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防雷技術是否完善能夠關系到整個電力系統能否正常運行，是電力系統維護的重要部分。我們需要實施防雷結構設計，針對不同的電力系統結構，解決雷電打擊的問題。防雷保護需要把握好不同裝置之間的搭配運行，借助于各類防雷裝置引進防雷技術，并且工作人員需要借助于不同的施工技術維護高壓輸電線路。①屏蔽保護。借助于計算機裝置性能，在設計保護方案時做好各方面的檢測處理，重點屏蔽外來的干擾信息，保護電力系統設備。②設備保護。防雷保護需要依賴各種相關的設備，特別是計算機裝置。所以需要電力系統工作人員每隔半個月左右需要對所有設備進行全面的檢修，工作人員需要及時處理裝置出現的問題，如果不能維修好及時更換裝置，保持裝置的可用性，增強防雷效果。③接地保護。接地就是通過接地裝置將設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措施，接地裝置可以把高壓輸電線路上的強電壓、強電流引入地下，達到防雷保護。

三、選擇合適的橫擔

選擇橫擔非常重要，一般要根據現場具體條件分別考慮導線的粗細、導線的根數、檔距的大小。選擇的導線的過粗、導線的根數過多、檔距太大，就會浪費材料；選擇的導線的過細、導線的根數過少、檔距的太小，不符合相關標準，會有潛在的隱患。通常在單相線路習慣用∠50×5×500或∠50×5×800型橫擔，在三相四線制線路中選擇∠50×5×1500型橫擔，在選擇橫擔時，既要考慮檔距和導線截面，還要考慮氣候條件和架設導線的根數等因素。一般氣候條件正常的情況下，檔距在標準范圍之內，導線在50mm2以下，應該選擇∠50×5×500，∠50×5×800或∠50×5×1500型號的橫擔。如果檔距過大或者導線截面在50mm2及以上，惡劣的氣候之下，應該選用∠63×6型橫擔。

四、輸電線路的智能化設計

將現代先進的計算機技術、傳感技術、網絡技術同物理電網結合起來，形成新型智能化的高壓輸電線路。為了高壓電網的穩定性、安全性、經濟性和高效性，高壓輸電線路必須實現智能化的高壓電網。智能高壓電網具有：經濟、安全、穩定、兼容、可靠、高效等優點，主要強調讓電網具有自我恢復和自我預防的自愈功能，及時發現和解決故障隱患，快速進行自我恢復或者隔離故障，掌握電網的運行狀態，避免事故的發生。

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內饋調速是一種基于轉子的電磁功率控制調速，其原理是把定子傳輸給轉子的電磁功率中的一部分功率移出去。這樣定子傳輸的電磁功率不變，但移出的電功率可任意控制，轉子總的電磁功率就被改變，電機轉速就可得到控制。

內饋調速巧妙地在異步機的定子上加設一個內饋繞組，專門用來接受轉子移出的電功率。內饋繞組此時工作在發電狀態，它把接受的電功率又通過電磁感應，反方向傳輸給定子原繞組，使定子的輸入功率減小，與機械功率平衡，實現了高效率的無級調速。

內饋調速最適合于高壓大容量電機，其特點如下。

1．回避了定子控制的高電壓問題，可實現高壓電機低壓控制；

2．控制裝置的容量可小于電機的容量，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生的諧波電流對電源的干擾；

4．整個系統沒有外附變壓器，調速損耗小，效率高。

二、節能效益和環境效益

1．該項目年節電量618.9253萬kW•h，折標準煤2500.46t，可減排二氧化碳1812.83t。

2．按山東上網電價0.30元／kW•h計算，年節能效益185.68萬元。

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2.1有利于節能減排工作的開展

在傳統的火力發電廠中需要使用擋板和閥門來調節發電設備的風量和水量，擋板和閥門對能量的需求較高，在火力發電廠中使用了高壓變頻技術之后，通過驅動水泵和風機來代替擋板和閥門，不但能夠解決掉使用閥門和擋板調節方法給設備運行帶來的不足，還能實現節能減排，降低企業對發電廠的成本投入，有利于企業經濟效益的提高。

2.2使用方便快捷，減少設備故障出現的頻率

高壓變頻技術在應用的過程中往往同電子信息技術相結合，電子信息技術的使用不斷的提高了企業的經營管理水平，還有效的減少了企業在人力物力方面的投資。火電廠設備的正常運行需要發電機的協調合作，火電發電廠中有兩種型號的發電機，同步發電機和異步發電機，同步發電機使用直接啟動的方式，異步發電機使用間接啟動的方式，在發電機啟動的過程中會造成大量的電量消耗，在啟動過程中會產生較大的振動對設備產生沖擊，在很大程度上影響設備的使用壽命。通過使用高壓變頻技術能夠緩解啟動過程中產生的機械振動，提高了設備的運行效率，在保證設備正常運行的同時，提高了設備的使用壽命，在一定程度上減少了發電廠在設備上的成本投入，有利于企業經濟效益的提高。

3高壓變頻技術的分析研究

3.1高壓變頻器的DCS控制方式分析

分散型的控制系統也就是DCS在火電發電廠中的主要控制系統，手動控制DCS控制是高壓變頻技術中的主要控制，在高壓變頻技術中的控制方式有很多種，主要總結如下：采用閉環控制方式對設備的壓力和流量進行控制；采用開環控制方式對設備的轉速進行控制；使用開環控制方式對設備的頻率進行控制，通過在設備的屏幕上直接輸出數值，然后邊頻率器的邊頻率的控制得出數值。

3.2高壓變頻器工作旁路的切換方式分析

在火電發電廠中，風機和水泵設備屬于持續運作的負載，為了減少設備使用過程中故障出現的頻率，較少設備檢修的次數，在應用高壓變頻技術時同時使用工頻旁路，工頻旁路的設置方式主要有手動和自動兩種形式，一旦高壓變頻出現故障，就要及時的采用采用手動或者是自動的方式對貢品旁路進行切換，手動旁路是一種可以通過手動控制進行高壓隔離的開關，手動控制在高壓旁路中的應用較為廣泛，因為本身結構較為簡單，操作簡單，成本較低，開關設置明顯，應用在高壓變頻中之后，有利于高壓變頻器的檢修。

4高壓變頻技術應用的具體措施

隨著其他能源方式不斷創新和發展，傳統的火力發電將面臨著越來越大的壓力，火力發電廠要想在激烈的市場競爭中站住腳，就必須提高火力發電的使用率，在符合國家節能減排的規范要求的同時，減少火力發電的成本投入，采用高壓變頻技術就能夠很好的解決以上的問題。

4.1安裝和調試變頻設備的具體措施

傳統的設備運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備的回路難度，為了減少設備運行回路變頻和工頻之間故障出現的頻率，在對設備進行安裝的過程中要主義防范措施。

4.2合理設置變頻器和上級開關保護功能

變頻器在運行的過程中經常會出現跳閘的現象，為了防止這種現象的發生，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電源斷路器，一般的選取兩個節點，在一個節點上使用工頻跳閘回路，在一個節點上使用變頻跳閘回路。這樣不論出現何種情況，都能很好的預防跳閘現象的發生。

4.3設計可靠的風機和控制電源

為了保障設備的正常運行，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，就容易出現跳閘的事故，所以為了防止這種現象的發生，要對設備進行不間斷的檢測和維修，為設備提供充足的電能。

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隨著社會經濟的飛速發展，居民和各類企業對供電質量和可靠性的要求日益提高，從改善電能質量和節約人力方面比較電壓無功優化自動控制裝置具有不可比擬的優勢，已逐步取代原來通過值班員手動調節檔位和投切電容器來調整電壓的方式，在維系電力系統穩定中的作用已充分展示出來。論文參考，自動化。電壓無功優化自動控制裝置由大量的數據采集、數據計算、數據傳輸、數據控制、程序執行元件組成，通過一系列自動化技術將其功能整合在一起，因此，了解電壓無功優化自動控制中的自動化原理對于研究電壓無功優化自動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化控制中的自動化技術。

一、自動控制系統的結構

（一）調壓方式

無功優化控制系統設計在設置母線電壓限定范圍后，自動對高峰負荷時段、低谷負荷時段的電壓值進行適當調整，以保證在合格范圍內的電壓滿足逆調壓方式。論文參考，自動化。當電壓超出額定范圍時，則與同級和上級變電所的電壓進行比較，然后判斷出應該調節同級還是上級變電所的主變檔位。

（二）調整策略

電壓無功優化自動控制包含兩個方面，分別是電壓優化和無功優化：

1、電壓優化

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

2、無功優化

當系統電壓保持在限定范圍內后，通過系統的自動控制，決定各級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。

二、自動化數據采集、計算和傳輸

作為一個自動控制系統，全面的數據采集是整個控制過程最關鍵的一部，其采集數據的精度和安全直接影響整個系統的精度和安全。論文參考，自動化。一個完善的無功優化自動控制系統應該能實時自動的從調度中心、各監控站采集電網電壓、功率、主變檔位、電容器運行狀態等數據并能確保當遙測遙信值不變時不與SCADA系統進行數據傳輸，減少系統資源占用。

在采集到實時數據后，過往的自動控制系統都是通過“專家系統”對數學模型進行簡化和分解，然后利用潮流計算和專家系統等方法進行求解。隨著自動化技術的高速發展，自動控制系統能夠突破優化計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，功率因數擺動，電壓波動和事故閉鎖等因素，通過一系列精密芯片的配合計算出使電網電能損耗最小的變壓器檔位、電容器投入量和電網最優運行電壓以供控制部件執行。

系統在數據傳輸上使用只與內存交互數據而不存取硬盤的內存數據庫技術，既提高了數據的存取速度，又節省了硬盤使用。為了提高傳輸效率，系統還會根據傳輸數據的類型和要求的不同，自動采用不同的傳輸協議：使用TCP/IP協議傳輸大量的重要數據，使用UDP協議傳輸少量的廣播數據。在數據傳輸準確度方面，子站在接受到數據后會自動向主站發送反校信號，以驗證所受數據的準確性。

三、系統的自動控制

電壓無功優化控制的基本過程如下：首先是主站控制系統進行電壓無功計算，然后把計算得到的各級變電所的功率因數、電壓的區域無功定值結果通過光纖通道傳達至各級變電所的電壓無功控制系統。各級變電所的控制系統周期性的把本站的功率因數、電壓和接收到的定值結果比較，以判斷是否越限。

為了保證電網損耗最低，主站的控制系統要不斷跟緊電網運行方式的變化，隨時計算出最新的區域無功定值結果并傳達至各級變電所的電壓無功控制系統。由于主站的控制系統計算最初的區域無功定值時需要一定的時間，這就會造成各級變電所從啟動控制系統至接收到第一個信號間有一個時間段，系統定義這段時間內的定值是按照本地系統運行的。論文參考，自動化。

當主站系統遇到特殊情況（如有影響電網拓撲結構的遙信變位發生）時，能夠即時撤銷子站控制系統當前正在執行的區域無功定值。子站控制系統即以本地無功定值運行，待再次受到主站重新計算的定值時才轉以新定值運行。論文參考，自動化。子站控制系統實時監視主站的定值下傳通道是否正常，通信異常時，立即改為執行本地定值，直至通道恢復正常。論文參考，自動化。

四、系統自動化的安全保證

目前國內的一些系統僅僅只做到了一層閉環控制，安全可靠性根本無法保證。而隨著自動化技術的發展，最新的系統則是采用主站和子站同時的雙層實時閉環反饋控制結構。實驗證明由于采用了雙層實時閉環反饋控制結構，當運行中發生用戶定義的需要閉鎖的異常事件時，控制系統能夠立即執行閉鎖，符合電網結構和調度運行特點，適合各種大小電網的安全可靠運行，能更有利地保證提高電網的電能質量，其具體的安全策略如下：

自動估算電網電壓，使電容器平穩投切，避免出現振蕩；自動估算電壓調節后的無功變化量，使主變檔位平穩調整，避免出現振蕩。

當需要調節的變電所的主變并聯運行時，為了避免出現其中一臺主變頻繁調節的情況，首先調節據動率較高的那臺主變的檔位。應對于主變和電容器出現的異常情況，系統能夠自動減少主變檔位調整次數，使設備壽命增加，電網安全得到保證。當遭遇設備異常時，系統自動閉鎖，而且必須人工手動來解除封鎖。具體的異常情況有：電容器或主變檔位異常變位；系統需要采集的數據異常；系統數據不刷新。特別的當發生10kV單相接地時，系統自動閉鎖電容器的投切。為避免采集到的數據不準確，系統采用同時判斷遙測數據和遙信數據的方式，提高了采集數據的準度。

五、結論

本文通過對電壓無功優化控制系統的淺要介紹，分析了其包含的自動化技術，從一個側面反映了我國電力系統自動化科技的發展，也展現了電力行業專業人才的卓越才能。本文對電壓無功優化控制系統從設計思想，系統構成方面進行的論述，可作電力專業的教輔材料，也可供電壓無功優化控制裝置設計和運行參考。

參考文獻

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    開關電源中應用的電力電子器件主要為二極管、IGBT和MOSFET。

    SCR在開關電源輸入整流電路及軟啟動電路中有少量應用, GTR驅動困難,開關頻率低,逐漸被IGBT和MOSFET取代。在本論文中選用的開關器件為功率MOSFET管。

    開關電源的三個條件:

    1. 開關:電力電子器件工作在開關狀態而不是線性狀態;

    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:開關電源輸出的是直流而不是交流。

    根據上面所述,本文的大體結構如下:

    第一章,為整個論文的概述,大致介紹電力電子技術及器件的發展,簡單說明直流電源的基本情況,介紹國內外開關電源的發展現狀和研究方向,闡述本論文工作的重點;

    第二章,主要從理論上討論開關電源的工作原理及電路拓撲結構;

    第三章,主要將介紹系統主電路的設計;

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LTC6803-4的應用是比較便捷、靈活的，同時又具備高測量精度和高穩定性的芯片，特別適合在超級電容電池組管理上的應用。

2 LTC6803-4并聯級聯獨立尋址技術的應用

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接口的電池監測專用芯片、還有高電壓輸入的多路復用器。每一個LTC6803-4都能夠監測電池，最多12串。如果是一個具有多片的LTC6803-4，是能夠通過利用并聯級聯的測量方式及方法來測量超過12串的串聯電池組的。還有，每一個LTC6803-4，都具備一個串行接口，能夠獨立尋址，這樣的方式能夠方便主控器、LTC6803-4進行同步的通信、操作環節，LTC6803-4最多是16片。LTC6803-4的全局測量精度比0.25%小的時候，一般都能達到大多數工程項目對電池電壓測量精度的標準。

2.2 LTC6803-4主要引腳功能

LTC6803-4主要有44個引腳，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最低電勢端。A0～A3：地址輸入。SCKI，SDI，SDO，CSBI：SPI數據通信接口。

3 系統設計

3.1 采集系統結構

測量方法是用2片LTC6803-4并聯級聯實現24節超級電容電池的單體測量級管理。

3.2 LTClunwen. 1KEJI AN. COMlunwen. 1KEJI AN. COM提供寫作論文和發表服務,歡迎您的光臨6803-4并聯式級聯的工作方式

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總線與主控器進行通信，所以只要獨立地址數比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作為超級電容管理器的主要部件，是通過XC886C汽車級芯片來完成的。

SAF-XC886C工作頻率為24 MHz，以八位的市場價格，提供16位產品的性能。擁有8通道10位的精度，三個獨立定時器，4個PWM通道，以及后臺E2PROM模擬。

3.3.2 單體電容電壓檢測芯片的挑選

每個LTC6803可以同時測量十二個超級電容器或串接電池的電壓，并且擁有單獨尋址的串行接口，能夠把16個LTC6803-4元件接入同一個控制處理器中運行。LTC6803-4把電池組的底端與V分開，因此，可以改變第一節電池的測量精準度。

3.3.3 信號隔離器的選擇

通過分析信號的可靠性，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，選用多規格的雙列直插的隔離電源模塊。

3.4 系統軟件配置

本文所概述的2個芯片通過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 實驗結果與誤差

根據實驗驗證的結果，來驗證電池單體電壓能不能達到電池管理系統對單體電池電壓監測的實際測量目標的。實驗的目標用超級電容電池電壓為1.60 V，容量為20 Ah、24只，為了驗證該系統電壓測量的精度是lunwen. 1KEJI AN. COMlunwen. 1KEJI AN. COM提供寫作論文和發表服務,歡迎您的光臨多少，使用萬用表測量得到電池電壓的真實數值。在實驗還沒有開始的時候，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，能夠檢驗系統電壓檢測精度是否正確。實驗的結果證明，所有電池單體電壓測量誤差都在0.19%內，能夠達到對單體電池電壓監測的實際測量目標。

5 結語

綜上所述，超級電容電池具有很多的優點，LTC6803具一個精準參考電壓、一個高電壓輸入的多路復用器以及一個串行SPI接口的超級電容監測專用芯片同時，可以允許主控器與至多16片同時進行通信和操作。為了能夠保護好超級電容動力電池，并逐漸的延長電池的使用時間，同時又能增加行駛的距離，那么便要求建立一個有效的電池管理系統，所以說電動汽車產業的發展及推廣是一項非常關重要的系統工程。

參考文獻

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空間矢量控制技術優點眾多， 近幾年發展非常迅速， 尤其在永磁同步電機中的使用， 更是再次凸顯了它的好處。本論文通過對空間矢量控制技術和永磁同步電機的學習及分析， 在熟練掌握相關數學模型的建立和Matlab/Simulink的使用后， 將建立兩種不同坐標系變換的數學模型和基于SVPWM控制技術的永磁同步電動機系統模型， 并在Matlab/Simulink環境中進行仿真。最終與理論分析相比較， 驗證仿真結果的正確性。

1 控制系統結構模型

根據對永磁同步電機SVPWM控制系統的理解及前期研究， 可得到永磁同步電機空間矢量脈寬調制控制系統設計框圖如圖1所示。

圖1 永磁同步電機SVPWM控制系統設計框圖

本控制系統采用的是雙閉環控制， 即速度環和電流環， 由圖1可看到， 其主要構成為：

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

系統運行過程：給電機輸入一模擬三相定子電流ia、ib、ic，當傳感器檢測到這一電流時， 該三相電流通過abc/dq坐標變換器被變換為實際定子的直軸電id和交軸電iq。

參考定子交軸電流i*q通過比對實際轉速和參考轉速， 再經PI控制器處理后獲得。將參考定子直軸電流i*d設為0， 把上述id、i*d、iq、i*q四個變量比較過后交由PI控制器處理， 從而分別產生定子直軸、交軸電壓Vd和Vq。將得到的電壓量通過dq/？琢？茁坐標轉換器處理后輸入空間電壓矢量調制器， 從而產生一系列觸發脈沖， 以控制逆變器， 驅動其產生三相電壓， 最終驅動永磁同步電機。

2 控制系統仿真分析

永磁同步電機空間矢量脈寬調制控制系統仿真模型如圖2所示， 模型仿真環境為Matlab/Simlink。

圖2 基于SVPWM的PMSM控制系統仿真建模框圖

如圖所示， 系統主要仿真模塊為：

坐標轉換模塊、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、永磁同步電機模塊。

系統部分參數為：總仿真時間為0.3S；系統零時段負載起動轉矩TL=5N?m。

（1）速度環閉環時， 系統定子三相相電流、轉速、轉矩、矢量切換時間、矢量所處扇區響應情況。

圖3 轉速閉環時SVPWM控制系統轉矩響應放大圖

圖4 轉速閉環時電機三相定子電流、轉速、轉矩、矢量切換時間

和矢量所處扇區響應圖

由圖4仿真波形， 可以得到結論如下：

a. 系統在0s～0.05s之間轉速響應以斜率20000上升，延遲時間Td=0.025s、上升時間Tr=0.046s、調節時間Ts=0.05s， 無超調量， 系統動態響應快。系統起動時， 帶動負載速度快， 轉速在0.05s內穩定在設定值n=1000r/min。

b. 系統在穩態運行時，0.05s后都進入穩態階段， 系統穩態輸出誤差已趨近零， 反應出該模擬系統控制精度較高， 穩態特性良好， 波形與理論分析結果相符， 靜態性能穩定。

c.系統起動時，定子起動轉矩6.7N?m，系統穩定運行后，定子轉矩穩定在設定值5N?m。轉矩脈動控制在0.2N?m內，系統運行穩定。

（2）速度環開環時，在系統空載情況下給定幅值為±5A的方波參考交軸電流i*q信號時，系統交軸電流、轉速和轉矩響應。

由圖5仿真波形， 可得出結論如下：

在參考交軸電流±5A切換時， 轉矩響應時間為0.00035s， 轉矩動態響應快速。波形符合理論分析， 具有較好的動態特性。

3 結束語

本論文通過對矢量坐標變換、逆變器、空間電壓矢量脈寬調制等技術的原理分析及建模仿真， 主要設計了一個基于空間電壓矢量脈寬調制技術的永磁同步電機控制系統， 并在Matlab/Simulink對其進行仿真模擬。系統設計步驟為：系統構架、模塊設計、系統設計和系統仿真結果分析。在這次完成論文的過程中， 我對所學的電力電子技術、自動控制原理、電機與拖動以及控制系統的MATLAB仿真與設計等知識有了更深層次的理解， 并在學習過程中積累了許多寶貴經驗。從仿真結果的數據和波形來看， 系統的設計完全符合前期設計要求， 驗證了理論的正確性。

參考文獻

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[2]譚蒂娃.永磁同步電機的發展[J].伺服控制.2010， 22（11）：20-22.

[3]唐介.電機與拖動[M].高等教育出版社.2007：32-34.

[4]張佳.變頻器的相關研究[J].電氣電子教學報.2009， （05）：11-15.

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1 引言

在感應釬焊過程中，為了適應負載隨溫度變化和加熱工藝的需要，電源應能對負載功率調節。其中調功方式主要有以下幾種：直流調壓調功、移相調功、掃頻調功和脈沖密度調功等。其中直流調壓調功有以下特點：逆變器輸出電壓波形與負載無關，均為交變方波。在串聯諧振負載下，利用鎖相電路實現負載電流頻率跟蹤使負載始終工作在諧振狀態，輸出功率因數較高；逆變器中各個功率器件均在零電流方式下開通和關斷，器件的開關損耗和應力都很小。其中調壓調功電路采用晶閘管作為開關器件，利用相控方式調節輸出電壓。這種方式具有控制方便，價格便宜等特點，因而得到了廣泛的應用。

2 直流調壓調功電路的設計研究

目前國內外已經研制生產出多種用于晶閘管電路的集成觸發器。其中TCA785集成觸發器是由德國西門子公司研制生產的。它內部集成有同步檢波、移相脈沖、過流過壓保護等電路，是一種鋸齒波移相觸發器。與其它集成觸發器相比，由它構成的晶閘管觸發電路具有功耗小、功能強、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、調整方便等優點。論文參考網。本文所設計的直流調壓調功具體電路如圖1。

圖1 直流調壓調功電路圖

圖1中，220V交流電經過變壓器T1、二極管D2、電容C1以及穩壓管7815轉變為+15V直流電，給該調壓電路提供電源。TCA785的1和16端分別接地和+15V電源。5端是同步信號的輸入端，該信號取自R6兩端交流電壓，同步信號經同步過零電路送至同步寄存齒波信號發生器，在每個正弦信號的過零點矩齒波發生器迅速放電并從0初始值開始充電，從而產生和同步交流信號一致的三角波，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，通過調節RW1可以調節鋸齒波的斜率。6腳為脈沖封鎖控制端，當檢測負載電流過大時，通過控制輔助電路，使6端有由高電平變為低電平，封鎖脈沖的輸出，從而切斷主電路，它是為系統過流過壓或進行其它控制而設置的控制端。11腳外接控制電壓，改變該控制電壓可以控制觸發脈沖的觸發角在0-180°范圍內移相，該控制電壓可以有手工給定，也可以由PLC系統自動給出。論文參考網。12腳外接電容C4，可以控制觸發脈沖的寬度。

圖2同步交流信號和三角波

在一個周期內，TCA785的14和15端分別是正、負半周對應的脈沖輸出端，如圖3，圖中“1”為觸發脈沖，“2”為干擾信號。為保證在一個周期內正負半周均有輸出，利用CD4017的或門邏輯電路，將14和15端輸出脈沖或邏輯運算后，得到頻率增加一倍的觸發脈沖信號，如圖4所示。再將該信號送到MC1413進行功率放大，以提供足夠的功率觸發脈沖來驅動整流模塊，如圖5，該信號電壓為7.5V左右，持續時間約為75μs，可以滿足整流模塊的觸發功率要求。

圖314端對應的觸發脈沖

圖4或邏輯運算并功率放大后的觸發脈沖

圖5示波器時間軸調整后的觸發脈沖

根據感應釬焊的使用要求，控制觸發脈沖觸發角的電壓分手動和自動兩種方式提供。手動控制方式的電壓源來自于7810提供的+10V電壓，調節RW3就得到所需的11腳控制電壓。而自動控制方式時的控制電壓源來自于PLC相關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。

其中檢測系統主要檢測主電路電流，將檢測電流轉換為電壓后，一方面給PLC自動控制系統提供采集電壓，另方面給保護系統提供保護依據，當該電壓大于設定保護電壓時，就停止觸發脈沖的輸出，進而切斷整個主電路。

3 直流調壓調功電路使用中存在的問題

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

而負載要求很平穩的直流電壓，則需要在晶閘管后采用濾波環節，即電路中有較大電感。這時當電壓調節到一定值時，會出現輸出電壓突然跳變為零的現象，使負載運行出現異常。如果該現象出現在感應釬焊電源中，則可能在釬焊尚未完成就停止加熱，造成釬料熔化不完全，工件焊接質量不合格。

解決的辦法是：首先測量出電壓突變時TCA785的6端的電壓U6，然后采取相應措施，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象。論文參考網。

4 在感應釬焊電源中的應用

感應釬焊電源整體結構如圖6。主要包括整流、濾波部分，逆變器部分，變壓器部分，感應圈，調壓部分以及控制部分等。主電路采取串聯諧振電路，逆變部分采用半橋結構，逆變元件采用一個IGBT模塊，整流部分采用的是半控晶閘管整流器件，觸發脈沖通過控制其導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節，從而改變逆變器輸出功率。

圖6 感應釬焊機整體結構框圖

圖中直流調壓調功方框內就是前面所設計電路，要想檢測其功能是否正常，可以通過測量主電路中變壓器原邊電壓或者副邊電壓波形加以判斷。調節圖1中TCA785的6端電壓，測得其中兩組對應的波形分別如圖7和圖8。圖7中電壓為50V且很平穩，電流較小，而圖8中電壓為100V左右且較平穩，電流較大。根據電流波形可以看出，兩種電壓下電路都可以起振并正常工作。所以所設計的直流調壓調功電路可以進行電壓調節且所得電壓比較平穩，感應釬焊電路能夠可靠起振，滿足了對不同負載進行感應釬焊的要求。

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 結論

本文設計了一種直流調壓調功電路，可以使所得電壓從零到最大值之間連續穩定變化，不僅滿足手動調節模式，也可以和PLC系統配合進行自動調節，并具有可靠的保護功能和相關的控制功能。通過試驗，該電路已成功應用于感應釬焊電源之中，使其可以穩定起振，對于不同負載進行功率調節，可靠保證了逆變部分的IGBT元件，具有一定的實用價值和經濟價值。

參考文獻

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篇9

1、輕型高壓直流輸電的技術特點

(1)電壓源換流器的電流可以自動斷開并工作在無源逆變方式,因此它無需另外的換相電壓。與傳統高壓直流輸電的有源網絡不同的是,輕型高壓直流輸電的受端系統是無源網絡的,因此克服了受端系統必須是有源網絡的根本缺陷,繼而促進了高壓直流輸電對遠距離孤立負荷進行送電的實施。

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

(3)對輕型電壓直流輸電進行模塊設計能夠極大的縮短其設計、安裝、生產以及調試周期。與此同時,電壓源換流器所采用的脈沖寬度調制（PWM）技術,其有著相對較高的開關頻率,在高通的濾波后便能夠產生所需的交流電壓,省略了變壓器不僅簡化了換流站的結構,同時還大大減少了所需濾波裝置的容量。

(4)傳統的高壓直流輸電因為其控制量只有觸發角,所以傳統HVDC是無法對無功功率和有功功率進行單獨控制的。而輕型高壓直流輸電在正常運行的時候,其電壓源換流器能夠對有功功率以及無功功率同時進行獨立控制,甚至可以使功率因數為1。此種調節不僅能夠提高完成效率,還能對之加以靈活的控制。另外,電壓源換流器不但無需交流側提供無功功率并且還起著靜止同步補償器的作用,使無功功率的交流母線得到動態補償繼而促進交流母線電壓的穩定性。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對故障系統進行無功功率緊急支援或有功功率緊急支援,從而促使系統的電壓穩定性以及功角穩定性的提高。

2、輕型高壓直流輸電的發展及前景

在我國,輕型高壓直流輸電技術的發展一直以來都受到電力工作者的重視,并且對之展開了一系列的初步的研究。另外,一些應用單位逐漸認清了輕型高壓直流輸電的具體優勢,因此也開始考慮采用HVDC于實際輸配電工程之中。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研究水平的提供以將之能夠迅速的有效利用起來,此項研究不僅十分迫切且具有相當重要的現實意義。所以,筆者就研究工作的展開提出以下幾點建議。

(1)在輕型高壓直流輸電中建立數字仿真研究手段,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全部一、二次設備的數字仿真新方法與新興數學模型;(2)經過對電壓源換流器的故障以及運行特性的分析,電力工作者要在研究過程中具有針對性的提出適合VSC運用的PWM技術和相關的保護措施;(3)構建一個輕型高壓直流輸電的物理模型,然后通過高速數學新高處理芯片對輕型高壓直流輸電的控制器進行研制;(4)對于電壓源換流器連接構成的控制方式（電壓控制、無功潮流控制、有功潮流控制）、多端直流系統的運行特性,還有輕型高壓直流系統的保護措施進行一系列研究與制定;(5)對于整個電網電能質量,輕型高壓直流輸電有著怎樣的影響且如何對之加以控制都需要電力工作者進行更深一步的研究;(6)對技術經濟進行論證,從而確定輕型高壓直流輸電技術對于我國電力技術發展的可行性與必要性。

隨著電力半導體以及其控制技術的不斷發展,尤其是IG-BT的日益進步從而衍生了輕型高壓直流輸電技術。即將投運以及已經投運的各項輕型高壓直流輸電技術工程的成功建設已經充分表明了HVDC技術正在日漸地成熟與發展著?？稍偕茉吹娜骈_發、高新技術的飛速發展,還有電力技術的不斷進步與完善,都對電網靈活且可靠的運行以及高品質電能質量提出了進一步的要求,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大,這勢必會使HVDC light在我國得到進一步的研究與重視。

3、結語

綜上所述,輕型高壓直流輸電作為一項新型的輸電技術正通過其自身特點在各方面的應用中充分展示了其獨特的優勢,主要有對電壓以及潮流的有效控制、對環境的影響不大、設計表轉化、建設效率化、結構模塊化且緊湊等各種優越性。綜合這一系列優點,輕型高壓直流輸電不僅僅是引起國家以及各應用單位的重視,并且在未來將會漸漸地運用到建設當中去,最終會有利于促進我國科技以及經濟的發展。

參考文獻

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一．引言

隨著經濟的發展，科學技術的不斷進步，通訊技術和計算機技術不斷得到提高，電力系統的自動化水平也不斷提高，越來越多的計算機、RTU以及一些其他的自動化設備被應用到電力系統中，我們指導微電子設備的工作電壓只有幾伏，工作電流十分微弱，正是如此其對外界的干擾抵抗十分弱。再加之，由雷電帶來的瞬變磁場十分強，對于微電子器件產生的干擾很大，嚴重的甚至直接損壞微電子設備，給電力系統帶來損失。近幾年，盡管電力企業在不斷的采取措施加強對電力系統的防雷保護，但是雷害事故還是時有發生，所以加強電力系統防雷措施的研究和探討還是十分必要的。

二．對于雷電侵入波產生的過電壓的保護措施

一般而言，電力企業對于雷電侵入波產生的過電壓的保護是通過避雷器以及避雷針來實現的，這兩者相配合的實現了對進線段的有利保護，效果比較好。通過對進線段的保護，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到降低雷電波陡度的目的，再在進線段上安裝避雷器，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值，這樣就可以有效的實現第一道防雷。

三．對于UPS過電壓的保護措施

感應雷或沿電源線進入室內的雷電侵入波會使電源電壓急驟升高，從而導致UPS及后接設備損壞。有些UPS中盡管裝有壓敏電阻，但還是很難保護自己及后接微電子設備。對電源，可靠有效的防雷方法是采用四級保護。每一級用三極氣體放電管，將大的雷電限制到后續保護系統可允許的范圍；第二級用限流模塊；第三級用壓敏電阻；第四級用TVS管，使輸出的箝位電壓達到規定的要求。采用上述四級保護后，UPS或被保護電源一般不會因雷擊而損壞。

四．對于載波機過電壓的保護措施

載波機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裝置設計上精心考慮，使之在兩種不同電壓下均能有效的地保護用戶話路部分最好的辦法是將保護器件置于載波機內，考慮到實際情況，外置保護模塊應設計考慮得周全一些。為了有較好的防雷效果，我們在防雷時可以使用Modem、程控交換機通信線、用戶話路盤以及信號線來實現四級保護，同時可以安裝自動報警裝置。

五．接地電阻與屏蔽

1.接地。合理的接地設計是整個電力系統防雷措施中的重要組成部分。一般會有構筑物接地、配電系統及強電設備接地、計算機自控系統接地等三種接地方式，因此，科學設計，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絡對系統的毀壞。以計算機自控系統為例，一般采用系統工作接地、直流工作接地、安全保護接地等幾種接地方式。在防雷措施中，要根據實際情況，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需要而設，以降低雷電流通過時的地電位升高，因此良好的接地是防雷中至關重要的一環。接地電阻值越小過電壓值越低。因此，在經濟合理的前提下應盡可能降低接地電阻。 在接地時要盡量的減低電阻，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或降阻劑。如附近有可以利用的低電阻率物質可以因地制宜，綜合利用；敷設水下接地裝置，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。為了達到減少雷電電磁干擾的目的，主控樓、通信機房的建筑鋼筋、金屬地板均應相互焊接，形成等電位法拉第寵。設備對屏蔽有較高要求時，機房六面應敷設金屬屏蔽網，將屏蔽網與機房內環行接地母線均勻多點相連。架空電力線由站內終端桿引下后應更換為屏蔽電纜；室外通信電纜應采用屏蔽電纜，屏蔽層兩端要接地；對于既有鎧帶又有屏蔽層的電纜應將鎧帶及屏蔽層同時接地，而在另一端只將屏蔽層接地。電纜進入室內前水平埋地10m以上，埋地深度應大于0.6m；非屏蔽電纜應穿鍍鋅鐵管并水平埋地10m以上，鐵管兩端應良好接地。若在室外入口端將電力線與鐵管間加接壓敏電阻，防雷效果會更好。

六．綜合性防雷措施

1．建立健全科學合理的整體防雷系統

從整個電力系統而言，要做好防雷措施，首先要從整體上做好防雷規劃，從內到外，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的線纜配電箱等基礎設施，引起火災或者事故。同時，內部要做好電磁屏蔽、等電位連接、共用接地系統和浪涌吸收保護器等一些子輸配電系統，通過它們可以將引人建筑物內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，以完善地保護電氣設備。從整體上做好防雷規劃，內外覆蓋，這是采取具體防雷措施之前的基礎性工作。

2．實施多級保護措施，做好配電系統的防雷

電力系統自動化是保證整個電力系統功能正常運轉的關鍵部分，而輸配電系統也是容易遭受到雷電襲擊的部位之一。因此，做好配電系統的防雷措施，是整個防雷系統中的重要環節。雖然目前大多都會在配電系統的進線處安裝避雷器，避雷帶等防雷器件，但是，經過很多次實踐證明，單一的防雷措施或者是防雷器件難以真正保障配電系統的正常運轉，當雷擊降下時候，建筑物的自控設備的電源機盤依然會受到電擊而產生損壞。在對配電系統防雷時候，要據實際情況做好多級防護措施。在具體的工作中我們要加強對地網的改造，我們可以在容易受到雷擊的部位安裝ZGBZ-Ⅱ型載波機過電壓保護器、DGBZ-Ⅱ型電源過電壓保護器、MGB-Ⅰ型Modem過電壓保護器和XGBZ-Ⅱ型信號線過電壓保護器。通過工作實踐證明了其作用是十分有效的。

七．結束語

我們必須要充分的認識到電力系統自動化防雷工作的必要性，但是與此同時我們所研究的防雷措施只是小小的一部分，對于整個電力系統自動化防雷工作而言它不能解決所有的問題，而整個電力系統防雷以及安全是一項復雜艱巨的任務，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，我們在遇到這些問題的時候，必須正確看待，從實際情況出發具體問題具體分析找出適合的解決方法。同時我們在工作的過程中要不斷的積累經驗，不斷的學習探討新的技術措施，不但的將得出的新方法以及新技術運用到實際工作中去，相信防雷工作一定會提到一個更高水平。

參考文獻：

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[2]高新智 仇煒 韓愛芝 李景祿 陳國盛 針對某35 kV配電線路防雷問題的探討 [期刊論文] 《高壓電器》 ISTIC PKU -2010年4期

[3]何文旭 農村電網輸配電線路防雷措施 [期刊論文] 《重慶電力高等?？茖W校學報》 -2005年3期

篇11

1 引言

T接的線路可以節省一次設備成本，但是對于T接線的保護整定非常困難，尤其是各端都有電源的距離保護和零序保護更加難以整定，但光差保護完全不用考慮各種復雜的整定情況，只用將各端的保護電流傳送到兩端，然后三側各自計算差動電流，邏輯簡單，保護速度快，可靠性高。尤其是當部分光纖通道斷裂時，保護依然能夠可靠的動作，但是，三端口的光差保護在聯調時特別麻煩，需要三側同時進行，而且調試結果復雜，不易整理和維護，因此，本論文以聯調的困難為出發點，系統的對三端口保護聯調進行分析，由于廠家的不同，各個廠家的保護裝置都由不同的動作邏輯以及同步方式，本文主要以南自保護為例來說明。

2 通道的連接

對于T接線的光差線路保護有三個端口，為了便于區分，通常將三段分別稱為本側、對側1、對側2，每個端口均有兩組通道，這兩組通道實現三端的通訊，一般情況下本側的通道1和對側1的通道2相連接，本側的通道2和對側2的通道1相連接，對側1的通道1和對側2的通道2相連接，這種方式連接后具有唯一性，當然，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運行方式轉換

3.1 一側投入兩端運行壓板

當三端口保護的其中一端投入兩端運行壓板時，保護認為是誤投入，此時保護邏輯仍按三段運行方式來處理。

3.2 兩側投入兩端運行壓板

當其中兩端投入兩端運行壓板時，各側裝置中均顯示為兩側運行壓板投入，自動退出三段運行方式，兩端運行方式的邏輯和常規兩側差動保護的邏輯一樣。

3.3 三側投入兩端運行壓板

如果三端都投入兩端運行壓板時，此時各端的保護裝置會報運行方式錯誤的報文，但在邏輯方面會先滿足兩端運行的方式，如當本側線投入兩端運行壓板，接著先將對側1投入兩端運行壓板，后再將對側2投入兩端運行壓板，那么，保護會判斷為本側與對側1的兩端運行方式。反過來就會判為本側與對側1的兩端運行方式。

4 “T”接線光差保護的聯調

4.1 一側合位聯調及現象

4.1.1 對側1和對側2均不加電壓

本側斷路器在合位，對側1和對側2的斷路器在分位，這種狀態相當于對兩側充電，無論本側是否加電壓本側模擬內部瞬時性故障時，在本側差動保護單跳單重，對側1和對側2由于已經在跳位，所以無論差動保護動作還是不動都沒有關系，因為各個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沒有任何反應，但是許繼的差動保護也會動作。

4.1.2本側全電壓，對側1或對側2一側全電壓

當在本側加全電壓，模擬差動動作電流大于動作值時，由于對側1和對側2都在分位，這時將不會影響本側的差動保護，本側也不會因為本側的全電壓導致拒動。

4.1.3本側不加電壓，對側1或對側2一側全電壓

當在本側不加電壓，模擬差動動作電流大于動作值時，由于對側1和對側2都在分位，這時將不會影響本側的差動保護，本側也不會因為本側的全電壓導致拒動。

4.1.4 本側不加電壓，對側1和對側2均加全電壓

這種情況，雖然在本側產生了電流的變化量，由于對側1和對側2都在分位，這時將不會影響本側的差動保護，本側也

4.1.5本側加全電壓，對側1和對側2均加全電壓

這種情況類似于正常運行時，本側發生CT斷線，這時，各側差動電流可能達到動作值，由于其他兩側都處于分位，所以不會影響本側的差動

4.2 兩側合位聯調及現象

4.2.1 兩端運行方式

當本側和對側1投入兩側運行壓板時，這時對側2將會自動退出差動保護，在對側2可以進行檢修工作，同時也可以斷開對側2的光纖通道，雖然會導致各側的保護裝置報通道異常，但不會閉鎖差動保護，此時的差動動作邏輯和常規兩端差動的動作邏輯一樣，要注意的是南自和許繼的保護在兩側差動時電壓受其中一側開放。

1 本側合位，對側1合位

這時相當運行狀態，在兩側加全電壓，一側模擬CT斷線，雖然差動電流達到動作值，但是由于全壓閉鎖導致差動保護不會動作。如果本側加全壓，對側1不加電壓，在本側模擬區內故障時，兩側差動保護均動作單跳單重，如果本側不加電壓，對側1加電壓，在本側模擬區內故障時，兩側差動保護也動作單跳單重，因為電壓受其中一側開放。

2本側合位，對側1分位

這種情況相當于由本側向對側1充電，這時無論本側加不加電壓，在模擬故能故障時差動保護都會動作單跳單重，而對側1的差動保護不動作，由于也有差動，差動保護會啟動。

4.2.2 第三側熱備方式

當T接線的三段都投入時，如果某一端處于熱備狀態，這種情況的聯調和6.1.2的聯調方法以及聯調現象一樣，不過要分別對第三側進行加電壓和不加電壓兩種情況的聯調。

4.3 三側合位的聯調及現象

4.3.1 對側1和對側2均不加電壓

本側斷路器在合位，對側1和對側2的斷路器在合位，本側是否加電壓本側模擬內部瞬時性故障時，在本側差動保護單跳單重，對側1和對側2由于均沒有加全電壓，所以不會影響差動保護，三側均出現單跳單重的現象。

4.3.2本側全電壓，對側1或對側2一側全電壓

當在本側加全電壓，模擬差動動作電流大于動作值時，由于本側和另一側都有全電壓，這時將會閉鎖差動保護，本側也不會因為第三側的無壓導致動作，因為T接線在發生故障時不可能出現兩端電壓變化、一端電壓不會的現象，因此三端口保護受任意兩側的全壓閉鎖。

4.3.2本側不加電壓，對側1或對側2一側全電壓

當在本側不加電壓，模擬差動動作電流大于動作值時，由于本側有電壓的變化，這時因為第三側沒有電壓閉鎖，各側將會開放差動保護，因此三側差動保護均動作。

4.3.3 本側不加電壓，對側1和對側2均加全電壓

這種情況，雖然在本側產生了電流的變化量，但是兩個對個的電壓都沒有變化，此時將會受到兩個對側的全電壓閉鎖各側的差動保護均不會動作。

4.3.4本側加全電壓，對側1和對側2均加全電壓

這種情況類似于正常運行時，本側發生CT斷線，這時，各側差動電流可能達到動作值，但是由于三側都是全電壓，所以差動保護不會動作。

5 總結

縮短了三端口光差保護的調試時間，提高了調試效率；為三端口保護提出規范性資料，對以后的聯調工作提供借鑒作用。

參考文獻

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作者簡介：

篇12

0 引言

動車組變流器一旦發生斷路故障，變流器一些參量（電壓、電流等）的波形必然出現變化。一般來講，不同的斷路故障會導致參量波形發生不同的形變。因此，根據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，及時準確地獲取故障信號，然后挖掘故障信號的特征，是故障診斷工作的第一步。

2 CRH2動車組變流器故障特征提取

2.1 合理選取故障信號

根據基本電路知識可知，動車組牽引變流器的輸出電流以及交流側輸入電流會受電機等負載的影響，負載不同會導致這兩個電流隨之而不同。進一步深入分析可知，變流器的輸出電壓以及交流側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構。在變流器正常工作的情況下，脈沖整流器和逆變器電路結構固定，上述兩種電壓不會出現波形變化。然而，如果功率器件發生故障，變流器的電路結構必然發生變化，從而引發輸出電壓以及交流側輸入電壓波形的畸變。另一方面，不同的功率器件斷路對應不同的電路結構，這兩個電壓波形也不同。因此，電壓波形蘊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輸入電壓作為故障信號。

2.2 選擇小波分析處理故障信號

故障特征是故障診斷的重要決策依據。選擇合理信號處理手段充分挖掘故障特征對提高故障診斷率具有重要意義。從故障信號角度來看，由于動車組變流器結構復雜而精細，發生故障時，電壓波形有時不一定有顯著形變，各種故障所對應的電壓波形之間的區別也可能較為細微。其次，動車組工作環境復雜，變流器的故障電壓難免混入干擾信號，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又含有各種干擾信號。因此，動車組變流器的故障信號應當選用一種具有一定抗干擾性、局部細節分析能力強的信號處理方法。綜合考慮小波分析方法特長和變流器的故障信號特點，決定選擇小波分析對故障信號進行處理。

2.3 選擇小波

Daubechies小波的緊支集長度與濾波器長度為2N左右，消失矩為N，具有正交性、擴展性好、不對稱、N增加光滑度隨之也上升等優點。根據變流器的故障信號特點，本文選擇db3小波以滿足各方面指標的要求。

2.4 多層分解故障信號

預處理原始故障信號后，選用合適小波N層分解故障信號。分解之后，提取最后一層的低頻系數和所有層的高頻系數，共得到N+1個參量。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應關系。因此，能夠通過分析N+1個參量的變化判別變流器的功率器件發生斷路故障的情況。

2.5 重構各頻段信號

重構各小波頻段信號，計算各頻段信號的能量大小。由于在第4步中，得到的N+1個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的利用。為方便故障診斷，我們需要將這些圖形參量數值化。為此，計算各頻段信號蘊含的能量值，以實現上述N+1個圖形參量的數值化。計算方法如下：設代表第i層第j個重構信號的能量值，則： 其中，n為離散信號

的長度， 表示重構信號在離散點的幅值，K=0，代表計算低頻段能量，K=1表示計算高頻段信號能量。

2.6 構造故障特征向量

按照第5步提供的各頻段能量計算方法，一一計算前述N+1個頻段的能量值，然后設定一個固定次序進行排列，即可構造得到一個向量：，該向量既是能夠反映故障情況的故障特征向量。

3 結束語

本文主要研究了CRH2動車組變流器故障信號的特征提取辦法，主要內容包括故障信號的合理選取、故障信號處理手段的選擇以及故障特征向量的構造。為整個故障診斷系統解決了一個關鍵問題。

參考文獻：

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篇13

前言

變電站擴建工程中，同一電壓等級母線，新上電壓互感器具有二個主二次繞組(一個用于測量、保護，一個用于計量)，而站內原有電壓互感器僅一個主二次繞組(測量、保護和計量公用)，常規母線電壓并列回路無法實現站內電壓互感器具有一個主二次繞組和二個主二次繞組的母線電壓回路的并列。本改進措施，通過對母線電壓并列條件的分析，增加并列條件，使用一個閉鎖繼電器，成功地解決了這一問題，并廣泛應用于存在同類型問題的變電站擴建工程中．指出了幾種常見消諧方式的機理，進而重點分析了4TP接入防止鐵磁諧振過電壓發生的機理，明確了4PT消諧的有效性。通過對幾種常見的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缺點及運行中的一些注意事項，為以后整改及優化提供一定的依據。對于第四只”的接入，建議采用4PT阻抗甚高的改進型接線方式

保護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的發展，我國的電壓互感保護技術不斷取得突破，在我國的電力系統中，接線方式目前為止，一般是認為是有兩種，這種接線方式的分類，主要是根據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型微機保護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型微機保護裝置在正常運行以及線路發生短路故障的情況下，其零序電壓均采用自產3U(3U=U。+U。+U。)，在胛電壓回路斷線時取用外部3U，也就是三次繞組開口三角處的3U。在以下分析中，假設母線電壓恒定，從而可以將PT等效看作一個恒定電壓源，其二次側電壓等值電路如圖3所示

三。增容變電站PT并列回路的要求

結合I段母線PT有獨立計量用二次繞組的特點，如果并列，II段母線PT二次接線中測量、保護、計量電壓回路共用的問題必須得到解決，將其計量用電壓回路獨立出來(現場實際工作量不是很大)，然后，確定對并列回路的要求：

1.兩段母線獨立運行。I段母線PT的兩個二次繞組分別向其測量保護用電壓回路、計量用電壓回路供電；II段母線PT的一個二次繞組向其測量保護用電壓回路、改造后獨立的計量用電壓回路供電——并列回路必須考慮II段母線PT測量保護用電壓回路向其計量用電壓回路供電。

2.兩段母線并列運行，使用I段母線PT。并列后，一個準確級為0．5的主二次繞組向II段母線PT的測量保護用電壓回路供電：另一個準確級為0．2的主二次繞組向II段母線PT改造后獨立的計量用電壓回路供電。

3.以4PT保護用電壓互感器為例做出防止鐵磁諧振作用機理的分析

右圖示出了中性點不接地電網發生鐵磁諧振時的等值電路，其中E為電網三相參數不對稱產生的不平衡電勢，三為常規PT三相等值電感，C為電網三相對地總電容。

四，從等效電路圖的保護行為簡析

在保護用電壓互感器二次 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果，且通過分析，可以得到結果為零或者是無窮大的情況，應該分成幾種情況去討論。并可以做出假設，使得線路的某一個出口產生某一相的接地短路故障。

結合圖像和公式，可以得到，保護用電壓互感器中，如果是三次繞組極性端接地，則可以把3U=-3Ua以及公式3Ub=-Ua,當把這些數據帶入到公式中去時候，可以和直接得出結論，在保護用電壓互感器中，三次繞組極性端的接地方法，其中如果安裝有保護裝置，那么其中的保護裝置是完全可以判別出零序電壓的正負走向，并自動做出一些反應，達到保護的目的的。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，這種保護的程度和保護的敏感性會大幅度的降低，甚至是難以起到真正的保護作用的。

五．改進后的電壓并列回路分析

改進后的電壓并列回路滿足第2條“對增容變電站PT并列回路的要求”中的內容。

1.兩段母線獨立運行。母聯(或分段)斷路器和隔離開關的輔助動合觸點斷開狀態，并列繼電器BJl、BJ2失磁，其動合觸點打開；IIG隔離開關的輔助動斷觸點打開，閉鎖繼電器BSJ線圈失磁，其動斷觸點閉合。此時，II段母線PT測量保護用電壓回路通過BSJ動斷觸點向其改造后獨立的計量用電壓回路供電。

2.兩段母線并列運行，使用I段母線PT。母聯(或分段)斷路器和隔離開關的輔助動合觸點閉合狀態，并列繼電器BJl、BJ2勵磁，其動合觸點閉合；IIG隔離開關的輔助動斷觸點閉合，閉鎖繼電器BSJ線圈勵磁，其動斷觸點打開。此時，II段母線PT測量保護用電壓回路與其改造后獨立的計量用電壓回路斷開，分別由I段母線PT的測量保護用電壓回路、計量用電壓回路供電。

3.兩段母線并列運行，使用II段母線PT。母聯(或分段)斷路器和隔離開關的輔助動合觸點閉合狀態，并列繼電器BJl、BJ2勵磁，其動合觸點閉合；IIG隔離開關的輔助動斷觸點打開，閉鎖繼電器BSJ線圈失磁，其動斷接點閉合。此時，II段母線PT主二次繞組分別向其改造后獨立的計量用電壓回路供電、I段母線PT的測量保護用電壓回路和計量用電壓回路供電。

六，關于保護用電壓互感器的接線建議

改進后的電壓并列回路，成功解決了長期困擾運行單位、計量部門的同一變電站內需要并列的母線PT主二次繞組數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：

1.隔離開關的輔助觸點，因運行環境差，經常出現故障，影響了并列回路的可靠性。為了提高自動并列的可靠性，應選用質量好的隔離開關輔助觸點，并加強經常性的維護。同時，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，進一步提高繼電保護電壓回路的可靠性。

2.本改進措施沒有考慮原有P1'二次繞組的準確級、以及其容量是否滿足增容后并列情況下準確級所要求的負荷范圍，設計過程中應注意校核相應參數。

七，結束語

保護用電壓互感器是整個電力系統中的重要組成部分，其接線方式，關系到整個電力系統傳輸過程的安全和穩定，關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，節約電力資源，更可以將電力系統中的各種安全隱患消弭在萌芽狀態，通過科學的審核和嚴密的運算，要結合各種因素，進行綜合分析總結，得出正確的接線結果，以促進我國的電力系統的健康穩定運行，促進我國電力事業的全面進步，讓電力系統成為我國經濟發展的助推器，為我國的經濟發展和人們生活水平的提高做出更大的貢獻。

參考文獻；

[1] 阮偉 劉啟勝 徐挺進 保護用電壓互感器二次接線方式的探討 [期刊論文] 《繼電器》-2004年19期

[2] 周青山 保護用電壓互感器二次接線方式的探討 [期刊論文] 《湖北電力》 -2011年2期

[3] 賀衛芳 王雁飛 王利兵 關于保護二次回路電壓切換的幾點注意事項 [期刊論文] 《內蒙古石油化工》 -2010年13期