高电压技术论文范文

高电压技术论文范文第1篇

为实现更加高效合理的用电，电源行业的技术人员在系统控制策略、电路结构、滤波方案等问题上已经展开了广泛深入的研究，取得了多项成果。研究负载能力更强，体积更小，无谐波污染，效率更高的各种电源之电路拓扑、控制技术以及与其相关的开关变换技术、轻型高压直流输电技术(HVDC-light)等也已成为产业界和学术界共同关注的热点问题。为了更好地推进我国电源与系统技术的研究与工程实际应用，本次“电源与系统技术”专栏征文，得到了国内各高校及企业同行的大力支持和积极响应，共收到来稿40多篇，经评审，本期刊登13篇。其中，开关变换型直流电源及相关系统技术论文6篇；探讨特大电流电解铝用直流电源系统合理电路及结构的论文1篇；复合调整型精密高压电源1篇；逆变电源并联-并网电能再利用技术论文1篇；高频链逆变器控制系统论文1篇；四桥臂有源电力滤波器三维空间矢量调制技术研究论文1篇；直流电源系统的电能质量治理与控制论文1篇；无刷直流电机的保护电路论文1篇。本专栏论文从一定角度反映了当今国内外直流与交流电源与系统技术的部分热点研究问题。

本专栏中基于开关变换型直流电源及相关系统技术的论文，内容涉及电能的无线传输、准谐振型软开关、光伏发电、推挽DC-DC变换器建模与控制、抗高压脉冲高稳定度灯丝电源等。电能的无线传输是当今国内外研究的热点之一，全世界以新西兰的奥克兰大学研究最为领先，而以德国及日本应用最为成功，我国的研究刚刚起步。杭州电子科技大学电工电子部级实验教学示范中心石鑫栋、戴世宇、 张钰、张的论文“非接触式弱电实验供电平台的设计”，克服了传统导线多点接触式电能传输方式的不可靠和不可迁移等缺点，通过电磁感应耦合，实现非接触式能量传输，为负载提供电能。为移动电气设备、易燃易爆环境和水下设备的能量供给提供便捷、安全的解决方案。准谐振型软开关技术是国内多年研究的又一热点，广西机电职业技术学院电气工程系梁涛的论文“基于准谐振型软开关的高频开关电源变换器”，对5种准谐振型软开关的高频开关电源变换器的电路结构及优缺点进行了比较分析。

DC-DC变换是获得直流电源的常用方案，兰州空间技术物理研究所李斌、王卫国、刘克承的论文“推挽DC-DC变换器建模与控制设计”，运用状态空间平均法，推导出连续导电模式下非理想电压型推挽DC-DC变换器功率级电路的低频小信号传递函数，仿真出变换器功率级电路的幅频和相频曲线Bode图，通过优化设计反馈补偿电路提高了电压型推挽DC-DC变换器系统的稳定性和动态特性。对一台电压型推挽DC-DC变换器样机进行仿真和控制设计，验证了建模和控制设计的正确性。

光伏发电是新能源的重要研究领域，长春工业大学电气与电子工程学院侯云海、孙士华、李二帅的论文“光伏逆变辅助电源的设计”，采用电流型隔离式单端反激的控制方式，为光伏逆变器设计成功辅助开关电源，并成功应用于光伏逆变器上,取得了很好的效果。中国工程物理研究院电子工程研究所陈静、刘文红的论文“抗高压脉冲高稳定度灯丝电源”，着重讨论如何解决当某大功率装置的大电流开关动作时，灯丝电源装置抗30 kV高压反馈脉冲的冲击问题，通过抗高压和强电流冲击的设计，在高压强流环境中，为大电流开关灯丝的加热提供了可靠的抗高压强电流冲击的直流加热电源。上海理工大学张冉、傅志中、张翰进、张忠亮的论文“基于S3C2440的测试系统数字稳压电源设计”， 应用ARM系统自动检测和控制技术相结合，对数据进行采样，运用适当的算法进行电压调节和电路保护，以达到为测试系统提供稳压电源的目的，提出了一种基于S3C2440的测试系统数字稳压电源的解决方案。 同时具有高电压输出和低纹波及高精度直流电源的设计与制造，是极具技术难度的。山东凯文科技职业学院电工电子实训中心陈振生、 殷淑霞、祁爽及山东大学控制科学与工程学院刘伯强的论文“一种复合调整型精密高压电源”，采用直接调整和间接调整相结合的复合调整方案，集中补偿和分散补偿相结合的复合补偿方案，应用了多项合理的特定电路设计和有效的技术处理措施，使高压稳压电源系统的高精密、高稳定和低纹波电压等技术指标均得以实现。

电解铝用直流电源同时兼有大电流与较高电压特性，在国内多次出现严重电源爆炸事故，西安石油大学李宏与新疆升变压器股份有限公司姚永健的论文“电解铝用大功率直流电源的合理主电路拓扑初探”，对国内电解铝行业近年多次发生“爆炸”问题的原因进行了分析和探讨，得出了产生此故障的主要原因之一是应用三相桥式同相逆并联电路结构所致，并得出了较好解决方案是应用三相桥式非同相逆并联结构拓扑的结论。

在太阳能发电的并网技术及并网电能再利用方面，山东师范大学物理与电子科学学院辛化梅的论文“逆变电源并联-并网电能再利用技术研究”，采用基于DSP数字信号处理器的DCS控制的多机并联-并网发电技术，以集中管理分散控制，实现逆变电源输出参数的同步和电网的反孤岛测试，研究了如何实现电能的再利用和有效地提高多机并联-并网发电系统的控制灵活性和通用性。达到了可以将负载设备中以热能形式耗费的电能转化为可再利用的电能，并与市电电网进行并网，使其可被其他电气设备利用，从而有效地实现节能和提高经济效益。

有源电力滤波器是应对电力电子变流设备不断投入电网运行，电网谐波含量日趋严重，实现电网绿色化的重要手段，是当今电源及系统技术领域的又一研究热点，北京市禄智科技发展有限公司莫志禄的论文“四桥臂有源电力滤波器三维空间矢量调制技术的研究”，通过对四桥臂电压型变换器进行建模，详细分析了APF的三维空间矢量脉宽调制法（3D-SVM），实验样机验证了控制策略和调制方法的正确性和有效性。

随着逆变技术的不断发展，高频链逆变技术应用高频变压器代替传统的工频变压器，有体积小，重量轻，转换效率高等优点，在航空、电信、军事等领域的应用越来越广泛。上海交通大学电子信息与电气工程学院刘婷与王君艳的论文“基于TMS320F2812的高频链逆变器控制系统”，以高性能DSP控制器TMS320F2812为核心，设计了高频链逆变器的控制系统及部分硬件电路，其主电路采用全桥双向电流源高频链逆变器的拓扑结构，选择电压瞬时值反馈的单闭环控制方案，实现了能量的双向流通，实验结果表明了该控制策略的可行性及有效性。

无刷直流电机是解决交流感应电动机调速性能与效率不尽理想的出路之一，中国海洋大学袁题训、董升亮、耿丙群、韦统安的论文“无刷直流电机的保护电路”，采用软硬件相结合的方法设计了欠压保护、过流保护、短路保护电路及软件。在软件里设置电压、电流的阀值，直接对电压、电流进行检测并产生相应的保护。实践应用表明，该设计的几种方案切实可行，能够在异常情况下及时对电机做出保护动作。

大电流直流电源的使用领域多与高耗能产业密切相关，如电解铝、碳化硅、电化工、电冶加工等，现代工业的需求决定还无法全部关停这些行业，其应用的单机电源功率容量一般都达兆瓦级，无论主电路是采用整流管还是晶闸管整流，其谐波都不可避免的存在，为保证电网的绿色化，谐波治理与电能质量控制成为国内研究的热门课题。长安大学电控学院李惟与刘学的论文“直流电源系统的电能质量治理与控制”，在分析直流电源系统现状的基础上,对直流电源系统产生谐波的原因及对电网的干扰进行归纳，介绍了谐波治理的常用方案和安装电源净化滤波装置，消除直流电源系统中的谐波电流，以达到降低谐波损耗，提高功率因数的目的。

高电压技术论文范文第2篇

关键词：高电压技术；课程体系；教学改革

作者简介：蔺红（1969-），女，山东莱芜人，新疆大学电气工程学院，副教授；晁勤（1959-），女，湖南宁乡人，新疆大学电气工程学院，教授，博士生导师。（新疆　乌鲁木齐　830047）

基金项目：本文系电气工程及其自动化部级特色专业、新疆大学21世纪高等教育教学改革工程项目的研究成果。

中图分类号：G642.0?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）33-0030-02

进入21世纪后，我国电力需求非常旺盛，电力系统得到了快速发展，电网规模不断扩大。由于我国能源分布与需求不平衡，需加快建设大容量、远距离输电的能源输送通道。新疆地域辽阔，煤、水、风、光发电资源极为丰富，2010年11月建成新疆与西北750kV联网工程，“十二五”期间，新疆规划建设了3条特高压直流输电外送工程，高电压、大功率、远距离输电使电气工程尤其是高电压技术面临前所未有的机遇和挑战。建设和运行超高压、特高压电网，对新疆大学培养高电压技术人才的实践能力和工程素质提出了新的要求，在实际的教学中发现新形势下高电压技术人才培养暴露出了一些问题，即教学内容脱离生产实际，为适应当前形势发展的需要，需对该课程体系进行改革，为达到培养创新人才的需求，本文探讨了“高电压技术”课程的教学体系、教学内容和教学方法的改革与实践。

一、“高电压技术”课程的特点及教学中存在的问题

高电压技术是20世纪初，为实现高压输电形成的一个电力工程分支学科，[1]“高电压技术”课程以“大学物理”、“电路分析”、“工程电磁场”及“电力系统分析”等课程为基础，研究在高电压、强磁场下，电力设备绝缘问题、高电压试验问题及过电压防护问题。通过对该课程的学习，使学生系统地掌握电气设备绝缘的基本特征、波过程的基础理论、电力系统中雷电过电压和主要内部过电压产生机理及防护措施，正确理解过电压与绝缘配合的基本概念，掌握电力设备绝缘试验的原理和方法，解决实际中遇到的各种高电压技术问题。该课程涉及面很广，知识集成度高，浓缩了电气工程自动化专业的知识精华，在专业课程体系中具有承上启下的作用。

随着高压技术发展，传统的“高电压技术”课程已不适应当前形势发展的需求，主要表现出以下问题：一是课程教学内容注重知识传授，强调理论的严谨性，却忽视了工程问题和相关的社会背景。二是教学方法上重分析、轻综合，忽视了各部分知识之间的联系、各课程之间的联系及在工程中的作用。三是教学组织上重课堂教学、轻实践教学，忽视了对学生学习兴趣的培养。[2]为适应高电压技术发展对人才培养的新要求，提高“高电压技术”课程的教学质量，课程组对该课程在课程体系、教学内容与教学方法等多方面进行了建设与改革。

二、课程改革和建设的总体思路

1.人才培养定位

新疆大学电气工程及其自动化专业主要面向电力系统等行业，为发电厂、电力运营及电力设备制造等单位输送大批高质量高级专门人才。“高电压技术”课程体系的建设是围绕这个核心展开的，它结合新疆大学的人才培养定位，依照培养适应电力行业需求的基础理论扎实、知识面宽、实践能力强、综合素质过硬，具有一定复合知识、有开拓精神和研究潜力的高级专业技术人才的人才培养目标，以教、学、研相结合的教学理念，充分利用各种教学手段，提高学生的综合素质，提高新疆大学人才培养质量和水平。

2.课程体系建设和改革的总体思路

（1）课程体系建设。课程体系建设（课程体系构建的主线是目标定位、结构优化、内容整合[3]）是教学工作的核心问题，是人才培养目标得以实现的有力保障。应用型人才培养课程设置要紧跟行业发展的市场需求，既要重视理论教学，又要突出实践教学。[4]注重改革课程体系结构，使教学紧跟现代科技发展的步伐。

（2）教学内容及教学方法改革。“高电压技术”课程具有较强的工程实践性，只有运用多种不同的教学手段，改进教学方法，才能有效地提高该课程的教学效果和质量。在保留基本概念、基本理论的前提下，强调教学内容和课程体系的“更新、整合、重组、集成”，紧跟本学科技术前沿，将最新的科研成果及时引入课堂教学，优化课程体系结构，进行大胆的课程整合及专业外延的拓宽，随时更新教学内容，保证教学内容的先进性和科学性。

三、课程体系建设与实践

1.课程体系改革与实践

（1）形成“一个核心、多个重点”的多层次课程体系。新的课程体系既要反映21世纪本学科专业技术的发展，突出工程技术型人才培养的特点，又能强调培养学生较系统地掌握本专业必须的基础知识和基本理论，最终实现提高学生创新能力的目的，满足社会的人才需求。[5]

多年来“高电压技术”课程组成员一直进行教学改革的探讨，不断探索高电压技术教学的新理念，探讨高电压技术教学的新方法、新思路。基于新疆大学电气工程及其自动化一级学科的教学体系，通过深入调研高电压技术的最新发展趋势，结合国内外的现状，发挥课程组的课程组织与资源的综合利用的功能，优化设计高电压技术课程体系，以“高电压技术”课程为核心，建设与产业紧密结合的多层次课程，如“工程电磁场”、“电力测试技术”、“电气设备故障诊断技术”、“过电压及其防护”等课程，形成“一个核心、多个重点”的多层次课程体系。

（2）构建了“突出工程，强化实践”的实践教学体系。创新源于实践，创新能力的培养需要实践活动的有力支撑，[6]实践教学是“高电压技术”课程中的重要一环，实践教学是培养创新性人才的需要。实践教学主要包括课堂实验、生产实习、课程设计、毕业设计等环节。[7]

2009年电气工程学院从新疆大学北校区搬迁至新疆大学南校区，原已建成的高电压实验大厅拆除，在资金及场地受限的情况下，投资几十万建成了高电压技术教学实验系统、高电压试验及故障诊断虚拟实验平台，实现了对工程认知、物理模拟、数学仿真、工程实训等方面的全面支撑。

通过高电压技术教学实验系统，学生可以动手实际操作，锻炼实际操作能力，了解电介质绝缘特性，产生高电压的物理现象，建立清晰、直观的物理概念，同时掌握高电压试验的操作规范，建立安全意识。通过高电压试验及故障诊断虚拟实验平台，模拟实际运行的变电站中各电力设备高压实验，以交互的方式进行实验操作，使学生像在真实的环境中一样完成各项实验，最大限度地模拟真实实验的场景，并提供与实际实验操作方法相类似的实践体验。使学生不出校门就可达到现场教学的效果，降低实验室建设成本，达到培养学生实践能力的目的。

电气工程学院电力系统数字仿真实验室配备了多种电力系统仿真软件，高电压技术仿真利用PSCAD应用软件，模拟运行中的变电站遭受雷电冲击过电压、操作过电压冲击，各电力设备承受的过电压特性，研究过电压的防护措施及效果，有助于学生了解电力设备上产生的过电压，理解过电压及防护的相关知识，这一环节放在课程设计与毕业设计中进行。

通过构建“突出工程，强化实践”的实践教学体系，学生可以在真实的变电站环境中，对电力设备进行各种实验操作，实现从课堂到实验室再到准工程环境的体验，为提高学生实践能力和强化工程素质起到了积极的作用。

2.教学内容及教学方法改革

建立课程内容动态更新机制，用现代观念随时精炼传统内容，同时吸收现代科技的最新成果、前沿动态，增强课程内容的现时性、前瞻性。注重对课程内容的综合，打破传统课程之间各自为政的局面，推进课程内容重组、融合，最大限度体现知识的整体面貌，使学生形成独特的知识视野。

“高电压技术”课程具有较强的工程实践性，只有运用多种不同的教学手段，改进教学方法，才能有效地提高该课程的教学效果和质量。教学中要注重理论与实践紧密结合，将高电压技术的学术前沿和基础知识传授结合起来，采用PPT讲稿、现场图片、实验演示及现场实验仿真等多种方式，力争在课堂上做到既传授知识，又使学生了解高电压技术蓬勃发展的现状。

在教学中，采用课内外结合的方式，结合电力工业的迅速发展，结合高电压新技术的应用，设置科技论文训练内容，让学生利用课外时间完成。科技论文训练涉及的专题，在教科书上并无现成答案，需要学生查阅大量资料，通过自己的理解和探索，写出一篇论文来回答。教师首先教给学生查找文献的方法，就可通过科技论文训练这个环节，达到在有限的课时内大大拓宽课程范围，使学生接触到前沿知识，启发和培养了学生的探索和求知兴趣，培养了学生利用所学知识综合分析和解决问题的能力，同时培养了学生科技论文的总结和写作能力。在科技论文训练中，学生除了要完成科技论文写作外，还有部分学生需要在课堂上采用电子课件的方式进行口头报告，并展开课堂讨论和教师点评，这也很好地锻炼了学生的口头表达能力。通过科技论文训练，用少量的课时使学生学到了科研的方法，了解了高电压技术的前沿，培养了学生基本的科研能力，提高了学生的综合素质。

3.在教学科研实践中建设一支高水平教师队伍

任何好的教学思想和先进的教学理念都需要有高水平的教师队伍来实践才能取得教学改革的成效。[2]一方面可通过多种方式提高在职教师的学术水平：可通过继续读书深造，也可通过到其他对口支援的高校进修，参加各种学术活动加强与其他高校间的学术交流，教师申报或参与科研项目提高自身的学术水平。另一方面请有现场实际工作经验的工程师担任外聘教师，以建设一支稳定的结构合理的高水平的教师队伍。

四、结束语

新疆大学“高电压技术”课程一方面着力于培养学生坚实的“高电压技术”基本知识，高压实验操作技能和分析问题、解决问题的能力，另一方面注重强调教学内容和课程体系的“更新、整合、重组”，在课堂教学和实践教学环节中将学科的学术前沿和研究动态结合进来，结合科研论文训练，较好地利用学生课外时间，提高学生的综合素质，促进新疆大学人才培养质量和水平的提高。

参考文献：

[1]邱毓昌.对面向21世纪的高压技术课程的探讨[J].电气电子教学学报，2001，23（2）：11-12.

[2]穆钢，李国庆，蔡国伟，等.面向工程强化实践的“电力系统分析”课程改革与实践[J].电气电子教学学报，2010，（S1）：143-146.

[3]崔颖.高校课程体系的构建研究[J].高教探索，2009，（3）：88-90.

[4]刘烨.应用型本科院校电气工程及自动化人才培养模式的探索[J].齐齐哈尔工程学院学报，2011，（3）：37-39.

[5]刘学观，郭辉萍，李富华.电磁场与电磁波课程体系规划研究[J].电气电子教学学报，2006，28（6）：1-2.

[6]康重庆，董嘉佳，董鸿，等.电气工程学科本科拔尖创新人才培养的探索[J].高等工程教育研究，2010，（5）：132-137.

高电压技术论文范文第3篇

被加州大学洛杉矶分校研究小组称为磁电随机存储器的这款内存极有可能成为未来几乎所有电子产品的内存条，包括智能手机、平板电脑、计算机、微处理器，也可专门用于数据存储，如计算机和大型数据中心的固态磁盘等。

磁电随机存储器优于现有技术的主要优点是它耗能极低，同时密度大、读取和写入速度快、不挥发，不用加电也可保存数据（这类似于硬盘驱动器和闪存条，但速度要快得多）。

当前，磁性内存的技术基础是自旋转移矩，利用了电子（自旋体）的电荷和磁特性，以电流移动电子，向内存写入数据。尽管自旋转移矩与其他内存技术相比有诸多优势，但其电流写入机制仍须消耗一定能量，即写入数据时会产生一定热量。其存储能力受到数据物理距离的限制，即写入信息所需电流的限制。这种低位能力拉高了比特成本，从而限制了自旋转移矩技术的应用。

在磁电随机存储器中，加州大学洛杉矶分校的研究小组用电压取代电流来写入数据。这样就无须用导线移动大量的电子，而只须利用电压（电势差）即可开关磁位，向内存写入信息。这样计算机内存产生的热量就大为减少，节能效率提高10到1000倍。此外，内存密度可提高5倍，在同样的物理空间内能存储更多的位信息，从而降低了比特成本。

该研究负责人为加州大学洛杉矶分校电气工程系教授王康，成员还有论文第一作者、电气工程研究生胡安· G·阿尔扎泰以及加州大学洛杉矶分校—国防高级研究计划署非挥发逻辑项目经理、电气工程助理研究员佩德拉姆·哈利利。

哈利利说：“以电压控制纳米级磁体的能力是磁学研究中令人兴奋、快速增长的领域。这一工作为下列研究提供了新思考：如何以电压脉冲控制开关方向，如何不用外部磁场就能确保设备正常工作，如何把它们整合成高密度存储器阵列等。一旦做成商品，磁电随机存储器相对现行其他技术的优势不仅表现在能量散失少上，还表现在能使磁阻随机存储器极为密实，这也很重要。由于成本低、性能高，磁电随机存储器可以挺进以前为成本和性能所困的新的应用领域。”

阿尔扎泰说：“最近首款自旋转移矩—磁阻随机存储器（STT-RAM）商用芯片问世，它也为磁电随机存储器的推广打开了大门，因为它们的设备原料和制造工艺十分相似，后者既可兼容STT-RAM当前的逻辑电流技术，又减缓了能量和密度的限制。”

名为《纳米级磁穿隧接面的电压开关控制》论文介绍了上述研究成果，在12月12日于旧金山召开的美国电气和电子工程师协会国际电子设备2012年会上进行了宣读，该年会是“半导体和电子设备领域突破性成果的杰出论坛”。

磁电随机存储器采用了称为受电压控制的磁绝缘体结点的纳米级结构，数层摞在一起，其中有两层是磁性材料，一层磁场方向固定，另一层可通过电场加以控制。特殊设计的设备对电场很敏感。当施加电场时，两个磁层间就产生了电位差，即电压。电压可通过在各层表面聚积或消除电子，向内存写入信息。

王康指出：“像这样能量极低的自旋电子设备，其潜在应用不只限于存储器产业。这些存储器可集合逻辑和计算，从而彻底消除预备电力，使即通型电子系统成为现实，极大提高设备功能。”

这项研究得到了国防高级研究计划署NV逻辑项目的资助。论文其他作者分别来自加州大学洛杉矶分校电气工程系、加州大学欧文分校物理和天文学系、日立全球存储技术公司以及Singulus技术公司。 （责任编辑：李浩）

高电压技术论文范文第4篇

论文首先介绍了电力电子技术及器件的发展和应用,具体阐明了国内外开关电源的发展和现状,研究了开关电源的基本原理,拓扑结构以及开关电源在电力直流操作电源系统中的应用,介绍了连续可调开关电源的设计思路、硬件选型以及TL494在输出电压调节、过流保护等方面的工作原理和具体电路,设计出一种实用于电力系统的开关电源,以替代传统的相控电源。该系统以MOSFET作为功率开关器件,构成半桥式Buck开关变换器,采用脉宽调制(PWM)技术,PWM控制信号由集成控制TL494产生,从输出实时采样电压反馈信号,以控制输出电压的变化,控制电路和主电路之间通过变压器进行隔离,并设计了软启动和过流保护电路。该电源在输出大电流条件下,能做到输出直流电压大范围连续可调,同时保持良好的PWM稳压调节运行。 开关电源结构

以开关方式工作的直流稳压电源以其体积小、重量轻、效率高、稳压效果好的特点,正逐步取代传统电源的位置,成为电源行业的主流形式。可调直流电源领域也同样深受开关电源技术影响,并已广泛地应用于系统之中。

开关电源中应用的电力电子器件主要为二极管、IGBT和MOSFET。

SCR在开关电源输入整流电路及软启动电路中有少量应用, GTR驱动困难,开关频率低,逐渐被IGBT和MOSFET取代。在本论文中选用的开关器件为功率MOSFET管。

开关电源的三个条件:

1. 开关:电力电子器件工作在开关状态而不是线性状态;

2. 高频:电力电子器件工作在高频而不是接近工频的低频;

3. 直流:开关电源输出的是直流而不是交流。

根据上面所述,本文的大体结构如下:

第一章,为整个论文的概述,大致介绍电力电子技术及器件的发展,简单说明直流电源的基本情况,介绍国内外开关电源的发展现状和研究方向,阐述本论文工作的重点;

第二章,主要从理论上讨论开关电源的工作原理及电路拓扑结构;

第三章,主要将介绍系统主电路的设计;

第四章,介绍系统控制电路各个部分的设计;

第五章,集中在系统的仿真与调试。对系统的整体性能做出评价,指出系统的优缺点。

高电压技术论文范文第5篇

【关键词】低压配电 配电线路 导线截面 节能 降损

中图分类号：TE08 文献标识码：A 文章编号：

一．前言

我们知道，电力网在输送电能的过程中，电能损耗是十分惊人的，在这巨大的电能损耗中低压（380V/220V）配电网占有相当大的比重。主要原因是低压配电网电压低、电流大，特别是负荷功率因数低，更加大了电能损失。若能有效降低低压配电网的线路损耗，对于提高整个电网的经济运行将具有重大意义。在进行输电线路设计时，选择导线截面的传统方法是：按导线机械强度、允许电压降和导线长期允许安全载流量等因素而定。但从节约能源的原则出发，应将“电能损耗大小”作为配电线路选择导线截面的依据之一。即在经济合理的原则下，适当增大导线截面积以减少输电线路电能损耗，从而达到在不增加发电能力的情况下而增加供电能力的目的。

二．低压配电线路导线截面选择

工程设计时，离不开电气设计，而电气设计直接关系到人民的生命财产安全、环境保护和其他公众利益，成功的导线截面设计，应当是安全、合理、经济和可行的。而导线截面设计则是电气工程设计的重要组成部分之一。由国家建设部颁发的《工程建设标准强制性条文》对电气方面要求就更加严格。因此，我们在低压配电线路导线截面设计中，不仅要使导线截面有足够的安全储备，而且要限制导线截面过大造成的经济浪费，来保证电气设备的安全运行。低压线路导线导线截面设计，一般应根据以下几方面的要求来选择：

1.选择导线截面，首先满足发热条件这一要求，即导线通过的电流，不得超过其允许的最大安全电流。通常，当负荷电流通过导线时，由于导线具有电阻，导线发热，温度升高。当裸导线的发热温度过高时，导线接头处的氧化加剧，接触电阻增大；如果发热温度进一步升高，可能发生断线事故。当绝缘导线( 包括电缆) 的温度过高时，绝缘老化和损坏，甚至引起火灾。因此，导线应能够承受长期负荷电流所引起温升。各类导线都规定了长期允许温度和短时最高温度，从而决定了导线允许长期通过的电流和短路时的热稳定电流。选择导线截面时，应考虑计算的负荷电流不超过导线的长期载流量，导线的额定电流可以从工具书中查到。

2.为保证导线具有必要的机械强度，要求导线的截面不得太小。因为导线截面越小，其机械强度越低。低压线路的导线要经受拉力，电缆要经受拖曳。所以，规程对不同等级的线路和不同材料的导线，分别规定了最小允许截面。按机械强度选择导线的允许最小截面，可参考表一。

3.选择导线截面，还应考虑线路上的电压降和电能损耗。电压损失导线的电压降必须限制在一定范围以内。按规定，电力线路在正常情况下的电压波动不得超过正负百分之五临时供电线路可降低到百分之八。当线路有分支负荷时，如果给出负截的电功率P和送电距离L，允许的电压损失为ε，则配电导线的截面( 线路功率因数改为I) 可按下式计算

式中P为负载电功率，千瓦；

L为送电线路的距离，米；

ε为允许的相对电压损失，=；

C为系数，视导线材料，送电电压而定( 表二)

Kn为需要系数，视负载用电情况而定，其值可从一般电工手册和参考书中查到。

表二公式中的系数C值

例：距配电变压器400米处有1台电动机，功率为10千瓦，采用380伏三相四线制线路供电，电动机效率为η=0.80，COSΨ=0.85，Kn=1，要求, ε=5%应选择多少截面的铜导线？

解(1) 按导线的机械强度考虑，导线架空敷设铜绝缘导线的截面不得小于4平方毫米

(2 ) 按允许电流考虑，求出电动机工作电流( 计算电流)

从电工手册查得S=2.5平方毫米的橡皮绝缘铜线明敷时的允许电流为28 安培，可满足要求Ij=Ie

(3 ) 按允许电压降考虑，首先计算电动机自电源取得电功率

若选用铜线则C=77,Kn=1，求出导线截面为

为满足以上三个条件，可选用S=16平方毫米的BX型橡皮绝缘铜线

选择导线截面，一般来说，应考虑以上三个因素。但在具体情况下，往往有所侧重，针对哪一因素是主要的，起决定作用的，就侧重考虑该因素。根据实践经验，低压动力线路的负荷电流较大，一般先按发热条件选择导线截面，然后验算其机械强度和电压降。低压照明线路对电压的要求较高，所以先按允许电压降来选择导线截面，然后验算其发热条件和机械强度。在三相四线制供电系统中，零线的允许截流量不应小于线路中的最大单相负荷和三相最大不平衡电流，并且还应满足接零保护的要求。在单相线路中，由于零线和相线都通过相同的电流，因此，零线截面应与相线截面相同。例如，对于长距离输电线路，主要考虑电压降，导线截面根据限定的电压降来确定；对于较短的配电线路，可不计算线路压降，主要考虑允许电流来选择导线截面；对于负荷较小的架空线路，一般只根据机械强度来确定导线截面。这样，选择导线截面的工作就可大大简化

三．结束语

虽然我国低压供配电系统设计中依然存在着一些问题和缺陷，但是，随着我国经济实力和科学技术实力的进一步增强，将会为我国的低压配电节能的发展奠定更为坚实的发展基础，为了保证用户电器的正常运转，提高我国低压配电节能能力，可以实施独立的供配电系统，同时，要进一步完善各种应急措施，比如设置应急的电源，如此，可以在发生一些突发事件时候，保证企业的供配电能够正常进行，对企业的财产形成更强有力的保证。在进行企业的供配电设计时候，要充分考虑到企业建筑供电要求高，供电负荷复杂的特点，要在综合考虑整个企业生产设备和功能的基础上，采取有效的设计工艺，严格设计流程，在企业相关各个部门共同的配合下，加强双方的沟通，保证供配电设计能够充分满足企业各方面的需求，同时，要在实践中，不断促进整个企业供配电系统的优化。

参考文献：

[1]刘平甘 陈洪波 刘凡紫外检测技术在电力系统中的应用及其展望 [会议论文]，2009 - 中国电机工程学会高电压专业委员会2009年学术年会

[2]吴栩 冯鹏英 高压电气设备的在线检测技术 [期刊论文] 《中国房地产业》 -2011年8期

[3]张川 刘乃涛 贺福敏 李林 李成龙 高压电力设备的在线绝缘检测技术 [会议论文]，2011 - 中国石油和化工自动化第十届年会

[4]曾晓晖 聂端 基于绝缘在线检测技术的状态维修 [期刊论文] 《中国农村水电及电气化》 -2005年9期

[5]陈伟球 赵吴鹏 尹忠东 周浩 张瑜 在线检测技术可行性分析 低压配电网无功负序不平衡现象的节能降损解决方案 [期刊论文] 《电网与清洁能源》 -2009年7期

[6]文江林基于光纤荧光的电力设备温度检测系统的研究 [学位论文]， 2005 - 沈阳工业大学：检测技术及自动化装置

[7]曾晓晖 基于绝缘在线检测技术的状态维修 [会议论文]，2004 - 重庆市电机工程学会2004年学术会议

高电压技术论文范文第6篇

系统总结了当前电压型可逆变流器控制策略的发展概况，并对其详细分类研究。在比较各种控制方案优缺点的基础上最终确定了以电流d-q变换结合滑模控制作为本课题的控制策略。

详细阐述了电压型可逆变流器的数学模型，包括通用数学模型、d-q变换大信号数学模型、以及d-q变换小信号数学模型。根据d-q变换大信号数学模型建立了系统的电流环。结合d-q变换小信号数学模型设计了电压环以及电压环的滑模控制器。

确定了电压空间矢量(svpwm)作为开关控制策略。详细阐述了其基本原理。基于matlab对其进行了仿真研究。针对可逆变流器使用常规的pid控制对系统参数变化的较为敏感性，电压环采用了滑模变结构控制以期得到改善。基于matlab仿真软件完成了系统的忽略高次谐波、不忽略高次谐波下的spwm、svpwm的闭环系统仿真。

针对单片机控制系统的计算速度慢，实时性控制较差，因此本课题采用ti公司的数字信号处理器tms320f240来控制系统，以期提高计算速度。

根据本课题的控制方案，设计了系统软件流程，编写了系统的电流电压双闭环程序。基于tms320f240发出开关频率fs =900hz的空间矢量波形。理论上的分析结合实践过程完成了系统的开环和闭环实验，验证了控制方案的可行性。

本课题获得河北省教委科技基金支持，是国家自然科学基金的后续课题，对解决电网谐波污染，提倡绿色用电有着重大的经济价值和理论上的指导意义。

关键词　功率因数校正；可逆变流器；滑模变结构控制；空间矢量；数字信号处理器

abstract

development survey of control strategy of voltage type reversible converter is summarized systematically. control strategy is studied in detail. direct current d-q change and sliding mode controls are regarded as control strategy of this paper on the basis of comparing of advantages and disadvantages varieties of control strategy.

mathematics mode is set forth detailedly, including; current general mathematics mode; d-q change large signal mathematics model and d-q change small signal mathematics model. the system current loop is established according to d-q change large signal mathematics model. the voltage loop and its smc are designed according to d-q change small signal mathematics model.

space vector pwm is regarded as switch control strategy .its essential principle is set forth detailedly and is simulated based on matlab. voltage loop adopts variable structure control with sliding mode in order to improve with regard to conventional pid control, which is sensitive to system parameter. close loop system simulation of spwm and svpwm is completed with neglecting high harmonics and without neglecting high harmonics based on matlab.

because calculation speed of single chip microprocessor is slow and it realizes timing control poorly, digital signal processor tms320f240 of ti company is adopted to improve the calculation speed.

flowchart of system software is designed according to control strategy of this paper. the double close loop program of current and voltage is complied. svpwm wave of switch frequency (900hz) is emitted based on tms320f240.open loop experimentation and close experimentation is completed according to theory analysis and practice process, validating feasibility of control strategy.

this paper obtains the sustainment of science and technology fund of committee of education in province hebei and is the follow-up task of nature science fund of country and has the important value of economy and the guidance significance of theory.

keywords power factor correction; reversible converter; variable structure control with sliding mode; space vector; digital signal processor

目　录

摘要……………………………………………………………………………ⅰ

abstract……………………………………………………………………ⅱ

第1章 绪论…………………………………………………………………1

1.1 功率因数校正技术的发展概况………………………………………1

1.1.1 单个三相pfc电路………………………………………………2

1.1.2 电流断续状态下三相单开关变换器……………………………3

1.1.3 电流断续状态下的三相升压变换器……………………………4

1.1.4 电流连续状态下三相升压变换器………………………………4

1.1.5 三相降压整流器…………………………………………………5

1.2 电压型可逆变流器的开关控制策略…………………………………5

1.3 电压型可逆变流器的控制方案………………………………………6

1.3.1 间接电流控制……………………………………………………6

1.3.2 直接电流控制……………………………………………………7

1.4 可逆变流器控制策略的新发展………………………………………9

1.4.1 单周控制…………………………………………………………10

1.4.2 占空比控制………………………………………………………10

1.4.3 基于lyapunov非线性大信号方法控制………………………10

1.4.4 神经网络和模糊逻辑控制………………………………………10

1.4.5 双电流控制………………………………………………………11

1.4.6 输出直流电压的优化前馈补偿控制……………………………11

1.5 本课题工作…………………………………………………………11

第2章 可逆变流器控制方案及数学模型…………………………13

2.1 可逆变流器数学模型概述…………………………………………13

2.2 系统数学模型的建立………………………………………………13

2.2.1 系统通用数学模型的建立………………………………………14

2.2.2 系统d-q数学模型的建立………………………………………16

2.2.3 系统小信号数学模型……………………………………………18

2.3 系统的控制方案……………………………………………………21

2.4 变流器电流环的设计………………………………………………22

2.5 滑模变结构控制理论………………………………………………25

2.5.1 滑模变结构控制的基本问题……………………………………26

2.5.2 滑模变结构控制的基本策略……………………………………26

2.5.3 滑模变结构控制系统的动态品质………………………………27

2.6 滑模控制器及电压环的设计………………………………………28

2.6.1 广义控制对象的确定……………………………………………28

2.6.2 滑模控制器的改进………………………………………………32

2.7 本章小结……………………………………………………………36

第3章 系统仿真研究……………………………………………………37

3.1 空间矢量pwm(svpwm)的基本原理……………………………37

3.2 空间矢量的工作模式和时间的计算………………………………38

3.3 空间矢量调制比及其对系统的影响………………………………42

3.4 空间矢量的matlab仿真………………………………………43

3.5 控制系统仿真研究………………………………………………45

3.5.1 不忽略高次谐波下的总系统spwm仿真……………………49

3.5.2 不忽略高次谐波下的总系统空间矢量仿真……………………50

3.6 本章小结……………………………………………………………52

第4章 基于dsp软件实现……………………………………………53

4.1 tms320f240的结构与汇编原理……………………………………53

4.2 tms320f240的中断结构……………………………………………54

4.3 tms320f240的定点运算……………………………………………55

4.4 系统控制的硬件和软件设计………………………………………56

4.4.1 系统硬件设计……………………………………………………57

4.4.2 系统软件设计……………………………………………………58

4.5 本章小结……………………………………………………………60

第5章 系统实验…………………………………………………………61

5.1 开环实验……………………………………………………………62

5.2 闭环实验……………………………………………………………64

5.2.1 电流闭环实验……………………………………………………64

5.2.2 电压闭环实验……………………………………………………67

5.3 实验注意事项………………………………………………………69

5.4 本章小结……………………………………………………………69

结论……………………………………………………………………………71

参考文献………………………………………………………………………72

攻读硕士学位期间所发表的论文……………………………………………77

致谢……………………………………………………………………………78

高电压技术论文范文第7篇

关键词:高压直流输电 轻型 电压源换流器

1954年,世界第一条高压直流输电联络线被运用到了商业之中,随着它日益成熟的技术为海底电缆、远距离大功率以及两个交流系统间的非同步联络等各方面提供了十分广泛的电力效益。但是,由于在经济和技术方面存在着一定的局限性,因此导致近距离小容量输电场合和的高压直流输电未能得到充分利用。然而,在电力半导体特别是绝缘栅双极晶体管（LGBT）的大力促进下,使得高压直流电更加轻型化。目前,以电压源换流器（VSC）与绝缘栅双极晶体管为基础,使高压直流输电的容量几MW扩大到了几十MW。这类小功率的轻型高压直流电以其各种优势充分展现了它的发展前景。

1、轻型高压直流输电的技术特点

(1)电压源换流器的电流可以自动断开并工作在无源逆变方式,因此它无需另外的换相电压。与传统高压直流输电的有源网络不同的是,轻型高压直流输电的受端系统是无源网络的,因此克服了受端系统必须是有源网络的根本缺陷,继而促进了高压直流输电对远距离孤立负荷进行送电的实施。

(2)同传统的高压直流输电正好相反,在潮流进行反转的时候,直流电流方向能在直流电压极性不变的情况下进行反转。HVDC的这个特点能够促进不仅为潮流控制提供便利且提供较为可靠的并联多段直流系统的构成,继而使传统多端的高压直流输电系统在并联连接时不方便进行潮流控制以及串联连接时影响可靠性的问题得到有效解决。

(3)对轻型电压直流输电进行模块设计能够极大的缩短其设计、安装、生产以及调试周期。与此同时,电压源换流器所采用的脉冲宽度调制（PWM）技术,其有着相对较高的开关频率,在高通的滤波后便能够产生所需的交流电压,省略了变压器不仅简化了换流站的结构,同时还大大减少了所需滤波装置的容量。

(4)传统的高压直流输电因为其控制量只有触发角,所以传统HVDC是无法对无功功率和有功功率进行单独控制的。而轻型高压直流输电在正常运行的时候,其电压源换流器能够对有功功率以及无功功率同时进行独立控制,甚至可以使功率因数为1。此种调节不仅能够提高完成效率,还能对之加以灵活的控制。另外,电压源换流器不但无需交流侧提供无功功率并且还起着静止同步补偿器的作用,使无功功率的交流母线得到动态补偿继而促进交流母线电压的稳定性。换而言之,即使是在故障的情况下,只要电压源换流器的容量足够就可以使轻型高压直流输电系统对故障系统进行无功功率紧急支援或有功功率紧急支援,从而促使系统的电压稳定性以及功角稳定性的提高。

2、轻型高压直流输电的发展及前景

在我国,轻型高压直流输电技术的发展一直以来都受到电力工作者的重视,并且对之展开了一系列的初步的研究。另外,一些应用单位逐渐认清了轻型高压直流输电的具体优势,因此也开始考虑采用HVDC于实际输配电工程之中。然而从整体上来讲,轻型高压直流输电的研究在我国依旧是匮乏的且基本处于空白期。因此我们要尽可能快的促进研究水平的提供以将之能够迅速的有效利用起来,此项研究不仅十分迫切且具有相当重要的现实意义。所以,笔者就研究工作的展开提出以下几点建议。

(1)在轻型高压直流输电中建立数字仿真研究手段,因此电力工作者要在研究过程中制定出轻型电压直流系统全部一、二次设备的数字仿真新方法与新兴数学模型;(2)经过对电压源换流器的故障以及运行特性的分析,电力工作者要在研究过程中具有针对性的提出适合VSC运用的PWM技术和相关的保护措施;(3)构建一个轻型高压直流输电的物理模型,然后通过高速数学新高处理芯片对轻型高压直流输电的控制器进行研制;(4)对于电压源换流器连接构成的控制方式（电压控制、无功潮流控制、有功潮流控制）、多端直流系统的运行特性,还有轻型高压直流系统的保护措施进行一系列研究与制定;(5)对于整个电网电能质量,轻型高压直流输电有着怎样的影响且如何对之加以控制都需要电力工作者进行更深一步的研究;(6)对技术经济进行论证,从而确定轻型高压直流输电技术对于我国电力技术发展的可行性与必要性。

随着电力半导体以及其控制技术的不断发展,尤其是IG-BT的日益进步从而衍生了轻型高压直流输电技术。即将投运以及已经投运的各项轻型高压直流输电技术工程的成功建设已经充分表明了HVDC技术正在日渐地成熟与发展着。可再生能源的全面开发、高新技术的飞速发展,还有电力技术的不断进步与完善,都对电网灵活且可靠的运行以及高品质电能质量提出了进一步的要求,从这一系列情况的显示来看,轻型高压直流输电的使用范围正在不断扩大,这势必会使HVDC light在我国得到进一步的研究与重视。

3、结语

综上所述,轻型高压直流输电作为一项新型的输电技术正通过其自身特点在各方面的应用中充分展示了其独特的优势,主要有对电压以及潮流的有效控制、对环境的影响不大、设计表转化、建设效率化、结构模块化且紧凑等各种优越性。综合这一系列优点,轻型高压直流输电不仅仅是引起国家以及各应用单位的重视,并且在未来将会渐渐地运用到建设当中去,最终会有利于促进我国科技以及经济的发展。

参考文献

[1]徐政,陈海荣.电压源换流器型直流输电技术综述[期刊论文].高电压技术,2007(1).

[2]唐健,刘天琪,李兴源.新型直流输电数学模型和控制方式研究综述[期刊论文].继电器,2006(14).

高电压技术论文范文第8篇

【关键词】有载调压器、构成分析、有载分接开关、硬件电路。

1有载调压器的运用背景

电力与人民生活有千丝万缕的联系，是经济发展中最重要的能源，而电压质量是国民经济发展现状及人民生活水平的一个重要体现，如果电压的波动幅度较大，会严重影响用电设备的工作性能及效率，更有甚者会减短用电设备的使用寿命。由于我国电力储备量较小，电网系统薄弱，为避免受负荷的影响电压波动超出指标范围，造成电压质量事故。当代电力部门多是在变配电所使用有载调压器，有载调压器可以依据电压的实际需求，自动调节有载分接开关，使电压可以自动控制在需求指标之内，提供可靠、稳定的电压，确保供电系统的良好运行。

2 有载调压器的构成分析

2.1 有载调压器构成

变压器是变配电所的主要组成部分，它的运行状况好坏直接影响着供电电压的稳定。由于用电时间段的不同，导致用电负荷的不同，变压器的运行状态受到了很大的制约。为确保用电高峰电网电压幅值不致于过高、用电低谷电网电压幅值不致于过低的情况发生，可使用有载调压器来调节变压器的变比供电。有载分接开关的工作机理是依靠主变压器次级抽头调整电压值，在调节电压的过程中，其直接决定着变压器的运行质量，利用PLC对有载分接开关进行控制。其工作原理如图1-1所示。

2.2. 有载分接开关的构成

有载分接开关能够在变压器负载或者励磁状态下进行工作，主要作用是转换绕组分接位置，转换变压器的分接，来实现调节电压目的的设备。有载分接开关的主要设备有带过渡阻抗的切换开关、带转换器的分接选择器等，其操作指令由变压器箱壁内电动机构完成，主要是由传动轴和伞形齿轮箱传动执行。有载分接开关在转换过程中，必须要有足够的阻抗来限制分接点间的电流。

2.3有载分接开关的工作原理

电力系统中所用到的变压器有两种基本的调压方式：①无载调压。在调压开关转换档位过程中，分接开关没有带负载转换档位的功能，由于存在瞬时间的断开过程，断开负荷电流有可能发生拉弧现象，导致烧坏分接开关或者短路，因此，无载调压的过程中必须把变压器停电，只有一些对电压要求不高并且不需要频繁换档的变压器才使用这种方式调压。②有载调压。在变压器工作时，通过它另一侧的线圈中抽出一些分接头，利用有载分接开关，在不切断负荷电流的条件下，实现分接头之间的转换，变换线圈匝数，满足电压调整的需求。有载分接开关在转换档位的过程中，没有瞬时间断开过程，只是由一个电阻来完成过渡，实现了档位的转换，因此，有载分接开关在转换档位的过程中不存在拉弧现象。

有载调压分接开关的主要装置有选择开关、切换开关和操作执行机构等，还有由安全联锁、位置显示、计数器以及讯号发生器部件构成的附属装置。有载分接开关如果是在有负载的情况下变换分接档位，它应该同时满足两个条件：第一是分接开关在转换档位时，一定要确保不能是开路，电流始终保持连续性。第二是分接开关在转换档位时，分接开关不能短路。2.3有载分接开关的要求

有载调压变压器的调压范围及级数规定标准：110kV及以下的高压线圈为 ，220kV的高压线圈为 ，我们经常见到10kV以下的有载调压器一般有5-9个不同档位，每个档位值在±2.5%或者±5%，有载调压器的选择是由本地电压波动的具体实际情况而决定的。对一些电压波动幅度要求高并且需要频繁调档的变压器才使用有载分接开关。根据本地电压波动的实际情况调节电压，选择适合档位，即使电压保持在 ，以保证线路末端电压质量。有载调压变压器的使用，彻底解决了电力系统电压波动带来的影响，由于一些地区存在供电形势紧张、电力资源紧缺等的问题，只有应用有载调压变压器技术。

当系统电压发生变化，超出开关所设定的指标范围时，判断它的改变趋势，如果开关超出设定的间隔时间，则由PIC做出判断，并控制其移动。具体实现方式是由输出口输出脉冲信号，控制电机，传动机构牵引开关前进，机构前进过程中会有检测系统，若超过系统设定的时间机构未达到目标位置，则会自锁输出功能，当有载分接开关处于上、下两个极限分接位置时，可进行升档位或降档位操作。

2.4硬件电路的原理分析

由于PLC具有成本费用高，体积较大等特点，因此应该选择性价比高、安装方便的PIC16F877，从而来实现灵活、精确控制有载开关，达到有载开关档位的分接转换。由变压器输出的电压经电压测量线路进行检波，再经过运算放大器计算，得到的数值与设定电压比较，通过PIC16F877中A/D转换器，变模拟量为数字量，由PIC16F877判断电压是否正常，不管电压属于高或者低状态，驱动步进电机都会通过正转升档位升高电压值或者反转降档位降低电压值来使其恢复正常。步进电机步进分接的数量是由电压高低的具体数值决定，我们可以通过步进电机带动有载分接开关转换档位，实现调压的功能，有载分接开关的监视工作是通过单片机来完成的，显示器和按键对其进行监控和调节，避免其达到上限。PIC具有对开关极限位置监测、电压采集和计算、数据储存、控制档位升降和报警等功能。通过档位检测电路中加装光电耦合装置，在电测量电路中加装滤波装置，可以使其有较强的抗干扰能力，确保系统的安全稳定工作。

3结论

在选择有载调压器过程中首先有载调压器的调压范围及级数规定标准：110kV及以下的高压线圈为 ，220kV的高压线圈为 ，我们经常见到的10kV以下的有载调压器一般有5-9个档位，每个档位值在±2.5%或者±5%，有载调压器的选择是由本地电压波动的具体实际情况而决定的。对一些电压波动幅度要求高并且需要频繁换档的变压器才使用有载分接开关。根据本地电压波动的实际情况调节电压，选择适合档位，即使电压保持在 ，以保证线路末端电压质量。

有载开关控制调节器，采用单片机技术，控制性强、体积偏小、操作灵活便捷电动机使用单片机与步进电机进行连接，可以快速启停操作、步进准确、定位精准，符合有载调压步进分接的特点，采用显示器和按键对其进行监控和调节，智能化程度高。采用了光电耦合电路技术，增强了装置的抗干扰能力。采用集成运放构成的精密整流电路，提高了测量精确度，保证了控制系统的准确调节。

参考文献

1 单片机有载分接开关控制器的研制 [学位论文]蔡新梅，2007年 沈阳工业大学

2 有载调压变压器分接开关故障诊断 [期刊论文]《云南电力技术》，2012年 赵伟松

高电压技术论文范文第9篇

关键词：ZPW-2000A;无绝缘轨道电路;故障及对策;

中图分类号：U284 文献标识码：A 文章编号：1674-3520（2015）-10-00-01

一、ZPW-2000A 型无绝缘轨道电路系统

（一）技术特点

ZPW-2000A 型无绝缘轨道电路系统，其设计理念符合机车信号为主体信号的自动闭塞及列车超速防护系统的设计要求。它采用 1700Hz-2600Hz 载频段、FSK 制式轨道电路传输特性、主要参数及计算机技术，主要涵盖了以下几点技术特性：实现轨道电路全程电气折断检查，解决了调谐区断轨检查;充分肯定、保持UM71 无绝缘轨道电路的技术特点和优势;防护拍频干扰;检查调谐单元断线故障;优化系统参数，提高轨道电路传输长度;减少了调谐区分路死区;根据固定轨道电路长度，通过允许最小道碴电阻方式对轨道电路进行调整，一方面提高了轨道电路系统工作的稳定性;另一方面满足了1Ω/km 标准道碴电阻和低道碴电阻传输长度要求;通过采用提高机械绝缘节轨道电路传输长度的方式，与电气绝缘节轨道电路实现等长传输;减小铜芯线径，采用国产信号数字电缆代替法国 ZC03 电缆，加大传输距离，减少备用芯组，提高轨道电路系统技术性能价格比;为了便于维护，降低工程造价，发送、接收设备通用四种载频频率，电码化器材种类减少，从而降低运转备用数量;为了便于防护和维修，采用长钢包铜引接线代替 70mm2 铜引接线;信号收发设备具有完美的检测功能，发送器同时能实现“N+1”冗余，接收器可以实现双机互为冗余;在传输长度、安全性、可靠性、抗干扰性方面 ZPW-2000A 与 UM71 对比。

（二）主要技术条件

1、环境要求。ZPW-2000A 无绝缘轨道电路系统安全运行时的环境特点如下：相对湿度不大于 95%（温度30℃时）。大气压力为 74.8kPa-106kPa（相对海拔高度2500m 以下）。室外温度为 -30℃-+70℃，室内温度为-5℃-+40℃。周围没有易腐或易爆的气体。

2、直流电源电压。电能消耗： 设备稳定运行过程中发送器负载为 400Ω、功出为 1 电平时，电流耗电为5.55A，接收器正常工作时耗电电流小于 500mA;在功出短路时发送器耗电电流小于 10.5A。直流电源电压范围：23.5V-24.5V。

3、轨道电路。分路残压小于 140mA（带内），分路灵敏度为0.15Ω。具备分离式断轨检查功能，有关轨道继电器可靠失磁、检测轨道电路全程（含主轨与小轨）断轨。传输长度符合相关规定。主轨道无分区死路;调谐区分路死区不大于 5m。

4、系统冗余方式。接收器采用成对双机并联运用，发送器采用“N+1”冗余，实行故障检测转换。

二、ZPW-200OA轨道电路维修

区间轨道电路发生红光带时，首先要分清是主轨道部分还是小轨道部分故障，是室内故障还是室外故障。

用CD96系列移频表测试衰耗器“轨出1”测试塞孔，电压不低于240mV时，说明主轨道正常，属小轨道故障;若测得电压低于240mV时，说明主轨道有问题。进一步测试衰耗器“XGJ”测试孔电压，当测得直流电压正常（不低于23V）时，为主轨道故障，不正常为小轨道故障。

主轨道信号可在区间综合柜发送端电缆模拟网格盘上“电缆侧”测试孔测试，测得电压低或者无电压，则是室内发送设备故障。当测得发送电压正常时，测试接收端“电缆侧”测试孔电压，如果电压正常，则是室内接收部分故障;电压不正常。则是室外设备故障。

室内设备不良以电缆模拟网络防雷元件劣化产生短路居多，室外设备故障一般以补偿电容性能下降、钢包铜等阻引接线接触电阻大等较为常见。

（一）发送设备故障时，检查发送器工作的五个必备条件是否满足：

1、发送电源电压为24V，且极性正确。电压低于23V时查找原因;

2、有且只有一路低频编码条件;

3、有且只有一路载频条件;

4、有且只有一个“-1”或“-2”选择;

5、功出负载不能短路。

检查发送器工作正常时，测试发送功出电压，若电压不正常为发送器故障;正常时，再测试发送端电缆模拟网络盘空载电压，电压正常为模拟网络盘故障，不正常是发送器至模拟网络间连线故障。

（二）接收设备故障。

因为接收器是双机并用工作，主机故障时，改为并机接收。所以接收器故障导致的设备故障的可能性很小。当接收发备故障时，测试模拟网络盘空载电压，不正常为模拟网络盘故障;正常时，在衰耗器背面端子（Cl、C2）上测试输入电压，正常为衰耗器故障，不正常为衰耗器至模拟网络间连线不良。

（三）小轨道故障时，首先测试运行方向下一区段衰耗器上“轨出2”测试塞孔电压，若电压正常，再测试“XG”测试塞孔直流24V电压是否正常，若正常为本区段“XGJ”至下一区段“XG”间连线断线，若测得下区段“XG”电压无输出，则是下一区段衰耗器故障。如果测得“轨出2”电压较低时，且在“轨入”塞孔测试小轨道移频电压低于42mV，可能是室外补偿电容不良;若“轨入”塞孔测试小轨道移频电压大于42mv，则断定为下一区段衰耗器故障（小轨道调整不当）。

（四）列车运行正方向时3JG、反方向运行时lLQG没有下一区段，它们的XGJ检查条件是，直接向相应接收器供+24V电源。出现3JG轨道电路故障时，只检查主轨信号和24V电源是否正常。

（五）主发送器故障时，不能倒向N+l发送导致轨道电路故障。可能原因是主发送的报警继电器落下条件接入N+1发送的选择条件故障。逐一检查发送功出选择、载频选择、低频选择是否正确。

参考文献：

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[2]李艳君 ZPW-2000A无绝缘轨道电路室内故障分析及处理[期刊论文]-城市建设理论研究（电子版） 2014（17）

高电压技术论文范文第10篇

关键词：T接线 三端口光差保护 两端运行 通道异常

中图分类号：TN929.11 文献标识码：A

1 引言

T接的线路可以节省一次设备成本，但是对于T接线的保护整定非常困难，尤其是各端都有电源的距离保护和零序保护更加难以整定，但光差保护完全不用考虑各种复杂的整定情况，只用将各端的保护电流传送到两端，然后三侧各自计算差动电流，逻辑简单，保护速度快，可靠性高。尤其是当部分光纤通道断裂时，保护依然能够可靠的动作，但是，三端口的光差保护在联调时特别麻烦，需要三侧同时进行，而且调试结果复杂，不易整理和维护，因此，本论文以联调的困难为出发点，系统的对三端口保护联调进行分析，由于厂家的不同，各个厂家的保护装置都由不同的动作逻辑以及同步方式，本文主要以南自保护为例来说明。

2 通道的连接

对于T接线的光差线路保护有三个端口，为了便于区分，通常将三段分别称为本侧、对侧1、对侧2，每个端口均有两组通道，这两组通道实现三端的通讯，一般情况下本侧的通道1和对侧1的通道2相连接，本侧的通道2和对侧2的通道1相连接，对侧1的通道1和对侧2的通道2相连接，这种方式连接后具有唯一性，当然，我们也可以采用别的连接方式， 但是这种方式比较易于问题的分析和管理，如图1：

3运行方式转换

3.1 一侧投入两端运行压板

当三端口保护的其中一端投入两端运行压板时，保护认为是误投入，此时保护逻辑仍按三段运行方式来处理。

3.2 两侧投入两端运行压板

当其中两端投入两端运行压板时，各侧装置中均显示为两侧运行压板投入，自动退出三段运行方式，两端运行方式的逻辑和常规两侧差动保护的逻辑一样。

3.3 三侧投入两端运行压板

如果三端都投入两端运行压板时，此时各端的保护装置会报运行方式错误的报文，但在逻辑方面会先满足两端运行的方式，如当本侧线投入两端运行压板，接着先将对侧1投入两端运行压板，后再将对侧2投入两端运行压板，那么，保护会判断为本侧与对侧1的两端运行方式。反过来就会判为本侧与对侧1的两端运行方式。

4 “T”接线光差保护的联调

4.1 一侧合位联调及现象

4.1.1 对侧1和对侧2均不加电压

本侧断路器在合位，对侧1和对侧2的断路器在分位，这种状态相当于对两侧充电，无论本侧是否加电压本侧模拟内部瞬时性故障时，在本侧差动保护单跳单重，对侧1和对侧2由于已经在跳位，所以无论差动保护动作还是不动都没有关系，因为各个厂家都有自己不同的处理方式，南自和四方的处理方式就是保护没有任何反应，但是许继的差动保护也会动作。

4.1.2本侧全电压，对侧1或对侧2一侧全电压

当在本侧加全电压，模拟差动动作电流大于动作值时，由于对侧1和对侧2都在分位，这时将不会影响本侧的差动保护，本侧也不会因为本侧的全电压导致拒动。

4.1.3本侧不加电压，对侧1或对侧2一侧全电压

当在本侧不加电压，模拟差动动作电流大于动作值时，由于对侧1和对侧2都在分位，这时将不会影响本侧的差动保护，本侧也不会因为本侧的全电压导致拒动。

4.1.4 本侧不加电压，对侧1和对侧2均加全电压

这种情况，虽然在本侧产生了电流的变化量，由于对侧1和对侧2都在分位，这时将不会影响本侧的差动保护，本侧也

4.1.5本侧加全电压，对侧1和对侧2均加全电压

这种情况类似于正常运行时，本侧发生CT断线，这时，各侧差动电流可能达到动作值，由于其他两侧都处于分位，所以不会影响本侧的差动

4.2 两侧合位联调及现象

4.2.1 两端运行方式

当本侧和对侧1投入两侧运行压板时，这时对侧2将会自动退出差动保护，在对侧2可以进行检修工作，同时也可以断开对侧2的光纤通道，虽然会导致各侧的保护装置报通道异常，但不会闭锁差动保护，此时的差动动作逻辑和常规两端差动的动作逻辑一样，要注意的是南自和许继的保护在两侧差动时电压受其中一侧开放。

1 本侧合位，对侧1合位

这时相当运行状态，在两侧加全电压，一侧模拟CT断线，虽然差动电流达到动作值，但是由于全压闭锁导致差动保护不会动作。如果本侧加全压，对侧1不加电压，在本侧模拟区内故障时，两侧差动保护均动作单跳单重，如果本侧不加电压，对侧1加电压，在本侧模拟区内故障时，两侧差动保护也动作单跳单重，因为电压受其中一侧开放。

2本侧合位，对侧1分位

这种情况相当于由本侧向对侧1充电，这时无论本侧加不加电压，在模拟故能故障时差动保护都会动作单跳单重，而对侧1的差动保护不动作，由于也有差动，差动保护会启动。

4.2.2 第三侧热备方式

当T接线的三段都投入时，如果某一端处于热备状态，这种情况的联调和6.1.2的联调方法以及联调现象一样，不过要分别对第三侧进行加电压和不加电压两种情况的联调。

4.3 三侧合位的联调及现象

4.3.1 对侧1和对侧2均不加电压

本侧断路器在合位，对侧1和对侧2的断路器在合位，本侧是否加电压本侧模拟内部瞬时性故障时，在本侧差动保护单跳单重，对侧1和对侧2由于均没有加全电压，所以不会影响差动保护，三侧均出现单跳单重的现象。

4.3.2本侧全电压，对侧1或对侧2一侧全电压

当在本侧加全电压，模拟差动动作电流大于动作值时，由于本侧和另一侧都有全电压，这时将会闭锁差动保护，本侧也不会因为第三侧的无压导致动作，因为T接线在发生故障时不可能出现两端电压变化、一端电压不会的现象，因此三端口保护受任意两侧的全压闭锁。

4.3.2本侧不加电压，对侧1或对侧2一侧全电压

当在本侧不加电压，模拟差动动作电流大于动作值时，由于本侧有电压的变化，这时因为第三侧没有电压闭锁，各侧将会开放差动保护，因此三侧差动保护均动作。

4.3.3 本侧不加电压，对侧1和对侧2均加全电压

这种情况，虽然在本侧产生了电流的变化量，但是两个对个的电压都没有变化，此时将会受到两个对侧的全电压闭锁各侧的差动保护均不会动作。

4.3.4本侧加全电压，对侧1和对侧2均加全电压

这种情况类似于正常运行时，本侧发生CT断线，这时，各侧差动电流可能达到动作值，但是由于三侧都是全电压，所以差动保护不会动作。

5 总结

缩短了三端口光差保护的调试时间，提高了调试效率；为三端口保护提出规范性资料，对以后的联调工作提供借鉴作用。

参考文献

[1] PSL 621U型系列保护装置（智能站）说明书.

[2] 国家电网公司. 继电保护培训教材下[M].北京：中国电力出版社，2009.

[3] 张保会.电力系统继电保护原理[M].北京：中国电力出版社，2009.

作者简介：

丰田（1983-）男 助理工程师 大学本科 从事电力系统继电保护技术工作。

蒙飞（1987-）男 助理工程师 大学本科 从事电力系统继电保护技术工作