基于剩余电流变化量的智能保护器的研究与设计

随着国民经济的发展和电气化水平不断提高,电能已经成为世界各地不可或缺的重要能源。为了安全用电人们在电路中安装漏电保护器,但是由于漏电保护器所大多采用的是鉴幅鉴相式保护原理以及电网中本来就存在正常的漏电流,所以在发生漏电时并不能真正起到有效的保护,也就是说存在漏电流保护死区。鉴于此我们采取以剩余电流变化量法为研究基础和以微控芯片为主控单元。通过过压、欠压检测等方法实施漏电流的智能显示以及继电器的有效动作来保障用电的安全性和可靠性。

消除剩余电流保护动作死区的理论与方法

研究了漏电保护技术,在分析剩余电流保护技术基础上,指出该技术在原理上存在重要缺陷。当线路中存在正常漏电,而设备又发生故障漏电或有人触电,正常漏电电流与故障漏电(或触电)电流存在相角差,造成剩余电流反而减小,因此存在故障漏电保护动作死区。本文建立了一种新型漏电保护模型,提出用2到5个周时间间隔的剩余电流变化量表示故障漏电,并采用剩余电流和剩余电流变化量双重判据,实现故障漏电的正确保护。通过分析剩余电流的相位关系,推导出剩余电流在各相上分量及剩余电流变化量的计算公式,实现了故障漏电电流的检测。最后,采用单片机进行软硬件设计,并试验验证了对故障漏电的正确保护性,且不会引起误动作。

消除漏电保护死区的新技术及其试验方法

为消除漏电保护死区,提出基于剩余电流变化量法的漏电保护新技术。该技术是通过采用连续移动变化量法和窗口移动变化量法,实现突变漏电电流、持续缓变漏电电流的识别与检测。根据剩余电流、突变漏电电流、持续缓变漏电电流进行漏电综合保护,可以减少漏电保护拒动作。为检验新的漏电保护技术的可靠性和有效性,提出了相应的试验方法。

漏电信号的识别技术及其方法

在剩余电流型的漏电保护技术基础上,对TN电网系统中的故障漏电的特征进行研究,提出基于剩余电流变化量法的漏电保护理论,根据剩余电流变化量的特征识别漏电电流。研究了突变漏电和缓变漏电特征的数学表示方法,建立剩余电流、突变漏电、缓变漏电的保护体系,提高了漏电保护的有效性和可靠性。