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基于HHT的低压交流故障电弧检测方法研究

电器与能效管理技术 2015年第21期 1-7,17页

作者：汪洋堃张峰张士文杨光上海交通大学电子信息与电气工程学院上海200240

为了克服现有低压交流串联故障电弧检测算法中,需要线下训练样本仅适用于特定条件下负载的缺点,找到一种多负载适用、运行可靠、便于嵌入式系统执行的检测算法,提出了基于特征模态分量半周期能量差异的检测算法。用EMD分析提取正常电弧... 详细信息

为了克服现有低压交流串联故障电弧检测算法中,需要线下训练样本仅适用于特定条件下负载的缺点,找到一种多负载适用、运行可靠、便于嵌入式系统执行的检测算法,提出了基于特征模态分量半周期能量差异的检测算法。用EMD分析提取正常电弧和故障电弧电流特征分量,经Hilbert变换得到特征分量的瞬时幅值分布,通过特征IMF的半周期能量与参考值的相对大小差异,构造故障识别标志量,实现故障电弧的判断。采集不同类型负载电流数据进行仿真,结果说明了方法的有效性、通用性。

关键词：低压故障电弧固有模态函数 Hilbert变换检测方法

基于磁流体动力学仿真的低压交流串联故障电弧致火风险研究

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电工技术学报 2024年

作者：盛德杰王尧邢云琪于敬涛包志舟河北工业大学省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室人民电器集团有限公司

低压供配电系统直接与用户相连，庞大且复杂的结构导致其维护检修欠缺，是电气火灾的重灾区。低压交流串联故障电弧具有负阻特性，传统继电保护难以检测，其可在短时间内产生高温，引发火灾速度极快。因此，本文搭建交流故障电弧致火风... 详细信息

低压供配电系统直接与用户相连，庞大且复杂的结构导致其维护检修欠缺，是电气火灾的重灾区。低压交流串联故障电弧具有负阻特性，传统继电保护难以检测，其可在短时间内产生高温，引发火灾速度极快。因此，本文搭建交流故障电弧致火风险实验平台，分析交流故障电弧物理特性；构建磁流体动力学故障电弧仿真模型，研究电弧起始阶段和稳定阶段下的温度发展过程和影响因素，并结合现有标准分析了规定动作时间范围内的故障电弧潜在危害。最后通过实验验证了仿真模型在电弧最高温度、周围温度以及电极温度上的可靠性，并直观展示了小电流故障电弧的危害性。本文研究表明，交流故障电弧温度随电流瞬时值呈周期性发展，电流等级和弧隙距离是主要影响因素，其中电流等级起决定作用。32A电流等级以下电弧最高温度随电流值近似呈线性增长，32A以上增速明显放缓。1A及2A小电流等级下故障电弧也具备引燃能力，适当的安全距离和严格的切除时间是限制故障电弧致火风险的有效手段。

关键词：低压故障电弧串联电弧磁流体动力学仿真电气火灾电弧致火风险

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阻性负载交流故障电弧放电能量研究

消防科学与技术 2023年第6期42卷 752-757页

作者：蒋慧灵白嘎力邓青朗喆北京科技大学金属冶炼重大事故防控技术支撑基地北京100083 北京科技大学大安全科学研究院北京100083 北京科技大学土木与资源工程学院北京100083

为计算阻性负载电路交流故障电弧放电能量,搭建低压交流故障电弧试验平台,在不同电阻大小条件下,采集电弧电压与电流,并分析交流电弧特性,利用能量守恒定律计算半工频周期电弧放电能量,讨论电路电阻与半工频周期电弧电气参量和放电能量... 详细信息

为计算阻性负载电路交流故障电弧放电能量,搭建低压交流故障电弧试验平台,在不同电阻大小条件下,采集电弧电压与电流,并分析交流电弧特性,利用能量守恒定律计算半工频周期电弧放电能量,讨论电路电阻与半工频周期电弧电气参量和放电能量大小的关系。研究表明:随电路电阻变大,单位电弧的等效电阻变大、有效电流变小、放电能量变小;稳定燃弧单位电弧有效电流大于不稳定燃弧单位电弧有效电流,其等效电阻和放电能量相反。最后得出电路电阻与单位电弧放电能量的函数关系式,从而评估其引燃易燃易爆气体或液体蒸气的能力。

关键词：阻性负载低压故障电弧半工频周期电弧放电能量

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基于小波变换和SVM算法的故障电弧检测

光源与照明 2021年第8期 49-51页

作者：郭天成王一彬许虹剑中建八局第二建设有限公司山东济南264500

文章利用220 V工频电源搭建故障电弧试验平台,实现人为的故障电弧触发,并通过不同性质负载试验得到不同负载下的电弧电流电压波形。在此基础上,使用小波分析和熵理论结合的方法对电弧特征进行分析,使用支持向量机SVM算法对电弧特征样本... 详细信息

文章利用220 V工频电源搭建故障电弧试验平台,实现人为的故障电弧触发,并通过不同性质负载试验得到不同负载下的电弧电流电压波形。在此基础上,使用小波分析和熵理论结合的方法对电弧特征进行分析,使用支持向量机SVM算法对电弧特征样本进行有效分类,并采用交叉验证和网格搜索的方法选取分类模型的参数,对测试样本进行分类测试,统计故障电弧和正常电弧,检测准确率较高,能实现对低压工频故障电弧的有效检测。

关键词：低压故障电弧故障电弧检测电弧触发装置小波分析支持向量机

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基于直接数字频率合成的电弧发生方法研究

电工技术 2022年第9期 46-50页

作者：谢志远郭昊嵩曹旺斌王力崇华北电力大学电子与通信工程系河北保定071003 华北电力大学河北省电力物联网技术重点实验室河北保定071003 河北省互感器技术创新中心河北辛集052360

低压交流故障电弧信号是低压交流故障电弧特性研究的基础,为此提出一种基于直接数字频率合成的故障电弧发生方法,并根据该方法设计并实现了故障电弧产生电路。该方法以Cassie电弧模型为基本模型,通过直接数字频率合成技术产生电弧信号,... 详细信息

低压交流故障电弧信号是低压交流故障电弧特性研究的基础,为此提出一种基于直接数字频率合成的故障电弧发生方法,并根据该方法设计并实现了故障电弧产生电路。该方法以Cassie电弧模型为基本模型,通过直接数字频率合成技术产生电弧信号,电弧信号经功率放大电路放大后耦合到负载电路,进而用于研究故障电弧特性。将实际电路输出数据与仿真模型数据进行对比,实验采集到的电弧电流信号与仿真电弧电流信号基本吻合,验证了该故障电弧发生方法的可行性和准确性。该电弧发生方法解决了传统电弧发生仪器操作繁琐、风险大、成本高等问题,方便了对低压交流故障电弧特性的研究,提高了实验效率及可重复性。

关键词：低压故障电弧故障电弧发生器直接数字频率合成电弧模型