基于小波分析的发电机定子绕组两相短路故障检测

针对传统的矿用发电机故障检测使用傅里叶变换无法刻画时域信息和受频率波动大的缺点,研究了基于小波分析的矿用发电机定子绕组两相短路故障检测,在获得发电机参数的基础上,搭建了具有比率式纵联差动保护的三相发电机两相短路的SIMULINK模型,就故障电阻较大、较小,频率正常、波动4种情况对差动电流分别进行傅里叶变换和小波分析,仿真结果验证了小波分析的高灵敏度和强鲁棒性,较傅里叶变换更适合用于发电机定子绕组两相短路故障的检测。     

基于希尔伯特黄变换的三相短路故障信息检测

故障诊断及检测的难点在于故障信息的提取。为了克服传统采用傅里叶变换和小波变换时运算量大的缺点,提出将EMD分解和希尔伯特黄变换应用到故障信息检测中。在Matlab/simulink下搭建了三相短路故障信息检测仿真系统,编程验证了希尔伯特变换的故障检测结果,结果证明该算法不仅能准确对故障信息进行检测,而且算法简单,更有实用价值。     

防爆电机定子绕组故障在线诊断方法研究

基于多相综合矢量法推导出的非对称三相绕组异步电动机的暂态数学模型,对异步电动机定子绕组匝间短路故障进行了数字仿真,并进行了相关实验。对定子电流进行park矢量模平方变换,导出了定子绕组故障特征频率。运用park矢量法对绕组故障进行图象识别,并定义了描述绕组故障严重程度的特征因子。实验证明上述方法能够准确检测出异步电动机定子绕组故障,为实现防爆电机故障的在线诊断提供了理论依据。     

一种矿用低压馈电开关综合保护系统

设计了一种基于STM32F407芯片的煤矿井下馈电开关保护系统,系统具有漏电、过流、短路等保护功能。系统设计运用模块化的设计方法,结合目前煤矿井下各种保护方法的优点和不足,针对煤矿井下的漏电、短路及过载的不同特点,分别采用不同的检测方法,例如针对三相短路故障系统采用鉴幅检测与相敏检测相结合的方法,针对异步电机及线路的断相和相间短路采用负序检测的方法,在过载保护方面将定时限保护与反时限保护曲线结合。对井下不同的电压等级给出各保护模块具体的参数整定值,实验验证了系统的可靠性和稳定性。     

电网中基于向量法的电压暂降检测和特征描述

分析了三相电压暂降特征,包括暂降幅度、相位跳变和持续时间,提出了一个有效的信号处理算法。该算法能确切地表征相电压和正序电压的暂降特征。针对电能质量监测器以及同步向量测量单元(PMU)中获得的实测数据,利用提出的方法对其进行运算,比较出设备之间暂降特征的不同,从而证明不同设备的优缺点。大量的实验结果表明,从电能质量监测器中获得的数据能描述一个完整的扰动特性,而从PMU中获得的数据,只能描述PMU频率增加时发生电压暂降的情况。     

基于模糊控制的DVR装置研究

介绍了一种三相独立式动态电压恢复器(DVR),采用模糊控制方法对它进行控制。仿真研究表明,当系统出现电压暂降时,动态补偿效果较为理想。     

基于ST-SVD-PCA的串联故障电弧特征提取方法

为深入研究煤矿井下串联故障电弧特征及提取方法,分别以电动机和变频器负载为研究对象,开展不同电流条件下的串联型故障电弧实验。采用S变换(ST)对回路电流进行时频域变换,求得S变换矩阵的幅值矩阵作为特征矩阵;对特征矩阵进行奇异分解(SVD),得到矩阵的奇异值;对多组奇异值组成的特征向量进行主元分析(PCA),选取累积贡献率高于95%的主元作为故障识别的特征,实现特征向量的降维;最后采用遗传算法(GA)优化的支持向量机(SVM)算法对故障电弧特征的有效性进行了测试。通过不同负载和工况条件实验,进一步验证了基于上述故障电弧特征的故障电弧识别方法的兼容性,该方法可以有效识别电机及变频器负载回路的串联故障电弧。     

西门子PLC在隔爆型开关保护器中的应用

将西门子S200可编程控制器应用于矿用隔爆型开关中。提供了一种高可靠性、智能型的控制方案,介绍了控制系统组成和设计思路。该保护器可实时检测三相隔爆型电动机的参数,并及时显示和报警过欠压、断相、漏电、过载、短路等故障。     

用单端口内电阻符号追溯电压暂降源的方法

应用单端口网络理论,对故障状态下的电网进行分析,故障点两侧的监测装置处可分别等效为2个等值单端口网络。通过判别以上2个单端口网络等效阻抗实部符号,可以准确地对电压暂降源定位。当等效电阻的符号为正时,判断电压暂降源与参考方向同向,位于监测点的下游;反之则认定电压暂降源与参考方向相反,位于监测点的上游。仿真实验的结果证明:该方法能对辐射式、环式等多种网架结构及中性点有效、非有效接地的混合电网进行准确的电压暂降源定位,定位正确率达到100%,是一种简单、可靠的电压暂降源定位法。     

基于主成分分析的故障电动机异常点搜索方法

运用主成分分析法,经过矩阵变换、降低维数以及提取故障信息的主要特征,实现对故障电动机转子三相定子电流的特征提取。使用Matlab 8.3对实验所得的三相定子电流数据进行处理,得到完好电动机、转子断条故障电动机和气隙偏心故障电动机的主成分分析结果,为鼠笼异步电动机的故障诊断提供了一种有效的分析方法及相关故障样本。     

永磁同步电动机短路故障分析

主要分析永磁同步电动机短路故障。根据永磁同步电动机的基本理论,建立仿真模型,进行额定负载下正常运行和短路故障分析,如单相接地短路、两相短路和三相短路。用解析法验证仿真结果,2种方法所得结果吻合较好,表明建立该电机的仿真模型合理以及求解方法的可行性。     

开关磁阻电机驱动系统功率变换器的故障检测

针对功率变换器故障导致的故障相绕组不能正常励磁或续流的问题,以12/8极开关磁阻电机驱动系统三相不对称半桥型功率变换器为研究对象,分析其故障类型,推导出正常状态和故障状态下相绕组电流的解析解。讨论了不同工况下直流母线电流的变化规律及其数字化分析结果,并结合功率开关器件的PWM驱动信号和直流母线电流,提出了一种功率变换器主开关器件短路和开路故障检测方案。最后利用Matlab对功率变换器进行了故障仿真和故障判别,主开关器件短路和开路的仿真结果与理论分析结果相吻合,能够识别出故障相,并判别出故障相的故障类型,仿真结果验证了方案的可行性。     

正弦曲线拟合三采样值积算法在故障测距中的应用

结合正弦曲线拟合算法的基本概念,在中性点非直接接地系统中,介绍正弦曲线拟合三采样值故障测距的计算方法及其应用,用三相对称短路的金属性短路、经过渡电阻短路两个拟合实例,说明其正确性,该算法具有硬件简单、测量精度高、反应速度快等特点,希望该算法在电力系统发挥作用。     

含分布式电源的配电网接地故障自动检测方法

分布式电源发生故障时的零序电流极其微弱,不易被察觉,基于此,提出一种含分布式电源的配电网接地故障自动检测方法。利用S变换算法将配电网接地信号转换为复时频矩阵,提取其中信息量作为故障信号特征;计算配电网中每条线路的暂态信号真有效值,比较参考线路与其他线路间极性,找出故障线路;比较3条线路间的暂态能量比值是否大于1,如果大于1,说明线路出现了母线故障。经仿真实验验证,所提方法不受配电网中分布式电源的容量影响,可有效检测出隐藏的接地故障线路。     

一例BPJV1-2000(1400)/3.3矿用隔爆兼本质安全型高压变频器故障分析及处理

本文通过对BPJV1-2000(1400)/3.3矿用隔爆兼本质安全型高压变频器一例输出短路故障分析排查及处理过程的介绍,阐述了对现场设备故障处理的指导思想和合理方法。     

三相感应电动机的短路故障分析

利用三相感应电动机的基础知识,建立该电机的仿真模型,进行负载运行、单相、两相和三相短路分析。用解析法验证仿真结果,2种方法所得结果满足要求,表明建立该电机的仿真模型正确及求解方法合理。     

新型煤矿电网D-STATCOM电流检测方法

针对煤矿电网无功补偿技术方面的难点,即传统的p-q电流检测法应用于三相不平衡电网以及电网电压畸变时存在的误差,提出一种新型的电流检测方法。该检测法通过在电网后面接入一个正序电压检波器检测输出三相对称正序电压来代替实际电网中的三相电压。此种方法能够精确地确定正序电压V′的相角和频率从而能够实现基波正序电流无功分量的精确检测,达到STATCOM对负载端电流谐波和无功并补的功能。     

露天矿用电缆卷放车智能保护系统设计

针对电缆卷放车运行中可能存在的电流型、电压型故障,设计了以STM32F103RCT6单片机控制单元为核心,集采集,判断,保护与查看功能于一体的电缆卷放车智能保护系统,实现了对电缆卷放车的可靠保护。由于传统的过电流保护方法在电缆卷放车出现电流故障时不能进行全面有效的保护,因此引入对称分量法作为保护的基本理论以检测电缆卷放车运行中的电流故障,通过测量电缆卷放车运行时的电流幅值、电流的零序、负序分量以及电压幅值,对电缆卷放车进行短路故障保护、断相故障保护、三相不平衡故障保护、单相接地故障保护、两相接地故障保护、欠电压故障保护以及过电压故障保护。为了将采集到电压、电流信号转变为单片机可以处理的单极性小信号,设计了信号调理电路,同时设计了保护系统的软件,包括数据采集处理、数据分析计算与检测判断、保护动作执行以及人机交互部分,实现了对电缆卷放车运行状态的判断和故障报警功能。试验结果表明,该保护装置符合保护要求。     

基于FPGA和CAN总线的智能矿井电流保护系统的研究

针对当前井下低压电网常见电流故障的保护问题,利用时序鉴别、相敏检测等原理,采用大规模可编程逻辑器件FPGA作为控制核心,以CAN总线作为通信方式设计了一套用于识别异步电动机和三相短路电流的相敏保护方案、用于识别非对称故障的负序保护和用于单相漏电识别的漏电保护方案,并利用QUARTUSII等软件对硬件设计进行了仿真,验证了系统硬件设计的准确性与可靠性。弥补了以往保护系统的诸多不足,具有很高的应用价值。