[發明專利]一種故障電弧檢測系統和方法

有效

• 申請號: 201711459230.4
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN108196170B
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 余瓊芳;李玉東;余瓊霞
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 鄭州博派知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 41137
• 代理人: 榮永輝

1.一種故障電弧檢測系統和方法，包括諧波幅值采集模塊、溫度采集模塊、電流采集模塊和數據處理器、數據庫以及控制終端、報警模塊和斷電保護模塊，其特征在于，所述諧波幅值采集模塊、溫度采集模塊和電流采集模塊分別實時采集低壓配電柜工作時線路中的電流諧波幅值數據、溫度數據和電流幅值數據；

所述數據庫存儲低壓配電柜正常工作時線路中的電流諧波幅值數據、溫度數據和電流幅值數據；

所述數據處理器接收諧波幅值采集模塊、溫度采集模塊和電流采集模塊采集的電流諧波幅值數據、溫度數據和電流幅值數據，且能夠提取數據庫中的數據信息與接收的數據信號進行特征級融合處理；

所述控制終端接收數據處理器特征級融合處理后的數據，構建因果關系預測模型，進行故障電弧判定，當判定有故障電弧發生的趨勢時，控制報警模塊報警并同時控制斷電保護模塊自動切斷低壓配電柜的供電電源；

所述數據處理器和控制終端具體工作步驟如下，

S1，控制終端控制數據處理器對數據庫信息預處理，提取數據庫中的數據信息，分別設電流諧波幅值 A、溫度值B、電流幅值 C；

S2，數據處理器接收諧波幅值采集模塊、溫度采集模塊和電流采集模塊采集的信號，分別設電流諧波幅值 a、溫度值b、電流幅值c；

S3，數據處理器對步驟S1、S2 中的數據進行特征級融合處理，將六種數據信號依據同一頻率進行兩兩數據融合，融合后的數據為電流諧波幅值A，a、溫度值B，b、電流幅值C，c；

S4, 控制終端接收數據處理器特征級融合處理后的數據信號，分別計算出電流諧波幅值A-a、溫度值 B-b、電流幅值 C-c 差的絕對值，分別設電流諧波幅值差L、溫度值差 M、電流幅值差N；

S5，控制終端根據電流諧波幅值差 L、溫度值差 M、電流幅值差 N 與設定的參數構建因果關系預測模型，當判定有故障電弧發生的趨勢時，控制報警模塊報警并同時控制斷電保護模塊自動切斷低壓配電柜的供電電源；

所述控制終端構建因果關系預測模型，進行故障電弧判定，具體工作步驟如下，

步驟1，分別設置電流諧波幅值的權重W1為45％、溫度值差的權重W2為30％、電流幅值差的權重W3為25％；

步驟2，根據電流諧波幅值差L、溫度值差M、電流幅值差N與其所占權重，計算出加權平均值P，

P=（L×W1+ M×W2+N×W3）/ W1+W2+W3；

步驟3，根據所測加權平均值P與正常加權平均值P0比較，判斷有無異常，若超過正偏差10％，則判斷結果為故障電弧Y，否則為Z；

步驟4，故障電弧Y時，計算故障電弧Y前后兩期數據的算術平均值對故障電弧Y進行修正，即

步驟5，再計算修正后與正常加權平均值P0比較，即可確定最終的結果，異常為YY，否則為Z。