电弧故障仿真分析

目 录

中文摘要 ......................................................................................................................................... 3 第1章 绪 论 ............................................................................................................................... 6

1.1 研究背景 .......................................................................................................................... 6 1.2 故障电弧的基本概念 ...................................................................................................... 6 1.3 故障电弧的研究现状和发展前景 .................................................................................. 7 1.4 本文主要研究内容 .......................................................................................................... 9 第2章 故障电弧模型的搭建和仿真 ......................................................................................... 10

2.1 系统仿真（Simulink）工具箱简介 ........................................................................... 10

2.1 .1 概述 .................................................................................................................. 10 2.1.2 环节库及其输入 ............................................................................................... 10 2.1.3 环节的连接 ........................................................................................................11 2.1.4 环节参数的设定 ................................................................................................11 2.1.5 系统的建立 ........................................................................................................11 2.1.6 仿真方法和参数的设定 ................................................................................... 12 2.1.7 仿真的运行 ....................................................................................................... 12 2.1.8 Simulink的子系统屏蔽（Masking）功能 ..................................................... 12 2.2 Fourier变换 ................................................................................................................. 13

2.2 .1 离散傅里叶变换（DFT） ............................................................................. 13 2.2 .2 快速傅里叶变换（FFT） ............................................................................. 13 2.3 小波分析在信号处理中的应用 .................................................................................... 14

2.3.1 小波分析概述 ................................................................................................... 14 2.3.2 信号的小波变换模极大值和奇异性检测原理 ............................................... 14 2.3.3 小波基的选取 ................................................................................................... 15

2.3.4 故障电弧的小波分解 ....................................................................................... 16

第3章 串联电弧故障模型的搭建 ............................................................................................. 16

3.1 电弧数学模型的搭建 .................................................................................................. 17 3.2 模型的下层文件 .......................................................................................................... 18

（1）微分方程编辑器(DEE) ...................................................................................... 18 （2）定值检测(Hit Crossing) ...................................................................................... 19 （3）阶跃信号（Step） .............................................................................................. 19 （4）电压控制的电流源(Controlled Current Source) ....................................... 20 3.3 子系统的封装 ................................................................................................................ 20 第4章 仿真结果分析 ................................................................................................................. 22

4.1 故障电弧的基本特性仿真 ............................................................................................ 22 4.2 不同负载的故障电弧仿真 ............................................................................................ 24

4.2.1 当电路为纯阻性时 ........................................................................................... 24 4.2.2 当电路为阻感性时 ........................................................................................... 24 4.3 故障电弧波形分析 ........................................................................................................ 27

4.3.1 用快速傅里叶变换分析 ................................................................................... 27 4.3.2 用小波变换分析 ............................................................................................... 31

结论 ............................................................................................................................................... 37 参考文献 ....................................................................................................................................... 38 致 谢 ............................................................................................................................................. 39

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串联电弧故障仿真分析

中文摘要

近年来，我国由于电气故障引发火灾的情况相当严重，根据有关数据统计由于电气故障引起火灾的数量已接近火灾总数的30%。线路故障主要有金属性短路故障和电弧故障。为了避免故障电弧引起火灾、造成人身伤害，需要在故障电弧引起危害前迅速切断电路。所以，对故障电弧的研究是很有必要的。

本文先主要介绍研究故障电弧的背景意义、发展的现状、故障电弧类型和常见电弧模

型，然后应 …… 此处隐藏：6026字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……