導(dǎo)語：如何才能寫好一篇高電壓技術(shù)論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

1．1高壓直流電網(wǎng)的技術(shù)發(fā)展

歐洲專家介紹了近海岸直流電網(wǎng)示范工程的研究結(jié)論，這項(xiàng)研究工作包括近海岸間歇性能源，直流電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)，控制保護(hù)等問題。兩個(gè)著名硬件設(shè)備開發(fā)商參與了該項(xiàng)目，完成用于測(cè)試控制技術(shù)開發(fā)的低功率模擬器，并證明保護(hù)算法可用于直流電網(wǎng)，開發(fā)出了基于電力電子和機(jī)械技術(shù)創(chuàng)新的直流斷路器；另有專家提出了利用有限的直流斷路器操作，設(shè)計(jì)具有故障清除能力直流網(wǎng)絡(luò)，模擬研究表明使用直流斷路器可迅速隔離直流側(cè)電網(wǎng)故障，即可在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的電纜方案中使換流器繼續(xù)支撐交流網(wǎng)絡(luò)。針對(duì)此問題，中國專家發(fā)言指出可采用全橋型子模塊拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來清除直流側(cè)故障，實(shí)現(xiàn)與電網(wǎng)換相換流器（LCC）相同的功能。德國專家提出了關(guān)于采用電壓源換流器（VSC）的交直流混合架空線運(yùn)行的特殊要求，雖然混合運(yùn)行可提高現(xiàn)有輸電通道的容量，但存在一系列挑戰(zhàn)，包括利用可控、有效的方式實(shí)現(xiàn)多終端的操作管理，交直流系統(tǒng)的耦合效應(yīng)，直流電壓和電流匹配原則以及機(jī)械特性差異等。韓國專家提出了用于晶閘管換流閥的新型合成運(yùn)行試驗(yàn)回路，該回路可向測(cè)試對(duì)象施加試驗(yàn)用交、直流電壓和電流脈沖，并配置了可在試驗(yàn)前給電容充電的可控硅開關(guān)，以及為試驗(yàn)回路中晶閘管門極提供觸發(fā)能量的獨(dú)立高頻電源。

1．2可再生能源的并網(wǎng)

美國專家提出了近海岸高壓直流輸電系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的可靠性分析方法，研究了平均失效時(shí)間和平均修復(fù)時(shí)間等可靠性指標(biāo)，并結(jié)合概率（蒙特卡洛）技術(shù)來評(píng)估風(fēng)速波動(dòng)對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的影響，且評(píng)估不同的系統(tǒng)互聯(lián)、系統(tǒng)冗余以及使用直流斷路器與否等技術(shù)方案的能量削減水平，提議將能量削減作為量化直流電網(wǎng)可靠性的指標(biāo)。為設(shè)計(jì)人員選擇不同的技術(shù)方案、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和保護(hù)方案提供依據(jù)。近海岸直流輸電換流站選址缺乏相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)、項(xiàng)目參考及工程經(jīng)驗(yàn)，難以給項(xiàng)目相關(guān)者提供合理的建議，并且可能會(huì)在項(xiàng)目的開發(fā)過程中引入風(fēng)險(xiǎn)。挪威專家針對(duì)此情況提出了一種從石油和天然氣行業(yè)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)得出的技術(shù)資格要求，將有助于更加快速、高效、可靠地部署海上高壓直流輸電系統(tǒng)。

1．3工程項(xiàng)目規(guī)劃、環(huán)境和監(jiān)管

哥倫比亞和意大利專家提出了哥倫比亞與巴拿馬電氣互聯(lián)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，初步設(shè)計(jì)方案額定容量為600MW／±450kV，經(jīng)過綜合比較，方案優(yōu)化為300MW／±250kV，400MW／±300kV的雙極結(jié)構(gòu)，并使用金屬回線作為最佳的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)解決方案。線路長度由原來的600km變?yōu)?80km，但考慮到哥倫比亞輸電系統(tǒng)的強(qiáng)度問題，決定保留原來的輸電路線。貝盧蒙蒂第一條800kV特高壓直流輸電線路項(xiàng)目規(guī)劃構(gòu)想了額定參數(shù)為2×4GW／±800kV雙極結(jié)構(gòu)，直流線路長2092km，連接巴西北部與南部的直流輸電工程方案；印尼第一條Java－Sumatra直流輸電工程，額定參數(shù)為3GW／±500kV，雙極結(jié)構(gòu)，直流線路包含架空線和海底電纜，考慮采用每極雙十二脈動(dòng)換流器和備用海底電纜來提高系統(tǒng)的可靠性和可用率；太平洋直流聯(lián)接紐帶介紹了延長太平洋北部換流站壽命的最佳方案，將原有的換流器變?yōu)閭鹘y(tǒng)的雙極雙換流器結(jié)構(gòu)，但保留多余的2個(gè)換流器閥廳，現(xiàn)以3．8GW／±560kV為額定參數(shù)運(yùn)行。

1．4工程項(xiàng)目實(shí)施和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)

新西蘭和德國專家提出“新西蘭直流工程新增極3的挑戰(zhàn)和解決方案”，該工程不僅要保證設(shè)備能承受較高的地震烈度，保障其在弱交流系統(tǒng)中安全穩(wěn)定運(yùn)行，還要設(shè)計(jì)合理的設(shè)備安裝地點(diǎn)，以及新建極與原有極的一體化控制保護(hù)系統(tǒng)；巴西互聯(lián)電力系統(tǒng)的Madeira河項(xiàng)目中SanAntonio發(fā)電廠對(duì)400MW的背靠背中第一個(gè)模塊及額定參數(shù)為3．15GW／±600kV雙極中的第一極進(jìn)行充電，工程因交流系統(tǒng)沒有足夠的短路容量而延遲工期，后通過安裝500kV／230kV聯(lián)接變壓器得以解決。印度的Champa－Kurukshetra±800kV／3GW高壓直流工程首次在特高壓輸電工程中采用金屬回線返回方式運(yùn)行，輸電線路長1035km，遠(yuǎn)期增加容量3GW，雙極功率傳輸容量可達(dá)6GW；法國與西班牙東部互聯(lián)案例中采用雙回VSC－HVDC饋入交流網(wǎng)絡(luò)，研究認(rèn)為VSC－HVDC是首選的技術(shù)解決方案。

2FACTS裝置及技術(shù)應(yīng)用

2．1可再生能源并網(wǎng)

丹麥專家開發(fā)了多電平靜止同步補(bǔ)償器（STATCOM）通用電磁暫態(tài)模型，并基于倫敦Array風(fēng)力發(fā)電廠多電平STATCOM現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量和電磁暫態(tài)仿真結(jié)果對(duì)比研究進(jìn)行了驗(yàn)證，仿真結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量結(jié)果比較相符，并顯示出良好的相關(guān)性。

2．2提高交流系統(tǒng)的性能

加拿大專家提出了用于工程規(guī)劃的通用VSC模型，開發(fā)了基于PSS／E的穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)模型。驗(yàn)證了該模型部分交流側(cè)和直流側(cè)故障，結(jié)果表明具有良好的相關(guān)性，可在新的工程規(guī)劃和規(guī)范研究中應(yīng)用。伊朗專家提出了分布式發(fā)電并網(wǎng)中基于自適應(yīng)脈沖VSC的新型控制方法，與另外兩種控制方法相比，諧波補(bǔ)償和電能質(zhì)量改善比較表明，分布式發(fā)電中諧波含量減少，從而減少諧波注入交流網(wǎng)絡(luò)。“智能電力線路（smartpowerline，SPL）實(shí)驗(yàn)研究項(xiàng)目”引入了在架空輸電線路嵌入微型變電站的概念。電源交換模塊，保護(hù)模塊和在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可使輸電線路變得更智能，該技術(shù)還可以用于管理功率潮流和額外參數(shù)測(cè)量。

2．3FACTS工程項(xiàng)目規(guī)劃、環(huán)境和監(jiān)管

印度專家進(jìn)行了動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置在印度電力系統(tǒng)的配置及選址研究，以易受故障擾動(dòng)影響的印度西部地區(qū)為重點(diǎn)研究區(qū)域，并提出了無功功率控制補(bǔ)償器的最佳位置和動(dòng)態(tài)范圍。

3電力電子設(shè)備的技術(shù)發(fā)展

3．1直流斷路器、直流潮流控制器和故障電流限制裝置

Alstom進(jìn)行了120kV直流斷路器的開發(fā)和測(cè)試研究，該斷路器包括電力電子元器件，超快速機(jī)械斷路器，串聯(lián)電容器和避雷器等重要組成部分，可在5．3ms內(nèi)開斷電流。ABB提出混合型直流輸電工程斷路器為未來高壓直流系統(tǒng)的解決方案，描述了混合直流斷路器的詳細(xì)功能、控制方式和設(shè)計(jì)原則，混合斷路器的核心部件同樣為超快速機(jī)械斷路器。ABB的專家還提出了低損耗機(jī)械直流斷路器在高壓直流電網(wǎng)中的應(yīng)用，其可替代混合直流斷路器，開斷參數(shù)最大為10kA／5ms。斷路器包含電磁制動(dòng)器、并聯(lián)諧振電路，已完成一個(gè)額定參數(shù)為80kV的斷路器樣機(jī)，并成功通過了開斷目標(biāo)電流的試驗(yàn)。

3．2新型半導(dǎo)體設(shè)備和換流器拓?fù)?/p>

篇2

論文摘要：發(fā)電側(cè)AVC子站通過遠(yuǎn)動(dòng)專線接收內(nèi)蒙省調(diào)AVC主站下發(fā)的電廠側(cè)220KV母線指令。中控單元在充分考慮各種約束條件后，計(jì)算出對(duì)應(yīng)的控制脈沖寬度，以通訊方式下發(fā)至AVC執(zhí)行終端，由執(zhí)行終端輸出增減磁信號(hào)給勵(lì)磁系統(tǒng)（或輸出至DCS），調(diào)節(jié)機(jī)組無功功率，發(fā)電機(jī)無功出力與機(jī)端電壓受其勵(lì)磁電流的影響，當(dāng)勵(lì)磁電流發(fā)生改變時(shí)，發(fā)電機(jī)的無功出力與機(jī)端電壓也隨之增減，并通過機(jī)端變壓器進(jìn)一步影響到母線電壓的高低，勵(lì)磁電流的增減可通過改變勵(lì)磁調(diào)節(jié)器(AVR)給定值實(shí)現(xiàn)。

一、

選題背景及其意義

近年來，隨著我國電力工業(yè)的迅速發(fā)展，電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，電力系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行已成為電力生產(chǎn)的重大課題。必須不斷采用新技術(shù)在保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的前提下，提高電能質(zhì)量、降低網(wǎng)絡(luò)元件中的電能損耗，從而獲得滿足安全運(yùn)行條件下的最大經(jīng)濟(jì)性和最好的電能質(zhì)量。其中電網(wǎng)的自動(dòng)電壓控制及無功優(yōu)化(簡稱AVC)就是電力生產(chǎn)中提高電能質(zhì)量，降低網(wǎng)損的重要手段。國家電力調(diào)度中心已經(jīng)把這一項(xiàng)目列入了“十一五規(guī)劃”。

自動(dòng)電壓無功調(diào)控系統(tǒng)AVC系統(tǒng)將發(fā)電廠母線電壓的調(diào)整由人工監(jiān)控改為自動(dòng)調(diào)控，具有以下意義：

1.提高穩(wěn)定水平：網(wǎng)內(nèi)電廠全部投入裝置后，通過合理分配無功，可將系統(tǒng)電壓和無功儲(chǔ)備保持在較高的水平，從而大大提高電網(wǎng)安全穩(wěn)定水平和機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定水平。

2.改善電壓質(zhì)量：電壓監(jiān)督電壓合格率得到大幅度提高。

3.消除了人為因素引起誤調(diào)節(jié)的情況，有效降低了運(yùn)行人員的工作強(qiáng)度。

二、國內(nèi)無功電壓控制現(xiàn)狀

國內(nèi)目前對(duì)發(fā)電廠無功電壓的管理考核方式，主要是由調(diào)度中心按照高峰、平谷和低谷等不同時(shí)段劃分母線電壓控制范圍，按季度向各發(fā)電廠下達(dá)曲線指標(biāo)，發(fā)電廠則根據(jù)曲線要求，實(shí)行人工24小時(shí)連續(xù)監(jiān)視盤表，及時(shí)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)無功出力，以維持母線電壓在合格范圍內(nèi)。這種沿用了多年的就地分散控制管理模式，在當(dāng)前電網(wǎng)結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜的形勢(shì)下逐漸暴露出了一些弊端，存在的主要問題是：

1.事先給定的電壓曲線和無功設(shè)備運(yùn)行計(jì)劃是離線確定的，并不能反映電網(wǎng)的實(shí)際情況，按照這種方式進(jìn)行調(diào)節(jié)往往帶來安全隱患。

2.電網(wǎng)運(yùn)行人員需要時(shí)刻監(jiān)視系統(tǒng)電壓無功情況，并進(jìn)行人工調(diào)整，工作強(qiáng)度大，而且往往會(huì)造成電網(wǎng)電壓波動(dòng)大;

3.電廠之間，無功調(diào)節(jié)對(duì)相互母線電壓影響大，無功調(diào)節(jié)矛盾突出。由于各電廠只關(guān)注自身母線電壓，沒有從全局角度協(xié)調(diào)無功分配，電網(wǎng)無功功率無謂搬運(yùn)現(xiàn)象突出，經(jīng)常出現(xiàn)無功環(huán)流現(xiàn)象，造成不必要的有功損耗。各廠、站無功電壓控制沒有進(jìn)行協(xié)調(diào)，造成電網(wǎng)運(yùn)行不經(jīng)濟(jì)。

上述問題的存在，既增加機(jī)組進(jìn)相深度，影響機(jī)組和電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，也使網(wǎng)損增加，影響經(jīng)濟(jì)性。因此，有必要發(fā)展AVC(自動(dòng)電壓控制)系統(tǒng)，從全局對(duì)電網(wǎng)無功潮流和發(fā)電機(jī)組無功功率進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，實(shí)現(xiàn)電廠母線電壓和無功功率的自動(dòng)調(diào)控，合理協(xié)調(diào)電網(wǎng)無功分布，以保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，提高電壓質(zhì)量和減少網(wǎng)損，降低運(yùn)行人員勞動(dòng)強(qiáng)度。近幾年來國際上幾次重大的電網(wǎng)事故如美加大停電，都有無功電壓的問題造成電壓崩潰，致使電網(wǎng)癱瘓。無功電壓自動(dòng)控制技術(shù)越來越引起重視，在華北電網(wǎng)，基于分層分區(qū)控制技術(shù)的二/三次電壓控制技術(shù)在某些電廠逐步進(jìn)入應(yīng)用，而本論文依據(jù)包頭第二熱電廠現(xiàn)場(chǎng)改造的實(shí)際情況，將重點(diǎn)講述電廠側(cè)無功電壓控制方案在包頭第二熱電廠的應(yīng)用。

三、課題研究的主要內(nèi)容：

發(fā)電廠側(cè)AVC實(shí)施方案

信息來源:http:/1. 自動(dòng)電壓無功調(diào)控系統(tǒng)控制方案

在發(fā)電側(cè)增設(shè)一套電壓無功自動(dòng)調(diào)控系統(tǒng)，與調(diào)度中心共同組成AVC系統(tǒng)，以主站-子站星型網(wǎng)絡(luò)方式運(yùn)行，主站和子站系統(tǒng)之間通過現(xiàn)有數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及數(shù)據(jù)通信網(wǎng)互連并完成信息交換。 發(fā)電側(cè)AVC子站通過遠(yuǎn)動(dòng)專線接收內(nèi)蒙省調(diào)AVC主站下發(fā)的電廠側(cè)220KV母線指令。中控單元在充分考慮各種約束條件后，計(jì)算出對(duì)應(yīng)的控制脈沖寬度，以通訊方式下發(fā)至AVC執(zhí)行終端，由執(zhí)行終端輸出增減磁信號(hào)給勵(lì)磁系統(tǒng)（或輸出至DCS），調(diào)節(jié)機(jī)組無功功率，發(fā)電機(jī)無功出力與機(jī)端電壓受其勵(lì)磁電流的影響，當(dāng)勵(lì)磁電流發(fā)生改變時(shí)，發(fā)電機(jī)的無功出力與機(jī)端電壓也隨之增減，并通過機(jī)端變壓器進(jìn)一步影響到母線電壓的高低，勵(lì)磁電流的增減可通過改變勵(lì)磁調(diào)節(jié)器(AVR)給定值實(shí)現(xiàn)。所以系統(tǒng)的無功電壓控制通過勵(lì)磁系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。自動(dòng)電壓調(diào)控系統(tǒng)AVC是通過改變發(fā)電機(jī)AVR的給定值來改變機(jī)端電壓和發(fā)電機(jī)輸出無功的。信息來自:輸配電設(shè)備網(wǎng)

包頭第二熱電廠300MW機(jī)組自動(dòng)電壓控制(AVC)系統(tǒng)框圖

2.合理的設(shè)備配置方案

2.1.安全可靠的硬件配置

本工程采用中控單元/執(zhí)行終端配置方式，共安裝兩套獨(dú)立的系統(tǒng)，每套設(shè)備配置臺(tái)中控單元（主/備）和2臺(tái)AVC執(zhí)行終端，終端與機(jī)組一對(duì)一配置。AVC子站中控單元接收內(nèi)蒙省調(diào)AVC主站下達(dá)的電廠側(cè)高壓母線電壓指令，在充分考慮各種約束條件后，計(jì)算出對(duì)應(yīng)的控制脈沖寬度，下發(fā)至AVC執(zhí)行終端，執(zhí)行終端輸出增減磁信號(hào)給勵(lì)磁系統(tǒng)，由勵(lì)磁系統(tǒng)調(diào)節(jié)機(jī)組無功功率。

中控單元有主備功能，主中控單元故障時(shí)，可切換至備用中控單元，保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。主中控單元恢復(fù)后，自動(dòng)切回主中控單元控制。

本工程共有中控單元2臺(tái)，執(zhí)行終端2臺(tái)。

2.2.人性化的發(fā)電廠AVC子站軟件配置方案

2.2.1.包括完整的數(shù)據(jù)采集、處理、通信和診斷等各種軟件，應(yīng)具有告警、具體故障內(nèi)容的中文提示及事故記錄功能。軟件配置滿足功能規(guī)范的要求，具有良好的實(shí)時(shí)性和可維護(hù)性。

2.2.2軟件遵循國際標(biāo)準(zhǔn)，滿足開放的要求。

2.1.3.便于用戶的二次開發(fā)和在線安裝、生成、修改新的應(yīng)用功能。

2.1.4.配備一套完整的、可運(yùn)行的軟件備份。

2.2.5.系統(tǒng)有較強(qiáng)的防計(jì)算機(jī)病毒、反入侵能力，提供硬件防火墻或其它安全設(shè)施的接入能力。

2.2.6.具備較強(qiáng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，能夠長時(shí)間存儲(chǔ)運(yùn)行數(shù)據(jù)、運(yùn)行事件、系統(tǒng)參數(shù)和離線電壓設(shè)定曲線等數(shù)據(jù)。

3.對(duì)功能模塊的要求

3.1計(jì)算模塊應(yīng)具有下列功能：

ü

根據(jù)高壓母線電壓調(diào)整量目標(biāo)值計(jì)算電廠對(duì)應(yīng)機(jī)組發(fā)出無功功率目標(biāo)值。

ü

按照給定的無功分配策略，將總的無功目標(biāo)值分配給各臺(tái)機(jī)組。

ü

選擇需要調(diào)整的機(jī)組，給出合適的調(diào)整指令。

ü

自動(dòng)識(shí)別母線檢修，雙母線結(jié)構(gòu)一條母線檢修，控制母線自動(dòng)切換至另一條母線。

3.2.運(yùn)行約束條件：

ü

AVC主站下發(fā)的調(diào)節(jié)信號(hào)突變限值；

ü

AVC主站控制無效時(shí)間限值；

ü

發(fā)電機(jī)參與調(diào)節(jié)的有功功率限值。

ü

發(fā)電機(jī)在不同的有功出力下對(duì)應(yīng)的無功功率上下限；

ü

發(fā)電機(jī)的機(jī)端電壓上下限；

ü

發(fā)電機(jī)的機(jī)端電流上下限；

ü

高壓側(cè)母線電壓上下限；

ü

AVR自動(dòng)信號(hào)消失；

ü

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)波動(dòng)過于劇烈，超過設(shè)定值；

ü

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)不刷新；

ü

省調(diào)通信中斷；

ü

RTU通信故障；

ü

機(jī)組有功越閉鎖值；

ü

機(jī)組無功越閉鎖值；

ü

機(jī)組機(jī)端電壓越閉鎖值；

ü

機(jī)組機(jī)端電流越閉鎖值；

ü

母線電壓越閉鎖值。

ü

機(jī)端電流耦合校驗(yàn)

AVC子站在滿足以上運(yùn)行約束條件時(shí)，裝置閉鎖輸出并發(fā)出增減閉鎖信號(hào)，一旦運(yùn)行條件正常，增減閉鎖信號(hào)消失，裝置自動(dòng)恢復(fù)正常運(yùn)行。

3.3AVC子站的控制模式

ü

退出：只能工作在研究方式下。

ü

閉環(huán)：AVC主站與子站閉環(huán)運(yùn)行。

ü

開環(huán)：AVC子站系統(tǒng)根據(jù)本地設(shè)定電壓運(yùn)行

3.4防誤措施

ü

中控單元計(jì)算錯(cuò)誤時(shí)有保護(hù)措施，能可靠保證不誤輸出。

ü

執(zhí)行終端掉電時(shí)不會(huì)誤輸出。

ü

任一硬件模塊或連線損壞，均不會(huì)造成設(shè)備誤輸出。

ü

防止輸出控制節(jié)點(diǎn)粘死措施，當(dāng)輸出節(jié)點(diǎn)粘死導(dǎo)致輸出控制脈沖過長時(shí)，應(yīng)自動(dòng)切斷控制輸出信號(hào)保證機(jī)組安全。

4.GPS對(duì)時(shí)接口

子站系統(tǒng)提供RS485串口（RS232口備用），可與廠內(nèi)衛(wèi)星定時(shí)系統(tǒng)GPS實(shí)現(xiàn)精確對(duì)時(shí)（對(duì)時(shí)誤差不大于1ms）。

5.自動(dòng)電壓無功調(diào)控系統(tǒng)調(diào)試中注意問題。

自動(dòng)電壓調(diào)控系統(tǒng)的各種限制功能必須與發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)AVR的各種限制以及和發(fā)變組保護(hù)很好的配合。根據(jù)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系各種限制數(shù)據(jù)以及發(fā)電機(jī)P-Q曲線、發(fā)變組保護(hù)定值對(duì)自動(dòng)電壓調(diào)控系統(tǒng)定值進(jìn)合理整定，杜絕配合不好帶來的不良后果。

試驗(yàn)時(shí)，調(diào)度及電廠運(yùn)行加強(qiáng)監(jiān)視控制點(diǎn)參數(shù)，必要時(shí)，無條件退出AVC運(yùn)行，并恢復(fù)參數(shù)。 調(diào)試中注意和發(fā)電廠側(cè)進(jìn)相數(shù)據(jù)的配合，調(diào)整中要保證6KV廠用電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，如果調(diào)整中6KV電壓過低，有必要調(diào)整發(fā)電機(jī)電壓定值。

在無功調(diào)控設(shè)備中采取措施防止增磁和減磁出口繼電器接點(diǎn)粘連。

四、

研究的難點(diǎn)和重點(diǎn)

（1）

本文著重闡述該系統(tǒng)如何通過合理的硬件配置實(shí)現(xiàn)安全可靠運(yùn)行、如何實(shí)現(xiàn)人性化、可視化、智能化的軟件系統(tǒng)配置。

（2）

在參數(shù)設(shè)定中，既要保證電網(wǎng)電壓及無功優(yōu)化問題、又要考慮到本廠汽輪發(fā)電機(jī)組在調(diào)節(jié)過程中的安全穩(wěn)定問題，因此AVR執(zhí)行終端的無功功率調(diào)節(jié)死區(qū)、脈沖計(jì)算斜率、最大脈沖寬度的定值是AVR成功運(yùn)行的關(guān)鍵因素，也是本文的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

（3）自動(dòng)電壓調(diào)控系統(tǒng)的各種限制功能必須與發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)AVR的各種限制以及和發(fā)變組保護(hù)很好的配合。根據(jù)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系各種限制數(shù)據(jù)以及發(fā)電機(jī)P-Q曲線、發(fā)變組保護(hù)定值對(duì)自動(dòng)電壓調(diào)控系統(tǒng)定值進(jìn)合理整定，杜絕配合不好帶來的不良后果。

五、預(yù)期成果

本課題研究成功投入使用后，將發(fā)電廠母線電壓的調(diào)整由人工監(jiān)控改為自動(dòng)調(diào)控，消除了人為因素引起誤調(diào)節(jié)的情況，有效降低了運(yùn)行人員的工作強(qiáng)度，保證系統(tǒng)電壓低于規(guī)定的最大數(shù)值，以適應(yīng)電力設(shè)備的絕緣水平和避免變壓器過飽和，并向用戶提供合理的最高水平電壓; 信息來自:tede.cn 大機(jī)組無功出力分配必須滿足系統(tǒng)穩(wěn)定的要求，單機(jī)無功必須滿足P-Q曲線，保證了機(jī)組安全運(yùn)行，盡可能地降低了電網(wǎng)的有功功率損耗，取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。

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篇3

【關(guān)鍵詞】低壓配電 配電線路 導(dǎo)線截面 節(jié)能 降損

中圖分類號(hào)：TE08 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

一．前言

我們知道，電力網(wǎng)在輸送電能的過程中，電能損耗是十分驚人的，在這巨大的電能損耗中低壓（380V/220V）配電網(wǎng)占有相當(dāng)大的比重。主要原因是低壓配電網(wǎng)電壓低、電流大，特別是負(fù)荷功率因數(shù)低，更加大了電能損失。若能有效降低低壓配電網(wǎng)的線路損耗，對(duì)于提高整個(gè)電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行將具有重大意義。在進(jìn)行輸電線路設(shè)計(jì)時(shí)，選擇導(dǎo)線截面的傳統(tǒng)方法是：按導(dǎo)線機(jī)械強(qiáng)度、允許電壓降和導(dǎo)線長期允許安全載流量等因素而定。但從節(jié)約能源的原則出發(fā)，應(yīng)將“電能損耗大小”作為配電線路選擇導(dǎo)線截面的依據(jù)之一。即在經(jīng)濟(jì)合理的原則下，適當(dāng)增大導(dǎo)線截面積以減少輸電線路電能損耗，從而達(dá)到在不增加發(fā)電能力的情況下而增加供電能力的目的。

二．低壓配電線路導(dǎo)線截面選擇

工程設(shè)計(jì)時(shí)，離不開電氣設(shè)計(jì)，而電氣設(shè)計(jì)直接關(guān)系到人民的生命財(cái)產(chǎn)安全、環(huán)境保護(hù)和其他公眾利益，成功的導(dǎo)線截面設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)是安全、合理、經(jīng)濟(jì)和可行的。而導(dǎo)線截面設(shè)計(jì)則是電氣工程設(shè)計(jì)的重要組成部分之一。由國家建設(shè)部頒發(fā)的《工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制性條文》對(duì)電氣方面要求就更加嚴(yán)格。因此，我們?cè)诘蛪号潆娋€路導(dǎo)線截面設(shè)計(jì)中，不僅要使導(dǎo)線截面有足夠的安全儲(chǔ)備，而且要限制導(dǎo)線截面過大造成的經(jīng)濟(jì)浪費(fèi)，來保證電氣設(shè)備的安全運(yùn)行。低壓線路導(dǎo)線導(dǎo)線截面設(shè)計(jì)，一般應(yīng)根據(jù)以下幾方面的要求來選擇：

1.選擇導(dǎo)線截面，首先滿足發(fā)熱條件這一要求，即導(dǎo)線通過的電流，不得超過其允許的最大安全電流。通常，當(dāng)負(fù)荷電流通過導(dǎo)線時(shí)，由于導(dǎo)線具有電阻，導(dǎo)線發(fā)熱，溫度升高。當(dāng)裸導(dǎo)線的發(fā)熱溫度過高時(shí)，導(dǎo)線接頭處的氧化加劇，接觸電阻增大；如果發(fā)熱溫度進(jìn)一步升高，可能發(fā)生斷線事故。當(dāng)絕緣導(dǎo)線( 包括電纜) 的溫度過高時(shí)，絕緣老化和損壞，甚至引起火災(zāi)。因此，導(dǎo)線應(yīng)能夠承受長期負(fù)荷電流所引起溫升。各類導(dǎo)線都規(guī)定了長期允許溫度和短時(shí)最高溫度，從而決定了導(dǎo)線允許長期通過的電流和短路時(shí)的熱穩(wěn)定電流。選擇導(dǎo)線截面時(shí)，應(yīng)考慮計(jì)算的負(fù)荷電流不超過導(dǎo)線的長期載流量，導(dǎo)線的額定電流可以從工具書中查到。

2.為保證導(dǎo)線具有必要的機(jī)械強(qiáng)度，要求導(dǎo)線的截面不得太小。因?yàn)閷?dǎo)線截面越小，其機(jī)械強(qiáng)度越低。低壓線路的導(dǎo)線要經(jīng)受拉力，電纜要經(jīng)受拖曳。所以，規(guī)程對(duì)不同等級(jí)的線路和不同材料的導(dǎo)線，分別規(guī)定了最小允許截面。按機(jī)械強(qiáng)度選擇導(dǎo)線的允許最小截面，可參考表一。

3.選擇導(dǎo)線截面，還應(yīng)考慮線路上的電壓降和電能損耗。電壓損失導(dǎo)線的電壓降必須限制在一定范圍以內(nèi)。按規(guī)定，電力線路在正常情況下的電壓波動(dòng)不得超過正負(fù)百分之五臨時(shí)供電線路可降低到百分之八。當(dāng)線路有分支負(fù)荷時(shí)，如果給出負(fù)截的電功率P和送電距離L，允許的電壓損失為ε，則配電導(dǎo)線的截面( 線路功率因數(shù)改為I) 可按下式計(jì)算

式中P為負(fù)載電功率，千瓦；

L為送電線路的距離，米；

ε為允許的相對(duì)電壓損失，=；

C為系數(shù)，視導(dǎo)線材料，送電電壓而定( 表二)

Kn為需要系數(shù)，視負(fù)載用電情況而定，其值可從一般電工手冊(cè)和參考書中查到。

表二公式中的系數(shù)C值

例：距配電變壓器400米處有1臺(tái)電動(dòng)機(jī)，功率為10千瓦，采用380伏三相四線制線路供電，電動(dòng)機(jī)效率為η=0.80，COSΨ=0.85，Kn=1，要求, ε=5%應(yīng)選擇多少截面的銅導(dǎo)線？

解(1) 按導(dǎo)線的機(jī)械強(qiáng)度考慮，導(dǎo)線架空敷設(shè)銅絕緣導(dǎo)線的截面不得小于4平方毫米

(2 ) 按允許電流考慮，求出電動(dòng)機(jī)工作電流( 計(jì)算電流)

從電工手冊(cè)查得S=2.5平方毫米的橡皮絕緣銅線明敷時(shí)的允許電流為28 安培，可滿足要求Ij=Ie

(3 ) 按允許電壓降考慮，首先計(jì)算電動(dòng)機(jī)自電源取得電功率

若選用銅線則C=77,Kn=1，求出導(dǎo)線截面為

為滿足以上三個(gè)條件，可選用S=16平方毫米的BX型橡皮絕緣銅線

選擇導(dǎo)線截面，一般來說，應(yīng)考慮以上三個(gè)因素。但在具體情況下，往往有所側(cè)重，針對(duì)哪一因素是主要的，起決定作用的，就側(cè)重考慮該因素。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，低壓動(dòng)力線路的負(fù)荷電流較大，一般先按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線截面，然后驗(yàn)算其機(jī)械強(qiáng)度和電壓降。低壓照明線路對(duì)電壓的要求較高，所以先按允許電壓降來選擇導(dǎo)線截面，然后驗(yàn)算其發(fā)熱條件和機(jī)械強(qiáng)度。在三相四線制供電系統(tǒng)中，零線的允許截流量不應(yīng)小于線路中的最大單相負(fù)荷和三相最大不平衡電流，并且還應(yīng)滿足接零保護(hù)的要求。在單相線路中，由于零線和相線都通過相同的電流，因此，零線截面應(yīng)與相線截面相同。例如，對(duì)于長距離輸電線路，主要考慮電壓降，導(dǎo)線截面根據(jù)限定的電壓降來確定；對(duì)于較短的配電線路，可不計(jì)算線路壓降，主要考慮允許電流來選擇導(dǎo)線截面；對(duì)于負(fù)荷較小的架空線路，一般只根據(jù)機(jī)械強(qiáng)度來確定導(dǎo)線截面。這樣，選擇導(dǎo)線截面的工作就可大大簡化

三．結(jié)束語

雖然我國低壓供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中依然存在著一些問題和缺陷，但是，隨著我國經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科學(xué)技術(shù)實(shí)力的進(jìn)一步增強(qiáng)，將會(huì)為我國的低壓配電節(jié)能的發(fā)展奠定更為堅(jiān)實(shí)的發(fā)展基礎(chǔ)，為了保證用戶電器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，提高我國低壓配電節(jié)能能力，可以實(shí)施獨(dú)立的供配電系統(tǒng)，同時(shí)，要進(jìn)一步完善各種應(yīng)急措施，比如設(shè)置應(yīng)急的電源，如此，可以在發(fā)生一些突發(fā)事件時(shí)候，保證企業(yè)的供配電能夠正常進(jìn)行，對(duì)企業(yè)的財(cái)產(chǎn)形成更強(qiáng)有力的保證。在進(jìn)行企業(yè)的供配電設(shè)計(jì)時(shí)候，要充分考慮到企業(yè)建筑供電要求高，供電負(fù)荷復(fù)雜的特點(diǎn)，要在綜合考慮整個(gè)企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備和功能的基礎(chǔ)上，采取有效的設(shè)計(jì)工藝，嚴(yán)格設(shè)計(jì)流程，在企業(yè)相關(guān)各個(gè)部門共同的配合下，加強(qiáng)雙方的溝通，保證供配電設(shè)計(jì)能夠充分滿足企業(yè)各方面的需求，同時(shí)，要在實(shí)踐中，不斷促進(jìn)整個(gè)企業(yè)供配電系統(tǒng)的優(yōu)化。

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篇4

【關(guān)鍵詞】有載調(diào)壓器、構(gòu)成分析、有載分接開關(guān)、硬件電路。

1有載調(diào)壓器的運(yùn)用背景

電力與人民生活有千絲萬縷的聯(lián)系，是經(jīng)濟(jì)發(fā)展中最重要的能源，而電壓質(zhì)量是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展現(xiàn)狀及人民生活水平的一個(gè)重要體現(xiàn)，如果電壓的波動(dòng)幅度較大，會(huì)嚴(yán)重影響用電設(shè)備的工作性能及效率，更有甚者會(huì)減短用電設(shè)備的使用壽命。由于我國電力儲(chǔ)備量較小，電網(wǎng)系統(tǒng)薄弱，為避免受負(fù)荷的影響電壓波動(dòng)超出指標(biāo)范圍，造成電壓質(zhì)量事故。當(dāng)代電力部門多是在變配電所使用有載調(diào)壓器，有載調(diào)壓器可以依據(jù)電壓的實(shí)際需求，自動(dòng)調(diào)節(jié)有載分接開關(guān)，使電壓可以自動(dòng)控制在需求指標(biāo)之內(nèi)，提供可靠、穩(wěn)定的電壓，確保供電系統(tǒng)的良好運(yùn)行。

2 有載調(diào)壓器的構(gòu)成分析

2.1 有載調(diào)壓器構(gòu)成

變壓器是變配電所的主要組成部分，它的運(yùn)行狀況好壞直接影響著供電電壓的穩(wěn)定。由于用電時(shí)間段的不同，導(dǎo)致用電負(fù)荷的不同，變壓器的運(yùn)行狀態(tài)受到了很大的制約。為確保用電高峰電網(wǎng)電壓幅值不致于過高、用電低谷電網(wǎng)電壓幅值不致于過低的情況發(fā)生，可使用有載調(diào)壓器來調(diào)節(jié)變壓器的變比供電。有載分接開關(guān)的工作機(jī)理是依靠主變壓器次級(jí)抽頭調(diào)整電壓值，在調(diào)節(jié)電壓的過程中，其直接決定著變壓器的運(yùn)行質(zhì)量，利用PLC對(duì)有載分接開關(guān)進(jìn)行控制。其工作原理如圖1-1所示。

2.2. 有載分接開關(guān)的構(gòu)成

有載分接開關(guān)能夠在變壓器負(fù)載或者勵(lì)磁狀態(tài)下進(jìn)行工作，主要作用是轉(zhuǎn)換繞組分接位置，轉(zhuǎn)換變壓器的分接，來實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)電壓目的的設(shè)備。有載分接開關(guān)的主要設(shè)備有帶過渡阻抗的切換開關(guān)、帶轉(zhuǎn)換器的分接選擇器等，其操作指令由變壓器箱壁內(nèi)電動(dòng)機(jī)構(gòu)完成，主要是由傳動(dòng)軸和傘形齒輪箱傳動(dòng)執(zhí)行。有載分接開關(guān)在轉(zhuǎn)換過程中，必須要有足夠的阻抗來限制分接點(diǎn)間的電流。

2.3有載分接開關(guān)的工作原理

電力系統(tǒng)中所用到的變壓器有兩種基本的調(diào)壓方式：①無載調(diào)壓。在調(diào)壓開關(guān)轉(zhuǎn)換檔位過程中，分接開關(guān)沒有帶負(fù)載轉(zhuǎn)換檔位的功能，由于存在瞬時(shí)間的斷開過程，斷開負(fù)荷電流有可能發(fā)生拉弧現(xiàn)象，導(dǎo)致燒壞分接開關(guān)或者短路，因此，無載調(diào)壓的過程中必須把變壓器停電，只有一些對(duì)電壓要求不高并且不需要頻繁換檔的變壓器才使用這種方式調(diào)壓。②有載調(diào)壓。在變壓器工作時(shí)，通過它另一側(cè)的線圈中抽出一些分接頭，利用有載分接開關(guān)，在不切斷負(fù)荷電流的條件下，實(shí)現(xiàn)分接頭之間的轉(zhuǎn)換，變換線圈匝數(shù)，滿足電壓調(diào)整的需求。有載分接開關(guān)在轉(zhuǎn)換檔位的過程中，沒有瞬時(shí)間斷開過程，只是由一個(gè)電阻來完成過渡，實(shí)現(xiàn)了檔位的轉(zhuǎn)換，因此，有載分接開關(guān)在轉(zhuǎn)換檔位的過程中不存在拉弧現(xiàn)象。

有載調(diào)壓分接開關(guān)的主要裝置有選擇開關(guān)、切換開關(guān)和操作執(zhí)行機(jī)構(gòu)等，還有由安全聯(lián)鎖、位置顯示、計(jì)數(shù)器以及訊號(hào)發(fā)生器部件構(gòu)成的附屬裝置。有載分接開關(guān)如果是在有負(fù)載的情況下變換分接檔位，它應(yīng)該同時(shí)滿足兩個(gè)條件：第一是分接開關(guān)在轉(zhuǎn)換檔位時(shí)，一定要確保不能是開路，電流始終保持連續(xù)性。第二是分接開關(guān)在轉(zhuǎn)換檔位時(shí)，分接開關(guān)不能短路。2.3有載分接開關(guān)的要求

有載調(diào)壓變壓器的調(diào)壓范圍及級(jí)數(shù)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)：110kV及以下的高壓線圈為 ，220kV的高壓線圈為 ，我們經(jīng)常見到10kV以下的有載調(diào)壓器一般有5-9個(gè)不同檔位，每個(gè)檔位值在±2.5%或者±5%，有載調(diào)壓器的選擇是由本地電壓波動(dòng)的具體實(shí)際情況而決定的。對(duì)一些電壓波動(dòng)幅度要求高并且需要頻繁調(diào)檔的變壓器才使用有載分接開關(guān)。根據(jù)本地電壓波動(dòng)的實(shí)際情況調(diào)節(jié)電壓，選擇適合檔位，即使電壓保持在 ，以保證線路末端電壓質(zhì)量。有載調(diào)壓變壓器的使用，徹底解決了電力系統(tǒng)電壓波動(dòng)帶來的影響，由于一些地區(qū)存在供電形勢(shì)緊張、電力資源緊缺等的問題，只有應(yīng)用有載調(diào)壓變壓器技術(shù)。

當(dāng)系統(tǒng)電壓發(fā)生變化，超出開關(guān)所設(shè)定的指標(biāo)范圍時(shí)，判斷它的改變趨勢(shì)，如果開關(guān)超出設(shè)定的間隔時(shí)間，則由PIC做出判斷，并控制其移動(dòng)。具體實(shí)現(xiàn)方式是由輸出口輸出脈沖信號(hào)，控制電機(jī)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)牽引開關(guān)前進(jìn)，機(jī)構(gòu)前進(jìn)過程中會(huì)有檢測(cè)系統(tǒng)，若超過系統(tǒng)設(shè)定的時(shí)間機(jī)構(gòu)未達(dá)到目標(biāo)位置，則會(huì)自鎖輸出功能，當(dāng)有載分接開關(guān)處于上、下兩個(gè)極限分接位置時(shí)，可進(jìn)行升檔位或降檔位操作。

2.4硬件電路的原理分析

由于PLC具有成本費(fèi)用高，體積較大等特點(diǎn)，因此應(yīng)該選擇性價(jià)比高、安裝方便的PIC16F877，從而來實(shí)現(xiàn)靈活、精確控制有載開關(guān)，達(dá)到有載開關(guān)檔位的分接轉(zhuǎn)換。由變壓器輸出的電壓經(jīng)電壓測(cè)量線路進(jìn)行檢波，再經(jīng)過運(yùn)算放大器計(jì)算，得到的數(shù)值與設(shè)定電壓比較，通過PIC16F877中A/D轉(zhuǎn)換器，變模擬量為數(shù)字量，由PIC16F877判斷電壓是否正常，不管電壓屬于高或者低狀態(tài)，驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)都會(huì)通過正轉(zhuǎn)升檔位升高電壓值或者反轉(zhuǎn)降檔位降低電壓值來使其恢復(fù)正常。步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)分接的數(shù)量是由電壓高低的具體數(shù)值決定，我們可以通過步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)有載分接開關(guān)轉(zhuǎn)換檔位，實(shí)現(xiàn)調(diào)壓的功能，有載分接開關(guān)的監(jiān)視工作是通過單片機(jī)來完成的，顯示器和按鍵對(duì)其進(jìn)行監(jiān)控和調(diào)節(jié)，避免其達(dá)到上限。PIC具有對(duì)開關(guān)極限位置監(jiān)測(cè)、電壓采集和計(jì)算、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存、控制檔位升降和報(bào)警等功能。通過檔位檢測(cè)電路中加裝光電耦合裝置，在電測(cè)量電路中加裝濾波裝置，可以使其有較強(qiáng)的抗干擾能力，確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定工作。

3結(jié)論

在選擇有載調(diào)壓器過程中首先有載調(diào)壓器的調(diào)壓范圍及級(jí)數(shù)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)：110kV及以下的高壓線圈為 ，220kV的高壓線圈為 ，我們經(jīng)常見到的10kV以下的有載調(diào)壓器一般有5-9個(gè)檔位，每個(gè)檔位值在±2.5%或者±5%，有載調(diào)壓器的選擇是由本地電壓波動(dòng)的具體實(shí)際情況而決定的。對(duì)一些電壓波動(dòng)幅度要求高并且需要頻繁換檔的變壓器才使用有載分接開關(guān)。根據(jù)本地電壓波動(dòng)的實(shí)際情況調(diào)節(jié)電壓，選擇適合檔位，即使電壓保持在 ，以保證線路末端電壓質(zhì)量。

有載開關(guān)控制調(diào)節(jié)器，采用單片機(jī)技術(shù)，控制性強(qiáng)、體積偏小、操作靈活便捷電動(dòng)機(jī)使用單片機(jī)與步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行連接，可以快速啟停操作、步進(jìn)準(zhǔn)確、定位精準(zhǔn)，符合有載調(diào)壓步進(jìn)分接的特點(diǎn)，采用顯示器和按鍵對(duì)其進(jìn)行監(jiān)控和調(diào)節(jié)，智能化程度高。采用了光電耦合電路技術(shù)，增強(qiáng)了裝置的抗干擾能力。采用集成運(yùn)放構(gòu)成的精密整流電路，提高了測(cè)量精確度，保證了控制系統(tǒng)的準(zhǔn)確調(diào)節(jié)。

參考文獻(xiàn)

1 單片機(jī)有載分接開關(guān)控制器的研制 [學(xué)位論文]蔡新梅，2007年 沈陽工業(yè)大學(xué)

篇5

關(guān)鍵詞：漏電斷路器，建筑施工，漏電保護(hù)器

 

① 當(dāng)發(fā)生人體觸電時(shí)，十幾毫安的觸電電流就能使漏電保護(hù)器直接或間接切斷電源。

② 當(dāng)設(shè)備漏電保護(hù)器接零或接地不能切斷電源時(shí)，十幾毫安的漏電電流也能使漏電保護(hù)器切斷電源。論文參考。

對(duì)于防漏電保護(hù)器，其動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)間。首先應(yīng)滿足人體觸電的安全界限。論文參考。其次考慮安全系數(shù)和其他條件，漏電保護(hù)器額定動(dòng)作電流應(yīng)為10-30mA動(dòng)作時(shí)間不大于0.1s。

漏電保護(hù)器安裝前應(yīng)作動(dòng)作特性試驗(yàn)。論文參考。動(dòng)作時(shí)間、動(dòng)作電流、漏電不動(dòng)作電流是否符和要求。

①用實(shí)驗(yàn)按鈕試驗(yàn)3-5次應(yīng)正確動(dòng)作。

②帶負(fù)荷分合閘3-5次不能出現(xiàn)誤動(dòng)作。

①漏電保護(hù)器的額定電壓。漏電保護(hù)器的額定電壓必須與電路工作電壓一致。

②漏電保護(hù)器的額定電流必須大于電路中最大工作電流，否則因溫度過高而燒毀。

③ 漏電保護(hù)器極限通斷能力必須大于電路斷路時(shí)可能產(chǎn)生的最大短路電流。

為使漏電保護(hù)器發(fā)揮其應(yīng)有的作用，必須對(duì)運(yùn)行中的漏電保器加強(qiáng)管理：

① 使用前按步驟進(jìn)行分項(xiàng)檢查。如出現(xiàn)保護(hù)器動(dòng)作，應(yīng)先查明原因排除故障后方可投入使用，嚴(yán)禁將保護(hù)器拆除強(qiáng)行送電。

② 定期做動(dòng)作特性試驗(yàn)，不合格者不能投入使用。

③ 如果在保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生漏電傷亡事故。應(yīng)檢查漏電保護(hù)器的

動(dòng)作情況，未查明原因不得拆除漏電保護(hù)器。

④ 具體操作應(yīng)有專業(yè)人員進(jìn)行。定期檢查漏電保護(hù)器和動(dòng)作特性試驗(yàn)。不合格的應(yīng)禁止使用。

參考文獻(xiàn)：

[1]許江勇,周光付.論三相負(fù)載的星形連接.黔西南民族師范高等專科學(xué)校學(xué)報(bào),2010,(01):107-109,112

[2]覃日強(qiáng).居民區(qū)用電電壓異常故障案例的處理.柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2010,(02):38-40,43

[3]于軍.基于MultiSIM9的三相電路教學(xué)的研究.吉林化工學(xué)院學(xué)報(bào),2009,(05):25-28

篇6

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；風(fēng)力發(fā)電；分岔理論；電壓穩(wěn)定；AVR；SVC

1 背景

1.1 電壓穩(wěn)定問題研究的意義

目前風(fēng)電作為最具規(guī)?；_發(fā)和商業(yè)化發(fā)展前景的新能源技術(shù)，越來越受各國的重視。風(fēng)電的迅猛發(fā)展給電力系統(tǒng)帶來了很多新的問題，其中風(fēng)電系統(tǒng)的無功電壓問題是最為突出和最受關(guān)注的問題之一。目前東北電網(wǎng)的風(fēng)電裝機(jī)容量已經(jīng)突破1000萬千瓦，而作為通遼地區(qū)電網(wǎng)，到2010年底風(fēng)電裝機(jī)容量將達(dá)到290萬千瓦，而通遼地區(qū)負(fù)荷容量僅僅100萬千瓦，如此大規(guī)模的風(fēng)電運(yùn)行容量將給地區(qū)電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性帶來前所未有的考驗(yàn)。

研究表明，電力系統(tǒng)是一個(gè)典型復(fù)雜的高維數(shù)強(qiáng)非線性系統(tǒng)[1-4]。由于對(duì)電壓穩(wěn)定機(jī)理認(rèn)識(shí)上的差異，國際電工學(xué)界對(duì)電壓穩(wěn)定性尚無嚴(yán)格科學(xué)的定義。從擾動(dòng)的大小出發(fā)，可將電壓穩(wěn)定分為小擾動(dòng)電壓穩(wěn)定和大擾動(dòng)電壓穩(wěn)定。

大擾動(dòng)電壓穩(wěn)定性研究的對(duì)象是大擾動(dòng)（如系統(tǒng)故障、失去負(fù)荷、失去發(fā)電機(jī)等）之后系統(tǒng)控制電壓的能力。小擾動(dòng)（或小信號(hào)）電壓穩(wěn)定性關(guān)心的是小擾動(dòng)（如負(fù)荷緩慢的變化）之后系統(tǒng)控制電壓的能力。小擾動(dòng)電壓穩(wěn)定性可以用靜態(tài)方法（在給定運(yùn)行點(diǎn)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)方程線性化的方法）進(jìn)行有效的研究。系統(tǒng)受到擾動(dòng)后，電壓一般不能回到原來的值，因此有必要確定可接受電壓水平區(qū)域。在這個(gè)電壓水平區(qū)域內(nèi)系統(tǒng)被稱為具有有限穩(wěn)定性。

電壓穩(wěn)定問題的本質(zhì)[6-9]是一個(gè)動(dòng)態(tài)問題，系統(tǒng)中的諸多動(dòng)態(tài)因素，如發(fā)電機(jī)及其勵(lì)磁控制系統(tǒng)、負(fù)荷動(dòng)態(tài)特性、OLTC動(dòng)態(tài)、無功補(bǔ)償設(shè)備特性、繼電保護(hù)動(dòng)作情況等，對(duì)電壓穩(wěn)定均起著重要的作用。

1.2 大規(guī)模風(fēng)電接入帶來的電壓穩(wěn)定新問題

隨著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的不斷進(jìn)步，單臺(tái)風(fēng)電機(jī)組容量越來越大。目前，世界上主流風(fēng)電機(jī)組額定容量一般為1-2.5MW，單臺(tái)風(fēng)電機(jī)組的最大額定容量己經(jīng)可以達(dá)到7.5MW，因此風(fēng)電場(chǎng)也能夠比以往具有更大的裝機(jī)容量。隨著風(fēng)電裝機(jī)容量在各個(gè)國家電網(wǎng)中所占的比例越來越高，對(duì)電網(wǎng)的影響范圍從局部逐漸擴(kuò)大。

文獻(xiàn)針對(duì)大規(guī)模風(fēng)電接入電網(wǎng)帶來的電壓穩(wěn)定問題，提出了有利于系統(tǒng)穩(wěn)定的無功控制策略，目前解決風(fēng)電并網(wǎng)引起的電網(wǎng)電壓穩(wěn)定問題，通常采用在風(fēng)電場(chǎng)出口母線上安裝電容器組補(bǔ)償風(fēng)電場(chǎng)無功需求的方法，而風(fēng)速或系統(tǒng)運(yùn)行方式變化、系統(tǒng)故障引起的風(fēng)電場(chǎng)母線和接入點(diǎn)電壓波動(dòng)，難以通過簡單的電容器或電抗器的投切平抑；而且風(fēng)電在電源結(jié)構(gòu)中的比例越高，其對(duì)電網(wǎng)電壓的影響越大。隨著風(fēng)電機(jī)組技術(shù)的不斷發(fā)展，變速恒頻風(fēng)電機(jī)組逐漸成為并網(wǎng)風(fēng)電場(chǎng)的主流機(jī)型，這些機(jī)型采用四象限大功率電力電子變流器與電網(wǎng)相連，通過變流器的控制實(shí)現(xiàn)有功無功的解耦，具備動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)無功輸出的能力，如何合理利用風(fēng)電場(chǎng)集中補(bǔ)償裝置和風(fēng)機(jī)變流器無功調(diào)節(jié)能力，將對(duì)區(qū)域電網(wǎng)的電壓穩(wěn)定性有著重要的意義。

2 國內(nèi)外研究F狀

2.1 電壓穩(wěn)定分析方法研究現(xiàn)狀

幾十年來，功角穩(wěn)定性一直是電網(wǎng)公司首要關(guān)注的對(duì)象，在20世紀(jì)80年代開始，隨著電力系統(tǒng)的負(fù)荷日益加重，電壓穩(wěn)定問題開始倍受關(guān)注。因此電壓穩(wěn)定性問題目前主要采用兩種分析方法：靜態(tài)分析方法和動(dòng)態(tài)分析方法，兩種分析方法各有所長，目前的研究現(xiàn)狀如下：

（1）靜態(tài)電壓穩(wěn)定極限及裕度。早期研究學(xué)者將電力系統(tǒng)電壓失穩(wěn)問題看做是系統(tǒng)過載引起的，從而將其視為靜態(tài)問題，利用代數(shù)方程研究電壓的穩(wěn)定性。

（2）奇異值分解法。電壓穩(wěn)定臨界點(diǎn)，從物理上是系統(tǒng)到達(dá)最大功率傳輸點(diǎn)，而從數(shù)學(xué)角度上是系統(tǒng)潮流方程雅可比矩陣奇異點(diǎn)。

（3）靈敏度法。靈敏度分析方法在電壓穩(wěn)定研究中應(yīng)用越來越廣泛，其突出特點(diǎn)是物理概念明確，計(jì)算簡單。靈敏度法判據(jù)比較簡單，需要數(shù)據(jù)量少，易于在線實(shí)現(xiàn)。

（4）直接法（崩潰點(diǎn)法）。在電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定分析和控制中，電壓崩潰臨界點(diǎn)的計(jì)算具有十分重要的意義。給定一個(gè)基態(tài)的電力系統(tǒng)，并給定一個(gè)系統(tǒng)發(fā)電和負(fù)荷的增長方向，我們可以計(jì)算在此方向的靜態(tài)電壓崩潰臨界點(diǎn)。

電力系統(tǒng)是一個(gè)非線性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，電壓失穩(wěn)的外在表現(xiàn)為幅值的振蕩失穩(wěn)或瞬間大幅度跌落，這些現(xiàn)象都與電力系統(tǒng)的分岔和混沌有密切關(guān)系。經(jīng)過目前大量的研究結(jié)果表明，電壓失穩(wěn)前可能經(jīng)歷霍撲夫分岔（HB）（包括亞臨界霍撲夫分岔（UHB）和超臨界霍撲夫分岔（SHB））、倍周期分岔（PDB）、奇異誘導(dǎo)分岔（SIB）、鞍節(jié)點(diǎn)分岔（SNB）、約束誘導(dǎo)分岔（LIB）等分岔形式，目前有關(guān)研究多數(shù)集中在鞍結(jié)型分岔點(diǎn)（SNBP）和約束型誘導(dǎo)分岔點(diǎn)（LIBP）求解研究之中。

電力系統(tǒng)存在另一種電壓崩潰現(xiàn)象是約束誘導(dǎo)的電壓崩潰現(xiàn)象，其主要體現(xiàn)在P-V曲線變化過程中，突然發(fā)生除負(fù)荷增長外的又一突發(fā)擾動(dòng)，例如：發(fā)電機(jī)無功輸出達(dá)到上下限、發(fā)電機(jī)組跳閘、線路故障跳閘等，由此使系統(tǒng)雅可比矩陣的維數(shù)或結(jié)構(gòu)參數(shù)發(fā)生變化，此時(shí)系統(tǒng)的P-V和Q-V曲線發(fā)生一次所謂的分支轉(zhuǎn)換現(xiàn)象。

2.2 風(fēng)電并網(wǎng)電壓穩(wěn)定研究現(xiàn)狀

2.2.1 靜態(tài)分析方法的應(yīng)用現(xiàn)狀。有關(guān)電壓穩(wěn)定靜態(tài)分析方法國內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)開展了大量的研究工作，但內(nèi)含風(fēng)電的電網(wǎng)電壓靜態(tài)分析方法的研究屬于起步不久，雖然有了一些文章發(fā)表，但是目前困擾風(fēng)電并網(wǎng)電壓靜態(tài)分析方法的最主要難題是風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)系統(tǒng)如何建模問題尚且沒有解決。在電壓穩(wěn)定靜態(tài)分析方法中風(fēng)電場(chǎng)如何建模將是目前研究學(xué)者最值得思考和研究的問題之一。這也是本課題將要進(jìn)行研究的主要問題之一。

2.2.2 動(dòng)態(tài)分析方法應(yīng)用現(xiàn)狀。動(dòng)態(tài)數(shù)值仿真分析方法是目前工程上較為普遍使用的方法，其仿真結(jié)果的可信度主要取決于所構(gòu)造模型的正確性。目前有關(guān)風(fēng)電機(jī)組和風(fēng)電場(chǎng)的動(dòng)態(tài)建模已經(jīng)開展了大量的研究工作。本部分將主要介紹目前國內(nèi)外關(guān)于風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)建模研究和大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)安全穩(wěn)定影響研究現(xiàn)狀。

（1）風(fēng)力發(fā)電機(jī)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)建模研究現(xiàn)狀。在研究電壓跌落對(duì)雙饋風(fēng)機(jī)影響時(shí)，需要建立雙饋風(fēng)機(jī)定子電壓跌落情況下的暫態(tài)數(shù)學(xué)模型。在電網(wǎng)電壓跌落情況下雙饋風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子電路通常被Crowbar電路短路或串聯(lián)一個(gè)小阻值的電阻，因此利用電路的疊加原理對(duì)雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子短路情況下定子電壓跌落的情況進(jìn)行分析，可以得到電網(wǎng)電壓跌落情況下雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)系統(tǒng)暫態(tài)電流的表達(dá)式。

（2）風(fēng)電場(chǎng)數(shù)學(xué)建模在電網(wǎng)穩(wěn)定性影響研究中應(yīng)用情況。風(fēng)電發(fā)電的并網(wǎng)運(yùn)行已經(jīng)成為電力系統(tǒng)電源的重要組成部分，由于風(fēng)力發(fā)電對(duì)風(fēng)速的依賴性，而自然界的風(fēng)速有其固有的隨機(jī)性，因此風(fēng)電的間歇性和風(fēng)速的擾動(dòng)成為制約風(fēng)電并網(wǎng)的重要因素之一。從風(fēng)電場(chǎng)的規(guī)劃到并網(wǎng)之后的運(yùn)行全過程中，對(duì)其并網(wǎng)之后對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性的影響必須進(jìn)行深入細(xì)致的研究與分析。

2.3 風(fēng)電并網(wǎng)電壓穩(wěn)定研究發(fā)展趨勢(shì)

通過對(duì)目前電壓穩(wěn)定分析方法發(fā)展現(xiàn)狀及風(fēng)電并網(wǎng)帶來的電壓穩(wěn)定問題的分析，總結(jié)有關(guān)風(fēng)電并網(wǎng)電壓穩(wěn)定研究有以下幾個(gè)發(fā)展趨勢(shì)：

（1）適用于電壓穩(wěn)定分析的風(fēng)電場(chǎng)等值模型的建立。目前電壓穩(wěn)定分析方法相對(duì)已經(jīng)較為成熟，然而在應(yīng)用在多風(fēng)電節(jié)點(diǎn)電網(wǎng)的分析之中時(shí)，缺少能夠應(yīng)用的風(fēng)電場(chǎng)等值模型，僅能將風(fēng)電場(chǎng)看作是“特殊PQ節(jié)點(diǎn)”處理，這顯然是不科學(xué)的。

（2）通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)驗(yàn)證或構(gòu)建風(fēng)電機(jī)組動(dòng)態(tài)仿真模型。目前風(fēng)電機(jī)組及風(fēng)電場(chǎng)動(dòng)態(tài)仿真技術(shù)已經(jīng)取得了一定的進(jìn)步，但是由于仿真模型準(zhǔn)確性的驗(yàn)證較為困難，所以目前為止尚且沒有學(xué)者們公認(rèn)的結(jié)論。

（3）靜態(tài)分析方法和動(dòng)態(tài)分析方法相結(jié)合的電壓穩(wěn)定綜合分析方法研究。目前電壓穩(wěn)定靜態(tài)分析方法和動(dòng)態(tài)分析方法如前所述均有其優(yōu)缺點(diǎn)，并且各有所長。

（4）提高大規(guī)模風(fēng)電接入點(diǎn)電壓穩(wěn)定水平的技術(shù)措施研究。

3 技術(shù)路線

3.1 風(fēng)電場(chǎng)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行無功電壓模型研究

目前，在對(duì)風(fēng)電并網(wǎng)相關(guān)問題進(jìn)行仿真分析時(shí)，對(duì)風(fēng)電場(chǎng)基本是以負(fù)荷模型進(jìn)行替代，仿真結(jié)果必然存在較大誤差。因此，對(duì)包含風(fēng)電場(chǎng)的電力系統(tǒng)進(jìn)行電壓穩(wěn)定性分析的首要問題是對(duì)風(fēng)電機(jī)組或風(fēng)電場(chǎng)進(jìn)行可靠有效的建模。

3.2 內(nèi)含多風(fēng)電節(jié)點(diǎn)的地區(qū)電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性研究

3.2.1 電壓失穩(wěn)狀態(tài)空間的建立方法研究。對(duì)于電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和參數(shù)（線路參數(shù)、主變參數(shù)、發(fā)電機(jī)參數(shù)、負(fù)荷模型參數(shù)等）固定的電網(wǎng)，能夠?qū)е缕潆妷鹤兓囊蛩睾芏?，具體包括：節(jié)點(diǎn)有功變化、節(jié)點(diǎn)無功變化、線路故障、母線故障、主變故障、發(fā)電機(jī)跳閘等。本研究在組合電壓失穩(wěn)狀態(tài)空間時(shí)，以對(duì)節(jié)點(diǎn)電壓影響靈敏度較大的風(fēng)電場(chǎng)優(yōu)先組合。本論文下一步研究主要集中在電網(wǎng)嚴(yán)重故障與風(fēng)電場(chǎng)有功變化之間如何進(jìn)行狀態(tài)空間構(gòu)建問題開展研究。

3.2.2 電壓失穩(wěn)狀態(tài)空間下的電壓軌跡追蹤研究

（1）基本思想。建立電壓失穩(wěn)狀態(tài)空間后，根據(jù)失穩(wěn)因素的排列依次對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行擾動(dòng)仿真，根據(jù)軌跡分岔理論求取軌跡的鞍結(jié)分岔點(diǎn)，應(yīng)用初始狀態(tài)至鞍結(jié)分岔點(diǎn)的變化軌跡求取電壓穩(wěn)定裕度。

（2）一種新的軌跡追蹤方法。假定狀態(tài)空間下的節(jié)點(diǎn)靜態(tài)電壓穩(wěn)定數(shù)學(xué)模型為式（1）：

（1）

上式中，f1、f2為依次的電網(wǎng)擾動(dòng)，根據(jù)電壓穩(wěn)定靜態(tài)模型得出的靜態(tài)電壓仿真曲線如圖1所示。

圖1中，狀態(tài)1曲線對(duì)應(yīng)數(shù)學(xué)模型g（y）=g（VT，？茲T），狀態(tài)2曲線對(duì)應(yīng)數(shù)學(xué)模型g（y）=g（VT，？茲T，f1），狀態(tài)3曲線對(duì)應(yīng)數(shù)學(xué)模型g（y）=g（VT，？茲T，f1，f2）。從失穩(wěn)因素集合構(gòu)成上看，每一個(gè)擾動(dòng)都將惡化電網(wǎng)電壓穩(wěn)定水平。

從圖1追蹤曲線上看，對(duì)于狀態(tài)1，電壓失穩(wěn)臨界點(diǎn)并不是曲線本身的鞍結(jié)分岔點(diǎn)，而是點(diǎn)A，原因是點(diǎn)A右側(cè)的運(yùn)行狀態(tài)中只要發(fā)生f1擾動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)立即轉(zhuǎn)換為狀態(tài)2，此時(shí)系統(tǒng)已經(jīng)處于失穩(wěn)狀態(tài)；同理狀態(tài)2的電壓失穩(wěn)臨界點(diǎn)將是點(diǎn)B。

本論文將根據(jù)上述軌跡追蹤方法，提出新的電壓穩(wěn)定裕度指標(biāo)，并在實(shí)際系統(tǒng)驗(yàn)證穩(wěn)定裕度指標(biāo)的有效性。

3.2.3 基于分岔理論的含風(fēng)電場(chǎng)電力系統(tǒng)電何榷ㄑ芯俊N實(shí)現(xiàn)電壓穩(wěn)定指標(biāo)的在線求取，本研究將應(yīng)用分岔理論針對(duì)含風(fēng)電場(chǎng)的電力系統(tǒng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定分析方法進(jìn)行研究。

當(dāng)電力系統(tǒng)負(fù)荷水平及發(fā)電機(jī)輸出功率確定時(shí)，常規(guī)潮流方程可表示為（2）。

（2）

定義向量y=[V，？茲]T，其中VT和？茲T分別表示系統(tǒng)電壓幅值列向量和相角列向量；定義P和Q分別為式（2）等號(hào)左側(cè)Pgi-PLi和Qgi-QLi構(gòu)成的向量；Pe（y）、Qe（y）分別為等號(hào)右側(cè)對(duì)應(yīng)的向量，則潮流方程可描述為式（3）。

（3）

以建模風(fēng)電場(chǎng)有功Pw為控制參數(shù)，建模風(fēng)電場(chǎng)無功Q分兩種方式考慮：一是按構(gòu)建的靜態(tài)P-Q-V模型考慮；二是按照有功功率變化過程無功功率恒定不變考慮。于是含控制參數(shù)的風(fēng)電系統(tǒng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定分析數(shù)學(xué)模型為式（4）。

g（y）=g（VT，？茲T，Pw） （4）

仿真曲線如圖2所示。

當(dāng)建模風(fēng)電場(chǎng)的注入有功功率Pw=0.57pu時(shí)，系統(tǒng)發(fā)生鞍結(jié)分岔，而采用無功恒定模型靜態(tài)電壓穩(wěn)定水平明顯要高，這也進(jìn)一步說明風(fēng)電場(chǎng)模型的選取將直接影響電壓穩(wěn)定的分析結(jié)果。

由于實(shí)際電力系統(tǒng)中，發(fā)生變化的控制參數(shù)不僅僅有一個(gè)，往往在一個(gè)參數(shù)變化過程中同時(shí)伴隨著其他參數(shù)變化，例如：風(fēng)電場(chǎng)有功變化過程中發(fā)生臨近線路跳閘、變電所電容器投切、機(jī)組跳閘等，這即會(huì)改變網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，同時(shí)改變了發(fā)供電的平衡，進(jìn)而影響了電壓變化軌跡的特性。

本論文將基于上述研究基礎(chǔ)上進(jìn)一步研究多參數(shù)變化的系統(tǒng)鞍結(jié)點(diǎn)分岔特性，總結(jié)其變化規(guī)律，提出一種新的應(yīng)對(duì)多參數(shù)變化的電壓穩(wěn)定分岔點(diǎn)分析方法。

參考文獻(xiàn)

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篇7

在本屆與模擬技術(shù)相關(guān)的領(lǐng)域中，值得關(guān)注的是支持軟件無線電設(shè)備及多模接收設(shè)備的模擬濾波器技術(shù)、數(shù)字校正技術(shù)，以及性能接近晶體振蕩器的CMOS LC振蕩器。

最近幾年，面向軟件無線電以及認(rèn)知無線電的研發(fā)工作變得活躍起來。為了實(shí)現(xiàn)這兩種技術(shù)，可在寬頻帶中利用的RF收發(fā)器技術(shù)以及可重新配置的模擬基帶電路技術(shù)是必不可少的。

NEC支持軟件無線電設(shè)備的離散時(shí)間型低通濾波器采用Duty-cycle調(diào)制方式可變電壓／電流元器件(跨導(dǎo)器)，實(shí)現(xiàn)了從400kHz一30MHz的可變帶寬[3.1]。

PLL及振蕩器在高性能和新工藝方面也有進(jìn)展。加州大學(xué)圣地亞哥分校等的N分頻PLL，帶寬擴(kuò)展到975kHz，并利用量化噪聲適應(yīng)性消除電路改善了相位噪聲[19.2]。

另外，電源芯片則是在改善調(diào)節(jié)器的功率、效率以及提高速度、擴(kuò)展帶寬和降低電壓方面取得了進(jìn)展。美國亞利桑那州大學(xué)了供高效率功放使用的調(diào)節(jié)器，同時(shí)采用了AB類放大器和開關(guān)調(diào)節(jié)器[24.8]。

(夏普公司電子器件開發(fā)本部　藤本義久)

數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器：實(shí)現(xiàn)了24GSPS和0.2V驅(qū)動(dòng)所有指標(biāo)的記錄都被刷新

ADC／DAC等數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器領(lǐng)域都在采用更先進(jìn)的工藝，并不斷降低電壓。入選本屆ISSCC的論文中有超過50％的論文采用了130nm以下的工藝，而采用65nm工藝的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的論文數(shù)量占到了全部論文的25％。

在工藝發(fā)展的帶動(dòng)下，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的功耗在逐漸降低，品質(zhì)因數(shù)也在不斷改善。以前，衡量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器性能的指標(biāo)是速度、精度以及功耗。但最近，品質(zhì)因數(shù)與驅(qū)動(dòng)電壓也和速度一起成為必需的評(píng)價(jià)指標(biāo)。其原因在于，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器在便攜式設(shè)備應(yīng)用中的重要性正在增加。在本屆會(huì)議上，這三個(gè)指標(biāo)均有所突破。

加拿大Nortel公司了速度最快的CMOS電路，采樣速率高達(dá)24GSPS[30.3]。該CMOS芯片采用90nm CMOS工藝制造，集成了160個(gè)通道的6位精度SAR型ADC，令其交替工作。從而實(shí)現(xiàn)了極高的采樣速率。

荷蘭特文特大學(xué)的ADC的品質(zhì)因數(shù)達(dá)到4.4fJ[12.4]，這一數(shù)值僅相當(dāng)于以往的1/10。獲得這一指標(biāo)的原因是，該產(chǎn)品采用了對(duì)電容電壓進(jìn)行分階段控制的技術(shù)。

在低電壓驅(qū)動(dòng)方面，麻省理工學(xué)院了利用0.2V電壓驅(qū)動(dòng)的Flash ADC[30.8]，并為此新開發(fā)了可利用亞閾值區(qū)電壓工作的技術(shù)。

(富士通研究所系統(tǒng)芯片電路開發(fā)研究所　冪本三六)

RF：基于CHOS工藝的毫米波PATHz高頻應(yīng)用進(jìn)入視野

與ISSCC 2007一樣，本屆會(huì)議上也陸續(xù)了許多基于CMOS工藝的毫米波電路。以前，面向60GHz或77GHz頻段的芯片是以化合物半導(dǎo)體為主，但在2006年出現(xiàn)了基于SiGe工藝的芯片，到2007年又有基于CMOS工藝的接收器。在本屆IS SCc上，終于也見到了采用CMOS工藝集成PA的毫米波芯片。于是，全部采用CMOS工藝的毫米波收發(fā)器開始具有現(xiàn)實(shí)意義。

NEC了面向60GHz頻段的收發(fā)器[31.1]。發(fā)射電路中集成有I/Q調(diào)制器、DA(驅(qū)動(dòng)放大器)、VGA(可變?cè)鲆娣糯笃?和PA(功率放大器)。接收電路中集成有LNA(低噪聲放大器)、VGA、驅(qū)動(dòng)放大器和I/Q解調(diào)器。PA的輸出功率達(dá)到8.4dBm，增益也高達(dá)10.3dB。

在頻率更高的接收器中，集成度也在不斷提高。加拿大多倫多大學(xué)和意法半導(dǎo)體共同了95GHz接收器[9.1]。該接收器采用65nmCMOS工藝，不僅集成了LNA、混頻器和IF放大器，而且集成了VCO和分頻器。工作頻率高達(dá)76GHz~95GHz，轉(zhuǎn)換增益為12.5dB，噪聲系數(shù)為7dB，VCO的相位噪聲是-95dBc/Hz(1MHz偏置)。該接收器的工作溫度甚至可以達(dá)到100℃。

基本電路的工作頻率也有顯著提高，超出毫米波而應(yīng)用到THz級(jí)頻率的CMOS技術(shù)也已經(jīng)出現(xiàn)。美國佛羅里達(dá)州大學(xué)的410GHz推一推振蕩器采用了45nm CMOS工藝[26.1]。由于其頻率太高，常規(guī)的探頭難以測(cè)量，因此芯片上還裝備了用于測(cè)量的天線。

(松下電器產(chǎn)業(yè)公司半導(dǎo)體器件研究中心　酒井啟之)

無線通信：UWB、手機(jī)和WLAN都在向更高的集成度發(fā)展

無線通信領(lǐng)域由“UWB相關(guān)技術(shù)”、“手機(jī)收發(fā)器”和“WLAN/WPAN(無線個(gè)人局域網(wǎng))收發(fā)器”等三個(gè)專題會(huì)議構(gòu)成。

在UWB相關(guān)技術(shù)的專題中最值得注意的論文是Alereon公司的UWB收發(fā)器[6.4]。而在手機(jī)收發(fā)器方面，ADI公司無需SAW濾波器的收發(fā)器對(duì)于今后的技術(shù)發(fā)展很有參考價(jià)值[10.2]。

WLAN方面，Atheros通信公司的2×2 MIMO SoC的論文頗為引人矚目，這款SoC支持IEEE802.11n標(biāo)準(zhǔn)[20.2]。802.11n標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的高成本問題此前一直難以解決，但Atheros公司的這款SoC面積很小，很可能會(huì)獲得相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。該領(lǐng)域與數(shù)字SoC一樣，采用先進(jìn)工藝以提高集成度、進(jìn)而降低電壓的競(jìng)爭非常激烈。2005年，支持IEEE 802.11b標(biāo)準(zhǔn)的SoC已經(jīng)達(dá)到很高的水平；其后，2006年了支持IEEE 802.11a/b/g標(biāo)準(zhǔn)的SoC;2007年支持2×2MIMO的無線模擬單元；2008年又了2×2MIMO的SoC，集成度每年都有所提高。

(東芝公司半導(dǎo)體研究開發(fā)中心　濱田基嗣)

有線通信：利用現(xiàn)有的傳輸線路向更高速度和更長距離發(fā)展利用DSP的補(bǔ)償超越以往極限

在該領(lǐng)域中引人注目的是數(shù)字加速技術(shù)，即將輸入到接收器的信號(hào)利用ADC采樣之后再使用DSP等進(jìn)行處理。當(dāng)利用已經(jīng)鋪設(shè)的現(xiàn)有傳輸線路進(jìn)行10Gbps的高速通信時(shí)，到達(dá)接收器的信號(hào)有可能會(huì)惡化，甚至不能保持發(fā)送時(shí)的原始信號(hào)狀態(tài)。在本屆會(huì)議上，首次了能夠自適應(yīng)地恢復(fù)信號(hào)并符合IEEE各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)。

美國ClariPhy通信公司的收發(fā)器將使用300m多模光纖的數(shù)據(jù)傳輸速率從2.5 Gbps提高到了10Gbps[11.7]。這種收發(fā)器利用CMOS工藝將支持10Gbps的ADC和DSP集成在了一塊芯片上。美國Teranetics公司的收發(fā)器則將利用10Gbps雙絞線的通信距離從35m延伸到100m[5.5]。NTT公司的時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)電路可以兼顧到兩個(gè)方面：它能夠瞬時(shí)且同步地響應(yīng)脈沖串信 號(hào)輸入的第1位信號(hào)，也能夠容許160位的連續(xù)無翻轉(zhuǎn)信號(hào)[11.4]。該恢復(fù)電路是利用∑型DAC來提高頻率精度而實(shí)現(xiàn)的。

(NTT公司微系統(tǒng)集成研究所　大友佑輔)

高性能數(shù)字電路：工藝發(fā)展出現(xiàn)新挑戰(zhàn)芯片面臨功耗及特性不一致等問題

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)仍在遵循著摩爾定律不斷發(fā)展。在高性能數(shù)字電路領(lǐng)域，隨著工藝的繼續(xù)發(fā)展，出現(xiàn)了復(fù)雜度和集成度更高的處理器。在本屆ISSCC上，各公司及機(jī)構(gòu)針對(duì)高集成度芯片暴露出的問題提出了自己的技術(shù)方案。這些挑戰(zhàn)包括不斷增加的功耗，處理性能達(dá)到極限，工藝、電壓及溫度的不一致性等。

英特爾公司了4核Itanium處理器。這款處理器可以使用低達(dá)0.7V的電壓工作，從而減低了功耗。而且，為了提高可靠性，處理器的鎖存電路中采取了減小軟誤差率的措施[4.6和4.7]。在處理器的多內(nèi)核及多線程的發(fā)展過程中，Sun微系統(tǒng)公司也注意到應(yīng)該提高單線程的性能。該公司的SPARC處理器在進(jìn)一步發(fā)展亂序執(zhí)行能力以提高單線程性能的同時(shí)，總共可以并行執(zhí)行32個(gè)線程[4.1和4.2]。對(duì)于芯片的工藝、電壓及溫度的不一致性等問題，美國密歇根州大學(xué)了一種可自行修正延遲誤差的技術(shù)――Razor II[22.1]，可以動(dòng)態(tài)地自動(dòng)調(diào)節(jié)電壓及頻率。

(日立制作所信息／通信部門　丹場(chǎng)展雄)

低功耗數(shù)字電路：在降低功耗方面竭盡全力便攜式設(shè)備在性能方面又有突破

在低功耗數(shù)字電路領(lǐng)域引人注目的論文之一是英特爾公司的低功耗x86處理器[13.1]。采用45nmCMOS工藝和簡單的2-issue順序流水線，實(shí)現(xiàn)了2GHz的工作頻率和低于2W的功耗，比以往的x86處理器的功耗小一個(gè)數(shù)量級(jí)。此外，TI公司了用于手機(jī)的單芯片，采用了45nmCMOS工藝。

瑞薩科技等6家公司了用于手機(jī)的第3代單芯片產(chǎn)品，將基帶處理器和應(yīng)用處理器集成在一起[13.3]。該芯片將基于21個(gè)電壓域的電源關(guān)斷功能和部分時(shí)鐘激活功能組合起來，進(jìn)一步降低了功耗。同時(shí)，芯片中集成的存儲(chǔ)器管理單元可以讓用于媒體處理的IP核共享虛擬存儲(chǔ)器空間，并通過有效利用外部存儲(chǔ)器等措施實(shí)現(xiàn)了更高的性能。

索尼公司的圖像處理器讓人們感覺到便攜設(shè)備的畫面質(zhì)量正在不斷提高，并且圖像識(shí)別技術(shù)將得到靈活的應(yīng)用[16.4]，現(xiàn)在已經(jīng)有可能在便攜設(shè)備中采用H.264標(biāo)準(zhǔn)對(duì)HDTV信號(hào)進(jìn)行編／解碼處理。這款圖像處理器具有512GOPS的運(yùn)算性能，每秒鐘能處理60幅分辨率為1920×1080的圖像。在不斷提高分辨率的發(fā)展方向之后，這款處理器可能會(huì)引領(lǐng)新的潮流：通過圖像處理提高畫面質(zhì)量、并靈活應(yīng)用圖像識(shí)別和圖像檢索技術(shù)。

(日立制作所中央研究所　荒川文男)

存儲(chǔ)器領(lǐng)域：大容量、低成本、高速率、非易失新技術(shù)相繼問世

在NAND閃存方面，43nm-60nm、16Gb容量、3位，單元、34MHz(4值)／100MHz(2值)的擦寫速度等技術(shù)相繼推出。引人注目的未來技術(shù)是三星電子公司的45nm單元疊層型4Gb NAND閃存[28.3]。

SRAM方面，英特爾公司的45nm嵌入式SRAM首次采用了高k材料／金屬柵[21.1]。包括這一款在內(nèi)的4篇有關(guān)45nm SRAM的論文都了降低功耗、解決不一致性等的技術(shù)。

DRAM則在不斷提高速度。嵌入式DRAM方面，中國臺(tái)灣地區(qū)的TSMC利用65nm Bulk CMOS工藝實(shí)現(xiàn)了500MHz的工作頻率，并集成人SOI中。包括這一款在內(nèi)，總共有4篇關(guān)于65nm嵌入式DRAM的。三星電子公司了業(yè)界第一款支持GDDR5標(biāo)準(zhǔn)的圖形DRAM，實(shí)現(xiàn)了每引腳6Gbps的數(shù)據(jù)傳輸速率[14.5]。

(瑞薩科技公司　日高秀人)

攝像器件／醫(yī)療／顯示器／HEHS／傳感器：像素間距不到Iμm的攝像器件適于埋置在人體內(nèi)的放大器

美國斯坦福大學(xué)的攝像器件的像素間距極為窄小，只有0.7μm[2.3]。以往的產(chǎn)品中，最小的像素間距是1.2μm。新器件的間距比以前窄了40％。這款攝像器件在光電轉(zhuǎn)換和信號(hào)電荷的傳輸中使用了幀傳輸CCD。但其信號(hào)的讀取方法和CMOS傳感器類似，并采用CMOS工藝制造。

斯坦福大學(xué)在芯片上陣列配置了166×76個(gè)16×16的光電二極管(像素群)。包括不直接參與圖像生成的像素在內(nèi)，總像素?cái)?shù)達(dá)323萬。該大學(xué)將這樣的配置叫做多孔徑(Multi-aperture)。該款攝像器件應(yīng)用了立體照相機(jī)的原理，可獲得所拍攝景物的縱深信息，并生成三維的圖像。

在東芝公司的CMOS傳感器中，除了RGB三原色之外，又增添了W(白色)[2.5]。當(dāng)所拍攝景物的照度很低時(shí)，可以提高畫面質(zhì)量。這款CMOS傳感器可以生成16個(gè)像素的全彩圖像，包括2個(gè)R像素、4個(gè)G像素、2個(gè)B像素以及8個(gè)W像素。而且，在曝光過程中可以把信號(hào)電荷從光電二極管排出，以避免出現(xiàn)白噪聲。因此，動(dòng)態(tài)范圍得到了擴(kuò)展，可達(dá)14位灰階。

在醫(yī)療領(lǐng)域，美國Medtronic公司和MIT的放大器適用于檢測(cè)由于腦部病變而引起的神經(jīng)細(xì)胞的微弱信號(hào)[8.1]。其特點(diǎn)是放大時(shí)的噪聲及功耗都很低，能夠應(yīng)用于便攜式設(shè)備及可埋置在人體內(nèi)的設(shè)備中。

(索尼公司半導(dǎo)體亨業(yè)集團(tuán)　角博文)

未來技術(shù)：仿生電子，保健護(hù)理領(lǐng)域盛況空前近距離通信技術(shù)向高性能，多樣化發(fā)展

在本屆會(huì)議上，未來技術(shù)領(lǐng)域面向仿生／保健護(hù)理等相關(guān)領(lǐng)域提出了新的電路技術(shù)以及應(yīng)用方案。具體來說，包括生物信息的監(jiān)視技術(shù)以及可埋置于人體內(nèi)的芯片等。

日立制作所了關(guān)于實(shí)現(xiàn)人類生命活動(dòng)可視化的技術(shù)[7.1]。該技術(shù)可以利用徽章型(體積為30cm3)的無線傳感器模塊連續(xù)監(jiān)視體溫4個(gè)月。產(chǎn)品的電池壽命是3年?？梢哉f，面向仿生／保健護(hù)理領(lǐng)域，這項(xiàng)成果顯示出電子技術(shù)新的應(yīng)用可能性。

此外，值得注意的領(lǐng)域是近距離通信技術(shù)，包括芯片與芯片之間的通信技術(shù)、人體局域網(wǎng)(BAN，body area network)以及RFID等技術(shù)。在上一屆會(huì)議上這些領(lǐng)域都曾經(jīng)受到關(guān)注，而在這一屆越發(fā)突出了高性能化和多樣化的進(jìn)展。

從2004年以來，日本慶應(yīng)義塾大學(xué)和東京大學(xué)的小組連續(xù)了采用電感耦合方式的芯片間通信技術(shù)。在本屆會(huì)議上，他們了采用異步方式的技術(shù)，同以前相比，通信速度提高了11倍[15.7]。利用和電容耦合方式相當(dāng)?shù)耐ㄐ潘俣?11Gbps)，可以實(shí)現(xiàn)5倍于電容耦合方式的通信距離。

篇8

論文關(guān)鍵詞：移相控制,脈寬調(diào)制,軟開關(guān)變換器

引言

隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，功率變換器(PowerConverters)在開關(guān)電源、電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制、高頻感應(yīng)加熱、焊接電源、電網(wǎng)的無功補(bǔ)償和諧波治理等眾多領(lǐng)域得到日益廣泛的應(yīng)用。為了實(shí)現(xiàn)功率變換器裝置的高性能、高效率、高可靠性、減小體積和重量，必須實(shí)現(xiàn)功率變換器中開關(guān)管的軟開關(guān)(SoftSwitching)。軟開關(guān)變換技術(shù)是近年來電力電子學(xué)領(lǐng)域中的熱門話題，軟開關(guān)理論的深入研究及軟開關(guān)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使電力電子變換器的設(shè)計(jì)出現(xiàn)了革命性的變化。

1軟開關(guān)的定義

所謂的“軟開關(guān)”是與“硬開關(guān)”對(duì)應(yīng)的，凡用控制的方法使電子開關(guān)在其兩端的電壓為零時(shí)導(dǎo)通電流，或使流過電子開關(guān)的電流為零時(shí)關(guān)斷，則此開關(guān)稱為軟開關(guān)。它能克服傳統(tǒng)的硬開關(guān)的開關(guān)損耗，理想的軟開關(guān)的開關(guān)損耗為零，從而可提高功率變換器的傳輸效率。

最理想的軟開關(guān)開通過程是零電壓開通，即：電壓先降到零，然后，電流再緩慢上升到通態(tài)值，在這個(gè)過程中，開通損耗幾乎為零，而且開通器件上的電壓在開通時(shí)下降為零，器件的結(jié)電容上的電壓也為零，不存在容性開通的問題，此意味著二極管已經(jīng)截至，其反向恢復(fù)過程結(jié)束，故也不存在二極管的反響恢復(fù)問題；與之相對(duì)應(yīng)的是軟開關(guān)關(guān)斷過程（零電流關(guān)斷）：電流先降到零，然后，電壓再緩慢上升到斷態(tài)值，在這個(gè)過程中，關(guān)斷損耗幾乎為零，而且關(guān)斷器件上的電流在關(guān)斷時(shí)下降為零，線路中的電感上的電流也相應(yīng)為零，因此不存在感性關(guān)斷的過程。

上述開關(guān)過程對(duì)應(yīng)的波形如圖1所示，圖中還畫出了硬開關(guān)的工作波形，以示對(duì)比。

軟開關(guān)

硬開關(guān)

篇9

關(guān)鍵詞：變壓器，變比測(cè)試，安全性

 

變壓比測(cè)試試驗(yàn)是電力變壓器交接試驗(yàn)中的一個(gè)必做項(xiàng)目，測(cè)量變比的目的是：1、檢查變壓比是否與銘牌相符，以保證達(dá)到要求的電壓變換；2、檢驗(yàn)電壓分接開關(guān)的狀況；3、檢查變壓器繞組匝數(shù)比的正確性；4、變壓器發(fā)生故障后，常用測(cè)量變比來檢查變壓器是否存在匝間短路；5、提供變壓比的準(zhǔn)確程度，以判斷變壓器能否并列運(yùn)行。國標(biāo)GB1094－79規(guī)定：“電力變壓器的變壓比，除電壓在35kV以下且小于3的變壓器允許偏差為±1%外，其它所有變壓器(額定分接)允許偏差為±0.5%。”對(duì)變壓器變比的測(cè)試，我所在班組一般采用單相雙電壓表法。變壓器變壓比測(cè)試的單相法，是根據(jù)三相變壓器的不同連接組別，將200V單相電壓依次施加在高壓側(cè)的兩個(gè)端子上，同時(shí)測(cè)量低壓側(cè)對(duì)應(yīng)端子上的電壓，然后計(jì)算出變壓比。使用單相法試驗(yàn)的接線和計(jì)算方法如表1：

由于日常工作中較多接觸到的是10kV中小型配電變壓器，而且變壓器的類型不多，同時(shí)變壓器變壓比的變化也有限，所以，在實(shí)際工作中，本人根據(jù)這些數(shù)據(jù)制作了一份表格，見以上表2及表3。兩個(gè)表格是工作現(xiàn)場(chǎng)使用的簡化版，在擬制變壓器整體試驗(yàn)報(bào)告時(shí)，所使用的參數(shù)是已進(jìn)一步細(xì)分了的表格。表2是Y.yn0變壓器變比測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)照表； 表3：D.yn11變壓器變比測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)照表

把不同組別的變壓器及其相應(yīng)各個(gè)變壓比試驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納在一起，用測(cè)試數(shù)據(jù)與該表對(duì)比一下，只要低壓側(cè)測(cè)試電壓與相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)電壓相差不超過±0.03V，就可以知道測(cè)試結(jié)果是否正確。在變比測(cè)試工作中，我發(fā)現(xiàn)使用這種方法不但試驗(yàn)接線較麻煩、操作程序繁瑣，工作效率低(工作速度慢、操作人員多)，而且在對(duì)D.yn11型變壓器進(jìn)行測(cè)試時(shí)接線較容易出錯(cuò)和不安全。這是因?yàn)樵趯?duì)變壓器兩相施加試驗(yàn)電壓時(shí)，需要對(duì)相應(yīng)的端子進(jìn)行短接，如果不小心接錯(cuò)了線，就很容易造成短路，損壞設(shè)備，所以有必要對(duì)這種測(cè)試方法進(jìn)行改進(jìn)。經(jīng)過分析，如果不考慮試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析處理和打印功能的話，利用現(xiàn)成的設(shè)備和技術(shù)，使用較少的資金對(duì)現(xiàn)有的設(shè)備進(jìn)行實(shí)用性改造，完全可以使測(cè)試工作的效率和安全性達(dá)到使用專用儀器的水平。因此，我以此為課題：探索如何充分利用現(xiàn)有的試驗(yàn)設(shè)備和用較少的資金，來提高變壓器變壓比測(cè)試工作的效率與安全性。

在日常工作中，進(jìn)行這項(xiàng)工作需要3個(gè)試驗(yàn)員，具體的任務(wù)分配是：1個(gè)人負(fù)責(zé)加試驗(yàn)電壓及記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)，2個(gè)人分別站在被試變壓器的高、低壓側(cè)更換試驗(yàn)接線(換相和更換分接開關(guān))以及在施加電壓時(shí)作監(jiān)護(hù)人。我把變壓器變比試驗(yàn)工作的操作程序進(jìn)行了分解(其中的步驟1稱為變壓器極性測(cè)試)，對(duì)每一項(xiàng)步驟進(jìn)行詳細(xì)地分析，具體試驗(yàn)工作的流程如下步驟：步驟1是確定被試變壓器的接線組別；步驟2是根據(jù)變壓器的接線組別連接試驗(yàn)設(shè)備；步驟3是檢查試驗(yàn)接線，確認(rèn)正確無誤后，把電壓調(diào)升至要求值，記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)。當(dāng)數(shù)據(jù)符合到試驗(yàn)要求，進(jìn)行換相、換檔工作，直至所有相位、檔位全部測(cè)試完畢；步驟4是解除試驗(yàn)接線，恢復(fù)變壓器至使用狀態(tài)，試驗(yàn)工作結(jié)束。經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析，2001年6―8月份，我班組一共對(duì)23臺(tái)配電變壓器進(jìn)行了交接試驗(yàn)，其中有3檔位的Y.yn0變壓器5臺(tái)，3檔位的D.yn11變壓器10臺(tái)。5檔的D.yn11變壓器8臺(tái)。試驗(yàn)過程中，步驟3占了變壓器變比試驗(yàn)的大部分時(shí)間，是造成變壓比測(cè)試效率低的主要原因。針對(duì)這一問題，對(duì)此進(jìn)行進(jìn)一步的分析發(fā)現(xiàn)：盡管3種變壓器的檔數(shù)不同、試驗(yàn)接線也不盡相同，但步驟3每檔換相的耗時(shí)是相近的―約為39秒，而在對(duì)D.yn11變壓器的試驗(yàn)接線中存在的短接線是導(dǎo)致工作不安全的因素。所以，要提高變壓器變壓比測(cè)試的工作效率與安全性，關(guān)鍵是要縮短換相時(shí)間和取消短接線，而采用三相變壓比測(cè)試法就可以達(dá)到這個(gè)目的。免費(fèi)論文。

根據(jù)三相變壓比測(cè)試法的要求，對(duì)此我設(shè)計(jì)了三個(gè)方案：方案一、購置有關(guān)變壓器變壓比測(cè)試的專用設(shè)備以替代現(xiàn)有的試驗(yàn)設(shè)備。方案分析：現(xiàn)在的變壓器變壓比測(cè)試專用設(shè)備采用了單片機(jī)技術(shù)，操作簡單，讀數(shù)方便，功能強(qiáng)大，但其價(jià)格昂貴――金迪科儀公司的變壓器變壓比測(cè)試儀售價(jià)3萬多元，而據(jù)反映，其實(shí)用效果并不理想。另一種測(cè)試設(shè)備――QJ35型變壓比電橋，其價(jià)格亦不菲，而且這種設(shè)備測(cè)量倍率窄，操作繁瑣。因此，這個(gè)方案不可取。方案二、以現(xiàn)有的三相調(diào)壓器為核心制作三相法測(cè)試操作箱：方案分析：這種方案的試驗(yàn)接線如圖1。采用這種方案試驗(yàn)時(shí)，對(duì)三相電源電壓的平衡性和穩(wěn)定性要求較高，但是一方面由于試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)一般是沒有三相電源的，要取得三相電源比較困難，即使能取到三相電源，但由于工地其他工作機(jī)械的影響使得電壓難以平衡和穩(wěn)定；另一方面，測(cè)試使用三相調(diào)壓器的重量達(dá)到20多公斤，體積為600×250×250mm3(其重量和體積與一瓶充滿了氣的液化石油罐差不多)，這對(duì)于我們每天都不斷更換工作場(chǎng)所的班組來說，它的塊頭也略嫌大了點(diǎn)，使用起來不方便。基于以上兩個(gè)原因，亦放棄了這個(gè)方案。免費(fèi)論文。方案三、應(yīng)用現(xiàn)代電力電子技術(shù)，制作以單進(jìn)三出(1AC－INPUT/3AC－OUTPUT)的交―交變頻電路為核心的三相法測(cè)試操作箱；方案分析：電力電子技術(shù)是一種電力變換技術(shù)，它使用功率半導(dǎo)體器件對(duì)電能進(jìn)行控制和變換――包括電壓、電流、頻率和波形等方面的變換，而市面大量銷售的變頻器具備了單相交流電源輸入、三相交流電源穩(wěn)定平衡輸出的能力，所以我設(shè)計(jì)了這個(gè)以單進(jìn)三出變頻器為核心的三相法測(cè)試操作箱。三相法測(cè)試操作箱的電氣原理如圖1

圖中的單進(jìn)三出變頻器采用是的是三菱公司FR－S520S－0.75K－CH型變頻器。它具有過流、過壓保護(hù)裝置和軟啟動(dòng)功能――開機(jī)后，按啟動(dòng)鍵，輸出電壓能在5秒內(nèi)從0V/0HZ上升到200V/50HZ，按關(guān)機(jī)鍵，在電壓可以5秒內(nèi)從00V/50HZ下降到0V/0HZ。由于采用了兩個(gè)多功能電壓轉(zhuǎn)換開關(guān)SA1和SA2，換相的工作可以在操作箱上帶電進(jìn)行，而不必?cái)嚅_電源和更改變壓器上試驗(yàn)接線的步驟，減少了重復(fù)的工作，提高了工作效率；由于采用三相測(cè)試法，所以在對(duì)D.yn11型變壓器測(cè)試時(shí)就不必使用接線，而且操作箱提供了完善的防止在工作中誤觸電的裝置和信號(hào)，提高了換相和換檔工作的安全性。根據(jù)在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)800kVA變壓器變壓比測(cè)試的數(shù)據(jù)，對(duì)變壓器變高壓施加200V電壓時(shí)，試驗(yàn)回路中的電流只有76mA，設(shè)COSφ為1，則使用三相法所需要的功率為200×0.076×1.732×1=26.3W。消耗的功率之所以這么小，是因?yàn)檫@相當(dāng)于用2%的額定電壓對(duì)變壓器做空載試驗(yàn)，這個(gè)電流是變壓器的勵(lì)磁電流。在工作中接觸的配電變壓器的容量一般不超過2500kVA，而變壓器的勵(lì)磁電流的大小與變壓器的容量并不是等倍數(shù)增長的。因?yàn)?6.3×2500/800=82.2W，所以，估計(jì)用100W功率的變頻器已能基本滿足進(jìn)行三相測(cè)試工作的需要；考慮到變頻器的容量應(yīng)為負(fù)載的五倍時(shí)，輸出的三相電壓波形才會(huì)最接近正弦波，因此，把變頻器的容量定為不小于500W。制作這種操作箱是不存在什么技術(shù)困難的，所花費(fèi)的人力和時(shí)間也不多。因此，我決定采用這個(gè)方案并順利地制作出這個(gè)變壓比測(cè)試箱。2001年10月下旬開始，使用該變壓比測(cè)試箱對(duì)16臺(tái)配電變壓器進(jìn)行了變壓比測(cè)試工作，測(cè)試數(shù)據(jù)見統(tǒng)計(jì)表4。免費(fèi)論文。由上表可以看出，使用測(cè)試變比箱后，試驗(yàn)人數(shù)由3人減少至2人，而換檔工作所花費(fèi)的時(shí)間由原來的平均39秒下降至現(xiàn)在的22秒，而且在操作上更方便、更安全可靠，完全達(dá)到了預(yù)期的設(shè)備技術(shù)改造的目標(biāo)。

篇10

論文關(guān)鍵詞：PH檢測(cè)及控制系統(tǒng)的發(fā)展

 

PH工業(yè)在線檢測(cè)及控制系統(tǒng)應(yīng)用非常廣泛，如食品、制藥、化工、表面處理、水處理行業(yè)等，由于系統(tǒng)的檢測(cè)實(shí)時(shí)性、網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性及其操控性能都非常優(yōu)良，所以已被越來越多的行業(yè)所采用。萃取生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的PH檢測(cè)及控制有許多實(shí)際操作上的難點(diǎn)，諸如現(xiàn)場(chǎng)采集點(diǎn)比較多，操作及檢測(cè)不方便造成檢測(cè)失準(zhǔn)及壽命縮短等等。

選擇合適的電極，是整個(gè)系統(tǒng)中較為關(guān)鍵的因素，因?yàn)橐话愕腜H電極的探頭都是一種玻璃類膜狀物質(zhì)制成的，里面注入有參比溶液，工作時(shí)參比液從玻璃膜中滲出，有機(jī)酯類會(huì)堵塞探頭造成電極的損壞。

特征

萃取工藝目前PH檢測(cè)探現(xiàn)場(chǎng)采集點(diǎn)比較多，PH檢測(cè)不準(zhǔn)，操作復(fù)雜科技論文格式，其運(yùn)行不穩(wěn)定。筆者通過長期的實(shí)踐，將PH自動(dòng)控制系統(tǒng)不斷的改進(jìn)為：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，操作簡便，檢測(cè)質(zhì)量高，控制反應(yīng)快的一套系統(tǒng)。這里將我個(gè)人的一些方案和體會(huì)同大家一起分享一下，請(qǐng)大家多多指教。

方案

筆者通過不斷的摸索發(fā)現(xiàn)通過下述技術(shù)方案可以得以很大的改進(jìn)：

萃取工藝現(xiàn)場(chǎng)在線PH檢測(cè)及控制系統(tǒng)，萃取工藝現(xiàn)場(chǎng)在線PH檢測(cè)及控制系統(tǒng)，包括至少一個(gè)PH檢測(cè)器，以及與PH檢測(cè)器連接的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)包括主機(jī)、以及與主機(jī)連接有至少一個(gè)PH控制器。PH檢測(cè)器用以檢測(cè)待測(cè)物的PH離子濃度，測(cè)量變送器將信號(hào)轉(zhuǎn)化、傳遞回控制系統(tǒng)。PH控制器控制模擬量輸出，以此輸出模擬量控制PH值調(diào)節(jié)。

所述的PH檢測(cè)器包括測(cè)量變送器，且測(cè)量變送器與控制系統(tǒng)連接。

所述測(cè)量變送器連接有PH測(cè)量探頭，測(cè)量變送器通過測(cè)量電纜與PH測(cè)量探頭連接，PH測(cè)量探頭設(shè)置有PH電極。所述的PH電極為E+H電極。

所述的主機(jī)為PC機(jī)或者PLC控制器。

所述PC主機(jī)，PC主機(jī)連接有RS232主線， RS232主線連接有RS232轉(zhuǎn)RS485轉(zhuǎn)換模塊，RS232轉(zhuǎn)RS485轉(zhuǎn)換模塊連接到RS485主線。

PLC控制器直接與RS485主線連接。

所述的PH控制器主要包含模擬量控制模塊，模擬量控制模塊主要由CPU、以及模擬量輸出單元、以及擴(kuò)展I/O單元組成。模擬量輸出單元包括連接單元、設(shè)置輸出量程、模擬量輸出接線、以及梯形編程架構(gòu)的CPU。模擬量控制模塊通過RS485主線連接與主機(jī)連接。

模擬量控制模塊連接有電控球閥。

所述的電控球閥并聯(lián)有手動(dòng)球閥，且所述的電控球閥與反應(yīng)釜連接。

測(cè)量原理：PH值測(cè)量的PH值，用于度量單位的酸度或堿度的液體介質(zhì)，玻璃PH電極提供具有電化學(xué)的潛力，這種潛力取決于介質(zhì)的PH值論文格式。而這種潛力將生成的H 正離子通過外層膜的離子選擇性滲透。在一點(diǎn)形成一個(gè)具有潛力的電化學(xué)邊界層。以一個(gè)集成的Ag或AgCl參考系統(tǒng)作為參比電極。PH檢測(cè)器將相應(yīng)的PH值轉(zhuǎn)換為能斯特方程測(cè)量的電壓。

將PH測(cè)量探頭探伸到反應(yīng)釜中，PH電極將選擇性的滲透外層膜的離子，從而形成電化學(xué)邊界層，采用集成的Ag或AgCl參考系統(tǒng)作為參比電極。PH檢測(cè)器應(yīng)用能斯特方程測(cè)量出電壓科技論文格式，從而將電壓轉(zhuǎn)換為電壓數(shù)字信號(hào)。該電壓數(shù)字信號(hào)將被傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)進(jìn)行處理與應(yīng)用。

模擬量控制模塊內(nèi)置有根據(jù)能斯特方程編寫的編碼程序、以及模擬量輸出單元。編碼程序?qū)⒋娣庞谔菪尉幊碳軜?gòu)CPU中，模擬量輸出單元將輸入的數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量，模擬信號(hào)的輸出范圍如下所述，其中橫軸為十六進(jìn)制數(shù)；縱軸為模擬量。

如圖5所示，模擬量為：–10 到10 V 。

十六進(jìn)制數(shù)F448到0BB8對(duì)應(yīng)–10到10 V的電壓范圍，完整的輸出范圍是–11到11V。使用補(bǔ)碼來指示負(fù)電壓。

如圖6所示，模擬量為：0 到 10 V 。

十六進(jìn)制數(shù)0000到1770對(duì)應(yīng)0到10 V的電壓范圍，完整的輸出范圍是–0.5到10.5V。使用補(bǔ)碼來指示負(fù)電壓。

如圖7所示，模擬量為：1到 5 V 。

十六進(jìn)制數(shù)0000到1770對(duì)應(yīng)1到5 V的電壓范圍，完整的輸出范圍是0.8到5.2V。

如圖8所示，模擬量為：0 到20 mA 。

十六進(jìn)制數(shù)0000到1770對(duì)應(yīng)0到20mA的電流范圍，完整的輸出范圍是0到21mA。

如圖9所示，模擬量為：4到20 mA 。

十六進(jìn)制數(shù)0000到1770對(duì)應(yīng)4到20mA的電流范圍，完整的輸出范圍是3.2到20.8mA。

控制系統(tǒng)將根據(jù)電壓數(shù)字信號(hào)做出對(duì)應(yīng)的模擬量控制信號(hào)。模擬量控制信號(hào)通過模擬量控制模塊的輸出端輸出信號(hào)，輸出端輸出信號(hào)為預(yù)先設(shè)置好的配置參數(shù)，該輸出信號(hào)被傳遞到電控球閥，如果某站PH值偏離了設(shè)定點(diǎn)，則通過控制加藥的流量來調(diào)整PH值。流量通過控制加藥管路中電控球閥的開閉程度來進(jìn)行控制，可以使球閥開閉在任意位置。通過模擬量控制模塊來控制待測(cè)溶液的入料溶液的流量，以調(diào)整溶液的PH值。一般采用DA041作為模擬量控制模塊。

基于現(xiàn)場(chǎng)采集點(diǎn)多而分散的情況，系統(tǒng)采用分站采集，集中檢測(cè)與控制的方法，以利于現(xiàn)場(chǎng)管理與系統(tǒng)維護(hù)。

采集點(diǎn)向用戶提供工業(yè)控制中通用的RS485通訊接口。通訊協(xié)議采用MODBUS標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議，每個(gè)采集點(diǎn)的PH控制器可以作為從機(jī)與具有相同通訊接口并采用相同通訊協(xié)議的上位機(jī),如PLC控制器、PC機(jī)通訊，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)PH值的集中監(jiān)控，另外用戶也可以通過RS485主線連接數(shù)臺(tái)PH控制器作為從機(jī)。以實(shí)現(xiàn)PH控制器的多機(jī)聯(lián)動(dòng)。通過該通訊口可以連接遠(yuǎn)程控制鍵盤?？蓪?shí)現(xiàn)用戶對(duì)PH控制器的遠(yuǎn)程操作。

改進(jìn)后系統(tǒng)的MODBUS通訊協(xié)議支持兩種傳送方式:RTU方式和ASCII方式，用戶可以根據(jù)情況選擇其中的一種方式通訊。

筆者發(fā)現(xiàn)如果做如上改進(jìn)以后與現(xiàn)有技術(shù)相比科技論文格式，具有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，操作簡便，檢測(cè)質(zhì)量高，控制反應(yīng)快。

附圖說明

圖1為本發(fā)明控制系統(tǒng)示意圖。

圖2為本發(fā)明PH檢測(cè)多級(jí)連接示意圖。

圖3為本發(fā)明PH檢測(cè)單級(jí)連接示意圖。

圖4為本發(fā)明的PH檢測(cè)器示意圖。

附圖中標(biāo)記及相應(yīng)的零部件名稱：1、PH檢測(cè)器；2、反應(yīng)釜；3、有機(jī)相；4、水相；5、攪拌器；6、電控球閥；7、手動(dòng)球閥；8、水相出路；9、有機(jī)相進(jìn)路10測(cè)量變送器；11、測(cè)量電纜；12、PH電極；13、PH測(cè)量探頭；14、藥劑。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

實(shí)施例一

如圖1、2、3、4所示，萃取工藝現(xiàn)場(chǎng)在線PH檢測(cè)及控制系統(tǒng)，包括至少一個(gè)PH檢測(cè)器1，以及與PH檢測(cè)器1連接的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)包括主機(jī)、以及與主機(jī)的至少一個(gè)PH控制器。

所述的PH檢測(cè)器1包括測(cè)量變送器10，且測(cè)量變送器10與控制系統(tǒng)連接。

測(cè)量變送器10通過測(cè)量電纜11與PH測(cè)量探頭13連接，PH測(cè)量探頭13設(shè)置有PH電極12論文格式。

PH電極12為E+H電極。

如圖1所示，當(dāng)主機(jī)為PC機(jī)時(shí)，PC機(jī)連接的RS232主線， RS232主線連接RS232轉(zhuǎn)RS485轉(zhuǎn)換模塊， RS232轉(zhuǎn)RS485轉(zhuǎn)換模塊連接RS485主線。

PH控制器與連接RS485主線。

主機(jī)PC機(jī)與RS232主線連接后，信號(hào)通過RS232轉(zhuǎn)RS485轉(zhuǎn)換模塊聯(lián)通到RS485主線，其做出的應(yīng)答反應(yīng)傳遞到PH控制器。PH控制器內(nèi)包含模擬量控制模塊，模擬量控制模塊內(nèi)置有相應(yīng)的根據(jù)能斯特方程寫的編碼程序，其通訊方式為:RTU方式和ASCII方式，用戶可以根據(jù)情況選擇其中的一種方式通訊。

當(dāng)主機(jī)為PLC控制器時(shí)，主機(jī)直接連接到RS485主線進(jìn)行通信，以實(shí)現(xiàn)控制器的多機(jī)聯(lián)動(dòng)。

如圖2所示，PH檢測(cè)多級(jí)連接，反應(yīng)釜2中的有機(jī)相3與前一反應(yīng)釜2中的有機(jī)相3聯(lián)通，反應(yīng)釜2中的水相4與前一反應(yīng)釜2中的水相4聯(lián)通。

PH檢測(cè)器1的PH測(cè)量探頭13置于反應(yīng)釜2中，PH測(cè)量探頭13檢測(cè)反應(yīng)釜2中的離子粒度，將PH檢測(cè)信號(hào)通過測(cè)量電纜11以及測(cè)量變送器10發(fā)回控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)根據(jù)PH檢測(cè)信號(hào)做出相應(yīng)的應(yīng)答控制信號(hào)。應(yīng)答控制信號(hào)通過線路傳輸?shù)絇H控制器科技論文格式，PH控制器的模擬量控制模塊根據(jù)編碼程序做出應(yīng)答反應(yīng)。應(yīng)答反應(yīng)信號(hào)被傳遞到與模擬量控制模塊連接的電控球閥6，電控球閥6的開閉程度來進(jìn)行控制待測(cè)溶液的入料溶液的流量，以調(diào)整溶液的PH值。當(dāng)電控球閥6不啟用時(shí)，可以啟用手動(dòng)球閥7。測(cè)溶液的入料溶液入口可為圖2中所示的有機(jī)相進(jìn)路9，反應(yīng)釜2中內(nèi)置有有機(jī)相3和水相4以及攪拌器5，水相4聯(lián)通水相4出路8。

如圖3所示，PH檢測(cè)單級(jí)連接，反應(yīng)釜2單獨(dú)設(shè)置，之間不聯(lián)通。PH檢測(cè)器1的PH測(cè)量探頭13置于反應(yīng)釜2中，PH測(cè)量探頭13檢測(cè)反應(yīng)釜2中的離子粒度，將PH檢測(cè)信號(hào)通過測(cè)量電纜11以及測(cè)量變送器10發(fā)回控制系統(tǒng)。控制系統(tǒng)根據(jù)PH檢測(cè)信號(hào)做出相應(yīng)的應(yīng)答控制信號(hào)。應(yīng)答控制信號(hào)通過線路傳輸?shù)絇H控制器，PH控制器的模擬量控制模塊根據(jù)編碼程序做出應(yīng)答反應(yīng)。應(yīng)答反應(yīng)信號(hào)被傳遞到與模擬量控制模塊連接的電控球閥6，電控球閥6的開閉程度來進(jìn)行控制待測(cè)溶液的入料溶液的流量，以調(diào)整溶液的PH值。當(dāng)電控球閥6不啟用時(shí)，可以啟用手動(dòng)球閥7。測(cè)溶液的入料溶液可為藥劑14。