[01559814]故障电弧检测与火灾防护的关键技术研究及应用

1、技术内容 本项目主要研究了故障电弧检测的理论与方法,多传感器信息融合的电气火灾预测方法和新型的电气火灾防护系列产品。 1)提出了一种基于自适应经验小波变换的故障电弧识别算法 采用自适应经验小波变换（Adaptive Empirical Wavelet Transform, AEWT）算法对故障电弧信号进行分解,根据故障电弧在不同频段上的特征分配不同的权重,可以实现对故障电弧频谱的自适应分割,提高了分类识别能力和泛化特性,较好地解决了故障电弧频谱特征选择算法有效性问题。 2)提出了一种基于深度学习算法的故障电弧识别模型 利用深度学习算法处理故障电弧突变信息特征向量,通过故障电弧模型训练和特征识别判定故障电弧,结合主元分析（PCA）技术降低样本数据维度,可以提高学习模型训练效率,加快故障电弧诊断速度,该模型能有效提高故障电弧识别准确度。 3)提出了一种基于贝叶斯动态线性季节模型的多传感器信息融合电气火灾预测方法 将被保护线路中的传感器检测的剩余电流值、故障电弧发生时的弧声、弧光等信息进行融合,考虑到环境温度变化的季节特性自适应调节检测参数阈值,利用历史数据和当前环境状态,使用基于季节预测函数的贝叶斯动态线性模型进行推理判断并得出是否报警的决策,能快速有效地完成对电气火灾的监测和报警。 4)设计了新型的电气火灾防护系列产品 针对电气火灾防护问题,研制了基于多传感器融合理论的智能电气火灾防护器,采用断路器创新设计制造技术开发出满足电气火灾切断保护特殊要求的智能塑壳、万能框架、漏电保护等断路器产品;设计一种防止电气火灾发生的中置开关柜,通过散热机构的设计,能够大大提高柜体的散热效果,提高整个中置开关柜的使用寿命;设计了一种散热性能好新型的干式变压器及安装结构,通过在变压器的上下两端均设置低温降噪组件来极大的降低变压器的热量与噪声,同时通过通气孔的设计能够提高该变压器组件的散热及降噪效果,防止电气火灾的发生。 2、授权专利情况 主持或参与制定的标准11项,发明专利授权11项,软件著作权9项,实用新型专利50项,发表论文15篇。 3、主要技术经济指标 1)具有故障电弧、局部放电、剩余电流、过热、过压、短路、过流等参数检测与自动切断火灾供电线路功能。 2)核心产品模块电弧故障保护电器及电气火灾探测器技术指标：（1）额定电流63A;（2）栅格距离40mm;（3）剩余电流： 50-1000mA,精度2%,每档间隔20mA,动作时间： 1-60s,间隔0.1s;（4）温度范围：10-150℃,精度1%,动作范围：50-140℃;（5）过压动作：120-150%额定电压;（6）欠压动作：60-80%额定电压。 3)分布式485总线技术,具有地址在线自动配置,通信波特率可调,故障自动隔离和恢复等功能。 4)2015-2017年实现销售收入3.5亿元,利税4254.82万元。 4、应用推广及社会效益 1)显著推动了我国电气火灾监控领域的技术进步,有效带动了浙江乐清、浙江江山电力设备产业发展,形成了年近20亿产业规模。 2)新增150多人就业,有利于社会稳定和经济繁荣。 3)新增省级一流学科、工程技术中心3个,培养硕博士15人,晋升职称9人,建立了一支故障电弧智能识别与电气火灾智能防护领域的研究队伍。