引論：我們?yōu)槟砹?3篇高電壓技術(shù)論文范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時(shí)的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。

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防雷技術(shù)是否完善能夠關(guān)系到整個(gè)電力系統(tǒng)能否正常運(yùn)行，是電力系統(tǒng)維護(hù)的重要部分。我們需要實(shí)施防雷結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，針對(duì)不同的電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，解決雷電打擊的問題。防雷保護(hù)需要把握好不同裝置之間的搭配運(yùn)行，借助于各類防雷裝置引進(jìn)防雷技術(shù)，并且工作人員需要借助于不同的施工技術(shù)維護(hù)高壓輸電線路。①屏蔽保護(hù)。借助于計(jì)算機(jī)裝置性能，在設(shè)計(jì)保護(hù)方案時(shí)做好各方面的檢測(cè)處理，重點(diǎn)屏蔽外來的干擾信息，保護(hù)電力系統(tǒng)設(shè)備。②設(shè)備保護(hù)。防雷保護(hù)需要依賴各種相關(guān)的設(shè)備，特別是計(jì)算機(jī)裝置。所以需要電力系統(tǒng)工作人員每隔半個(gè)月左右需要對(duì)所有設(shè)備進(jìn)行全面的檢修，工作人員需要及時(shí)處理裝置出現(xiàn)的問題，如果不能維修好及時(shí)更換裝置，保持裝置的可用性，增強(qiáng)防雷效果。③接地保護(hù)。接地就是通過接地裝置將設(shè)備的某一部分通過與土地連接，是世界上最古老的安全保護(hù)措施，接地裝置可以把高壓輸電線路上的強(qiáng)電壓、強(qiáng)電流引入地下，達(dá)到防雷保護(hù)。

三、選擇合適的橫擔(dān)

選擇橫擔(dān)非常重要，一般要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)具體條件分別考慮導(dǎo)線的粗細(xì)、導(dǎo)線的根數(shù)、檔距的大小。選擇的導(dǎo)線的過粗、導(dǎo)線的根數(shù)過多、檔距太大，就會(huì)浪費(fèi)材料；選擇的導(dǎo)線的過細(xì)、導(dǎo)線的根數(shù)過少、檔距的太小，不符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，會(huì)有潛在的隱患。通常在單相線路習(xí)慣用∠50×5×500或∠50×5×800型橫擔(dān)，在三相四線制線路中選擇∠50×5×1500型橫擔(dān)，在選擇橫擔(dān)時(shí)，既要考慮檔距和導(dǎo)線截面，還要考慮氣候條件和架設(shè)導(dǎo)線的根數(shù)等因素。一般氣候條件正常的情況下，檔距在標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)，導(dǎo)線在50mm2以下，應(yīng)該選擇∠50×5×500，∠50×5×800或∠50×5×1500型號(hào)的橫擔(dān)。如果檔距過大或者導(dǎo)線截面在50mm2及以上，惡劣的氣候之下，應(yīng)該選用∠63×6型橫擔(dān)。

四、輸電線路的智能化設(shè)計(jì)

將現(xiàn)代先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)同物理電網(wǎng)結(jié)合起來，形成新型智能化的高壓輸電線路。為了高壓電網(wǎng)的穩(wěn)定性、安全性、經(jīng)濟(jì)性和高效性，高壓輸電線路必須實(shí)現(xiàn)智能化的高壓電網(wǎng)。智能高壓電網(wǎng)具有：經(jīng)濟(jì)、安全、穩(wěn)定、兼容、可靠、高效等優(yōu)點(diǎn)，主要強(qiáng)調(diào)讓電網(wǎng)具有自我恢復(fù)和自我預(yù)防的自愈功能，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決故障隱患，快速進(jìn)行自我恢復(fù)或者隔離故障，掌握電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，避免事故的發(fā)生。

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內(nèi)饋調(diào)速是一種基于轉(zhuǎn)子的電磁功率控制調(diào)速，其原理是把定子傳輸給轉(zhuǎn)子的電磁功率中的一部分功率移出去。這樣定子傳輸?shù)碾姶殴β什蛔儯瞥龅碾姽β士扇我饪刂疲D(zhuǎn)子總的電磁功率就被改變，電機(jī)轉(zhuǎn)速就可得到控制。

內(nèi)饋調(diào)速巧妙地在異步機(jī)的定子上加設(shè)一個(gè)內(nèi)饋繞組，專門用來接受轉(zhuǎn)子移出的電功率。內(nèi)饋繞組此時(shí)工作在發(fā)電狀態(tài)，它把接受的電功率又通過電磁感應(yīng)，反方向傳輸給定子原繞組，使定子的輸入功率減小，與機(jī)械功率平衡，實(shí)現(xiàn)了高效率的無級(jí)調(diào)速。

內(nèi)饋調(diào)速最適合于高壓大容量電機(jī)，其特點(diǎn)如下。

1．回避了定子控制的高電壓?jiǎn)栴}，可實(shí)現(xiàn)高壓電機(jī)低壓控制；

2．控制裝置的容量可小于電機(jī)的容量，即為小容量控制大容量；

3．控制裝置和定子電源均為電磁隔離，有效地抑制了控制裝置產(chǎn)生的諧波電流對(duì)電源的干擾；

4．整個(gè)系統(tǒng)沒有外附變壓器，調(diào)速損耗小，效率高。

二、節(jié)能效益和環(huán)境效益

1．該項(xiàng)目年節(jié)電量618.9253萬kW•h，折標(biāo)準(zhǔn)煤2500.46t，可減排二氧化碳1812.83t。

2．按山東上網(wǎng)電價(jià)0.30元／kW•h計(jì)算，年節(jié)能效益185.68萬元。

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2.1有利于節(jié)能減排工作的開展

在傳統(tǒng)的火力發(fā)電廠中需要使用擋板和閥門來調(diào)節(jié)發(fā)電設(shè)備的風(fēng)量和水量，擋板和閥門對(duì)能量的需求較高，在火力發(fā)電廠中使用了高壓變頻技術(shù)之后，通過驅(qū)動(dòng)水泵和風(fēng)機(jī)來代替擋板和閥門，不但能夠解決掉使用閥門和擋板調(diào)節(jié)方法給設(shè)備運(yùn)行帶來的不足，還能實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，降低企業(yè)對(duì)發(fā)電廠的成本投入，有利于企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提高。

2.2使用方便快捷，減少設(shè)備故障出現(xiàn)的頻率

高壓變頻技術(shù)在應(yīng)用的過程中往往同電子信息技術(shù)相結(jié)合，電子信息技術(shù)的使用不斷的提高了企業(yè)的經(jīng)營管理水平，還有效的減少了企業(yè)在人力物力方面的投資。火電廠設(shè)備的正常運(yùn)行需要發(fā)電機(jī)的協(xié)調(diào)合作，火電發(fā)電廠中有兩種型號(hào)的發(fā)電機(jī)，同步發(fā)電機(jī)和異步發(fā)電機(jī)，同步發(fā)電機(jī)使用直接啟動(dòng)的方式，異步發(fā)電機(jī)使用間接啟動(dòng)的方式，在發(fā)電機(jī)啟動(dòng)的過程中會(huì)造成大量的電量消耗，在啟動(dòng)過程中會(huì)產(chǎn)生較大的振動(dòng)對(duì)設(shè)備產(chǎn)生沖擊，在很大程度上影響設(shè)備的使用壽命。通過使用高壓變頻技術(shù)能夠緩解啟動(dòng)過程中產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)，提高了設(shè)備的運(yùn)行效率，在保證設(shè)備正常運(yùn)行的同時(shí)，提高了設(shè)備的使用壽命，在一定程度上減少了發(fā)電廠在設(shè)備上的成本投入，有利于企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提高。

3高壓變頻技術(shù)的分析研究

3.1高壓變頻器的DCS控制方式分析

分散型的控制系統(tǒng)也就是DCS在火電發(fā)電廠中的主要控制系統(tǒng)，手動(dòng)控制DCS控制是高壓變頻技術(shù)中的主要控制，在高壓變頻技術(shù)中的控制方式有很多種，主要總結(jié)如下：采用閉環(huán)控制方式對(duì)設(shè)備的壓力和流量進(jìn)行控制；采用開環(huán)控制方式對(duì)設(shè)備的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制；使用開環(huán)控制方式對(duì)設(shè)備的頻率進(jìn)行控制，通過在設(shè)備的屏幕上直接輸出數(shù)值，然后邊頻率器的邊頻率的控制得出數(shù)值。

3.2高壓變頻器工作旁路的切換方式分析

在火電發(fā)電廠中，風(fēng)機(jī)和水泵設(shè)備屬于持續(xù)運(yùn)作的負(fù)載，為了減少設(shè)備使用過程中故障出現(xiàn)的頻率，較少設(shè)備檢修的次數(shù)，在應(yīng)用高壓變頻技術(shù)時(shí)同時(shí)使用工頻旁路，工頻旁路的設(shè)置方式主要有手動(dòng)和自動(dòng)兩種形式，一旦高壓變頻出現(xiàn)故障，就要及時(shí)的采用采用手動(dòng)或者是自動(dòng)的方式對(duì)貢品旁路進(jìn)行切換，手動(dòng)旁路是一種可以通過手動(dòng)控制進(jìn)行高壓隔離的開關(guān)，手動(dòng)控制在高壓旁路中的應(yīng)用較為廣泛，因?yàn)楸旧斫Y(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)單，成本較低，開關(guān)設(shè)置明顯，應(yīng)用在高壓變頻中之后，有利于高壓變頻器的檢修。

4高壓變頻技術(shù)應(yīng)用的具體措施

隨著其他能源方式不斷創(chuàng)新和發(fā)展，傳統(tǒng)的火力發(fā)電將面臨著越來越大的壓力，火力發(fā)電廠要想在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中站住腳，就必須提高火力發(fā)電的使用率，在符合國家節(jié)能減排的規(guī)范要求的同時(shí)，減少火力發(fā)電的成本投入，采用高壓變頻技術(shù)就能夠很好的解決以上的問題。

4.1安裝和調(diào)試變頻設(shè)備的具體措施

傳統(tǒng)的設(shè)備運(yùn)行方式是采用了一拖二二拖三的方法，這樣的方法在很大程度上增加了設(shè)備的回路難度，為了減少設(shè)備運(yùn)行回路變頻和工頻之間故障出現(xiàn)的頻率，在對(duì)設(shè)備進(jìn)行安裝的過程中要主義防范措施。

4.2合理設(shè)置變頻器和上級(jí)開關(guān)保護(hù)功能

變頻器在運(yùn)行的過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)跳閘的現(xiàn)象，為了防止這種現(xiàn)象的發(fā)生，一般的在事故按鈕上采用一拖二的方法，在事故按鈕上安裝兩個(gè)電源斷路器，一般的選取兩個(gè)節(jié)點(diǎn)，在一個(gè)節(jié)點(diǎn)上使用工頻跳閘回路，在一個(gè)節(jié)點(diǎn)上使用變頻跳閘回路。這樣不論出現(xiàn)何種情況，都能很好的預(yù)防跳閘現(xiàn)象的發(fā)生。

4.3設(shè)計(jì)可靠的風(fēng)機(jī)和控制電源

為了保障設(shè)備的正常運(yùn)行，就要保證變頻器電流輸入值趨于正常，如果輸入電流變化較大，就容易出現(xiàn)跳閘的事故，所以為了防止這種現(xiàn)象的發(fā)生，要對(duì)設(shè)備進(jìn)行不間斷的檢測(cè)和維修，為設(shè)備提供充足的電能。

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隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，居民和各類企業(yè)對(duì)供電質(zhì)量和可靠性的要求日益提高，從改善電能質(zhì)量和節(jié)約人力方面比較電壓無功優(yōu)化自動(dòng)控制裝置具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)，已逐步取代原來通過值班員手動(dòng)調(diào)節(jié)檔位和投切電容器來調(diào)整電壓的方式，在維系電力系統(tǒng)穩(wěn)定中的作用已充分展示出來。論文參考，自動(dòng)化。電壓無功優(yōu)化自動(dòng)控制裝置由大量的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)計(jì)算、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)控制、程序執(zhí)行元件組成，通過一系列自動(dòng)化技術(shù)將其功能整合在一起，因此，了解電壓無功優(yōu)化自動(dòng)控制中的自動(dòng)化原理對(duì)于研究電壓無功優(yōu)化自動(dòng)控制有著十分重要的作用。為此本文著重分析了電壓無功優(yōu)化控制中的自動(dòng)化技術(shù)。

一、自動(dòng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

（一）調(diào)壓方式

無功優(yōu)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)在設(shè)置母線電壓限定范圍后，自動(dòng)對(duì)高峰負(fù)荷時(shí)段、低谷負(fù)荷時(shí)段的電壓值進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，以保證在合格范圍內(nèi)的電壓滿足逆調(diào)壓方式。論文參考，自動(dòng)化。當(dāng)電壓超出額定范圍時(shí)，則與同級(jí)和上級(jí)變電所的電壓進(jìn)行比較，然后判斷出應(yīng)該調(diào)節(jié)同級(jí)還是上級(jí)變電所的主變檔位。

（二）調(diào)整策略

電壓無功優(yōu)化自動(dòng)控制包含兩個(gè)方面，分別是電壓優(yōu)化和無功優(yōu)化：

1、電壓優(yōu)化

當(dāng)母線電壓超上限時(shí)，首先下調(diào)主變的檔位，當(dāng)不能滿足要求時(shí)才切除電容器；當(dāng)母線電壓超下限時(shí)，首先投入電容器，當(dāng)不能滿足要求時(shí)再上調(diào)主變檔位，總之要確保電容器最合理的投入。

2、無功優(yōu)化

當(dāng)系統(tǒng)電壓保持在限定范圍內(nèi)后，通過系統(tǒng)的自動(dòng)控制，決定各級(jí)變電所電容器的先后投入，使得無功功率的流向最平衡，最能提高功率因數(shù)。

二、自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集、計(jì)算和傳輸

作為一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)，全面的數(shù)據(jù)采集是整個(gè)控制過程最關(guān)鍵的一部，其采集數(shù)據(jù)的精度和安全直接影響整個(gè)系統(tǒng)的精度和安全。論文參考，自動(dòng)化。一個(gè)完善的無功優(yōu)化自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)該能實(shí)時(shí)自動(dòng)的從調(diào)度中心、各監(jiān)控站采集電網(wǎng)電壓、功率、主變檔位、電容器運(yùn)行狀態(tài)等數(shù)據(jù)并能確保當(dāng)遙測(cè)遙信值不變時(shí)不與SCADA系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，減少系統(tǒng)資源占用。

在采集到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)后，過往的自動(dòng)控制系統(tǒng)都是通過“專家系統(tǒng)”對(duì)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行簡(jiǎn)化和分解，然后利用潮流計(jì)算和專家系統(tǒng)等方法進(jìn)行求解。隨著自動(dòng)化技術(shù)的高速發(fā)展，自動(dòng)控制系統(tǒng)能夠突破優(yōu)化計(jì)算難于尋找工程解的難題，采用模糊控制的算法，充分考慮諧波，功率因數(shù)擺動(dòng)，電壓波動(dòng)和事故閉鎖等因素，通過一系列精密芯片的配合計(jì)算出使電網(wǎng)電能損耗最小的變壓器檔位、電容器投入量和電網(wǎng)最優(yōu)運(yùn)行電壓以供控制部件執(zhí)行。

系統(tǒng)在數(shù)據(jù)傳輸上使用只與內(nèi)存交互數(shù)據(jù)而不存取硬盤的內(nèi)存數(shù)據(jù)庫技術(shù)，既提高了數(shù)據(jù)的存取速度，又節(jié)省了硬盤使用。為了提高傳輸效率，系統(tǒng)還會(huì)根據(jù)傳輸數(shù)據(jù)的類型和要求的不同，自動(dòng)采用不同的傳輸協(xié)議：使用TCP/IP協(xié)議傳輸大量的重要數(shù)據(jù)，使用UDP協(xié)議傳輸少量的廣播數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)傳輸準(zhǔn)確度方面，子站在接受到數(shù)據(jù)后會(huì)自動(dòng)向主站發(fā)送反校信號(hào)，以驗(yàn)證所受數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

三、系統(tǒng)的自動(dòng)控制

電壓無功優(yōu)化控制的基本過程如下：首先是主站控制系統(tǒng)進(jìn)行電壓無功計(jì)算，然后把計(jì)算得到的各級(jí)變電所的功率因數(shù)、電壓的區(qū)域無功定值結(jié)果通過光纖通道傳達(dá)至各級(jí)變電所的電壓無功控制系統(tǒng)。各級(jí)變電所的控制系統(tǒng)周期性的把本站的功率因數(shù)、電壓和接收到的定值結(jié)果比較，以判斷是否越限。

為了保證電網(wǎng)損耗最低，主站的控制系統(tǒng)要不斷跟緊電網(wǎng)運(yùn)行方式的變化，隨時(shí)計(jì)算出最新的區(qū)域無功定值結(jié)果并傳達(dá)至各級(jí)變電所的電壓無功控制系統(tǒng)。由于主站的控制系統(tǒng)計(jì)算最初的區(qū)域無功定值時(shí)需要一定的時(shí)間，這就會(huì)造成各級(jí)變電所從啟動(dòng)控制系統(tǒng)至接收到第一個(gè)信號(hào)間有一個(gè)時(shí)間段，系統(tǒng)定義這段時(shí)間內(nèi)的定值是按照本地系統(tǒng)運(yùn)行的。論文參考，自動(dòng)化。

當(dāng)主站系統(tǒng)遇到特殊情況（如有影響電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的遙信變位發(fā)生）時(shí)，能夠即時(shí)撤銷子站控制系統(tǒng)當(dāng)前正在執(zhí)行的區(qū)域無功定值。子站控制系統(tǒng)即以本地?zé)o功定值運(yùn)行，待再次受到主站重新計(jì)算的定值時(shí)才轉(zhuǎn)以新定值運(yùn)行。論文參考，自動(dòng)化。子站控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)視主站的定值下傳通道是否正常，通信異常時(shí)，立即改為執(zhí)行本地定值，直至通道恢復(fù)正常。論文參考，自動(dòng)化。

四、系統(tǒng)自動(dòng)化的安全保證

目前國內(nèi)的一些系統(tǒng)僅僅只做到了一層閉環(huán)控制，安全可靠性根本無法保證。而隨著自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，最新的系統(tǒng)則是采用主站和子站同時(shí)的雙層實(shí)時(shí)閉環(huán)反饋控制結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)證明由于采用了雙層實(shí)時(shí)閉環(huán)反饋控制結(jié)構(gòu)，當(dāng)運(yùn)行中發(fā)生用戶定義的需要閉鎖的異常事件時(shí)，控制系統(tǒng)能夠立即執(zhí)行閉鎖，符合電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和調(diào)度運(yùn)行特點(diǎn)，適合各種大小電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行，能更有利地保證提高電網(wǎng)的電能質(zhì)量，其具體的安全策略如下：

自動(dòng)估算電網(wǎng)電壓，使電容器平穩(wěn)投切，避免出現(xiàn)振蕩；自動(dòng)估算電壓調(diào)節(jié)后的無功變化量，使主變檔位平穩(wěn)調(diào)整，避免出現(xiàn)振蕩。

當(dāng)需要調(diào)節(jié)的變電所的主變并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，為了避免出現(xiàn)其中一臺(tái)主變頻繁調(diào)節(jié)的情況，首先調(diào)節(jié)據(jù)動(dòng)率較高的那臺(tái)主變的檔位。應(yīng)對(duì)于主變和電容器出現(xiàn)的異常情況，系統(tǒng)能夠自動(dòng)減少主變檔位調(diào)整次數(shù)，使設(shè)備壽命增加，電網(wǎng)安全得到保證。當(dāng)遭遇設(shè)備異常時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)閉鎖，而且必須人工手動(dòng)來解除封鎖。具體的異常情況有：電容器或主變檔位異常變位；系統(tǒng)需要采集的數(shù)據(jù)異常；系統(tǒng)數(shù)據(jù)不刷新。特別的當(dāng)發(fā)生10kV單相接地時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)閉鎖電容器的投切。為避免采集到的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，系統(tǒng)采用同時(shí)判斷遙測(cè)數(shù)據(jù)和遙信數(shù)據(jù)的方式，提高了采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)度。

五、結(jié)論

本文通過對(duì)電壓無功優(yōu)化控制系統(tǒng)的淺要介紹，分析了其包含的自動(dòng)化技術(shù)，從一個(gè)側(cè)面反映了我國電力系統(tǒng)自動(dòng)化科技的發(fā)展，也展現(xiàn)了電力行業(yè)專業(yè)人才的卓越才能。本文對(duì)電壓無功優(yōu)化控制系統(tǒng)從設(shè)計(jì)思想，系統(tǒng)構(gòu)成方面進(jìn)行的論述，可作電力專業(yè)的教輔材料，也可供電壓無功優(yōu)化控制裝置設(shè)計(jì)和運(yùn)行參考。

參考文獻(xiàn)

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    開關(guān)電源中應(yīng)用的電力電子器件主要為二極管、IGBT和MOSFET。

    SCR在開關(guān)電源輸入整流電路及軟啟動(dòng)電路中有少量應(yīng)用, GTR驅(qū)動(dòng)困難,開關(guān)頻率低,逐漸被IGBT和MOSFET取代。在本論文中選用的開關(guān)器件為功率MOSFET管。

    開關(guān)電源的三個(gè)條件:

    1. 開關(guān):電力電子器件工作在開關(guān)狀態(tài)而不是線性狀態(tài);

    2. 高頻:電力電子器件工作在高頻而不是接近工頻的低頻;

    3. 直流:開關(guān)電源輸出的是直流而不是交流。

    根據(jù)上面所述,本文的大體結(jié)構(gòu)如下:

    第一章,為整個(gè)論文的概述,大致介紹電力電子技術(shù)及器件的發(fā)展,簡(jiǎn)單說明直流電源的基本情況,介紹國內(nèi)外開關(guān)電源的發(fā)展現(xiàn)狀和研究方向,闡述本論文工作的重點(diǎn);

    第二章,主要從理論上討論開關(guān)電源的工作原理及電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu);

    第三章,主要將介紹系統(tǒng)主電路的設(shè)計(jì);

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LTC6803-4的應(yīng)用是比較便捷、靈活的，同時(shí)又具備高測(cè)量精度和高穩(wěn)定性的芯片，特別適合在超級(jí)電容電池組管理上的應(yīng)用。

2 LTC6803-4并聯(lián)級(jí)聯(lián)獨(dú)立尋址技術(shù)的應(yīng)用

2.1 LTC6803-4的特性及工作原理

LTC6803-4主要包括參考電壓、12位ADC、串行SPI接口的電池監(jiān)測(cè)專用芯片、還有高電壓輸入的多路復(fù)用器。每一個(gè)LTC6803-4都能夠監(jiān)測(cè)電池，最多12串。如果是一個(gè)具有多片的LTC6803-4，是能夠通過利用并聯(lián)級(jí)聯(lián)的測(cè)量方式及方法來測(cè)量超過12串的串聯(lián)電池組的。還有，每一個(gè)LTC6803-4，都具備一個(gè)串行接口，能夠獨(dú)立尋址，這樣的方式能夠方便主控器、LTC6803-4進(jìn)行同步的通信、操作環(huán)節(jié)，LTC6803-4最多是16片。LTC6803-4的全局測(cè)量精度比0.25%小的時(shí)候，一般都能達(dá)到大多數(shù)工程項(xiàng)目對(duì)電池電壓測(cè)量精度的標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 LTC6803-4主要引腳功能

LTC6803-4主要有44個(gè)引腳，比如有C0～C12：電池電壓輸入引腳。VREG：線性電壓整流輸出。V-：LTC6803-4最低電勢(shì)端。A0～A3：地址輸入。SCKI，SDI，SDO，CSBI：SPI數(shù)據(jù)通信接口。

3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

測(cè)量方法是用2片LTC6803-4并聯(lián)級(jí)聯(lián)實(shí)現(xiàn)24節(jié)超級(jí)電容電池的單體測(cè)量級(jí)管理。

3.2 LTClunwen. 1KEJI AN. COMlunwen. 1KEJI AN. COM提供寫作論文和發(fā)表服務(wù),歡迎您的光臨6803-4并聯(lián)式級(jí)聯(lián)的工作方式

LTC6803-4在SPI上的地址用戶是能夠自行配置的。本文中只有2片，LTC6803-4是在同一SPI總線與主控器進(jìn)行通信，所以只要獨(dú)立地址數(shù)比2大或是同2等同，那么便能利用地址將不同的LTC6803-4劃分。

3.3 SAF-XC886C-8FF5V芯片

3.3.1 MCU的選擇

MCU作為超級(jí)電容管理器的主要部件，是通過XC886C汽車級(jí)芯片來完成的。

SAF-XC886C工作頻率為24 MHz，以八位的市場(chǎng)價(jià)格，提供16位產(chǎn)品的性能。擁有8通道10位的精度，三個(gè)獨(dú)立定時(shí)器，4個(gè)PWM通道，以及后臺(tái)E2PROM模擬。

3.3.2 單體電容電壓檢測(cè)芯片的挑選

每個(gè)LTC6803可以同時(shí)測(cè)量十二個(gè)超級(jí)電容器或串接電池的電壓，并且擁有單獨(dú)尋址的串行接口，能夠把16個(gè)LTC6803-4元件接入同一個(gè)控制處理器中運(yùn)行。LTC6803-4把電池組的底端與V分開，因此，可以改變第一節(jié)電池的測(cè)量精準(zhǔn)度。

3.3.3 信號(hào)隔離器的選擇

通過分析信號(hào)的可靠性，以及電氣的安全性。挑選出滿足需要的ADUM1411及ADUM1201這兩種芯片。傳輸速率為10Mbps，隔離電壓為2500 V。

3.3.4 隔離電源的選擇

為了保證安全，選用多規(guī)格的雙列直插的隔離電源模塊。

3.4 系統(tǒng)軟件配置

本文所概述的2個(gè)芯片通過0Ω電阻將地址主要是分別配置為80和81，所以1#LTC6803-4芯片地址為0B10000000，2#LTC6803-4芯片地址為0B10000001。

4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與誤差

根據(jù)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的結(jié)果，來驗(yàn)證電池單體電壓能不能達(dá)到電池管理系統(tǒng)對(duì)單體電池電壓監(jiān)測(cè)的實(shí)際測(cè)量目標(biāo)的。實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)用超級(jí)電容電池電壓為1.60 V，容量為20 Ah、24只，為了驗(yàn)證該系統(tǒng)電壓測(cè)量的精度是lunwen. 1KEJI AN. COMlunwen. 1KEJI AN. COM提供寫作論文和發(fā)表服務(wù),歡迎您的光臨多少，使用萬用表測(cè)量得到電池電壓的真實(shí)數(shù)值。在實(shí)驗(yàn)還沒有開始的時(shí)候，通常主要是通過放電的方法，將電池的電壓改為不均衡的狀況，通過這樣的方法，能夠檢驗(yàn)系統(tǒng)電壓檢測(cè)精度是否正確。實(shí)驗(yàn)的結(jié)果證明，所有電池單體電壓測(cè)量誤差都在0.19%內(nèi)，能夠達(dá)到對(duì)單體電池電壓監(jiān)測(cè)的實(shí)際測(cè)量目標(biāo)。

5 結(jié)語

綜上所述，超級(jí)電容電池具有很多的優(yōu)點(diǎn)，LTC6803具一個(gè)精準(zhǔn)參考電壓、一個(gè)高電壓輸入的多路復(fù)用器以及一個(gè)串行SPI接口的超級(jí)電容監(jiān)測(cè)專用芯片同時(shí)，可以允許主控器與至多16片同時(shí)進(jìn)行通信和操作。為了能夠保護(hù)好超級(jí)電容動(dòng)力電池，并逐漸的延長(zhǎng)電池的使用時(shí)間，同時(shí)又能增加行駛的距離，那么便要求建立一個(gè)有效的電池管理系統(tǒng)，所以說電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展及推廣是一項(xiàng)非常關(guān)重要的系統(tǒng)工程。

參考文獻(xiàn)

篇7

空間矢量控制技術(shù)優(yōu)點(diǎn)眾多， 近幾年發(fā)展非常迅速， 尤其在永磁同步電機(jī)中的使用， 更是再次凸顯了它的好處。本論文通過對(duì)空間矢量控制技術(shù)和永磁同步電機(jī)的學(xué)習(xí)及分析， 在熟練掌握相關(guān)數(shù)學(xué)模型的建立和Matlab/Simulink的使用后， 將建立兩種不同坐標(biāo)系變換的數(shù)學(xué)模型和基于SVPWM控制技術(shù)的永磁同步電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)模型， 并在Matlab/Simulink環(huán)境中進(jìn)行仿真。最終與理論分析相比較， 驗(yàn)證仿真結(jié)果的正確性。

1 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型

根據(jù)對(duì)永磁同步電機(jī)SVPWM控制系統(tǒng)的理解及前期研究， 可得到永磁同步電機(jī)空間矢量脈寬調(diào)制控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖如圖1所示。

圖1 永磁同步電機(jī)SVPWM控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖

本控制系統(tǒng)采用的是雙閉環(huán)控制， 即速度環(huán)和電流環(huán)， 由圖1可看到， 其主要構(gòu)成為：

三個(gè)PI控制器（PIController）、兩相旋轉(zhuǎn)（dq）和兩相靜止坐標(biāo)系（？琢？茁）坐標(biāo)變換的變換器（dq/？琢？茁Coordinate Converter）、三相靜止（abc）和兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系變換的變換器（abc/dq Coordinate Converter）、逆變器（Inverter）、空間電壓矢量調(diào)制器（Space Vector Pulse Width Modulation，SVPWM）。

系統(tǒng)運(yùn)行過程：給電機(jī)輸入一模擬三相定子電流ia、ib、ic，當(dāng)傳感器檢測(cè)到這一電流時(shí)， 該三相電流通過abc/dq坐標(biāo)變換器被變換為實(shí)際定子的直軸電id和交軸電iq。

參考定子交軸電流i*q通過比對(duì)實(shí)際轉(zhuǎn)速和參考轉(zhuǎn)速， 再經(jīng)PI控制器處理后獲得。將參考定子直軸電流i*d設(shè)為0， 把上述id、i*d、iq、i*q四個(gè)變量比較過后交由PI控制器處理， 從而分別產(chǎn)生定子直軸、交軸電壓Vd和Vq。將得到的電壓量通過dq/？琢？茁坐標(biāo)轉(zhuǎn)換器處理后輸入空間電壓矢量調(diào)制器， 從而產(chǎn)生一系列觸發(fā)脈沖， 以控制逆變器， 驅(qū)動(dòng)其產(chǎn)生三相電壓， 最終驅(qū)動(dòng)永磁同步電機(jī)。

2 控制系統(tǒng)仿真分析

永磁同步電機(jī)空間矢量脈寬調(diào)制控制系統(tǒng)仿真模型如圖2所示， 模型仿真環(huán)境為Matlab/Simlink。

圖2 基于SVPWM的PMSM控制系統(tǒng)仿真建模框圖

如圖所示， 系統(tǒng)主要仿真模塊為：

坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模塊、速度控制器模塊、電流控制器模塊、矢量控制模塊、空間電壓矢量控制模塊、電壓逆變器模塊、永磁同步電機(jī)模塊。

系統(tǒng)部分參數(shù)為：總仿真時(shí)間為0.3S；系統(tǒng)零時(shí)段負(fù)載起動(dòng)轉(zhuǎn)矩TL=5N?m。

（1）速度環(huán)閉環(huán)時(shí)， 系統(tǒng)定子三相相電流、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、矢量切換時(shí)間、矢量所處扇區(qū)響應(yīng)情況。

圖3 轉(zhuǎn)速閉環(huán)時(shí)SVPWM控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩響應(yīng)放大圖

圖4 轉(zhuǎn)速閉環(huán)時(shí)電機(jī)三相定子電流、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、矢量切換時(shí)間

和矢量所處扇區(qū)響應(yīng)圖

由圖4仿真波形， 可以得到結(jié)論如下：

a. 系統(tǒng)在0s～0.05s之間轉(zhuǎn)速響應(yīng)以斜率20000上升，延遲時(shí)間Td=0.025s、上升時(shí)間Tr=0.046s、調(diào)節(jié)時(shí)間Ts=0.05s， 無超調(diào)量， 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)快。系統(tǒng)起動(dòng)時(shí)， 帶動(dòng)負(fù)載速度快， 轉(zhuǎn)速在0.05s內(nèi)穩(wěn)定在設(shè)定值n=1000r/min。

b. 系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，0.05s后都進(jìn)入穩(wěn)態(tài)階段， 系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)輸出誤差已趨近零， 反應(yīng)出該模擬系統(tǒng)控制精度較高， 穩(wěn)態(tài)特性良好， 波形與理論分析結(jié)果相符， 靜態(tài)性能穩(wěn)定。

c.系統(tǒng)起動(dòng)時(shí)，定子起動(dòng)轉(zhuǎn)矩6.7N?m，系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行后，定子轉(zhuǎn)矩穩(wěn)定在設(shè)定值5N?m。轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)控制在0.2N?m內(nèi)，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。

（2）速度環(huán)開環(huán)時(shí)，在系統(tǒng)空載情況下給定幅值為±5A的方波參考交軸電流i*q信號(hào)時(shí)，系統(tǒng)交軸電流、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩響應(yīng)。

由圖5仿真波形， 可得出結(jié)論如下：

在參考交軸電流±5A切換時(shí)， 轉(zhuǎn)矩響應(yīng)時(shí)間為0.00035s， 轉(zhuǎn)矩動(dòng)態(tài)響應(yīng)快速。波形符合理論分析， 具有較好的動(dòng)態(tài)特性。

3 結(jié)束語

本論文通過對(duì)矢量坐標(biāo)變換、逆變器、空間電壓矢量脈寬調(diào)制等技術(shù)的原理分析及建模仿真， 主要設(shè)計(jì)了一個(gè)基于空間電壓矢量脈寬調(diào)制技術(shù)的永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)， 并在Matlab/Simulink對(duì)其進(jìn)行仿真模擬。系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟為：系統(tǒng)構(gòu)架、模塊設(shè)計(jì)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)和系統(tǒng)仿真結(jié)果分析。在這次完成論文的過程中， 我對(duì)所學(xué)的電力電子技術(shù)、自動(dòng)控制原理、電機(jī)與拖動(dòng)以及控制系統(tǒng)的MATLAB仿真與設(shè)計(jì)等知識(shí)有了更深層次的理解， 并在學(xué)習(xí)過程中積累了許多寶貴經(jīng)驗(yàn)。從仿真結(jié)果的數(shù)據(jù)和波形來看， 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)完全符合前期設(shè)計(jì)要求， 驗(yàn)證了理論的正確性。

參考文獻(xiàn)

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篇8

1 引言

在感應(yīng)釬焊過程中，為了適應(yīng)負(fù)載隨溫度變化和加熱工藝的需要，電源應(yīng)能對(duì)負(fù)載功率調(diào)節(jié)。其中調(diào)功方式主要有以下幾種：直流調(diào)壓調(diào)功、移相調(diào)功、掃頻調(diào)功和脈沖密度調(diào)功等。其中直流調(diào)壓調(diào)功有以下特點(diǎn)：逆變器輸出電壓波形與負(fù)載無關(guān)，均為交變方波。在串聯(lián)諧振負(fù)載下，利用鎖相電路實(shí)現(xiàn)負(fù)載電流頻率跟蹤使負(fù)載始終工作在諧振狀態(tài)，輸出功率因數(shù)較高；逆變器中各個(gè)功率器件均在零電流方式下開通和關(guān)斷，器件的開關(guān)損耗和應(yīng)力都很小。其中調(diào)壓調(diào)功電路采用晶閘管作為開關(guān)器件，利用相控方式調(diào)節(jié)輸出電壓。這種方式具有控制方便，價(jià)格便宜等特點(diǎn)，因而得到了廣泛的應(yīng)用。

2 直流調(diào)壓調(diào)功電路的設(shè)計(jì)研究

目前國內(nèi)外已經(jīng)研制生產(chǎn)出多種用于晶閘管電路的集成觸發(fā)器。其中TCA785集成觸發(fā)器是由德國西門子公司研制生產(chǎn)的。它內(nèi)部集成有同步檢波、移相脈沖、過流過壓保護(hù)等電路，是一種鋸齒波移相觸發(fā)器。與其它集成觸發(fā)器相比，由它構(gòu)成的晶閘管觸發(fā)電路具有功耗小、功能強(qiáng)、輸入阻抗高、抗干擾性能好、移相范圍寬、外部器件少、單一電源工作、調(diào)整方便等優(yōu)點(diǎn)。論文參考網(wǎng)。本文所設(shè)計(jì)的直流調(diào)壓調(diào)功具體電路如圖1。

圖1 直流調(diào)壓調(diào)功電路圖

圖1中，220V交流電經(jīng)過變壓器T1、二極管D2、電容C1以及穩(wěn)壓管7815轉(zhuǎn)變?yōu)?15V直流電，給該調(diào)壓電路提供電源。TCA785的1和16端分別接地和+15V電源。5端是同步信號(hào)的輸入端，該信號(hào)取自R6兩端交流電壓，同步信號(hào)經(jīng)同步過零電路送至同步寄存齒波信號(hào)發(fā)生器，在每個(gè)正弦信號(hào)的過零點(diǎn)矩齒波發(fā)生器迅速放電并從0初始值開始充電，從而產(chǎn)生和同步交流信號(hào)一致的三角波，如圖2。9端外接固定電阻R7和可變電阻RW1，10端外接電容C5，通過調(diào)節(jié)RW1可以調(diào)節(jié)鋸齒波的斜率。6腳為脈沖封鎖控制端，當(dāng)檢測(cè)負(fù)載電流過大時(shí)，通過控制輔助電路，使6端有由高電平變?yōu)榈碗娖剑怄i脈沖的輸出，從而切斷主電路，它是為系統(tǒng)過流過壓或進(jìn)行其它控制而設(shè)置的控制端。11腳外接控制電壓，改變?cè)摽刂齐妷嚎梢钥刂朴|發(fā)脈沖的觸發(fā)角在0-180°范圍內(nèi)移相，該控制電壓可以有手工給定，也可以由PLC系統(tǒng)自動(dòng)給出。論文參考網(wǎng)。12腳外接電容C4，可以控制觸發(fā)脈沖的寬度。

圖2同步交流信號(hào)和三角波

在一個(gè)周期內(nèi)，TCA785的14和15端分別是正、負(fù)半周對(duì)應(yīng)的脈沖輸出端，如圖3，圖中“1”為觸發(fā)脈沖，“2”為干擾信號(hào)。為保證在一個(gè)周期內(nèi)正負(fù)半周均有輸出，利用CD4017的或門邏輯電路，將14和15端輸出脈沖或邏輯運(yùn)算后，得到頻率增加一倍的觸發(fā)脈沖信號(hào)，如圖4所示。再將該信號(hào)送到MC1413進(jìn)行功率放大，以提供足夠的功率觸發(fā)脈沖來驅(qū)動(dòng)整流模塊，如圖5，該信號(hào)電壓為7.5V左右，持續(xù)時(shí)間約為75μs，可以滿足整流模塊的觸發(fā)功率要求。

圖314端對(duì)應(yīng)的觸發(fā)脈沖

圖4或邏輯運(yùn)算并功率放大后的觸發(fā)脈沖

圖5示波器時(shí)間軸調(diào)整后的觸發(fā)脈沖

根據(jù)感應(yīng)釬焊的使用要求，控制觸發(fā)脈沖觸發(fā)角的電壓分手動(dòng)和自動(dòng)兩種方式提供。手動(dòng)控制方式的電壓源來自于7810提供的+10V電壓，調(diào)節(jié)RW3就得到所需的11腳控制電壓。而自動(dòng)控制方式時(shí)的控制電壓源來自于PLC相關(guān)模擬端口的輸出電壓，該電壓大小通過PLC的給定電壓與所采集的負(fù)載電壓大小的比較后得到的。脈沖變壓器T2起到電氣隔離的作用。

其中檢測(cè)系統(tǒng)主要檢測(cè)主電路電流，將檢測(cè)電流轉(zhuǎn)換為電壓后，一方面給PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)提供采集電壓，另方面給保護(hù)系統(tǒng)提供保護(hù)依據(jù)，當(dāng)該電壓大于設(shè)定保護(hù)電壓時(shí)，就停止觸發(fā)脈沖的輸出，進(jìn)而切斷整個(gè)主電路。

3 直流調(diào)壓調(diào)功電路使用中存在的問題

在該電路調(diào)試過程中，當(dāng)晶閘管后邊電路不存在濾波電感等感性元件時(shí)，整流后所得電壓從零到最大值能夠可靠調(diào)節(jié)。

而負(fù)載要求很平穩(wěn)的直流電壓，則需要在晶閘管后采用濾波環(huán)節(jié)，即電路中有較大電感。這時(shí)當(dāng)電壓調(diào)節(jié)到一定值時(shí)，會(huì)出現(xiàn)輸出電壓突然跳變?yōu)榱愕默F(xiàn)象，使負(fù)載運(yùn)行出現(xiàn)異常。如果該現(xiàn)象出現(xiàn)在感應(yīng)釬焊電源中，則可能在釬焊尚未完成就停止加熱，造成釬料熔化不完全，工件焊接質(zhì)量不合格。

解決的辦法是：首先測(cè)量出電壓突變時(shí)TCA785的6端的電壓U6，然后采取相應(yīng)措施，比如串接分壓電阻，使U6為6端電壓的一端極限值，從而可以避免電壓突變現(xiàn)象。論文參考網(wǎng)。

4 在感應(yīng)釬焊電源中的應(yīng)用

感應(yīng)釬焊電源整體結(jié)構(gòu)如圖6。主要包括整流、濾波部分，逆變器部分，變壓器部分，感應(yīng)圈，調(diào)壓部分以及控制部分等。主電路采取串聯(lián)諧振電路，逆變部分采用半橋結(jié)構(gòu)，逆變?cè)捎靡粋€(gè)IGBT模塊，整流部分采用的是半控晶閘管整流器件，觸發(fā)脈沖通過控制其導(dǎo)通角的大小可以得到幅值大小變化的直流電壓并供給其后的逆變環(huán)節(jié)，從而改變逆變器輸出功率。

圖6 感應(yīng)釬焊機(jī)整體結(jié)構(gòu)框圖

圖中直流調(diào)壓調(diào)功方框內(nèi)就是前面所設(shè)計(jì)電路，要想檢測(cè)其功能是否正常，可以通過測(cè)量主電路中變壓器原邊電壓或者副邊電壓波形加以判斷。調(diào)節(jié)圖1中TCA785的6端電壓，測(cè)得其中兩組對(duì)應(yīng)的波形分別如圖7和圖8。圖7中電壓為50V且很平穩(wěn)，電流較小，而圖8中電壓為100V左右且較平穩(wěn)，電流較大。根據(jù)電流波形可以看出，兩種電壓下電路都可以起振并正常工作。所以所設(shè)計(jì)的直流調(diào)壓調(diào)功電路可以進(jìn)行電壓調(diào)節(jié)且所得電壓比較平穩(wěn)，感應(yīng)釬焊電路能夠可靠起振，滿足了對(duì)不同負(fù)載進(jìn)行感應(yīng)釬焊的要求。

圖7 電壓為50伏的電壓和電流波形圖

圖8 電壓為115伏的電壓和電流波形圖

5 結(jié)論

本文設(shè)計(jì)了一種直流調(diào)壓調(diào)功電路，可以使所得電壓從零到最大值之間連續(xù)穩(wěn)定變化，不僅滿足手動(dòng)調(diào)節(jié)模式，也可以和PLC系統(tǒng)配合進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，并具有可靠的保護(hù)功能和相關(guān)的控制功能。通過試驗(yàn)，該電路已成功應(yīng)用于感應(yīng)釬焊電源之中，使其可以穩(wěn)定起振，對(duì)于不同負(fù)載進(jìn)行功率調(diào)節(jié)，可靠保證了逆變部分的IGBT元件，具有一定的實(shí)用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

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篇9

1、輕型高壓直流輸電的技術(shù)特點(diǎn)

(1)電壓源換流器的電流可以自動(dòng)斷開并工作在無源逆變方式,因此它無需另外的換相電壓。與傳統(tǒng)高壓直流輸電的有源網(wǎng)絡(luò)不同的是,輕型高壓直流輸電的受端系統(tǒng)是無源網(wǎng)絡(luò)的,因此克服了受端系統(tǒng)必須是有源網(wǎng)絡(luò)的根本缺陷,繼而促進(jìn)了高壓直流輸電對(duì)遠(yuǎn)距離孤立負(fù)荷進(jìn)行送電的實(shí)施。

(2)同傳統(tǒng)的高壓直流輸電正好相反,在潮流進(jìn)行反轉(zhuǎn)的時(shí)候,直流電流方向能在直流電壓極性不變的情況下進(jìn)行反轉(zhuǎn)。HVDC的這個(gè)特點(diǎn)能夠促進(jìn)不僅為潮流控制提供便利且提供較為可靠的并聯(lián)多段直流系統(tǒng)的構(gòu)成,繼而使傳統(tǒng)多端的高壓直流輸電系統(tǒng)在并聯(lián)連接時(shí)不方便進(jìn)行潮流控制以及串聯(lián)連接時(shí)影響可靠性的問題得到有效解決。

(3)對(duì)輕型電壓直流輸電進(jìn)行模塊設(shè)計(jì)能夠極大的縮短其設(shè)計(jì)、安裝、生產(chǎn)以及調(diào)試周期。與此同時(shí),電壓源換流器所采用的脈沖寬度調(diào)制（PWM）技術(shù),其有著相對(duì)較高的開關(guān)頻率,在高通的濾波后便能夠產(chǎn)生所需的交流電壓,省略了變壓器不僅簡(jiǎn)化了換流站的結(jié)構(gòu),同時(shí)還大大減少了所需濾波裝置的容量。

(4)傳統(tǒng)的高壓直流輸電因?yàn)槠淇刂屏恐挥杏|發(fā)角,所以傳統(tǒng)HVDC是無法對(duì)無功功率和有功功率進(jìn)行單獨(dú)控制的。而輕型高壓直流輸電在正常運(yùn)行的時(shí)候,其電壓源換流器能夠?qū)τ泄β室约盁o功功率同時(shí)進(jìn)行獨(dú)立控制,甚至可以使功率因數(shù)為1。此種調(diào)節(jié)不僅能夠提高完成效率,還能對(duì)之加以靈活的控制。另外,電壓源換流器不但無需交流側(cè)提供無功功率并且還起著靜止同步補(bǔ)償器的作用,使無功功率的交流母線得到動(dòng)態(tài)補(bǔ)償繼而促進(jìn)交流母線電壓的穩(wěn)定性。換而言之,即使是在故障的情況下,只要電壓源換流器的容量足夠就可以使輕型高壓直流輸電系統(tǒng)對(duì)故障系統(tǒng)進(jìn)行無功功率緊急支援或有功功率緊急支援,從而促使系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性以及功角穩(wěn)定性的提高。

2、輕型高壓直流輸電的發(fā)展及前景

在我國,輕型高壓直流輸電技術(shù)的發(fā)展一直以來都受到電力工作者的重視,并且對(duì)之展開了一系列的初步的研究。另外,一些應(yīng)用單位逐漸認(rèn)清了輕型高壓直流輸電的具體優(yōu)勢(shì),因此也開始考慮采用HVDC于實(shí)際輸配電工程之中。然而從整體上來講,輕型高壓直流輸電的研究在我國依舊是匱乏的且基本處于空白期。因此我們要盡可能快的促進(jìn)研究水平的提供以將之能夠迅速的有效利用起來,此項(xiàng)研究不僅十分迫切且具有相當(dāng)重要的現(xiàn)實(shí)意義。所以,筆者就研究工作的展開提出以下幾點(diǎn)建議。

(1)在輕型高壓直流輸電中建立數(shù)字仿真研究手段,因此電力工作者要在研究過程中制定出輕型電壓直流系統(tǒng)全部一、二次設(shè)備的數(shù)字仿真新方法與新興數(shù)學(xué)模型;(2)經(jīng)過對(duì)電壓源換流器的故障以及運(yùn)行特性的分析,電力工作者要在研究過程中具有針對(duì)性的提出適合VSC運(yùn)用的PWM技術(shù)和相關(guān)的保護(hù)措施;(3)構(gòu)建一個(gè)輕型高壓直流輸電的物理模型,然后通過高速數(shù)學(xué)新高處理芯片對(duì)輕型高壓直流輸電的控制器進(jìn)行研制;(4)對(duì)于電壓源換流器連接構(gòu)成的控制方式（電壓控制、無功潮流控制、有功潮流控制）、多端直流系統(tǒng)的運(yùn)行特性,還有輕型高壓直流系統(tǒng)的保護(hù)措施進(jìn)行一系列研究與制定;(5)對(duì)于整個(gè)電網(wǎng)電能質(zhì)量,輕型高壓直流輸電有著怎樣的影響且如何對(duì)之加以控制都需要電力工作者進(jìn)行更深一步的研究;(6)對(duì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)進(jìn)行論證,從而確定輕型高壓直流輸電技術(shù)對(duì)于我國電力技術(shù)發(fā)展的可行性與必要性。

隨著電力半導(dǎo)體以及其控制技術(shù)的不斷發(fā)展,尤其是IG-BT的日益進(jìn)步從而衍生了輕型高壓直流輸電技術(shù)。即將投運(yùn)以及已經(jīng)投運(yùn)的各項(xiàng)輕型高壓直流輸電技術(shù)工程的成功建設(shè)已經(jīng)充分表明了HVDC技術(shù)正在日漸地成熟與發(fā)展著。可再生能源的全面開發(fā)、高新技術(shù)的飛速發(fā)展,還有電力技術(shù)的不斷進(jìn)步與完善,都對(duì)電網(wǎng)靈活且可靠的運(yùn)行以及高品質(zhì)電能質(zhì)量提出了進(jìn)一步的要求,從這一系列情況的顯示來看,輕型高壓直流輸電的使用范圍正在不斷擴(kuò)大,這勢(shì)必會(huì)使HVDC light在我國得到進(jìn)一步的研究與重視。

3、結(jié)語

綜上所述,輕型高壓直流輸電作為一項(xiàng)新型的輸電技術(shù)正通過其自身特點(diǎn)在各方面的應(yīng)用中充分展示了其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),主要有對(duì)電壓以及潮流的有效控制、對(duì)環(huán)境的影響不大、設(shè)計(jì)表轉(zhuǎn)化、建設(shè)效率化、結(jié)構(gòu)模塊化且緊湊等各種優(yōu)越性。綜合這一系列優(yōu)點(diǎn),輕型高壓直流輸電不僅僅是引起國家以及各應(yīng)用單位的重視,并且在未來將會(huì)漸漸地運(yùn)用到建設(shè)當(dāng)中去,最終會(huì)有利于促進(jìn)我國科技以及經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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一．引言

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，通訊技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷得到提高，電力系統(tǒng)的自動(dòng)化水平也不斷提高，越來越多的計(jì)算機(jī)、RTU以及一些其他的自動(dòng)化設(shè)備被應(yīng)用到電力系統(tǒng)中，我們指導(dǎo)微電子設(shè)備的工作電壓只有幾伏，工作電流十分微弱，正是如此其對(duì)外界的干擾抵抗十分弱。再加之，由雷電帶來的瞬變磁場(chǎng)十分強(qiáng)，對(duì)于微電子器件產(chǎn)生的干擾很大，嚴(yán)重的甚至直接損壞微電子設(shè)備，給電力系統(tǒng)帶來損失。近幾年，盡管電力企業(yè)在不斷的采取措施加強(qiáng)對(duì)電力系統(tǒng)的防雷保護(hù)，但是雷害事故還是時(shí)有發(fā)生，所以加強(qiáng)電力系統(tǒng)防雷措施的研究和探討還是十分必要的。

二．對(duì)于雷電侵入波產(chǎn)生的過電壓的保護(hù)措施

一般而言，電力企業(yè)對(duì)于雷電侵入波產(chǎn)生的過電壓的保護(hù)是通過避雷器以及避雷針來實(shí)現(xiàn)的，這兩者相配合的實(shí)現(xiàn)了對(duì)進(jìn)線段的有利保護(hù)，效果比較好。通過對(duì)進(jìn)線段的保護(hù)，可以利用其阻抗限制雷電流幅值，以及利用其電暈衰耗來達(dá)到降低雷電波陡度的目的，再在進(jìn)線段上安裝避雷器，通過避雷器的作用可以使得電流不超過絕緣配合所要求的數(shù)值，這樣就可以有效的實(shí)現(xiàn)第一道防雷。

三．對(duì)于UPS過電壓的保護(hù)措施

感應(yīng)雷或沿電源線進(jìn)入室內(nèi)的雷電侵入波會(huì)使電源電壓急驟升高，從而導(dǎo)致UPS及后接設(shè)備損壞。有些UPS中盡管裝有壓敏電阻，但還是很難保護(hù)自己及后接微電子設(shè)備。對(duì)電源，可靠有效的防雷方法是采用四級(jí)保護(hù)。每一級(jí)用三極氣體放電管，將大的雷電限制到后續(xù)保護(hù)系統(tǒng)可允許的范圍；第二級(jí)用限流模塊；第三級(jí)用壓敏電阻；第四級(jí)用TVS管，使輸出的箝位電壓達(dá)到規(guī)定的要求。采用上述四級(jí)保護(hù)后，UPS或被保護(hù)電源一般不會(huì)因雷擊而損壞。

四．對(duì)于載波機(jī)過電壓的保護(hù)措施

載波機(jī)遇雷擊易損壞的部分通常為電源盤、用戶話路盤及高頻電路盤。高頻電路盤上通常裝有放電管，具有一定的耐雷水平；電源部分可采用上述電源過電壓保護(hù)方式；用戶話路盤由于鈴流電壓與通話電壓不一致需要在保護(hù)裝置設(shè)計(jì)上精心考慮，使之在兩種不同電壓下均能有效的地保護(hù)用戶話路部分最好的辦法是將保護(hù)器件置于載波機(jī)內(nèi)，考慮到實(shí)際情況，外置保護(hù)模塊應(yīng)設(shè)計(jì)考慮得周全一些。為了有較好的防雷效果，我們?cè)诜览讜r(shí)可以使用Modem、程控交換機(jī)通信線、用戶話路盤以及信號(hào)線來實(shí)現(xiàn)四級(jí)保護(hù)，同時(shí)可以安裝自動(dòng)報(bào)警裝置。

五．接地電阻與屏蔽

1.接地。合理的接地設(shè)計(jì)是整個(gè)電力系統(tǒng)防雷措施中的重要組成部分。一般會(huì)有構(gòu)筑物接地、配電系統(tǒng)及強(qiáng)電設(shè)備接地、計(jì)算機(jī)自控系統(tǒng)接地等三種接地方式，因此，科學(xué)設(shè)計(jì)，使得這三種接地方式之間互相配合，有助于大大降低雷擊通過接地網(wǎng)絡(luò)對(duì)系統(tǒng)的毀壞。以計(jì)算機(jī)自控系統(tǒng)為例，一般采用系統(tǒng)工作接地、直流工作接地、安全保護(hù)接地等幾種接地方式。在防雷措施中，要根據(jù)實(shí)際情況，將各種接地方式合理的組合，使得接地電阻值最小，取得最佳的效果。防雷接地是為防雷保護(hù)需要而設(shè)，以降低雷電流通過時(shí)的地電位升高，因此良好的接地是防雷中至關(guān)重要的一環(huán)。接地電阻值越小過電壓值越低。因此，在經(jīng)濟(jì)合理的前提下應(yīng)盡可能降低接地電阻。 在接地時(shí)要盡量的減低電阻，可以通過以下方法：深埋式接地極，如地下較深處的土壤電阻率較低，可用深井式或深埋式接地極；填充電阻率較低的物質(zhì)或降阻劑。如附近有可以利用的低電阻率物質(zhì)可以因地制宜，綜合利用；敷設(shè)水下接地裝置，如桿塔附近有水源，可以考慮利用這些水源在水底或岸邊布置接地極，可以降低接地電阻，提高泄流能力。

2.屏蔽。為了達(dá)到減少雷電電磁干擾的目的，主控樓、通信機(jī)房的建筑鋼筋、金屬地板均應(yīng)相互焊接，形成等電位法拉第寵。設(shè)備對(duì)屏蔽有較高要求時(shí)，機(jī)房六面應(yīng)敷設(shè)金屬屏蔽網(wǎng)，將屏蔽網(wǎng)與機(jī)房?jī)?nèi)環(huán)行接地母線均勻多點(diǎn)相連。架空電力線由站內(nèi)終端桿引下后應(yīng)更換為屏蔽電纜；室外通信電纜應(yīng)采用屏蔽電纜，屏蔽層兩端要接地；對(duì)于既有鎧帶又有屏蔽層的電纜應(yīng)將鎧帶及屏蔽層同時(shí)接地，而在另一端只將屏蔽層接地。電纜進(jìn)入室內(nèi)前水平埋地10m以上，埋地深度應(yīng)大于0.6m；非屏蔽電纜應(yīng)穿鍍鋅鐵管并水平埋地10m以上，鐵管兩端應(yīng)良好接地。若在室外入口端將電力線與鐵管間加接壓敏電阻，防雷效果會(huì)更好。

六．綜合性防雷措施

1．建立健全科學(xué)合理的整體防雷系統(tǒng)

從整個(gè)電力系統(tǒng)而言，要做好防雷措施，首先要從整體上做好防雷規(guī)劃，從內(nèi)到外，做到防雷措施的全面覆蓋。整體而言，外部可以安裝避雷針，接閃器等，避免雷電直接打擊輸配電線路或者是相關(guān)的線纜配電箱等基礎(chǔ)設(shè)施，引起火災(zāi)或者事故。同時(shí)，內(nèi)部要做好電磁屏蔽、等電位連接、共用接地系統(tǒng)和浪涌吸收保護(hù)器等一些子輸配電系統(tǒng)，通過它們可以將引人建筑物內(nèi)的浪涌電壓和浪涌電流瀉放到大地，并將其鉗位在一定的電壓范圍內(nèi)，以完善地保護(hù)電氣設(shè)備。從整體上做好防雷規(guī)劃，內(nèi)外覆蓋，這是采取具體防雷措施之前的基礎(chǔ)性工作。

2．實(shí)施多級(jí)保護(hù)措施，做好配電系統(tǒng)的防雷

電力系統(tǒng)自動(dòng)化是保證整個(gè)電力系統(tǒng)功能正常運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵部分，而輸配電系統(tǒng)也是容易遭受到雷電襲擊的部位之一。因此，做好配電系統(tǒng)的防雷措施，是整個(gè)防雷系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)。雖然目前大多都會(huì)在配電系統(tǒng)的進(jìn)線處安裝避雷器，避雷帶等防雷器件，但是，經(jīng)過很多次實(shí)踐證明，單一的防雷措施或者是防雷器件難以真正保障配電系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)雷擊降下時(shí)候，建筑物的自控設(shè)備的電源機(jī)盤依然會(huì)受到電擊而產(chǎn)生損壞。在對(duì)配電系統(tǒng)防雷時(shí)候，要據(jù)實(shí)際情況做好多級(jí)防護(hù)措施。在具體的工作中我們要加強(qiáng)對(duì)地網(wǎng)的改造，我們可以在容易受到雷擊的部位安裝ZGBZ-Ⅱ型載波機(jī)過電壓保護(hù)器、DGBZ-Ⅱ型電源過電壓保護(hù)器、MGB-Ⅰ型Modem過電壓保護(hù)器和XGBZ-Ⅱ型信號(hào)線過電壓保護(hù)器。通過工作實(shí)踐證明了其作用是十分有效的。

七．結(jié)束語

我們必須要充分的認(rèn)識(shí)到電力系統(tǒng)自動(dòng)化防雷工作的必要性，但是與此同時(shí)我們所研究的防雷措施只是小小的一部分，對(duì)于整個(gè)電力系統(tǒng)自動(dòng)化防雷工作而言它不能解決所有的問題，而整個(gè)電力系統(tǒng)防雷以及安全是一項(xiàng)復(fù)雜艱巨的任務(wù)，而且可以肯定的說在今后的工作中我們還將遇到各種各樣的問題和難題，我們?cè)谟龅竭@些問題的時(shí)候，必須正確看待，從實(shí)際情況出發(fā)具體問題具體分析找出適合的解決方法。同時(shí)我們?cè)诠ぷ鞯倪^程中要不斷的積累經(jīng)驗(yàn)，不斷的學(xué)習(xí)探討新的技術(shù)措施，不但的將得出的新方法以及新技術(shù)運(yùn)用到實(shí)際工作中去，相信防雷工作一定會(huì)提到一個(gè)更高水平。

參考文獻(xiàn)：

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篇11

1 引言

T接的線路可以節(jié)省一次設(shè)備成本，但是對(duì)于T接線的保護(hù)整定非常困難，尤其是各端都有電源的距離保護(hù)和零序保護(hù)更加難以整定，但光差保護(hù)完全不用考慮各種復(fù)雜的整定情況，只用將各端的保護(hù)電流傳送到兩端，然后三側(cè)各自計(jì)算差動(dòng)電流，邏輯簡(jiǎn)單，保護(hù)速度快，可靠性高。尤其是當(dāng)部分光纖通道斷裂時(shí)，保護(hù)依然能夠可靠的動(dòng)作，但是，三端口的光差保護(hù)在聯(lián)調(diào)時(shí)特別麻煩，需要三側(cè)同時(shí)進(jìn)行，而且調(diào)試結(jié)果復(fù)雜，不易整理和維護(hù)，因此，本論文以聯(lián)調(diào)的困難為出發(fā)點(diǎn)，系統(tǒng)的對(duì)三端口保護(hù)聯(lián)調(diào)進(jìn)行分析，由于廠家的不同，各個(gè)廠家的保護(hù)裝置都由不同的動(dòng)作邏輯以及同步方式，本文主要以南自保護(hù)為例來說明。

2 通道的連接

對(duì)于T接線的光差線路保護(hù)有三個(gè)端口，為了便于區(qū)分，通常將三段分別稱為本側(cè)、對(duì)側(cè)1、對(duì)側(cè)2，每個(gè)端口均有兩組通道，這兩組通道實(shí)現(xiàn)三端的通訊，一般情況下本側(cè)的通道1和對(duì)側(cè)1的通道2相連接，本側(cè)的通道2和對(duì)側(cè)2的通道1相連接，對(duì)側(cè)1的通道1和對(duì)側(cè)2的通道2相連接，這種方式連接后具有唯一性，當(dāng)然，我們也可以采用別的連接方式， 但是這種方式比較易于問題的分析和管理，如圖1：

3運(yùn)行方式轉(zhuǎn)換

3.1 一側(cè)投入兩端運(yùn)行壓板

當(dāng)三端口保護(hù)的其中一端投入兩端運(yùn)行壓板時(shí)，保護(hù)認(rèn)為是誤投入，此時(shí)保護(hù)邏輯仍按三段運(yùn)行方式來處理。

3.2 兩側(cè)投入兩端運(yùn)行壓板

當(dāng)其中兩端投入兩端運(yùn)行壓板時(shí)，各側(cè)裝置中均顯示為兩側(cè)運(yùn)行壓板投入，自動(dòng)退出三段運(yùn)行方式，兩端運(yùn)行方式的邏輯和常規(guī)兩側(cè)差動(dòng)保護(hù)的邏輯一樣。

3.3 三側(cè)投入兩端運(yùn)行壓板

如果三端都投入兩端運(yùn)行壓板時(shí)，此時(shí)各端的保護(hù)裝置會(huì)報(bào)運(yùn)行方式錯(cuò)誤的報(bào)文，但在邏輯方面會(huì)先滿足兩端運(yùn)行的方式，如當(dāng)本側(cè)線投入兩端運(yùn)行壓板，接著先將對(duì)側(cè)1投入兩端運(yùn)行壓板，后再將對(duì)側(cè)2投入兩端運(yùn)行壓板，那么，保護(hù)會(huì)判斷為本側(cè)與對(duì)側(cè)1的兩端運(yùn)行方式。反過來就會(huì)判為本側(cè)與對(duì)側(cè)1的兩端運(yùn)行方式。

4 “T”接線光差保護(hù)的聯(lián)調(diào)

4.1 一側(cè)合位聯(lián)調(diào)及現(xiàn)象

4.1.1 對(duì)側(cè)1和對(duì)側(cè)2均不加電壓

本側(cè)斷路器在合位，對(duì)側(cè)1和對(duì)側(cè)2的斷路器在分位，這種狀態(tài)相當(dāng)于對(duì)兩側(cè)充電，無論本側(cè)是否加電壓本側(cè)模擬內(nèi)部瞬時(shí)性故障時(shí)，在本側(cè)差動(dòng)保護(hù)單跳單重，對(duì)側(cè)1和對(duì)側(cè)2由于已經(jīng)在跳位，所以無論差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作還是不動(dòng)都沒有關(guān)系，因?yàn)楦鱾€(gè)廠家都有自己不同的處理方式，南自和四方的處理方式就是保護(hù)沒有任何反應(yīng)，但是許繼的差動(dòng)保護(hù)也會(huì)動(dòng)作。

4.1.2本側(cè)全電壓，對(duì)側(cè)1或?qū)?cè)2一側(cè)全電壓

當(dāng)在本側(cè)加全電壓，模擬差動(dòng)動(dòng)作電流大于動(dòng)作值時(shí)，由于對(duì)側(cè)1和對(duì)側(cè)2都在分位，這時(shí)將不會(huì)影響本側(cè)的差動(dòng)保護(hù)，本側(cè)也不會(huì)因?yàn)楸緜?cè)的全電壓導(dǎo)致拒動(dòng)。

4.1.3本側(cè)不加電壓，對(duì)側(cè)1或?qū)?cè)2一側(cè)全電壓

當(dāng)在本側(cè)不加電壓，模擬差動(dòng)動(dòng)作電流大于動(dòng)作值時(shí)，由于對(duì)側(cè)1和對(duì)側(cè)2都在分位，這時(shí)將不會(huì)影響本側(cè)的差動(dòng)保護(hù)，本側(cè)也不會(huì)因?yàn)楸緜?cè)的全電壓導(dǎo)致拒動(dòng)。

4.1.4 本側(cè)不加電壓，對(duì)側(cè)1和對(duì)側(cè)2均加全電壓

這種情況，雖然在本側(cè)產(chǎn)生了電流的變化量，由于對(duì)側(cè)1和對(duì)側(cè)2都在分位，這時(shí)將不會(huì)影響本側(cè)的差動(dòng)保護(hù)，本側(cè)也

4.1.5本側(cè)加全電壓，對(duì)側(cè)1和對(duì)側(cè)2均加全電壓

這種情況類似于正常運(yùn)行時(shí)，本側(cè)發(fā)生CT斷線，這時(shí)，各側(cè)差動(dòng)電流可能達(dá)到動(dòng)作值，由于其他兩側(cè)都處于分位，所以不會(huì)影響本側(cè)的差動(dòng)

4.2 兩側(cè)合位聯(lián)調(diào)及現(xiàn)象

4.2.1 兩端運(yùn)行方式

當(dāng)本側(cè)和對(duì)側(cè)1投入兩側(cè)運(yùn)行壓板時(shí)，這時(shí)對(duì)側(cè)2將會(huì)自動(dòng)退出差動(dòng)保護(hù)，在對(duì)側(cè)2可以進(jìn)行檢修工作，同時(shí)也可以斷開對(duì)側(cè)2的光纖通道，雖然會(huì)導(dǎo)致各側(cè)的保護(hù)裝置報(bào)通道異常，但不會(huì)閉鎖差動(dòng)保護(hù)，此時(shí)的差動(dòng)動(dòng)作邏輯和常規(guī)兩端差動(dòng)的動(dòng)作邏輯一樣，要注意的是南自和許繼的保護(hù)在兩側(cè)差動(dòng)時(shí)電壓受其中一側(cè)開放。

1 本側(cè)合位，對(duì)側(cè)1合位

這時(shí)相當(dāng)運(yùn)行狀態(tài)，在兩側(cè)加全電壓，一側(cè)模擬CT斷線，雖然差動(dòng)電流達(dá)到動(dòng)作值，但是由于全壓閉鎖導(dǎo)致差動(dòng)保護(hù)不會(huì)動(dòng)作。如果本側(cè)加全壓，對(duì)側(cè)1不加電壓，在本側(cè)模擬區(qū)內(nèi)故障時(shí)，兩側(cè)差動(dòng)保護(hù)均動(dòng)作單跳單重，如果本側(cè)不加電壓，對(duì)側(cè)1加電壓，在本側(cè)模擬區(qū)內(nèi)故障時(shí)，兩側(cè)差動(dòng)保護(hù)也動(dòng)作單跳單重，因?yàn)殡妷菏芷渲幸粋?cè)開放。

2本側(cè)合位，對(duì)側(cè)1分位

這種情況相當(dāng)于由本側(cè)向?qū)?cè)1充電，這時(shí)無論本側(cè)加不加電壓，在模擬故能故障時(shí)差動(dòng)保護(hù)都會(huì)動(dòng)作單跳單重，而對(duì)側(cè)1的差動(dòng)保護(hù)不動(dòng)作，由于也有差動(dòng)，差動(dòng)保護(hù)會(huì)啟動(dòng)。

4.2.2 第三側(cè)熱備方式

當(dāng)T接線的三段都投入時(shí)，如果某一端處于熱備狀態(tài)，這種情況的聯(lián)調(diào)和6.1.2的聯(lián)調(diào)方法以及聯(lián)調(diào)現(xiàn)象一樣，不過要分別對(duì)第三側(cè)進(jìn)行加電壓和不加電壓兩種情況的聯(lián)調(diào)。

4.3 三側(cè)合位的聯(lián)調(diào)及現(xiàn)象

4.3.1 對(duì)側(cè)1和對(duì)側(cè)2均不加電壓

本側(cè)斷路器在合位，對(duì)側(cè)1和對(duì)側(cè)2的斷路器在合位，本側(cè)是否加電壓本側(cè)模擬內(nèi)部瞬時(shí)性故障時(shí)，在本側(cè)差動(dòng)保護(hù)單跳單重，對(duì)側(cè)1和對(duì)側(cè)2由于均沒有加全電壓，所以不會(huì)影響差動(dòng)保護(hù)，三側(cè)均出現(xiàn)單跳單重的現(xiàn)象。

4.3.2本側(cè)全電壓，對(duì)側(cè)1或?qū)?cè)2一側(cè)全電壓

當(dāng)在本側(cè)加全電壓，模擬差動(dòng)動(dòng)作電流大于動(dòng)作值時(shí)，由于本側(cè)和另一側(cè)都有全電壓，這時(shí)將會(huì)閉鎖差動(dòng)保護(hù)，本側(cè)也不會(huì)因?yàn)榈谌齻?cè)的無壓導(dǎo)致動(dòng)作，因?yàn)門接線在發(fā)生故障時(shí)不可能出現(xiàn)兩端電壓變化、一端電壓不會(huì)的現(xiàn)象，因此三端口保護(hù)受任意兩側(cè)的全壓閉鎖。

4.3.2本側(cè)不加電壓，對(duì)側(cè)1或?qū)?cè)2一側(cè)全電壓

當(dāng)在本側(cè)不加電壓，模擬差動(dòng)動(dòng)作電流大于動(dòng)作值時(shí)，由于本側(cè)有電壓的變化，這時(shí)因?yàn)榈谌齻?cè)沒有電壓閉鎖，各側(cè)將會(huì)開放差動(dòng)保護(hù)，因此三側(cè)差動(dòng)保護(hù)均動(dòng)作。

4.3.3 本側(cè)不加電壓，對(duì)側(cè)1和對(duì)側(cè)2均加全電壓

這種情況，雖然在本側(cè)產(chǎn)生了電流的變化量，但是兩個(gè)對(duì)個(gè)的電壓都沒有變化，此時(shí)將會(huì)受到兩個(gè)對(duì)側(cè)的全電壓閉鎖各側(cè)的差動(dòng)保護(hù)均不會(huì)動(dòng)作。

4.3.4本側(cè)加全電壓，對(duì)側(cè)1和對(duì)側(cè)2均加全電壓

這種情況類似于正常運(yùn)行時(shí)，本側(cè)發(fā)生CT斷線，這時(shí)，各側(cè)差動(dòng)電流可能達(dá)到動(dòng)作值，但是由于三側(cè)都是全電壓，所以差動(dòng)保護(hù)不會(huì)動(dòng)作。

5 總結(jié)

縮短了三端口光差保護(hù)的調(diào)試時(shí)間，提高了調(diào)試效率；為三端口保護(hù)提出規(guī)范性資料，對(duì)以后的聯(lián)調(diào)工作提供借鑒作用。

參考文獻(xiàn)

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[3] 張保會(huì).電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理[M].北京：中國電力出版社，2009.

作者簡(jiǎn)介：

篇12

0 引言

動(dòng)車組變流器一旦發(fā)生斷路故障，變流器一些參量（電壓、電流等）的波形必然出現(xiàn)變化。一般來講，不同的斷路故障會(huì)導(dǎo)致參量波形發(fā)生不同的形變。因此，根據(jù)所選參量波形變化特征可以逆向確定變流器的斷路部件。所以，及時(shí)準(zhǔn)確地獲取故障信號(hào)，然后挖掘故障信號(hào)的特征，是故障診斷工作的第一步。

2 CRH2動(dòng)車組變流器故障特征提取

2.1 合理選取故障信號(hào)

根據(jù)基本電路知識(shí)可知，動(dòng)車組牽引變流器的輸出電流以及交流側(cè)輸入電流會(huì)受電機(jī)等負(fù)載的影響，負(fù)載不同會(huì)導(dǎo)致這兩個(gè)電流隨之而不同。進(jìn)一步深入分析可知，變流器的輸出電壓以及交流側(cè)輸入電壓分別取決于變流器的逆變器和脈沖整流器的電路結(jié)構(gòu)。在變流器正常工作的情況下，脈沖整流器和逆變器電路結(jié)構(gòu)固定，上述兩種電壓不會(huì)出現(xiàn)波形變化。然而，如果功率器件發(fā)生故障，變流器的電路結(jié)構(gòu)必然發(fā)生變化，從而引發(fā)輸出電壓以及交流側(cè)輸入電壓波形的畸變。另一方面，不同的功率器件斷路對(duì)應(yīng)不同的電路結(jié)構(gòu)，這兩個(gè)電壓波形也不同。因此，電壓波形蘊(yùn)含了豐富的故障信息，反映電路的不同故障。所以可以通過分析輸出電壓波形的特征逆向推斷發(fā)生故障的功率器件。綜合上述兩方面考慮，選擇輸出電壓以及交流側(cè)輸入電壓作為故障信號(hào)。

2.2 選擇小波分析處理故障信號(hào)

故障特征是故障診斷的重要決策依據(jù)。選擇合理信號(hào)處理手段充分挖掘故障特征對(duì)提高故障診斷率具有重要意義。從故障信號(hào)角度來看，由于動(dòng)車組變流器結(jié)構(gòu)復(fù)雜而精細(xì)，發(fā)生故障時(shí)，電壓波形有時(shí)不一定有顯著形變，各種故障所對(duì)應(yīng)的電壓波形之間的區(qū)別也可能較為細(xì)微。其次，動(dòng)車組工作環(huán)境復(fù)雜，變流器的故障電壓難免混入干擾信號(hào)，故障因素和干擾因素耦合在一起，電壓波形中既含有因故障而引入的畸變信號(hào)又含有各種干擾信號(hào)。因此，動(dòng)車組變流器的故障信號(hào)應(yīng)當(dāng)選用一種具有一定抗干擾性、局部細(xì)節(jié)分析能力強(qiáng)的信號(hào)處理方法。綜合考慮小波分析方法特長(zhǎng)和變流器的故障信號(hào)特點(diǎn)，決定選擇小波分析對(duì)故障信號(hào)進(jìn)行處理。

2.3 選擇小波

Daubechies小波的緊支集長(zhǎng)度與濾波器長(zhǎng)度為2N左右，消失矩為N，具有正交性、擴(kuò)展性好、不對(duì)稱、N增加光滑度隨之也上升等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)變流器的故障信號(hào)特點(diǎn)，本文選擇db3小波以滿足各方面指標(biāo)的要求。

2.4 多層分解故障信號(hào)

預(yù)處理原始故障信號(hào)后，選用合適小波N層分解故障信號(hào)。分解之后，提取最后一層的低頻系數(shù)和所有層的高頻系數(shù)，共得到N+1個(gè)參量。一般而言，故障不同，電壓畸變波形不同，所得到的N+1個(gè)參量也將有所不同，且故障類型、電壓畸變波形和這些參量之間存在某種一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。因此，能夠通過分析N+1個(gè)參量的變化判別變流器的功率器件發(fā)生斷路故障的情況。

2.5 重構(gòu)各頻段信號(hào)

重構(gòu)各小波頻段信號(hào)，計(jì)算各頻段信號(hào)的能量大小。由于在第4步中，得到的N+1個(gè)能反映故障情況的參量是屬于圖形參量，因此不便于故障診斷系統(tǒng)的利用。為方便故障診斷，我們需要將這些圖形參量數(shù)值化。為此，計(jì)算各頻段信號(hào)蘊(yùn)含的能量值，以實(shí)現(xiàn)上述N+1個(gè)圖形參量的數(shù)值化。計(jì)算方法如下：設(shè)代表第i層第j個(gè)重構(gòu)信號(hào)的能量值，則： 其中，n為離散信號(hào)

的長(zhǎng)度， 表示重構(gòu)信號(hào)在離散點(diǎn)的幅值，K=0，代表計(jì)算低頻段能量，K=1表示計(jì)算高頻段信號(hào)能量。

2.6 構(gòu)造故障特征向量

按照第5步提供的各頻段能量計(jì)算方法，一一計(jì)算前述N+1個(gè)頻段的能量值，然后設(shè)定一個(gè)固定次序進(jìn)行排列，即可構(gòu)造得到一個(gè)向量：，該向量既是能夠反映故障情況的故障特征向量。

3 結(jié)束語

本文主要研究了CRH2動(dòng)車組變流器故障信號(hào)的特征提取辦法，主要內(nèi)容包括故障信號(hào)的合理選取、故障信號(hào)處理手段的選擇以及故障特征向量的構(gòu)造。為整個(gè)故障診斷系統(tǒng)解決了一個(gè)關(guān)鍵問題。

參考文獻(xiàn)：

[1]張學(xué)甲.CRH2牽引變流器故障分析及其診斷方法研究[D].長(zhǎng)沙，中南大學(xué)碩士論文，2014.

篇13

前言

變電站擴(kuò)建工程中，同一電壓等級(jí)母線，新上電壓互感器具有二個(gè)主二次繞組(一個(gè)用于測(cè)量、保護(hù)，一個(gè)用于計(jì)量)，而站內(nèi)原有電壓互感器僅一個(gè)主二次繞組(測(cè)量、保護(hù)和計(jì)量公用)，常規(guī)母線電壓并列回路無法實(shí)現(xiàn)站內(nèi)電壓互感器具有一個(gè)主二次繞組和二個(gè)主二次繞組的母線電壓回路的并列。本改進(jìn)措施，通過對(duì)母線電壓并列條件的分析，增加并列條件，使用一個(gè)閉鎖繼電器，成功地解決了這一問題，并廣泛應(yīng)用于存在同類型問題的變電站擴(kuò)建工程中．指出了幾種常見消諧方式的機(jī)理，進(jìn)而重點(diǎn)分析了4TP接入防止鐵磁諧振過電壓發(fā)生的機(jī)理，明確了4PT消諧的有效性。通過對(duì)幾種常見的4PT消諧的二次接線方式的分析，指出了它們反應(yīng)單相接地和PT斷線等異常情況的靈敏度，分別指出了各種接線方式的優(yōu)缺點(diǎn)及運(yùn)行中的一些注意事項(xiàng)，為以后整改及優(yōu)化提供一定的依據(jù)。對(duì)于第四只”的接入，建議采用4PT阻抗甚高的改進(jìn)型接線方式

保護(hù)用電壓互感器二次接線方式的等效電路圖解

1.伴隨著我國電力事業(yè)的發(fā)展，我國的電壓互感保護(hù)技術(shù)不斷取得突破，在我國的電力系統(tǒng)中，接線方式目前為止，一般是認(rèn)為是有兩種，這種接線方式的分類，主要是根據(jù)三次繞組的接地情況，可以分為極性端接地和極性端不接地。在二次回路保護(hù)裝置可以再電壓回路接線圖中得出。圖一圖二分別為記性端部接地方式和極性端接地方式。

2.wxH—11型微機(jī)保護(hù)裝置的電壓采集回路，采用電壓變換器分別從胛二次星形繞組和開口三角獲取線路電壓舊J，并且在圖示電路中：阻抗值約為覡阻抗值的3倍。WxH—11型微機(jī)保護(hù)裝置在正常運(yùn)行以及線路發(fā)生短路故障的情況下，其零序電壓均采用自產(chǎn)3U(3U=U。+U。+U。)，在胛電壓回路斷線時(shí)取用外部3U，也就是三次繞組開口三角處的3U。在以下分析中，假設(shè)母線電壓恒定，從而可以將PT等效看作一個(gè)恒定電壓源，其二次側(cè)電壓等值電路如圖3所示

三。增容變電站PT并列回路的要求

結(jié)合I段母線PT有獨(dú)立計(jì)量用二次繞組的特點(diǎn)，如果并列，II段母線PT二次接線中測(cè)量、保護(hù)、計(jì)量電壓回路共用的問題必須得到解決，將其計(jì)量用電壓回路獨(dú)立出來(現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工作量不是很大)，然后，確定對(duì)并列回路的要求：

1.兩段母線獨(dú)立運(yùn)行。I段母線PT的兩個(gè)二次繞組分別向其測(cè)量保護(hù)用電壓回路、計(jì)量用電壓回路供電；II段母線PT的一個(gè)二次繞組向其測(cè)量保護(hù)用電壓回路、改造后獨(dú)立的計(jì)量用電壓回路供電——并列回路必須考慮II段母線PT測(cè)量保護(hù)用電壓回路向其計(jì)量用電壓回路供電。

2.兩段母線并列運(yùn)行，使用I段母線PT。并列后，一個(gè)準(zhǔn)確級(jí)為0．5的主二次繞組向II段母線PT的測(cè)量保護(hù)用電壓回路供電：另一個(gè)準(zhǔn)確級(jí)為0．2的主二次繞組向II段母線PT改造后獨(dú)立的計(jì)量用電壓回路供電。

3.以4PT保護(hù)用電壓互感器為例做出防止鐵磁諧振作用機(jī)理的分析

右圖示出了中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)發(fā)生鐵磁諧振時(shí)的等值電路，其中E為電網(wǎng)三相參數(shù)不對(duì)稱產(chǎn)生的不平衡電勢(shì)，三為常規(guī)PT三相等值電感，C為電網(wǎng)三相對(duì)地總電容。

四，從等效電路圖的保護(hù)行為簡(jiǎn)析

在保護(hù)用電壓互感器二次 接線方式中，由電流的疊加原理，可以得到如圖所示的公示結(jié)果，且通過分析，可以得到結(jié)果為零或者是無窮大的情況，應(yīng)該分成幾種情況去討論。并可以做出假設(shè)，使得線路的某一個(gè)出口產(chǎn)生某一相的接地短路故障。

結(jié)合圖像和公式，可以得到，保護(hù)用電壓互感器中，如果是三次繞組極性端接地，則可以把3U=-3Ua以及公式3Ub=-Ua,當(dāng)把這些數(shù)據(jù)帶入到公式中去時(shí)候，可以和直接得出結(jié)論，在保護(hù)用電壓互感器中，三次繞組極性端的接地方法，其中如果安裝有保護(hù)裝置，那么其中的保護(hù)裝置是完全可以判別出零序電壓的正負(fù)走向，并自動(dòng)做出一些反應(yīng)，達(dá)到保護(hù)的目的的。但是可以從圖表和公式的綜合分析中得知，在共同使用很多條線且斷線的情況下，這種保護(hù)的程度和保護(hù)的敏感性會(huì)大幅度的降低，甚至是難以起到真正的保護(hù)作用的。

五．改進(jìn)后的電壓并列回路分析

改進(jìn)后的電壓并列回路滿足第2條“對(duì)增容變電站PT并列回路的要求”中的內(nèi)容。

1.兩段母線獨(dú)立運(yùn)行。母聯(lián)(或分段)斷路器和隔離開關(guān)的輔助動(dòng)合觸點(diǎn)斷開狀態(tài)，并列繼電器BJl、BJ2失磁，其動(dòng)合觸點(diǎn)打開；IIG隔離開關(guān)的輔助動(dòng)斷觸點(diǎn)打開，閉鎖繼電器BSJ線圈失磁，其動(dòng)斷觸點(diǎn)閉合。此時(shí)，II段母線PT測(cè)量保護(hù)用電壓回路通過BSJ動(dòng)斷觸點(diǎn)向其改造后獨(dú)立的計(jì)量用電壓回路供電。

2.兩段母線并列運(yùn)行，使用I段母線PT。母聯(lián)(或分段)斷路器和隔離開關(guān)的輔助動(dòng)合觸點(diǎn)閉合狀態(tài)，并列繼電器BJl、BJ2勵(lì)磁，其動(dòng)合觸點(diǎn)閉合；IIG隔離開關(guān)的輔助動(dòng)斷觸點(diǎn)閉合，閉鎖繼電器BSJ線圈勵(lì)磁，其動(dòng)斷觸點(diǎn)打開。此時(shí)，II段母線PT測(cè)量保護(hù)用電壓回路與其改造后獨(dú)立的計(jì)量用電壓回路斷開，分別由I段母線PT的測(cè)量保護(hù)用電壓回路、計(jì)量用電壓回路供電。

3.兩段母線并列運(yùn)行，使用II段母線PT。母聯(lián)(或分段)斷路器和隔離開關(guān)的輔助動(dòng)合觸點(diǎn)閉合狀態(tài)，并列繼電器BJl、BJ2勵(lì)磁，其動(dòng)合觸點(diǎn)閉合；IIG隔離開關(guān)的輔助動(dòng)斷觸點(diǎn)打開，閉鎖繼電器BSJ線圈失磁，其動(dòng)斷接點(diǎn)閉合。此時(shí)，II段母線PT主二次繞組分別向其改造后獨(dú)立的計(jì)量用電壓回路供電、I段母線PT的測(cè)量保護(hù)用電壓回路和計(jì)量用電壓回路供電。

六，關(guān)于保護(hù)用電壓互感器的接線建議

改進(jìn)后的電壓并列回路，成功解決了長(zhǎng)期困擾運(yùn)行單位、計(jì)量部門的同一變電站內(nèi)需要并列的母線PT主二次繞組數(shù)量配置不同的電壓回路并列問題。但是，仍存在如下問題有必要改進(jìn)：

1.隔離開關(guān)的輔助觸點(diǎn)，因運(yùn)行環(huán)境差，經(jīng)常出現(xiàn)故障，影響了并列回路的可靠性。為了提高自動(dòng)并列的可靠性，應(yīng)選用質(zhì)量好的隔離開關(guān)輔助觸點(diǎn)，并加強(qiáng)經(jīng)常性的維護(hù)。同時(shí)，建議使用具有保持功能的雙位置繼電器，避免直流電源消失使并列回路失去作用，進(jìn)一步提高繼電保護(hù)電壓回路的可靠性。

2.本改進(jìn)措施沒有考慮原有P1'二次繞組的準(zhǔn)確級(jí)、以及其容量是否滿足增容后并列情況下準(zhǔn)確級(jí)所要求的負(fù)荷范圍，設(shè)計(jì)過程中應(yīng)注意校核相應(yīng)參數(shù)。

七，結(jié)束語

保護(hù)用電壓互感器是整個(gè)電力系統(tǒng)中的重要組成部分，其接線方式，關(guān)系到整個(gè)電力系統(tǒng)傳輸過程的安全和穩(wěn)定，關(guān)系著我國電力能源的消耗，采用正確的電壓互感器中的接線方式，不僅僅可以降低電力在傳輸過程中的消耗，節(jié)約電力資源，更可以將電力系統(tǒng)中的各種安全隱患消弭在萌芽狀態(tài)，通過科學(xué)的審核和嚴(yán)密的運(yùn)算，要結(jié)合各種因素，進(jìn)行綜合分析總結(jié)，得出正確的接線結(jié)果，以促進(jìn)我國的電力系統(tǒng)的健康穩(wěn)定運(yùn)行，促進(jìn)我國電力事業(yè)的全面進(jìn)步，讓電力系統(tǒng)成為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的助推器，為我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人們生活水平的提高做出更大的貢獻(xiàn)。

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