过负荷电流对剩余电流保护特性影响的研究

作     者：任伯飞 

作者单位：河北工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李奎

授予年度：2015年

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

主      题：假剩余电流 误动作 电流互感器 有限元分析 仿真 

摘      要：剩余电流保护器作为剩余电流保护技术的重要应用,被广泛用在低压配电网络中来防止电气相关事故的发生。剩余电流保护器能否可靠工作成为剩余电流保护技术研究中的重点。根据国际相关标准规定,剩余电流保护器在任何条件下不应误动作。在过负荷情况下,大负载电流经常使剩余电流保护器误动作。在众多可能引起误动作的因素中,假剩余电流是重要因素之一。论文对假剩余电流进行了明确的定义。在分析剩余电流互感器输出信号特点的基础上设计了小信号采集放大电路,设计的放大电路能够有效防止电磁干扰并能抑制自身噪声干扰。对电流互感器与负荷导体间的夹角与假剩余电流的关系进行了研究。从理论上分析出磁芯卷绕结构造成的磁不平衡是假剩余电流产生的一个重要原因。利用计算机对电流互感器磁芯卷绕结构进行建模并对负荷导体与互感器间不同夹角对假剩余电流的影响进行了仿真。然后通过做试验对不同互感器与一次侧负荷导体夹角下的假剩余电流进行了测量。仿真与试验结果及理论一致。磁芯卷绕结构会造成假剩余电流的产生并且互感器与负荷导体间的夹角对假剩余电流的大小有直接的影响。对假剩余电流与电流互感器二次绕组均匀度的关系进行了理论和试验研究。理论和试验结果一致。互感器二次绕组是否均匀缠绕会严重影响假剩余电流的大小。最后,提出了利用磁屏蔽罩和比例制动来减少假剩余电流造成的误动作,并通过试验验证了磁屏蔽罩能够有效减小假剩余电流。