【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电气火灾监控，具体涉及一种基于频域法的电气火灾监控探测器报警方法。
技术介绍
1、随着电气化进程的不断提高，电气线路和用电设备数量日趋增加。电气线路和用电设备会因多种原因导致绝缘下降或绝缘破损，对地产生泄露电流，进而有可能导致电气火灾，给国民经济和人民生活造成巨大损失。
2、为了预防电气火灾，在低压380v电路中普遍安装了剩余电流式电气火灾监控探测器。根据gb/t 2900.18-2008《电工术语低压电器》中的定义，剩余电流是通过剩余电流保护器主电路的电流瞬时值矢量和的有效值。实际工程中，剩余电流一般是指低压配电线路中各相(含中性线)电流矢量和不为零的电流。剩余电流的产生一般源于线缆、设备的绝缘破损，导致线缆间、线地间电流通过。当漏电发生时，漏泄的电流在流入大地途中，如遇电阻较大的部位时，会产生局部高温，致使附近的可燃物着火，从而引起火灾。剩余电流式电气火灾监控探测器一般设置于低压柜主回路，主要通过电流互感器监测被保护线路中的剩余电流值。当剩余电流达到报警设定值时，根据gb 14287.2-2014《电气火灾监控系统第2部分：剩余电流式电气火灾监控探测器》规定，电气火灾探测器应在30s内发出报警信号，点亮报警指示灯，探测器的报警值应设定在20ma～1000ma之间。
3、实际应用中，剩余电流式电气火灾监控探测器测量得到的剩余电流是三相对地不平衡电阻产生的呈阻性的剩余电流和三相对地不平衡电容产生的呈容性的剩余电流之和。但是，真正能够引起电气火灾的是阻性剩余电流，也就是对地绝缘破损或绝缘下降产
4、根据gb 14287.2-2014《电气火灾监控系统第2部分：剩余电流式电气火灾监控探测器》，当剩余电流达到报警设定值时，电气火灾探测器应在30s内发出报警信号。因此，现有剩余电流式电气火灾监控探测器主要是根据剩余电流的大小来动作报警的，不能区分剩余电流中的阻性分量和容性分量，从而使得现场经常因容性剩余电流过大而误报警。
技术实现思路
1、为解决现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种基于频域法的电气火灾监控探测器报警方法，本专利技术无需提取各相阻性剩余电流，仅仅根据剩余电流报警值计算出对地电阻报警值，基于频域法准确有效的计算线路的三相对地电阻，通过比较三相对地电阻与对地电阻报警值的关系来实现电气火灾监控探测器的动作报警。
2、本专利技术采用如下的技术方案。
3、本专利技术提出了一种基于频域法的电气火灾监控探测器报警方法，包括：
4、步骤1，采集三相电压和剩余电流；
5、步骤2，对三相电压和剩余电流，利用离散傅里叶变换分别计算得到三相电压和剩余电流的各次谐波相量，以及计算得到各次谐波相对于基波的占比；
6、步骤3，对各次谐波相对于基波的占比从大至小进行排序，提取排序在前n位的三相电压和剩余电流的谐波分量，与三相电压和剩余电流的基波一起作为频域分析参数；根据电网的等效电路，利用频域分析参数构建多个回路方程；
7、步骤4，联合求解多个回路方程得到三相对地电阻；当计算得到的三相对地电阻低于对地电阻报警值时，则电气火灾监控探测器动作报警。
8、步骤2包括：
9、步骤2.1，对三相电压和剩余电流分别进行dft运算，得到基波相量和2～9次谐波相量；
10、步骤2.2，计算各次谐波相对于基波的占比：
11、
12、式中，
13、h表示谐波次数，h＝2，3，...，9，
14、ρh％为第h次谐波相对于基波的占比，
15、xm.h为谐波相量的幅值，
16、xm.1为基波相量的幅值。
17、基波相量和2～9次谐波相量，计算公式为：
18、
19、式中，
20、为待进行dft运算的信号x(t)的h次谐波相量，
21、re.h、im.h、xm.h分别为谐波相量的实部、虚部、幅值，
22、n为每周波采样点的数量，
23、k为当前采样点序号，
24、i＝0、1、2、……、n-1，i为当前采样点下对应的样本编号，
25、x(k)、x(k-1)、x(k-2)、…、x(k-n+1)分别为从采样缓存区中提取的n个采样数据。
26、步骤3中n的取值为2。
27、回路方程的数量不低于6个。
28、任一相或多相的对地电阻的阻值低于对地电阻报警值时，则电气火灾监测器经整定的延时时间后动作报警。
29、对地电阻报警值如下：
30、
31、
32、
33、式中，
34、ra.set、rb.set、rc.set分别为三相对地电阻报警值，
35、ua、ub、uc分别为线路三相电压，
36、ir.set为剩余电流报警值。
37、三相对地电阻报警值以及剩余电流报警值，均根据gb 14287.2-2014《电气火灾监控系统第2部分：剩余电流式电气火灾监控探测器》规定而确定。剩余电流报警值的整定范围为20ma～1000ma。
38、本专利技术的有益效果在于，与现有技术相比，该方法直接从测量电压和测量的剩余电流中计算求解得到对地电阻，可实现在线绝缘监视，无需断电检查电路绝缘状态，无需精确分离出剩余电流中的阻性成分，能够避免因谐波产生的虚假剩余电流过大而误动作，具有良好的实用价值。
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1.一种基于频域法的电气火灾监控探测器报警方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于频域法的电气火灾监控探测器报警方法，其特征在于，包括：
3.根据权利要求2所述的基于频域法的电气火灾监控探测器报警方法，其特征在于，包括：
4.根据权利要求1所述的基于频域法的电气火灾监控探测器报警方法，其特征在于，包括：
5.根据权利要求1所述的基于频域法的电气火灾监控探测器报警方法，其特征在于，包括：
6.根据权利要求1所述的基于频域法的电气火灾监控探测器报警方法，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的基于频域法的电气火灾监控探测器报警方法，其特征在于，包括：
8.根据权利要求7所述的基于频域法的电气火灾监控探测器报警方法，其特征在于，包括：
9.根据权利要求8所述的基于频域法的电气火灾监控探测器报警方法，其特征在于，包括：
【技术特征摘要】
1.一种基于频域法的电气火灾监控探测器报警方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于频域法的电气火灾监控探测器报警方法，其特征在于，包括：
3.根据权利要求2所述的基于频域法的电气火灾监控探测器报警方法，其特征在于，包括：
4.根据权利要求1所述的基于频域法的电气火灾监控探测器报警方法，其特征在于，包括：
5.根据权利要求1所述的基于频域法的电气火灾监控探...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘一铭，肖远清，徐可寒，刘涛，张涛，屠黎明，董杰，
申请(专利权)人：北京四方继保自动化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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