过负荷电流对剩余电流保护特性影响的研究

摘要

剩余电流保护器作为剩余电流保护技术的重要应用，被广泛用在低压配电网络中来防止电气相关事故的发生。剩余电流保护器能否可靠工作成为剩余电流保护技术研究中的重点。根据国际相关标准规定，剩余电流保护器在任何条件下不应误动作。在过负荷情况下，大负载电流经常使剩余电流保护器误动作。在众多可能引起误动作的因素中，假剩余电流是重要因素之一。
　　论文对假剩余电流进行了明确的定义。在分析剩余电流互感器输出信号特点的基础上设计了小信号采集放大电路，设计的放大电路能够有效防止电磁干扰并能抑制自身噪声干扰。
　　对电流互感器与负荷导体间的夹角与假剩余电流的关系进行了研究。从理论上分析出磁芯卷绕结构造成的磁不平衡是假剩余电流产生的一个重要原因。利用计算机对电流互感器磁芯卷绕结构进行建模并对负荷导体与互感器间不同夹角对假剩余电流的影响进行了仿真。然后通过做试验对不同互感器与一次侧负荷导体夹角下的假剩余电流进行了测量。仿真与试验结果及理论一致。磁芯卷绕结构会造成假剩余电流的产生并且互感器与负荷导体间的夹角对假剩余电流的大小有直接的影响。
　　对假剩余电流与电流互感器二次绕组均匀度的关系进行了理论和试验研究。理论和试验结果一致。互感器二次绕组是否均匀缠绕会严重影响假剩余电流的大小。
　　最后，提出了利用磁屏蔽罩和比例制动来减少假剩余电流造成的误动作，并通过试验验证了磁屏蔽罩能够有效减小假剩余电流。

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第一章 绪论

1.1 课题的研究背景及意义

1.2 剩余电流保护技术的研究现状

1.2.1 国外剩余电流保护技术发展及现状

1.2.2 国内剩余电流保护技术发展及现状

1.3过负荷电流情况下剩余电流保护特性的研究现状

1.4 课题研究内容及论文结构

第二章 剩余电流保护技术及剩余电流的测量

2.1 剩余电流保护技术

2.1.1 剩余电流保护器的工作原理

2.1.2 剩余电流互感器

2.1.3 假剩余电流

2.2 剩余电流信号的测量

2.2.1互感器二次侧输出信号特点的分析

2.2.2 测量电路的设计及测试

第三章 假剩余电流产生原因的研究

3.1 假剩余电流与夹角关系的理论分析

3.1.1 电磁基本定律

3.1.2电流互感器工作特性的分析

3.1.3 假剩余电流随夹角的动态变化过程分析

3.2 假剩余电流与夹角关系的仿真分析

3.2.1 有限元分析与Magnet软件的介绍

3.2.2 模型建立与仿真分析

3.3 假剩余电流与夹角关系的试验分析

3.3.1试验电路的工作原理

3.3.2 试验结果分析及结论

3.4 二次绕组非均匀缠绕对假剩余电流影响的理论分析

3.5 二次绕组非均匀缠绕对假剩余电流影响的试验分析

3.5.1 试验设计

3.5.2 试验结果分析与结论

第四章 消除假剩余电流不利影响的研究

4.1 假剩余电流对剩余电流准确检测的影响

4.2 电流互感器加磁屏蔽罩的作用分析

4.3 通过比例制动来减少由假剩余电流造成的误动作

第五章 结论

参考文献

致谢