基于弧聲的故障電弧預測預警保護技術研究.pdf

1、開關柜內部故障電弧是配電系統(tǒng)中一種非常嚴重的故障，故障電弧一旦產生，將會通過各種效應釋放巨大的聲、光、電、熱等能量，輕則使母線燒毀、開關設備報廢、變壓器損壞；重則引起燃燒爆炸，危及人身安全，造成重大的社會經濟問題，因此研究故障電弧的早期探測方法，降低故障電弧產生的危害和機率，具有深遠的現實意義。 總結了故障電弧的研究現狀，介紹了故障電弧的各種探測方法，指出了故障電弧早期預測預警方法、探測智能化、集成化是未來故障電弧探測研究領域的

2、發(fā)展趨勢；建立故障電弧探測試驗平臺，進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指數確定系統(tǒng)的運動狀態(tài)，進而提取故障電弧產生的特征頻率信息；以分形理論為基礎，研究分析了在弧聲產生和發(fā)展過程中聲音信號關聯(lián)維數的變化：在電弧聲信號產生

3、前，聲音信號的關聯(lián)維數小于4.0，在電弧聲信號產生以后聲音信號的關聯(lián)維數大于4.0。提出了基于故障電弧產生之前的弧聲信號關聯(lián)維數的預測預警保護思路，并研制了相應的預警預測保護系統(tǒng)。 利用故障電弧產生之前的弧聲信號進行預測預警，將傳統(tǒng)的故障電弧被動檢測保護系統(tǒng)改進為主動的早期預測預警系統(tǒng)；采用弧光和電流雙判據的探測方法，對兩路信號進行數據處理、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，斷開控制斷路器分閘的繼電器，保