电弧故障仿真分析讲稿_电弧故障仿真分析
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尊敬的各位老师，上下午好：
我叫111，我论文的题目是《串联电弧故障仿真分析》。下面我就把论文的基本思路向各位老师作简要陈述：
一、二、背景、意义 论文的结构和内容
结合本次毕设课题，主要完成以下4部分工作
（1）以串联电弧为研究对象，比较不同电弧模型的特点，利用Matlab软件搭建合适的电弧故障模型。
P4：现在比较常用的电弧模型主要有：Mayr模型、Caie模型、Stokes模型等。据研究表明，Mayr 电弧模型经常用于小电流大电阻线路中，如低压配电线路运行；Stokes模型主要用于低压交流电线电弧故障模型的研究，有着比Mayr更明显的电弧电流零休区【4】。相反的是，Caie电弧模型经常用于大电流小电阻电弧的数学模型中，能够较准确地反映了电弧中电流过零前的过程，这样得出的电弧电压为常数，与前人的结论相符。而且由Caie模型公式得到的电弧电流,过零时电阻基本与实验值相符【1】可以为实际电弧故障的分析研究提供参考依据。（对mayr的没能正确设置参数和一些还没研究透的的原因导致一直调不出电弧的电压和电流波形，而对stokes只调出电流，而电压波形一直不正确）所以搭建caie模型。
P5 :这就是caie模型的结果原理图。中间的DEE是微分编辑器，输入的参数是有能量平衡原理推导而得的caie电弧模型的数学方程式。这个是受控电流源，输出电流受到输入信号的控制。这个是定值检测，作用是检测电流的过零点。这是阶跃信号，用来控制断路器触头的分离。
具体的模块、封装、参数设置我论文里有说明。
P6：这只是含有caie模型的比较简单的电路图，在后期的测量和数据分析时要再加入相应的模块。各个模块说明一下
（2）利用电弧模型仿真不同性质负载的电弧故障波形。P7：其他性质的负载论文里有阐述，这里我就不再详细介绍
P8：这就是纯阻性负载的故障电流、电压波形，从中可以看出0.02s以后，2个波形均产生畸变，电流波形有0休时区，幅值变小，电压波形有燃弧尖峰和熄弧尖峰。
（3）用matlab自带的工具箱对仿真波形进行FFT、小波分析，和用柳松同学搭建的Labview平台对仿真波形进行形态小波分析，并对故障特征值进行对比分析。
P9：为了对电弧故障信号进行处理，我们引进了3种信号处理算法，第一种是傅里叶变换 P10:第二种是小波分析 P12：第三种是形态小波
P13：下面对故障特征值进行对比分析，首先是快速傅里叶变换FFT，图中是纯阻性负载的正常波形和故障波形的FFT，其余阻感性负载的分析结果如下表所示，P14：，这个图是不同负载性质的3次谐波与基波幅值比。
由以上电弧故障电流的FFT频谱图和相应表格数据可以看出：当电路中发生串联电弧故障时，电流和电压均会产生谐波，而且以3,5,7奇次谐波为主，3次谐波所占的比例会更大。电流的三次谐波分量与基波分量幅值比超过11%。电弧故障的电流3次谐波随着功率因数的增加而增加。而正常电路电流的三次谐波分量接近于零。
同时由于傅里叶变换将信号变换成纯频域中的信号，使它不具有时间分辨能力，故对信号在时域中的突变点根本无法检测出来。因此，下面我们用小波变换来分析工作电弧的性质。
P15：这就是小波分析后的图形，我们采用典型的纯阻性负载的正常电流和故障电流来对比分析。可以看出，原始波形被分解成一个低频段a5和5个高频段dl，d2，d3，d4，d5。正常波形因为没有突变，它的高频段没有产生明显的模极大值。而故障波形有突变，它的高频段在相应的位置产生了明显的模极大值。P16：对右图中分解的高频段d1层波形放大处理可得出，在1994采样点处开始
s，接近故障时刻。出现畸变，所以奇异点对应的时间t10.01994P17：最后是用形态小波分析故障电流波形。
从上图形中可以看出，形态小波变换与db小波变换分析的结果不同，表现在：形态小波不能很好的区分出正常电流和电弧故障电流，对出现电弧故障的时间不能准确定位，而且不如db小波变换分析的直观、可靠，因此不能够有效分析信号的奇异性及奇异点位置。可见，db小波比形态小波更适合于电弧故障的分析。
（4）研究简单可靠的电弧故障判据。
P19：联合使用快速傅里叶变换FFT和小波分析可以得出简单可靠的电弧故障判据。
本篇论文已经完成，还有许多的地方需要更全面的改进，但总的来说，在撰写的过程中，我真实地学到了许多东西，也积累了不少经验，更进一步丰富了自己的知识。但由于个人能力不足，加之时间和精力有限，在许多内容表述、论证上存在着不当之处，与老师的期望还有差距，许多问题还有待进行一步思考和探究，借此答辩机会，希望各位老师能够提出宝贵的意见，指出我的错误和不足之处，我将虚心接受，从而进一步深入学习，使该论文得到完善和提高。
