.由于斷路器的品種多、數(shù)量大,定期檢修制度往往給正常運行帶來事故隱患,而且一旦發(fā)生故障造成的損失巨大.因此必須對高壓斷路器進行在線監(jiān)測,實時檢測斷路器的各種重要參數(shù),為設備的狀態(tài)檢修提供依據(jù).高壓斷路器的監(jiān)測項目很多,其中開斷燃弧時間作為反映斷路器開斷性能的重要參數(shù),是監(jiān)測的重點.但是目前對開斷燃弧時間的檢測主要是通過附加裝置或獨立的系統(tǒng)來實現(xiàn)的,而且存在實時性不高、操作

2、復雜和易受干擾等缺點.本文根據(jù)斷路器開斷時開關電弧對線路中暫態(tài)信號的影響,提出了兩種開斷燃弧時間的在線檢測技術:暫態(tài)電流法和暫態(tài)阻抗法.暫態(tài)電流法:利用線路故障后的部分故障線路的電流錄波數(shù)據(jù)進行擬合,預測擬合數(shù)據(jù)之后的電流數(shù)據(jù),然后與實際錄波數(shù)據(jù)比較,利用畸變量來確定燃弧初始時間點.暫態(tài)阻抗法:利用線路故障后的部分電壓和電流錄波數(shù)據(jù),再經(jīng)過三倍工頻低通濾波后用微分方程法求出阻抗,然后擬合比較利用畸變量確定燃弧初始點.燃弧初始點與過零熄弧

3、點之間的時間差,即為燃弧時間.本文對提出方法的可行性和有效性進行了充分的論證.首先對斷路器開斷的物理過程進行了詳細的分析,總結了斷路器開斷過程中的一些物理特征:在開斷過程中電流要發(fā)生畸變;觸頭分離初電流呈漸變過程,但是只要存在電弧電阻,電流就不會按照正弦規(guī)律變化,電弧電流的實際過零點要早于自然過零點等;其次,對所提出的兩種燃弧時間的檢測方法的基本原理和實現(xiàn)方案進行了詳細的闡述和論證.最后,利用EMTP和Matlab對斷路器開斷電路模型進