導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇高電壓技術論文，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

篇1

歐洲專家介紹了近海岸直流電網示范工程的研究結論，這項研究工作包括近海岸間歇性能源，直流電網經濟，控制保護等問題。兩個著名硬件設備開發商參與了該項目，完成用于測試控制技術開發的低功率模擬器，并證明保護算法可用于直流電網，開發出了基于電力電子和機械技術創新的直流斷路器；另有專家提出了利用有限的直流斷路器操作，設計具有故障清除能力直流網絡，模擬研究表明使用直流斷路器可迅速隔離直流側電網故障，即可在點對點的電纜方案中使換流器繼續支撐交流網絡。針對此問題，中國專家發言指出可采用全橋型子模塊拓撲結構來清除直流側故障，實現與電網換相換流器（LCC）相同的功能。德國專家提出了關于采用電壓源換流器（VSC）的交直流混合架空線運行的特殊要求，雖然混合運行可提高現有輸電通道的容量，但存在一系列挑戰，包括利用可控、有效的方式實現多終端的操作管理，交直流系統的耦合效應，直流電壓和電流匹配原則以及機械特性差異等。韓國專家提出了用于晶閘管換流閥的新型合成運行試驗回路，該回路可向測試對象施加試驗用交、直流電壓和電流脈沖，并配置了可在試驗前給電容充電的可控硅開關，以及為試驗回路中晶閘管門極提供觸發能量的獨立高頻電源。

1．2可再生能源的并網

美國專家提出了近海岸高壓直流輸電系統設計方案的可靠性分析方法，研究了平均失效時間和平均修復時間等可靠性指標，并結合概率（蒙特卡洛）技術來評估風速波動對風電場的影響，且評估不同的系統互聯、系統冗余以及使用直流斷路器與否等技術方案的能量削減水平，提議將能量削減作為量化直流電網可靠性的指標。為設計人員選擇不同的技術方案、拓撲結構和保護方案提供依據。近海岸直流輸電換流站選址缺乏相關的標準、項目參考及工程經驗，難以給項目相關者提供合理的建議，并且可能會在項目的開發過程中引入風險。挪威專家針對此情況提出了一種從石油和天然氣行業經驗總結得出的技術資格要求，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。

1．3工程項目規劃、環境和監管

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優化設計方案，初步設計方案額定容量為600MW／±450kV，經過綜合比較，方案優化為300MW／±250kV，400MW／±300kV的雙極結構，并使用金屬回線作為最佳的技術和經濟解決方案。線路長度由原來的600km變為480km，但考慮到哥倫比亞輸電系統的強度問題，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目規劃構想了額定參數為2×4GW／±800kV雙極結構，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，額定參數為3GW／±500kV，雙極結構，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換流器和備用海底電纜來提高系統的可靠性和可用率；太平洋直流聯接紐帶介紹了延長太平洋北部換流站壽命的最佳方案，將原有的換流器變為傳統的雙極雙換流器結構，但保留多余的2個換流器閥廳，現以3．8GW／±560kV為額定參數運行。

1．4工程項目實施和運行經驗

新西蘭和德國專家提出“新西蘭直流工程新增極3的挑戰和解決方案”，該工程不僅要保證設備能承受較高的地震烈度，保障其在弱交流系統中安全穩定運行，還要設計合理的設備安裝地點，以及新建極與原有極的一體化控制保護系統；巴西互聯電力系統的Madeira河項目中SanAntonio發電廠對400MW的背靠背中第一個模塊及額定參數為3．15GW／±600kV雙極中的第一極進行充電，工程因交流系統沒有足夠的短路容量而延遲工期，后通過安裝500kV／230kV聯接變壓器得以解決。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行，輸電線路長1035km，遠期增加容量3GW，雙極功率傳輸容量可達6GW；法國與西班牙東部互聯案例中采用雙回VSC－HVDC饋入交流網絡，研究認為VSC－HVDC是首選的技術解決方案。

2FACTS裝置及技術應用

2．1可再生能源并網

丹麥專家開發了多電平靜止同步補償器（STATCOM）通用電磁暫態模型，并基于倫敦Array風力發電廠多電平STATCOM現場測量和電磁暫態仿真結果對比研究進行了驗證，仿真結果與現場測量結果比較相符，并顯示出良好的相關性。

2．2提高交流系統的性能

加拿大專家提出了用于工程規劃的通用VSC模型，開發了基于PSS／E的穩態和動態模型。驗證了該模型部分交流側和直流側故障，結果表明具有良好的相關性，可在新的工程規劃和規范研究中應用。伊朗專家提出了分布式發電并網中基于自適應脈沖VSC的新型控制方法，與另外兩種控制方法相比，諧波補償和電能質量改善比較表明，分布式發電中諧波含量減少，從而減少諧波注入交流網絡。“智能電力線路（smartpowerline，SPL）實驗研究項目”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，保護模塊和在線監測系統可使輸電線路變得更智能，該技術還可以用于管理功率潮流和額外參數測量。

2．3FACTS工程項目規劃、環境和監管

印度專家進行了動態補償裝置在印度電力系統的配置及選址研究，以易受故障擾動影響的印度西部地區為重點研究區域，并提出了無功功率控制補償器的最佳位置和動態范圍。

3電力電子設備的技術發展

3．1直流斷路器、直流潮流控制器和故障電流限制裝置

Alstom進行了120kV直流斷路器的開發和測試研究，該斷路器包括電力電子元器件，超快速機械斷路器，串聯電容器和避雷器等重要組成部分，可在5．3ms內開斷電流。ABB提出混合型直流輸電工程斷路器為未來高壓直流系統的解決方案，描述了混合直流斷路器的詳細功能、控制方式和設計原則，混合斷路器的核心部件同樣為超快速機械斷路器。ABB的專家還提出了低損耗機械直流斷路器在高壓直流電網中的應用，其可替代混合直流斷路器，開斷參數最大為10kA／5ms。斷路器包含電磁制動器、并聯諧振電路，已完成一個額定參數為80kV的斷路器樣機，并成功通過了開斷目標電流的試驗。

篇2

（2）降低桿塔的接地地阻，使跳閘遇到打雷時跳閘率降低，另外，通過此種方法，還可以有效提高輸電線路的耐雷擊水平，從而起到很好的避雷效果。

（3）在有些地區，還可以采用氧化鋅避雷器。這種避雷擊措施對電壓很敏感，當雷擊使電壓超過一定幅度后，就會自動為雷擊電流提供一個通路，從而避免高壓線路被雷擊，目前已被多數地區采用。

（4）最后一種是避雷針的安裝采用防阻繞形式，起到避免輸電線路被雷擊的效果。

1.2做好桿塔組立施工技術

桿塔施工一般分為：全體組立施工和分解組立施工。在全體組立施工時，對混凝土的抗壓強度要求特別嚴格，應達到描繪強度的100%。分解組立施工時，抗壓強度應達到描繪強度的70%。這樣才能保證桿塔的穩定。

1.3施工前做好施工人員的技術培訓

在工程施工前，應對施工員工進行技術培訓，讓他們深刻領會技術環節在整個工程建設中的作用，只有將輸電線路建設中的每個技術環節做好，才能保證在輸電運行時不出現故障。另外，在進行技術培訓時，讓他們及時和技術人員溝通，真正明白輸電線路的運行原理，使他們將這種技術重點貫穿到整個施工階段。技術培訓展開方式有舉辦培訓班、進行現場指導及舉行專家講座等。

1.4引進新的施工技術

主要表現在以下幾個方面：

（1）橫擔吊裝技術。使用這種技術前要觀察塔形的形狀。當塔形為酒杯型時，對抱桿承載能力、橫擔重量及塔桿具置進行考察，考察合格后，選取比較適合的酒杯型塔形，實施分片式吊裝方式的吊裝。當塔形為貓頭型時，首先對抱桿承載能力進行衡量，然后對鐵塔周圍的場地條件進行考察，最后從前后分片吊裝和橫擔整體吊裝兩種方式中選取一種。

（2）抱桿提升技術。此技術優點是鐵塔的組裝和提升可同時進行。提升抱桿前，要將鐵塔的組裝材料預備好，鐵塔組立被提升到一定高度時，將螺絲擰緊。在安裝鐵塔時，由于抱桿較重，所以在提升時必須選擇普通滑車組和平衡滑車組，將這兩套滑車

組合在一起進行抱桿的提升。此外，還需要腰環和頂部落地拉線兩種工具的配合，它們是抱桿提升過程中重要的控制工具。

（3）塔腿吊裝技術。該技術有單根吊裝和分片扳立兩種方式，安裝時根據塔腿實際重量選取合適的方法。

2高壓電力施工中的安全管理

2.1施工過程中安全制度的建立

在工程建設中，安全工作落實是否到位，對施工進度及質量起到重要的作用。所以，項目管理人員在施工前，應明確施工人員的責任，將安全工作貫穿于整個施工階段。此外，在項目工程安全管理中，應將安全預防和重點預防結合在一起，向施工人員講述企業安全制度及國家安全文件，讓他們深入學習，確保施工中工程質量合格，保障職工的人身安全。

2.2施工現場安全管理措施

主要表現在以下幾個方面：

（1）施工過程中，關注員工的安全，此外，還要對機器設備進行保護和維護，以免機器由于運行中出現故障而影響到施工人員的安全。

（2）施工前，管理人員及技術員工應詳細調查施工設計、計算文件及工程設計圖紙，認真考察工程所在地的地理特征、基礎類型及工程數量，對工程實施中的不利因素及時分析，制定出合理的安全方案。

（3）施工前，對施工材料、機器設備及人員合理規劃。施工進后，管理人員召集技術員工進行工程的安全技術交底工作，以確保施工人員對施工中的安全事項有全面了解，提高他們施工的規范性，防止發生安全事故。

2.3加強施工人員的安全培訓

電力工程構建時，通常會遇到氣候因素變化，對工程進度影響較大，也使工程充滿安全隱患。遇到這種情況，施工人員應落實應對氣候因素的安全措施。此外，在工程建設中，管理人員應定期對施工人員進行安全保護技能培訓，提高其業務技能。另外，針對一些安全事故進行預演習，以提高施工人員的應變能力。還有，將施工人員安全保證工作納入施工管理范疇內，并與工資掛鉤，使他們主動注意安全工作。

篇3

2高壓變頻技術在火力發電廠中應用的重要作用

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。

篇4

一、

選題背景及其意義

近年來，隨著我國電力工業的迅速發展，電網規模的不斷擴大，電力系統的安全、經濟運行已成為電力生產的重大課題。必須不斷采用新技術在保證電力系統安全運行的前提下，提高電能質量、降低網絡元件中的電能損耗，從而獲得滿足安全運行條件下的最大經濟性和最好的電能質量。其中電網的自動電壓控制及無功優化(簡稱AVC)就是電力生產中提高電能質量，降低網損的重要手段。國家電力調度中心已經把這一項目列入了“十一五規劃”。

自動電壓無功調控系統AVC系統將發電廠母線電壓的調整由人工監控改為自動調控，具有以下意義：

1.提高穩定水平：網內電廠全部投入裝置后，通過合理分配無功，可將系統電壓和無功儲備保持在較高的水平，從而大大提高電網安全穩定水平和機組運行穩定水平。

2.改善電壓質量：電壓監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節的情況，有效降低了運行人員的工作強度。

二、國內無功電壓控制現狀

國內目前對發電廠無功電壓的管理考核方式，主要是由調度中心按照高峰、平谷和低谷等不同時段劃分母線電壓控制范圍，按季度向各發電廠下達曲線指標，發電廠則根據曲線要求，實行人工24小時連續監視盤表，及時調節發電機無功出力，以維持母線電壓在合格范圍內。這種沿用了多年的就地分散控制管理模式，在當前電網結構日益復雜的形勢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備運行計劃是離線確定的，并不能反映電網的實際情況，按照這種方式進行調節往往帶來安全隱患。

2.電網運行人員需要時刻監視系統電壓無功情況，并進行人工調整，工作強度大，而且往往會造成電網電壓波動大;

3.電廠之間，無功調節對相互母線電壓影響大，無功調節矛盾突出。由于各電廠只關注自身母線電壓，沒有從全局角度協調無功分配，電網無功功率無謂搬運現象突出，經常出現無功環流現象，造成不必要的有功損耗。各廠、站無功電壓控制沒有進行協調，造成電網運行不經濟。

上述問題的存在，既增加機組進相深度，影響機組和電網安全穩定運行，也使網損增加，影響經濟性。因此，有必要發展AVC(自動電壓控制)系統，從全局對電網無功潮流和發電機組無功功率進行協調控制，實現電廠母線電壓和無功功率的自動調控，合理協調電網無功分布，以保證電網安全穩定運行，提高電壓質量和減少網損，降低運行人員勞動強度。近幾年來國際上幾次重大的電網事故如美加大停電，都有無功電壓的問題造成電壓崩潰，致使電網癱瘓。無功電壓自動控制技術越來越引起重視，在華北電網，基于分層分區控制技術的二/三次電壓控制技術在某些電廠逐步進入應用，而本論文依據包頭第二熱電廠現場改造的實際情況，將重點講述電廠側無功電壓控制方案在包頭第二熱電廠的應用。

三、課題研究的主要內容：

發電廠側AVC實施方案

信息來源:http:/1. 自動電壓無功調控系統控制方案

在發電側增設一套電壓無功自動調控系統，與調度中心共同組成AVC系統，以主站-子站星型網絡方式運行，主站和子站系統之間通過現有數據采集系統及數據通信網互連并完成信息交換。 發電側AVC子站通過遠動專線接收內蒙省調AVC主站下發的電廠側220KV母線指令。中控單元在充分考慮各種約束條件后，計算出對應的控制脈沖寬度，以通訊方式下發至AVC執行終端，由執行終端輸出增減磁信號給勵磁系統（或輸出至DCS），調節機組無功功率，發電機無功出力與機端電壓受其勵磁電流的影響，當勵磁電流發生改變時，發電機的無功出力與機端電壓也隨之增減，并通過機端變壓器進一步影響到母線電壓的高低，勵磁電流的增減可通過改變勵磁調節器(AVR)給定值實現。所以系統的無功電壓控制通過勵磁系統來實現。自動電壓調控系統AVC是通過改變發電機AVR的給定值來改變機端電壓和發電機輸出無功的。信息來自:輸配電設備網

包頭第二熱電廠300MW機組自動電壓控制(AVC)系統框圖

2.合理的設備配置方案

2.1.安全可靠的硬件配置

本工程采用中控單元/執行終端配置方式，共安裝兩套獨立的系統，每套設備配置臺中控單元（主/備）和2臺AVC執行終端，終端與機組一對一配置。AVC子站中控單元接收內蒙省調AVC主站下達的電廠側高壓母線電壓指令，在充分考慮各種約束條件后，計算出對應的控制脈沖寬度，下發至AVC執行終端，執行終端輸出增減磁信號給勵磁系統，由勵磁系統調節機組無功功率。

中控單元有主備功能，主中控單元故障時，可切換至備用中控單元，保證系統正常運行。主中控單元恢復后，自動切回主中控單元控制。

本工程共有中控單元2臺，執行終端2臺。

2.2.人性化的發電廠AVC子站軟件配置方案

2.2.1.包括完整的數據采集、處理、通信和診斷等各種軟件，應具有告警、具體故障內容的中文提示及事故記錄功能。軟件配置滿足功能規范的要求，具有良好的實時性和可維護性。

2.2.2軟件遵循國際標準，滿足開放的要求。

2.1.3.便于用戶的二次開發和在線安裝、生成、修改新的應用功能。

2.1.4.配備一套完整的、可運行的軟件備份。

2.2.5.系統有較強的防計算機病毒、反入侵能力，提供硬件防火墻或其它安全設施的接入能力。

2.2.6.具備較強的數據存儲功能，能夠長時間存儲運行數據、運行事件、系統參數和離線電壓設定曲線等數據。

3.對功能模塊的要求

3.1計算模塊應具有下列功能：

ü

根據高壓母線電壓調整量目標值計算電廠對應機組發出無功功率目標值。

ü

按照給定的無功分配策略，將總的無功目標值分配給各臺機組。

ü

選擇需要調整的機組，給出合適的調整指令。

ü

自動識別母線檢修，雙母線結構一條母線檢修，控制母線自動切換至另一條母線。

3.2.運行約束條件：

ü

AVC主站下發的調節信號突變限值；

ü

AVC主站控制無效時間限值；

ü

發電機參與調節的有功功率限值。

ü

發電機在不同的有功出力下對應的無功功率上下限；

ü

發電機的機端電壓上下限；

ü

發電機的機端電流上下限；

ü

高壓側母線電壓上下限；

ü

AVR自動信號消失；

ü

實時數據波動過于劇烈，超過設定值；

ü

實時數據不刷新；

ü

省調通信中斷；

ü

RTU通信故障；

ü

機組有功越閉鎖值；

ü

機組無功越閉鎖值；

ü

機組機端電壓越閉鎖值；

ü

機組機端電流越閉鎖值；

ü

母線電壓越閉鎖值。

ü

機端電流耦合校驗

AVC子站在滿足以上運行約束條件時，裝置閉鎖輸出并發出增減閉鎖信號，一旦運行條件正常，增減閉鎖信號消失，裝置自動恢復正常運行。

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：AVC主站與子站閉環運行。

ü

開環：AVC子站系統根據本地設定電壓運行

3.4防誤措施

ü

中控單元計算錯誤時有保護措施，能可靠保證不誤輸出。

ü

執行終端掉電時不會誤輸出。

ü

任一硬件模塊或連線損壞，均不會造成設備誤輸出。

ü

防止輸出控制節點粘死措施，當輸出節點粘死導致輸出控制脈沖過長時，應自動切斷控制輸出信號保證機組安全。

4.GPS對時接口

子站系統提供RS485串口（RS232口備用），可與廠內衛星定時系統GPS實現精確對時（對時誤差不大于1ms）。

5.自動電壓無功調控系統調試中注意問題。

自動電壓調控系統的各種限制功能必須與發電機勵磁系統AVR的各種限制以及和發變組保護很好的配合。根據發電機勵磁系各種限制數據以及發電機P-Q曲線、發變組保護定值對自動電壓調控系統定值進合理整定，杜絕配合不好帶來的不良后果。

試驗時，調度及電廠運行加強監視控制點參數，必要時，無條件退出AVC運行，并恢復參數。 調試中注意和發電廠側進相數據的配合，調整中要保證6KV廠用電系統的穩定運行，如果調整中6KV電壓過低，有必要調整發電機電壓定值。

在無功調控設備中采取措施防止增磁和減磁出口繼電器接點粘連。

四、

研究的難點和重點

（1）

本文著重闡述該系統如何通過合理的硬件配置實現安全可靠運行、如何實現人性化、可視化、智能化的軟件系統配置。

（2）

在參數設定中，既要保證電網電壓及無功優化問題、又要考慮到本廠汽輪發電機組在調節過程中的安全穩定問題，因此AVR執行終端的無功功率調節死區、脈沖計算斜率、最大脈沖寬度的定值是AVR成功運行的關鍵因素，也是本文的重點和難點。

（3）自動電壓調控系統的各種限制功能必須與發電機勵磁系統AVR的各種限制以及和發變組保護很好的配合。根據發電機勵磁系各種限制數據以及發電機P-Q曲線、發變組保護定值對自動電壓調控系統定值進合理整定，杜絕配合不好帶來的不良后果。

五、預期成果

本課題研究成功投入使用后，將發電廠母線電壓的調整由人工監控改為自動調控，消除了人為因素引起誤調節的情況，有效降低了運行人員的工作強度，保證系統電壓低于規定的最大數值，以適應電力設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 大機組無功出力分配必須滿足系統穩定的要求，單機無功必須滿足P-Q曲線，保證了機組安全運行，盡可能地降低了電網的有功功率損耗，取得較好的經濟效益。

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Lefebvre H.Fragnier D.Boussion J Y Secondary Coordinated Voltage Control System: Feedback of EDF 2000

12.

篇5

【關鍵詞】鉛酸蓄電池；反激變換器；高頻變壓器

【Keywords】lead-acid battery； fly-back converter； high frequency transformer

【中圖分類號】TN86 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）04-0119-02

1 引言

開關電源主電路拓撲結構對于車載充電電源的設計有著至關重要的作用。我們根據需要分析電路的功率、效率、成本等方面內容，再分析各個主電路的拓撲結構，選擇合適的電路。在隔離型的DC/DC變換器電路中有很多種拓撲電路，如正激電路、反激電路、全橋電路、半橋電路和推挽電路。這里設計的電路是小功率的，全橋電路結構比較復雜，成本高，半橋電路因有直通危險的可能性，且該電路適用于大功率的場合范圍，故不選。我們選用反激式DC/DC變換器，因為反激式DC/DC變換器與正激變換器相比的優點是電路簡單，少一個輸出濾波電感及續流二極管，降低了電路成本，減少了體積和重量，增加了電路可靠性，非常適用于小功率的車載充電電源，故論文設計了72W鉛酸蓄電池充電電源，電路采用單管反激式DC/DC變換器拓撲結構。

2 反激變換器主電路參數的選擇

論文設計一臺小功率鉛酸蓄電池充電器。充電器主要技術指標如下：

輸入電源：單相交流工頻電源170～260V；

輸出電壓：48V；

最大充電電流：1.5A；

工作頻率：100kHz；

2.1 整流濾波直流電壓范圍

最大直流電壓紋波由下式計算：

ΔVDCmax=

其中，Dto為輸入端整流濾波的導通占空比，可以令Dto=0.2；Cin為輸入端的濾波電容；將各個參數帶入計算，我們可以計算出最大紋波電壓為26V。

2.2 變壓器設計

反激電路中主電路的參數設計中，最值得我們重點對待的是高頻變壓器的設計，它是反激電路的核心部分。為了提高高頻變壓器的利用率，高頻變壓器的原副邊變比應可能大一些。

2.2.1 開關管峰值計算

實際變壓器原邊匝數取42匝，則變壓器副邊匝數N2=42/2.5=16.8，取17匝。

3 反激電路反饋環路設計

輸出隔離反饋電路如圖1所示，采用光電耦合器PC817和可控精密穩壓源TL431組成了反饋回路的設計。PC817和TL431構成隔離反饋時，其作用相當于誤差放大器。TL431是動態響應速度快，設置兩個電阻就可以得到TL431二極管陰極到陽極電壓為2.5～36V，輸出電壓紋波低，因此可以得到很好的穩定性能，穩壓精度高，并且可以通過與PC817將變壓器兩邊的地相隔離，最終使負載端地和輸入端地相隔離。

該電路中，Uo為電路輸出電壓，通過電阻R15和R16的分壓到TL431的可調到范圍內，再由電阻R26和R29分壓后連接到TL431的REF端，其正常工作電壓等于其內部基準電壓UREF，則輸出電壓由電阻R30和R31分壓比決定。輸出電壓的計算公式：

Uo=UREF（1+R25/R29）

通過調壓電阻R26和R29的分壓比就能夠改變輸出電壓。當電網電壓或者輸出負載變化引起輸出電壓Uo升高時，TL431的REF端電壓將會隨之改變，進而使線性光藕PC817的二極管的工作電流IF變大，從而使線性光耦PC817的三極管的集電極電流Ic變大，最后通過線性光耦PC817的集電極連接的PWM控制電路來調節占空比D，使占空比D減小，進而使Uo減小，最終保持Uo不變。電路中R33是線性光耦PC817的二極管的限流電阻，R34為TL431的偏置電阻，使TL431流過合適的工作電流，改善其穩定性能。C27、R28和C19為環路補償網絡，可防止穩定環路產生振蕩。

4 結語

論文從主電路的選擇到小功率鉛酸蓄電池充電電源主電路參數的設計，通過理論的計算到實際電路的取值，對電路進行了優化，提高了變換器的效率。

【參考文獻】

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一般說來，超級電容電池具備很多優點：容量大、充電快、比功率大、重復深度放電次數可超50萬次、低溫lunwen. 1KEJI AN. COMlunwen. 1KEJI AN. COM提供寫作論文和發表服務,歡迎您的光臨性能良好、安全系數高、免維護時間長等。

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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中圖分類號：TE08 文獻標識碼：A 文章編號：

一．前言

我們知道，電力網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）配電網占有相當大的比重。主要原因是低壓配電網電壓低、電流大，特別是負荷功率因數低，更加大了電能損失。若能有效降低低壓配電網的線路損耗，對于提高整個電網的經濟運行將具有重大意義。在進行輸電線路設計時，選擇導線截面的傳統方法是：按導線機械強度、允許電壓降和導線長期允許安全載流量等因素而定。但從節約能源的原則出發，應將“電能損耗大小”作為配電線路選擇導線截面的依據之一。即在經濟合理的原則下，適當增大導線截面積以減少輸電線路電能損耗，從而達到在不增加發電能力的情況下而增加供電能力的目的。

二．低壓配電線路導線截面選擇

工程設計時，離不開電氣設計，而電氣設計直接關系到人民的生命財產安全、環境保護和其他公眾利益，成功的導線截面設計，應當是安全、合理、經濟和可行的。而導線截面設計則是電氣工程設計的重要組成部分之一。由國家建設部頒發的《工程建設標準強制性條文》對電氣方面要求就更加嚴格。因此，我們在低壓配電線路導線截面設計中，不僅要使導線截面有足夠的安全儲備，而且要限制導線截面過大造成的經濟浪費，來保證電氣設備的安全運行。低壓線路導線導線截面設計，一般應根據以下幾方面的要求來選擇：

1.選擇導線截面，首先滿足發熱條件這一要求，即導線通過的電流，不得超過其允許的最大安全電流。通常，當負荷電流通過導線時，由于導線具有電阻，導線發熱，溫度升高。當裸導線的發熱溫度過高時，導線接頭處的氧化加劇，接觸電阻增大；如果發熱溫度進一步升高，可能發生斷線事故。當絕緣導線( 包括電纜) 的溫度過高時，絕緣老化和損壞，甚至引起火災。因此，導線應能夠承受長期負荷電流所引起溫升。各類導線都規定了長期允許溫度和短時最高溫度，從而決定了導線允許長期通過的電流和短路時的熱穩定電流。選擇導線截面時，應考慮計算的負荷電流不超過導線的長期載流量，導線的額定電流可以從工具書中查到。

2.為保證導線具有必要的機械強度，要求導線的截面不得太小。因為導線截面越小，其機械強度越低。低壓線路的導線要經受拉力，電纜要經受拖曳。所以，規程對不同等級的線路和不同材料的導線，分別規定了最小允許截面。按機械強度選擇導線的允許最小截面，可參考表一。

3.選擇導線截面，還應考慮線路上的電壓降和電能損耗。電壓損失導線的電壓降必須限制在一定范圍以內。按規定，電力線路在正常情況下的電壓波動不得超過正負百分之五臨時供電線路可降低到百分之八。當線路有分支負荷時，如果給出負截的電功率P和送電距離L，允許的電壓損失為ε，則配電導線的截面( 線路功率因數改為I) 可按下式計算

式中P為負載電功率，千瓦；

L為送電線路的距離，米；

ε為允許的相對電壓損失，=；

C為系數，視導線材料，送電電壓而定( 表二)

Kn為需要系數，視負載用電情況而定，其值可從一般電工手冊和參考書中查到。

表二公式中的系數C值

例：距配電變壓器400米處有1臺電動機，功率為10千瓦，采用380伏三相四線制線路供電，電動機效率為η=0.80，COSΨ=0.85，Kn=1，要求, ε=5%應選擇多少截面的銅導線？

解(1) 按導線的機械強度考慮，導線架空敷設銅絕緣導線的截面不得小于4平方毫米

(2 ) 按允許電流考慮，求出電動機工作電流( 計算電流)

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

(3 ) 按允許電壓降考慮，首先計算電動機自電源取得電功率

若選用銅線則C=77,Kn=1，求出導線截面為

為滿足以上三個條件，可選用S=16平方毫米的BX型橡皮絕緣銅線

選擇導線截面，一般來說，應考慮以上三個因素。但在具體情況下，往往有所側重，針對哪一因素是主要的，起決定作用的，就側重考慮該因素。根據實踐經驗，低壓動力線路的負荷電流較大，一般先按發熱條件選擇導線截面，然后驗算其機械強度和電壓降。低壓照明線路對電壓的要求較高，所以先按允許電壓降來選擇導線截面，然后驗算其發熱條件和機械強度。在三相四線制供電系統中，零線的允許截流量不應小于線路中的最大單相負荷和三相最大不平衡電流，并且還應滿足接零保護的要求。在單相線路中，由于零線和相線都通過相同的電流，因此，零線截面應與相線截面相同。例如，對于長距離輸電線路，主要考慮電壓降，導線截面根據限定的電壓降來確定；對于較短的配電線路，可不計算線路壓降，主要考慮允許電流來選擇導線截面；對于負荷較小的架空線路，一般只根據機械強度來確定導線截面。這樣，選擇導線截面的工作就可大大簡化

三．結束語

雖然我國低壓供配電系統設計中依然存在著一些問題和缺陷，但是，隨著我國經濟實力和科學技術實力的進一步增強，將會為我國的低壓配電節能的發展奠定更為堅實的發展基礎，為了保證用戶電器的正常運轉，提高我國低壓配電節能能力，可以實施獨立的供配電系統，同時，要進一步完善各種應急措施，比如設置應急的電源，如此，可以在發生一些突發事件時候，保證企業的供配電能夠正常進行，對企業的財產形成更強有力的保證。在進行企業的供配電設計時候，要充分考慮到企業建筑供電要求高，供電負荷復雜的特點，要在綜合考慮整個企業生產設備和功能的基礎上，采取有效的設計工藝，嚴格設計流程，在企業相關各個部門共同的配合下，加強雙方的溝通，保證供配電設計能夠充分滿足企業各方面的需求，同時，要在實踐中，不斷促進整個企業供配電系統的優化。

參考文獻：

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[3]張川 劉乃濤 賀福敏 李林 李成龍 高壓電力設備的在線絕緣檢測技術 [會議論文]，2011 - 中國石油和化工自動化第十屆年會

[4]曾曉暉 聶端 基于絕緣在線檢測技術的狀態維修 [期刊論文] 《中國農村水電及電氣化》 -2005年9期

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篇8

 

1 工程概述及特點華能日照電廠二期2×680MW工程3號機組采用發電機－主變壓器接線方式。發電機出口電壓等級為20kV，發電機出線經810MVA升壓雙卷變壓器升壓至220kV接入220kV升壓站，220kV升壓站為雙母接線，經2回220kV線路接入后村變電站；發電機組并列同期點為主變高壓側斷路器203，同期系統只設自動準同期裝置，取消了傳統的手動并列方式；同期系統的投退由DCS控制；3號發電機組于2008年11月13日并網自動并列一次成功，發電機三相定子電流平穩，并列后機組運行正常。

2 設備主要技術規范裝置型號：深圳智能SID-2CM

電源輸入：220V±20％ DC 或AC（用戶選擇）。

電源輸出：＋5V,±12V, ＋24Vk。

紋波系數:1％。

取同期點兩側PT的同名線電壓或相電壓，100V（或100／√3 V），50Hz。

電壓測量精度：±0.5％。

頻率測量精度：±0.01Hz。

相角差測量精度：±0.5°。

3 試驗儀器3.1 微機型繼電保護測試儀PW60A。

3.2 兆歐表3007A。

3.3 發電機特性試驗記錄儀PMDR-102。

4 同期系統靜態試驗4.1 試驗前應具備的條件

4.1.1 核對同期系統的設備型號和配置與設計相符，外觀檢查，設備無損壞現象。免費論文。

4.1.2 根據設計接線圖和廠家接線圖校驗接線，核實同期系統接線正確無誤。

4.1.3 檢查同期系統合閘輸出中間繼電器，繼電器接點動作可靠，接觸良好。

4.1.4 采用250V兆歐表檢查同期系統的絕緣電阻均100MΩ以上。

4.1.5 自動準同期裝置上電，裝置均顯示正常。

4.1.6 自動準同期裝置靜態調試時通道參數設定按照正規定值輸入裝置。

4.2 自動準同期裝置靜態測試

4.4.1 試驗接線方法

自動準同期裝置所加電壓為二次電壓，發電機電壓Ug接繼電保護儀的A相和B相，兩相都加57.74V，其線電壓為57.74x√3=100V；220kV電壓接繼電保護儀C相和N相，C相加100V.，見圖4-1。自動準同期裝置比較Ug和Us，在滿足電壓差、頻率差和角度差后，發出合閘指令。免費論文。

圖4-1 接線圖

4.4.2 模擬量精度檢查。

自動準同期裝置對精度要求很高，如果自身的精度不高的話，影響并網的點不在最小的角度，會對發電機造成沖擊，影響機組壽命。精度采樣見表4-1、表4-2

篇9

1954年,世界第一條高壓直流輸電聯絡線被運用到了商業之中,隨著它日益成熟的技術為海底電纜、遠距離大功率以及兩個交流系統間的非同步聯絡等各方面提供了十分廣泛的電力效益。但是,由于在經濟和技術方面存在著一定的局限性,因此導致近距離小容量輸電場合和的高壓直流輸電未能得到充分利用。然而,在電力半導體特別是絕緣柵雙極晶體管（LGBT）的大力促進下,使得高壓直流電更加輕型化。目前,以電壓源換流器（VSC）與絕緣柵雙極晶體管為基礎,使高壓直流輸電的容量幾MW擴大到了幾十MW。這類小功率的輕型高壓直流電以其各種優勢充分展現了它的發展前景。

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。可再生能源的全面開發、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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1有載調壓器的運用背景

電力與人民生活有千絲萬縷的聯系，是經濟發展中最重要的能源，而電壓質量是國民經濟發展現狀及人民生活水平的一個重要體現，如果電壓的波動幅度較大，會嚴重影響用電設備的工作性能及效率，更有甚者會減短用電設備的使用壽命。由于我國電力儲備量較小，電網系統薄弱，為避免受負荷的影響電壓波動超出指標范圍，造成電壓質量事故。當代電力部門多是在變配電所使用有載調壓器，有載調壓器可以依據電壓的實際需求，自動調節有載分接開關，使電壓可以自動控制在需求指標之內，提供可靠、穩定的電壓，確保供電系統的良好運行。

2 有載調壓器的構成分析

2.1 有載調壓器構成

變壓器是變配電所的主要組成部分，它的運行狀況好壞直接影響著供電電壓的穩定。由于用電時間段的不同，導致用電負荷的不同，變壓器的運行狀態受到了很大的制約。為確保用電高峰電網電壓幅值不致于過高、用電低谷電網電壓幅值不致于過低的情況發生，可使用有載調壓器來調節變壓器的變比供電。有載分接開關的工作機理是依靠主變壓器次級抽頭調整電壓值，在調節電壓的過程中，其直接決定著變壓器的運行質量，利用PLC對有載分接開關進行控制。其工作原理如圖1-1所示。

2.2. 有載分接開關的構成

有載分接開關能夠在變壓器負載或者勵磁狀態下進行工作，主要作用是轉換繞組分接位置，轉換變壓器的分接，來實現調節電壓目的的設備。有載分接開關的主要設備有帶過渡阻抗的切換開關、帶轉換器的分接選擇器等，其操作指令由變壓器箱壁內電動機構完成，主要是由傳動軸和傘形齒輪箱傳動執行。有載分接開關在轉換過程中，必須要有足夠的阻抗來限制分接點間的電流。

2.3有載分接開關的工作原理

電力系統中所用到的變壓器有兩種基本的調壓方式：①無載調壓。在調壓開關轉換檔位過程中，分接開關沒有帶負載轉換檔位的功能，由于存在瞬時間的斷開過程，斷開負荷電流有可能發生拉弧現象，導致燒壞分接開關或者短路，因此，無載調壓的過程中必須把變壓器停電，只有一些對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壓。②有載調壓。在變壓器工作時，通過它另一側的線圈中抽出一些分接頭，利用有載分接開關，在不切斷負荷電流的條件下，實現分接頭之間的轉換，變換線圈匝數，滿足電壓調整的需求。有載分接開關在轉換檔位的過程中，沒有瞬時間斷開過程，只是由一個電阻來完成過渡，實現了檔位的轉換，因此，有載分接開關在轉換檔位的過程中不存在拉弧現象。

有載調壓分接開關的主要裝置有選擇開關、切換開關和操作執行機構等，還有由安全聯鎖、位置顯示、計數器以及訊號發生器部件構成的附屬裝置。有載分接開關如果是在有負載的情況下變換分接檔位，它應該同時滿足兩個條件：第一是分接開關在轉換檔位時，一定要確保不能是開路，電流始終保持連續性。第二是分接開關在轉換檔位時，分接開關不能短路。2.3有載分接開關的要求

有載調壓變壓器的調壓范圍及級數規定標準：110kV及以下的高壓線圈為 ，220kV的高壓線圈為 ，我們經常見到10kV以下的有載調壓器一般有5-9個不同檔位，每個檔位值在±2.5%或者±5%，有載調壓器的選擇是由本地電壓波動的具體實際情況而決定的。對一些電壓波動幅度要求高并且需要頻繁調檔的變壓器才使用有載分接開關。根據本地電壓波動的實際情況調節電壓，選擇適合檔位，即使電壓保持在 ，以保證線路末端電壓質量。有載調壓變壓器的使用，徹底解決了電力系統電壓波動帶來的影響，由于一些地區存在供電形勢緊張、電力資源緊缺等的問題，只有應用有載調壓變壓器技術。

當系統電壓發生變化，超出開關所設定的指標范圍時，判斷它的改變趨勢，如果開關超出設定的間隔時間，則由PIC做出判斷，并控制其移動。具體實現方式是由輸出口輸出脈沖信號，控制電機，傳動機構牽引開關前進，機構前進過程中會有檢測系統，若超過系統設定的時間機構未達到目標位置，則會自鎖輸出功能，當有載分接開關處于上、下兩個極限分接位置時，可進行升檔位或降檔位操作。

2.4硬件電路的原理分析

由于PLC具有成本費用高，體積較大等特點，因此應該選擇性價比高、安裝方便的PIC16F877，從而來實現靈活、精確控制有載開關，達到有載開關檔位的分接轉換。由變壓器輸出的電壓經電壓測量線路進行檢波，再經過運算放大器計算，得到的數值與設定電壓比較，通過PIC16F877中A/D轉換器，變模擬量為數字量，由PIC16F877判斷電壓是否正常，不管電壓屬于高或者低狀態，驅動步進電機都會通過正轉升檔位升高電壓值或者反轉降檔位降低電壓值來使其恢復正常。步進電機步進分接的數量是由電壓高低的具體數值決定，我們可以通過步進電機帶動有載分接開關轉換檔位，實現調壓的功能，有載分接開關的監視工作是通過單片機來完成的，顯示器和按鍵對其進行監控和調節，避免其達到上限。PIC具有對開關極限位置監測、電壓采集和計算、數據儲存、控制檔位升降和報警等功能。通過檔位檢測電路中加裝光電耦合裝置，在電測量電路中加裝濾波裝置，可以使其有較強的抗干擾能力，確保系統的安全穩定工作。

3結論

在選擇有載調壓器過程中首先有載調壓器的調壓范圍及級數規定標準：110kV及以下的高壓線圈為 ，220kV的高壓線圈為 ，我們經常見到的10kV以下的有載調壓器一般有5-9個檔位，每個檔位值在±2.5%或者±5%，有載調壓器的選擇是由本地電壓波動的具體實際情況而決定的。對一些電壓波動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。根據本地電壓波動的實際情況調節電壓，選擇適合檔位，即使電壓保持在 ，以保證線路末端電壓質量。

有載開關控制調節器，采用單片機技術，控制性強、體積偏小、操作靈活便捷電動機使用單片機與步進電機進行連接，可以快速啟停操作、步進準確、定位精準，符合有載調壓步進分接的特點，采用顯示器和按鍵對其進行監控和調節，智能化程度高。采用了光電耦合電路技術，增強了裝置的抗干擾能力。采用集成運放構成的精密整流電路，提高了測量精確度，保證了控制系統的準確調節。

參考文獻