[发明专利]一种电弧故障检测方法及保护装置

摘要

本发明涉及一种电弧故障检测方法及保护装置，电弧故障检测保护装置包括顺次连接的电流互感器、I/V变换电路、整流电路、积分电路及微处理器。本发明通过电流互感器检测被保护线路的电流信号，通过互感器二次侧的I/V变换电路将电流信号转变为电压信号，电压信号通过电压跟随器送入整流电路进行整流，并把整流后得到的波形信号提供给积分电路，积分电路向微处理器提供在预定时间周期上的电压电平累积量，微处理器通过定时A/D转换捕获周期积分值，并进行存储，通过电弧故障检测算法检测被保护线路的电流波形变化，进行电弧故障判定，可有效区分是发生电弧故障还是负载正常启动、功率调节等引起的干扰，减少装置的误脱动作，可靠性更高。

主权项

1.一种基于电弧故障检测保护装置的电弧故障检测方法，其特征在于：通过检测被保护线路的电流波形变化确定是否产生电弧故障，包括以下步骤：①通过电流互感器对被保护线路的电流进行采样，获得AC电流波形信号；再通过连接于电流互感器二次侧的I/V变换电路将该AC电流波形信号转变为AC电压波形信号；I/V变换电路输出的AC电压波形信号通过电压跟随器输入整流电路进行整流；整流后得到的电压波形信号通过积分电路获得在预定时间周期上的电压电平累积量；②微处理器通过定时A/D转换获取设定长度采样时间窗内的连续多个预定时间周期的积分值并存储于定义的积分值数组内，计算该积分值数组内的相邻两个预定时间周期的积分值差值，并设定相应的阈值将所得到差值量化为‑1,0,1，得到相应的一组具有时间序列的量化数组，并统计该量化数组中不为0的量化值个数Na，得出电流波形变化情况；当一量化数组中不为0的量化值个数累计超过设定阈值K1时，进一步统计量化数组中连续为‑1或者连续为1的单调区间个数以及每个单调区间的时间长度，并统计量化数组中由‑1变到1或由1变到‑1的次数Nb，即得出采样时间窗内电流周期积分值的单调性方向变化次数；微处理器通过多特征综合判定是否发生电弧故障，当采样时间窗内电流周期积分值单调性方向变化次数Nb大于所设定的阈值K2，并且Na/Nb大于所设定的阈值K3时，判定为发生电弧故障；③当微处理器判定发生电弧故障时，微处理器触发脱扣电路，使机电接口脱扣，以及时断开电路。