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电路原理精选(九篇)

电路原理

第1篇:电路原理范文

1原理简介

1.1主备用变频器切换接线原理主备用变频器间的切换主要是利用继电器间的切换来实现电源和控制线路的切换。通过制作一块电源切换板来控制KM1A、KM2A、KM1B、KM2B、KM3等交流接触器之间的切换,来时实现380VAC电源通过主备变频器到合成器风机的切换。通过制作一块控制线路切换板来实现从CCU接口板J11来的控制信号到主备变频器的切换。

1.2主备用变频器电源切换原理图1为主备用变频器电源切换继电器板的控制线路图,220VAC作为交流接触器的线包电压,通过控制交流接触器的常闭、常开接点的吸合来控制380VAC风机电源到主备用变频器倒换。

1.3主备用变频器控制线路的切换原理主备用变频器控制线路的切换是通过控制线路切换板来实现的,他也是用到了继电器的吸合原理来实现的。a.当变频器切换开关S1在主用位置时,使控制线路切换板的K10、K20、K30、K40的线包不得电,控制信号就从就从J11通过这四个继电器到J11A然后送到主用的变频器。b.当变频器切换开关S1在备用位置时,+24VDC就从主备用变频器电源切换板的TB1(见图1)送到J2-3使控制线路切换板K10、K20、K40的线包得电动作,这样这三个线包就倒到备用的一路,控制信号就从J11通过K10、K20、K30、K40到J11B然后送到备用的变频器。c.当变频器切换开关S2在旁路位置时,+24VDC就从主备用变频器电源切换板的TB1(见图1)送到J2-3使控制线路切换板的K30线包得电动作,模拟出变频器正常的状态信号送回J11。这样当变频器故障的时候发射机就认为变频器正常而继续工作。

2主要元器件选择

2.1电源切换板的交流接触器采用施耐德公司的型号为LC1D18M7C的交流继电器,其功耗小、寿命长、安全可靠。

2.2控制线路切换板的继电器为欧姆龙公司24VDC的微型继电器,其特点是抗电磁干扰性能强,可实现高密度安装。

3线路连接和安装

3.1主备用变频器电源切换板的线路连接和安装由于哈里斯在整机设计上比较紧凑,在现有的合成器柜上无法安装体积较大的主备用变频器电源切换板和备用变频器。所以只能利用低压配电柜上面的空间,把电源切换板和备用变频器安装在低压配电柜的上面。把切换开关安装在低压配电柜的外侧面板上。

3.2主备用变频器控制线路的切换板的线路连接和安装控制线路切换板是根据原理图制作的15cm×11cm的PCB板。考虑到平时维护和检修的需要将控制线路的切换板安装在合成器A1柜的侧面板上。变频器控制信号线从合成器CCU接口板的J11接出至切换板的J11,从切换板的J11A和J11B接出分别到主用和备用的变频器。继电器的24VDC线包电压从电源切换板TB1引出至控制线路切换板J1和J2两个端子。从这两块切换板和备用变频器的安装位置来看对合成器机柜内的整体布局没有影响,周围由足够的空间,安装、拆卸与检修都十分方便。

4结束语

第2篇:电路原理范文

Abstract: The electric cable is a special wire for transmission and distribution of electric energy. Due to the reliable operation, space—saving, small maintenance workload and without frequent inspections and extensive, the electric cable is widely used in power plants and substations wiring. Once the failure of cable line happens, most of which are permanent fault, the fault is hidden and difficult to find, and the longer the duration, the greater the harm. If we do not take measures timely, it will endanger the rest of the line, and even cause the bus lost pressure, and affect grid security.

关键词:电缆线路;接地;事故;处理

Key words: cable lines;grounding;accident;processing

中图分类号:TM7 文献标识码:A 文章编号:1006—4311(2012)28—0105—02

0 引言

我局220KV变电站,距离市区较远,地理位置偏僻,而变电站周围主要是工业园区,如兰山工业区、河滨工业区、太沙工业园区。工业园区大负荷用电企业主要是碳化硅、铁合金、电石厂,约占我局总负荷的83.87%。我局220KV变电站电压等级为220KV\110KV\35KV,其低压侧35KV所带馈线主要是铁合金、碳化硅,这些高耗能厂依“站”而建,距离变电站近,负荷重、线路短,污染严重。这些馈线基本采用电缆接线,共用一个电缆沟,一旦线路故障,对变电站的危害也是显而易见的。本文主要针对35KV线路的故障原因进行分析、及应采取的处理原则。

2010年2月,我局某220KV变电站35KVII母、35KVIII母频繁出现接地,接地见表1。

该变电站35KV母线分裂运行,共有9条馈线,全部是电缆线路,电缆密集,共用一个电缆沟出变电所。从上述表格可以看出,不同母线,落和线电缆头故障,造成不同母线的所带线路电缆出现不同程度损伤,由于处理不彻底,引发电缆线路频繁接地,处理时间长,损失大量负荷。

1 电缆线路的接地原因分析

我局2010年电缆事故统计当中,电缆线路发生故障的主要有以下几方面:

①温度的影响。如三友化工等厂家,炉变及电缆头因温度过高而导致电缆头击穿。在这种情况下发生的次数约为18起,共计制作电缆头15个。

②电缆在电缆沟里分布比较密集。如荣盛银北铁合金厂,由于观察井盖坠落而导致电缆沟里的电缆砸伤而引起短路起火,造成其余厂家的电缆受损。共制作电缆中间头51个。

③厂家严重超负荷运行。如黄河铁合金、鹏盛冶金、凌云化工、荣盛银北铁合金、凌云化工等厂家,由于电缆长期过负荷运行造成电缆老化,电缆温度升高,尤其在炎热的夏季,电缆温升造成电缆及电缆头的主绝缘被击穿,共制作电缆头约为50个。

④机械损伤。由于施工建筑开采土方时,挖掘机挖断电缆造成电缆断裂及电缆的主绝缘被损伤,共制作电缆头及中间头25个。

⑤电缆本身质量。如电缆加工时,电缆有气泡、电缆的屏蔽断裂等诸多因素。因电缆质量问题引起的事故共9起,共制作电缆终端和中间头9个。

⑥电缆铺设过程中的损伤。由于电缆长度过长拉力较大,被利物刮伤,因电缆铺设而导致的电缆损伤事故共13起。

⑦电缆头的制作工艺。电缆线路施工中,在电缆制作过程中制作程序和技术经验不足,而引起电缆绝缘受潮。做电缆中间头及终端头共16个。

⑧电缆头沿面放电。高耗能企业污染严重,生产时产生的污染物,飘落在电缆设施上,如电缆头表面脏污,下雨等天气原因导致电缆头沿面放电,使电缆头绝缘受损而导致电缆头击穿,在此情况下共制作电缆头13个。

2 处理电缆接地原则

35KV电缆线路接地,处理原则规程都有规定,因为我局该电压等级线路负荷主要以高耗能为主,单台容量也大,最小也有12500KVA负荷,直供负荷,负荷重、电流大,突然甩负荷对电网冲击大,而电缆接地故障不易查找,时间越长,危害越大,如不及时采取措施,将会危及到电网安全,对调度员事故处理提出了更高的要求。35KV客户还有少部分客户是煤矿化工企业,属于重要客户,一旦停电,有可能引起人身伤亡、火灾、爆炸等事故,所以按客户性质分为一般客户和重要客户,处理原则如下:

①对于一般客户(主要以碳化硅、铁合金为主),确认故障线路后,及时联系客户先停负荷,尽快对故障线路停电,对于不能及时配合的客户采取强硬措施拉路警告。

②对于煤矿化工等重要客户,令其将负荷尽快转移至备用电源,无备用电源的做好停电准备后,再将故障线路停运。

③由于冶炼炉有很强的过负荷特性,对于长期重负荷的变电设备、线路,一旦超过开关电流互感器变比的90%及以上,除了加强监控,并及时通知客户控制负荷,对于长期过负荷运行的,采取一通知二警告三拉路措施,来保证设备正常运行。

④对于经常发生电缆故障的客户,令其加强线路的巡视维护,并定期停电检修,由专业有资质的施工单位检修,以保证线路的正常、稳定运行。

⑤严把质量关,从源头抓起。对于专线客户,在投运前,令其将相关资料送至调控中心,并签订《调度协议》,无《调度协议》、资料不全或不符合要求的,不能加入电网。

⑥对于电缆沟电缆过多过密,建议控制电缆数量,防止电缆故障时,殃及正常线路,扩大事故。

3 结论

电网的安全运行除了要求我们精心调度,尽职尽责外,也要求我们熟练运用法律知识保护自己,保护电网设备,尤其是同电力客户打交道时,要充分利用《调度协议》来约束客户规范用电,规范操作,避免发生不必要的纠纷;要求我们在日常的工作中了解、掌握客户线路性质、负荷特性和容量、用电特点,才能做到迅速、准确果断地处理事故,保证电网安全、稳定运行。

参考文献:

[1]葛占雨.电力电缆故障类型及探测方法浅析[J].华北电力技术,2008,(08).

[2]谢少芬.电力电缆的敷设和故障点检测[J].武汉船舶职业技术学院学报,2006,(03).

第3篇:电路原理范文

关键词:电力双回线路;继电保护原理;特点

中图分类号:TM762.2+6文献标识码:A

1 双回线路继电保护的特点

1.1 线间互感及跨线故障对继电保护的影响

除了在同一回线相间存在互感外,同杆双回线线间也存在互感的影响。故障情况下,双回线上的电压和电流不仅取决于本线路运行情况,而且还受另一回线电气量感应影响,其中以零序互感的影响最为突出。若不采取应对措施,可能导致接地距离保护和零序方向保护等发生拒动或误动。此外,在发生跨线故障时,电气量的变化特征与单回线故障时的情况也存在明显差异,给基于单侧电量的保护原理,如距离保护和功率方向保护等带来了许多新的问题。

1.2 不同运行方式下保护灵敏度的差异

同杆双回线有双回线同时运行、单回线运行、双线组合全相运行(准三相运行)、双回线(或单回线)非全相运行等多种运行方式。由于线间互感的存在,在不同的运行方式下发生故障时,线路的故障电压和故障电流存在很大的差异,进而导致在不同运行方式下的保护灵敏度并不相同。因此,需考虑保护配置方案和定值在不同运行方式下的适应性和灵敏度问题。

1.3 跨线故障选相

对于同杆双回线的异名跨线故障,保护装置存在误切双回线的可能,对系统稳定运行产生影响。例如,发生IA IIBG 故障时,应该由I回线两侧跳A相、II回线两侧跳B 相,但保护装置很容易误判为双回线都发生AB相间短路故障而同时跳开两回线,给系统稳定带来不必要的影响。因此需要研究有效的跨线故障选相方案,在系统发生上述类似故障时能够选跳线路,以维持两侧系统的联系。

1.4 自动重合闸

同杆并架线路发生跨线永久性故障时,应尽量避免两回线重合闸配合不当,导致重合于永久性相间故障,对系统造成严重的二次冲击。例如,发生IA IIBG永久性故障时,当I回线两侧跳A相、II回线两侧跳B相后,若两回线同时重合,相当于再次重合于ABG相间短路,将产生很大的短路电流,并导致两条线路同时切除,从而严重危及电网的稳定运行。此外,当两侧系统主要依靠双回线联系时,也需考虑如何协调两回线的重合闸方式,尽量保证跨线故障切除后,两侧系统仍能保持良好的互联运行,以提高电网的安全稳定运行水平。

1.5 更高的可靠性要求

相对单回线路而言,双回线传输功率更大,两侧系统联系更强,其安全稳定运行对系统稳定更为重要,这就对同杆双回线路的保护提出了更高的可靠性要求。需要保护装置能够更加快速、准确而又有选择性地切除故障线路。

2 同杆双回线路继电保护原理及应用

2.1 分相(分线)电流纵差保护

分相电流差动保护是指按相比较线路两侧电流的幅值及相位。如果两侧的电流差或者相位超过动作值时,线路两侧同时按相切除故障相。同杆双回线路每相都有两回出线,因此传统的分相电流差动保护在双回线中实为分线差动的形式。分相电流差动有良好的故障选相能力,保护效果不受系统振荡及负荷影响、对全相和非全相运行中的故障均能正确选相并跳闸。所以它是目前同杆双回线最理想和应用最为广泛的保护之一。在光纤通信条件满足的情况下,应考虑优先装设。分相电流差动保护应用于超高压长线路时,受线路分布电容的影响较大。

2.2 纵联距离(方向)保护

对于同杆并架双回线,当通道条件不具备,或为了满足主保护动作原理的双重化配置要求,常采用纵联距离(方向)保护作为线路主保护。同时,距离保护也广泛用于同杆并架线路的后备保护。线间互感的存在,使得双回线路中纵联距离和纵联方向保护的配置方案和整定相比传统单回线路复杂很多,邻线零序电流通过互感会对接地距离保护产生影响,使保护范围缩短或超越 ,因此在实际运行中常考虑缩短单侧距离保护的动作范围。为了减小零序互感的影响,提出了一种利用邻线零序电流进行补偿的距离保护方案。但采用相邻线路零序电流补偿时,仍存在故障相对健全相的影响如何、应该怎样补偿及健全相会不会误动等问题;同时还要考虑在故障相近侧跳闸后,健全相会不会因零序电流的影响而发生相继误动等问题。

2.3 横联差动保护

横联差动保护的基本原理是在同一侧比较双回线的电流,不需要增加额外的保护通信通道。根据电流的方向是否引入动作判据的差异,横差保护可分为横联方向差动保护和电流平衡保护两种形式。电流平衡保护只比较两回线电流的大小,适合安装于单侧电源供电的平行双回线的电源侧,而不能用于单电源双回线路的负荷端,在双电源系统中的弱电源端其保护的灵敏度往往是不够的。此外,当发生含同名故障相的跨线故障时,由于两相电流相等而会导致保护拒动。按保护功能的不同,横联差动还可以分为相间和零序(接地)差动两种形式。相间横差保护分别取不同相别的两回线的差流作为动作判据;零序差动保护则由两回线的零序电流作比较,将双回线两个零序电流的和或者差作为动作量的判据的都有应用。另外,零序横差保护定值应躲开相邻线路故障时流过双回线的零序差电流,如果双回线间互感较大而在定值整定中考虑不充分时,会导致横差保护误动。

3 同杆双回线路继电保护配置

目前我国已有一系列同杆双回线路投入运行,现结合相关文献对现有同杆双回线路保护的配置情况作分析探讨。

3.1 500kV电压等级的双回线路保护配置

洪龙线路是我国第一条全线同杆并架的500kV电压等级线路,全长180km。受当时技术条件的限制,最初保护装置配置和通道的组织并未考虑同杆双回线路跨线故障的选相问题,主保护配置采用微机高频方向保护和高频距离保护构成的双重化配置形式。在该保护配置下,当发生异名跨线故障情况时,会导致双回线同时三相跳闸,对电力输送效率和系统稳定带来影响。

3.2 330kV电压等级同杆双回线路保护配置实例

330kV南郊双回线路全长240km,属于局部同杆并架线路,同杆架设部分占整体线路的65%,于上世纪90年代初期投入运行。按当时的技术条件,双回线采用快速方向和快速高频闭锁距离保护构成主保护的双重化。在该保护配置下,系统发生的各类故障,保护基本都能正确动作。但保护在实际运行中存在一些缺陷,首先,双回线合环时如果运行线路的功率较大,合环点电压相角差过大,合环后会导致快速方向保护误动;其次,当安康侧机组全停为弱电源侧时,快速方向保护的阻抗元件灵敏度不满足要求,会造成保护拒动和选相失败,建议,当条件允许时,同杆双回线路可考虑选用纵差保护方案。

4 几点结论

结合本文对同杆双回线保护原理及工程应用的调研分析,可总结以下特点以及需要进一步开展的研究工作,供同行讨论与参考:

(1)分相(分线)电流差动具有良好的保护性能和故障选相能力,实际运行情况也一再表明,在通道条件允许的情况下,应该优先选用。

(2)出于保护双重化和后备保护的要求,目前尚需继续对受线间互感影响而复杂化的距离保护、零序保护等保护方案等开展更深入的量化研究,包括这些保护方案的合理配合。

(3)同杆双回线路保护的不正确动作情况主要是由于对线间互感情况下保护的整定计算缺乏更加量化的计算研究、保护装置本身以及所配置方案对双回线路复杂的系统结构和运行方式考虑不充分所致。

参考文献

[1]舒印彪,赵丞华.研究实施中的500kV同塔双回紧凑型输电线路[J].

第4篇:电路原理范文

关键词:计算机仿真技术;电路原理教学;Multisin应用

在高校的电子信息类专业中,电路原理教学是一门基础课程,对学生专业知识和技能的掌握具有重要的意义[1]。然而由于抽象性较强、难度较大等原因教学的效果不理想。近年来随着社会经济的发展,计算机也逐渐普及开来,计算机仿真技术在高校教学中的比重越来越大,有利于提高教学的效果和质量[2]。

一、传统电路原理教学中存在的问题

电路原理教学需要作图进行授课,抽象性强。但是传统的教学模式难以满足教学的要求,教学的效果低下。首先是理论性强、抽象。电路原理教学需要学生对电路、元件等等各个环节都要熟悉,比较注重原理概念性的教学。同时还需要学生进行大量的计算推导和联想,将抽象的东西转化为具体的事物,所以整个课堂气氛沉闷,学生感到枯燥乏味,教学效果不理想[3]。其次是在电路原理的教学过程中,需要画大量的电路图,通过图形来进行讲解。在传统的黑板教学中,图形复杂导致画图不精确,另外也浪费了大量的课堂时间,整节课没有很好地利用,教学的效率不高。最后,传统的课堂教学实验中,难免会出现仪器的故障、电子元件的损坏等情况,影响实验的正常开展,不仅浪费了上课的时间,也造成了资金的浪费,打击了学生的动手积极性和参与性,制约了教学工作的开展和完成。在这种形势下,加强对传统教学模式的改革尤为重要。在目前的高校电子信息类专业教学中,计算机仿真技术的应用越来越广泛,教学的效果大幅度提高。

二、计算机仿真技术的特点

第一是更加生动直观,便于学生理解。传统的教学模式以黑板教学为主,图形复杂,注重理性的分析,学生很难接受。在电路原理教学中引入计算机仿真技术,可以将繁复的电路图等资料详细地绘制出来,具备直观、生动的界面,学生也更容易接受,有利于学生的理解和记忆。

第二是为电路原理教学提供了多重的手段。传统的教学理论型较强,需要经过严谨的推导和大量的计算,学习的难度较大。在教学中应用计算机仿真技术,可以把许多元件细致地描绘出来,而且更加的齐全,为学生的学习提供了便利。另外,计算机仿真技术功能强大,不但可以保存各种工作状态中的电路数据,还可以打印出来进行教学。最重要的就是当电路中出现短路或其他故障时,计算机仿真技术可以进行提前的预防和提醒。

第三是为课堂教学提供简单有效的实验方法。在电路原理教学活动中,实验是必不可少的一个环节,对巩固知识具有重要意义。在教学中引进计算机仿真技术,保证了成本的低投入,学生的实验过程避免受到其他不必要因素的影响,保证了实验过程的顺利开展和完成。另外,学生在实验过程中,不会造成原料和器材的损坏浪费,可进行长期的、反复的实验。计算机仿真技术帮助学生学习,激发学生学习的兴趣,提高教学的效果。

三、计算机仿真技术在电路原理教学中的应用

一方面计算机是一种智能化的工具,在电路原理教学中,能够自动建立电路运算方程,并且进行计算,将结果通过图形的方式表达出来。因此,在电路原理教学中,引用Multisin(电路仿真软件)软件进行教学活动,可以激发学生的学习兴趣,提高学生的参与能力和动手操作的能力,有利于帮助学生直观地了解掌握知识,提高教学的效果。

另一方面Multisin软件具备齐全的电子元件,并且可以进行长期的实验而不必担心器材和原料的损坏,资金投入较少。另外,Multisin软件的功能齐全,可以进行各种类型的仿真电路实验活动,得到详细的数据报告和图形,并且可以将Multisin软件和多媒体技术相结合,在大屏幕上演示整个实验的过程,让学生更加直观地参与、了解电路的原理,掌握专业的知识和技能[4]。

再者,因为社会经济的发展和对人才的需求,Multisin软件应用于电路原理教学已经成为一种趋势,对于高校教学工作具有重要意义。Multisin软件是一款专门针对于电路设计和仿真的工具类软件,随着科学技术的进步和多媒体技术的发展,Multisin软件在国内和国外的电子行业应用的范围越来越广泛,已经成为高校电子信息类专业教师和学生进行授课和学习的教学工具。

四、Multisin软件在电路原理教学中的独特优势

第一是有助于帮助学生加强对基本概念和原理的理解和掌握。电路原理课程具有衔接性和实践性,因此在高校的教学活动中,通过将Multisin软件和PPT相结合的方式,制作一个教学用的多媒体课件,并在课件中标明重点和难点。在教学过程中,理论部分的学习通过PPT幻灯片制成文字进行授课;在实验部分,依赖于Multisin软件强大的仿真能力,利用图形、视频、现场操作等方式对学生进行演示,将抽象的、逻辑性较强的文字转变成生动的、具体的图像,实现理论和实践的良好配合。另外,在PPT幻灯片的制作过程中,可以将电路原理的仿真过程穿插到课件当中,使整个多媒体课件内容丰富,文字图形的协调搭配为课件增添了吸引力,同时能够让学生直观地接受知识,提高学生的学习积极性和动手操作能力,保证教学活动的正常开展和完成,促使电路原理教学实现改革和完善。

第二是有利于学生自己分析解决问题,提高自主能力。在“电路原理教学”中,运算量大,公式的运用和推导复杂,造成整个电路的工作原理十分的抽象和枯燥,难以集中学生的学习注意力。其次,教师在授课过程中进行纯理论知识的灌输,用文字对电路工作的原理进行分析和讲授,学生往往是难以接受,教师的“教”和学生的“学”之间脱节,抑制了学生的学习积极性,教学的效果不理想。只有将理论变得生动和具体,抽象变得形象化,学生对知识有充分的兴趣,主动地参与课堂,才能够更好地学习和掌握电路原理,完成教学的任务和进度。因此,在教学中引入Multisin软件,利用Multisin软件独特的电路分析的能力,例如运算放大器对数据的放大性能分析等等,学生可以自主地发现并解决出现的问题,并在实验的过程中通过多次反复的实验来验证结论,提高学生独自分析问题的能力,将对电路原理的学习从理性的认识上升到感性的认识。

第三是有利于帮助学生掌握电路的结构。在电路原理教学中,需要绘制复杂的电路图来进行授课和设计。但是在传统的教学活动中,电路原理是通过黑板教学完成的,用手绘图形保证不了电路绘制的准确性。另外,手绘图形的复杂导致学生难以辨认,无法集中学生的注意力,造成上课的效果低下。在教学中应用Multisin软件后,情况大大改善。因为在Multisin软件的元器件库中,具备数量齐全的各种电子元件,在进行电路原理教学中所需的电子元件都可以找到,而且元件的大小并不是固定的,可以根据实际教学和实验所需的参数和大小进行更换。因此在教学中绘制电路图的效率和速度大幅度的提高,并且还可以随时地增删。与黑板教学相比,Multisin软件仿真技术具有独特的优势,成为电子信息类专业教学中的主流工具。再者,利用Multisin软件绘制完电路图之后,可以直接将电路图进行课堂的演示,在教学中对电路图进行仿真分析,帮助学生更加了解电路的结构和各个元器件的作用,集中学生的注意力,激发学生的学习积极性和能动性,提高教学的效果。

五、结束语

传统的教学模式和教学的手段已经难以适应时代的潮流,所以进行教学方式的改进和完善,应用先进的技术辅助教学是非常有必要的。电路原理这门课程的理论性和操作性强,学生在学习的过程中因为知识比较抽象而感到难度过大,因此在教学中运用Mul-tisin仿真技术辅助教学是非常有作用的。Multisin软件将抽象的理论文字转换成直观的、具体的图形和图像,并且针对教学的重点和难点充分利用自身独特的优势和PPT软件相结合,制作内容丰富、生动的课件,帮助学生更好地进行学习,了解和掌握专业的知识。将传统的教学和先进技术相结合,激发了学生的学习积极性,提高了教学的效果,促进了电子类专业的长远发展。

参考文献:

[1]张立新,魏巍.计算机仿真软件在“电路原理”教学中的应用[J].吉林工程技术师范学院学报,2008,(07):28-29.

[2]左丽霞.Multisim在《电路原理》教学改革中的应用[J].科技信息,2008,(30):479+486.

[3]王尔申,庞涛,,郑丹.Multisim和Proteus仿真在数字电路课程教学中的应用[J].实验技术与管理,2013,(03):78-81.

第5篇:电路原理范文

关键词:输配电线路;故障原因;处理措施

中图分类号:TM726文献标识码: A

一、输配电线路出现故障的原因分析

造成输配电线路在运行过程中出现故障的原因主要包括三个方面,分别是从线路本身、人为因素和环境因素这几个方面考虑,具体来说输配电线路故障原因主要包括以下几点:

(1)输配电线路本身存在问题。在安装输配电线路过程中,如果一开始就选择了质量较差的电线和设备,使得其材料和尺寸等均不符合输配电要求,导致线路设备在使用过程中出现老化严重问题,从而引发接地故障、短路故障等。而根本原因在于生产输配电线路的厂家在生产过程中质量不过关,导致一些生产工艺粗糙、制作材料劣质和规格尺寸不符合标准的线路出现,成为输配电线路运行中的隐患。因而在选择输配电线路过程中就应该谨慎,选择质量和规格符合线路运行要求的,这样才能有效减少故障的出现。

(2)环境因素影响。输配电线路多架设在自然环境较为恶劣的山林当中,如果遇到沙尘暴或大风天气,就会出现风偏闪络,导致输配电线路出现跳闸问题。或是在沙尘暴天气中,沙尘和大风将线路直接砸断,直接影响电力的供应。再者,大雨天气也会造成输配电线路出现故障,还可能导致线路周围山区出现滑坡等地质灾害,给输配电线路运行造成不可挽回的影响。另外,在部分地区由于气候较为恶劣,极寒或炎热环境中都会对输配电线路运行造成较大影响,导致输配电线路在运行过程中经常出现故障,使得线路运行寿命缩短,对电力输送的稳定性和安全性造成严重影响。

(3)人为因素导致的故障。人为操作失误也可能成为输配电线路运行故障的重要原因,日常维护人员在对输配电线路进行检查维修过程中,经常会出现误插设备、连接方式错误等问题,这些问题都会引发线路故障。例如在对线路进行检查维修过程中有时需进行短接处理,在完成维修后需要将短接恢复原状,而有的维修人员在完成维修后忘记将其恢复就会导致短路故障的发生。又或是在对线路设备进行参数设置过程中,维修人员的参数设置错误,导致输配电线路的电负荷增大,也会导致线路故障的发生。

二、配电线路故障的措施分析

(一)外力破坏导致线路故障的防护措施

配电线路受到外力的破坏引起的线路故障常有发生,而且,很多都是突然性,对配电线路的运行造成严重的影响,甚至会发生人身安全事件,对此,要采取相应的防护措施。首先,在城市化发展之下,在建造和维修建筑物时,要与当地政府之间建立有效的联系和沟通,施工队伍要充分了解附近35kV配电线路的分布情况,并且,在施工过程中,要对离施工区域较近或在施工区域内的配电线路施加相应的保护措施,这样才能有效的避免施工过程中对配电线路造成破坏。其次,要在一些公路附近或人流量、车流量较大区域的配网线杆上涂上一层反光漆或安置一些反光标志等,这样能够能够提醒人们以及行车司机的注意,有效的防御人们对线杆造成意外的损伤或车辆对线杆的撞击而引发的线路事故,另外,有很多位置的线杆极易受到车辆的碰撞,但为了配电线路的供电不得不立线杆,对于这类位置的线杆要实施相应的保护措施,可以通过将线杆设置成混凝土柱杆,并涂上醒目的反光漆或警示牌,这样可以预防线杆受到撞击而出现的倒杆、断杆的现象,进一步保证35kV配电线路的安全运行。第三,要加强对电网线路保护的宣传工作,使广大群众了解电网以及电力对我国日常生活、生产以及工作中的重要性,并加强对35kV配电线路的巡逻工作,一旦发现附近存在障碍物的话,要及时清楚障碍物,尤其是线路附近的树木,在生长的过程中,树枝会不断的生长变长扩散,难免会对线路造成一定的影响,因此,应做好树木的剪修工作。通过以上几种有效的措施,才能进一步避免35kV配电线路受到破坏而出现的线路故障,全面提高配电线路运行的安全性、可靠性以及稳定性。

(二)自然因素引发线路故障的防御措施

自然灾害的发生是不可避免的,而对于线路的影响来说,只有通过不断的加强相应的防御措施,才能有效的抵抗自然因素对线路造成的破坏。首先,在线路的绝缘子上采取措施,可以将线路绝缘子换成抗雷击较强的材料,这样可以进一步避免雷击对线路绝缘子造成的损坏,同时,还要在配电线路上相应的位置安装避雷器、避雷针等装备,主要是在一些空旷区域附近没有高大建筑物的区域,因为这些区域没有高大建筑物雷击很容易对线路造成破坏。其次,要加强对35kV配电线路上电气设备的清扫工作,要定期的进行清理,避免尘埃物落的较多而引起的导电性造成线路设备的损坏。另外,为了避免雷击电流过大对线路造成损坏,可以适当的增加配电线路的负荷容量,这样在受到雷击的情况下也会缓解过大的雷击电流,能够让线路上的设备对雷击过电流进行及时的处理,有效的降低了线路故障的发生。

(三)加强配电线路的管理维护工作

电力企业要加强对配电线路的管理维护工作,避免管理不到位而引发的线路故障。首先,电力企业要建立健全的管理制度,并严格的执行下去,并且,要实行相应的奖励机制,将管理维护工作的质量作为评价的主要内容,对工作完成较好的人员或小组给予相应的奖励,这样可以激发工作人员对配电线路管理维护的积极性,大大提高了35kV配网管理维护的质量。其次,要对配电线路的管理维护人员开展相应的培训环节,不断的提高工作人员的专业技能以及综合素质,更有助于工作人员处理应急事件,以及能够及时发生配电线路上存在的故障隐患,将隐患消除在萌芽中,避免故障的发展而引发更大的线路故障。第三,工作人员在对配电线路进行巡逻的过程中,要有计划的进行,避免随意性过大而忽略了局部地区配电线路的巡逻,要根据配电线路的规划以及配网设备的分布情况实行定期和不定期的巡逻,这样才能保证对配电线路进行全面的管理,进一步提高35kV配电线路运行的安全性、可靠性、稳定性。

(四)雷电故障的消除和预防性措施

针对雷电引起配电线路故障时,首先需要与气象部门保持紧密沟通,在雷雨到来之前做好预防工作,尽可能减少故障发生,做好应急预案,便于科学处理已出现的故障,最大化的消减故障带来的负面作用。其次是根据地域的气候差异性,针对雷电多发地区加强防雷措施,通常容易出现故障的配电线路设备是绝缘子,经分析将常用的针式绝缘子更换为悬式绝缘子在发生雷电的情况下不易出现故障,所以应加强悬式绝缘子的运用。最后是在配电线路较长的部分以及变压器设备应安装足够的避雷装置,从而提升35kV配电线路的整体运行水平。

结语

随着社会经济的不断发展,对电量的需求也在不断加大,电力工程的不断发展扩大使得输配电的稳定性成为电力供应的关键,在管理输配电线路过程中,除了加强输配电运行管理,发展电力系统之外,管理维护人员还应该加强对输配电线路故障原因的排查,采用先进的查找方法将故障尽快找出,并根据相应故障原因实施相应处理方法,这样才能够有效减少输配电线路故障,提高输配电线路运行稳定性。

参考文献

[1]王赛.电力配电线路故障原因分析及处理[J].科技致富向导,2013,27:280.

第6篇:电路原理范文

【关键词】电路原理;重要意义;兴趣培养;方法探讨

电路原理实验教学在电工电子类专业中占有非常重要的地位。它对加深理论知识的理解,学生技术应用能力的培养,形成综合素质、创新能力等具有重要意义。长期以来,高等学校电路原理实验教学基本处于理论教学的附属教学,常常忽略了实验教学的目的和特点,在教学中重理论、轻实验,重知识、轻操作,实验教学的基本模式是在规定的时间内,按规定的教学大纲要求,遵照教师规定的操作程序,学生跟着老师或者是按照实验指导书上面的步骤完成规定的实验,使得学生离开了老师或者参考书就不知道去做什么。有时理论课讲什么内容,实验课就安排什么实验,缺乏对学生创新意识、实验动手能力的培养。这种相对呆板、封闭的实验模式限制了学生主动性、创造性的发挥,也不能提高学生对上实验课程的重视程度,更限制了实验教学的发展。因此,需要彻底转变观念,真正提高电路原理实验教学的重要地位,对电路原理实验教学进行改进,使实验教学更能符合培养综合性素质人才的需求,尽可能利用有限的资源和时间,提高实验教学的质量,达到促进学校电路原理实验教学工作的目的。

要提高实验教学的质量,首先要注重经常性对实验学习的主体――学生进行动手兴趣的培养。实验学习是学好理论知识的需要,也是提高学生个人动手能力的有效途径。电路原理的系统理论抽象复杂,单纯靠“纸上谈兵”根本无法学好。实际教学过程中,绝大部分学生对动手很感兴趣,但由于电子技术实验难度较大,专业性强,也会有少量学生,特别是女生,由于从小缺乏动手训练,对实验课程有一种由惧怕、畏难到逆反的现象。这里就需要教师从效果明显的兴趣培养出发,在实验中培养学生对实验的兴趣,实验安排从易到难,从“实验的成就感”中培养学生实验的兴趣。

电子爱好者都有体会,学电子关键在于多动手,不动手而学好电子是不可能的,许多理论上不懂的东西,在动手过程中都会慢慢被理解、消化。这不同于传统课堂上的基本理论和性质的传授教学,也不同于学生课后大量的习题训练和公式推导,是一种与实际生产密切相关的而且很直观的教学模式。培养兴趣是开展实验的关键,这就需要在教授实验课的同时,介绍些实际生产过程中的技能操作和实验操作的关联,指出通过实验操作的训练可以解决什么实际中的问题。在培养、激发了兴趣、好奇心后,再在实验过程中渗透必要的理论教学,将理论知识的传授渗透在一系列的兴趣性动手操作中进行。使学生具有对实验的兴趣远高于课堂理论教学的兴趣的特点,根据教学的可接受性原则,将理论教学渗透到实验教学中去,使学生在愉快的动手实验中理解与接受理论,同时训练技能技巧,手脑并用,有利于对知识的理解与记忆。教师根据具体的实验教学操作需要,在适当的时机渗透必要的理论教学,使学生在兴趣中接受与巩固理论知识,然后引导他们反过来用理论去指导、解释实验现象,形成有理论、有实践、有创新的教学模式,这是理论联系实际教学原则的深化和“学以致用”思想的体现。实验课首先要激发出学生的兴趣,在兴趣中理解、识记,符合心理学中人的识记规律,有利于发挥学生的形象思维能力而弥补其抽象思维能力的不足。学生通过系列兴趣性操作,再配合教师在操作过程中的理论引伸教学,使学生在稳固形成各种技能的同时,也能掌握系统理论知识。通过兴趣实验去促进理论教学,在有限的课时中获得技能与理论的双赢。

要提高实验教学的质量,其次要重视实验教学方法的改进。电路原理实验教学具有形象直观的特点,是理论教学无法比拟的,更重要的是它更侧重于对思维方式和动手能力的培养,作为理论教学的主要补充,它在整个教学环节中具有重要地位。传统的电路原理实验教学一般根据理论课的教学的进程,安排每一次的实验内容,并且授课模式基本上是沿袭老一套的方式,如实验目的、实验原理、实验方法与步骤、实验注意事项等等。使得学生按部就班的按照指导书上的操作步骤进行实验操作,这种模式严重束缚了学生个性空间的发展,也激发不了学生对实验课的积极性。而且实验的内容也是过于紧贴理论教材,验证性实验居多,特别是过多地验证基本定理以及一些基本性质的测定。所以,在基础实验环节应适当压缩,提高操作效率。将传统的实验教学以验证实验为主转变为以验证性实验为基础,增加设计应用性、综合性等其他实验内容,采用应用技术与基础实验相结合的方式,既侧重实际设计与操作,又强化了实验课所必须掌握的各项基本训练内容,从而提高学生动手能力,使实践教学在有限的时间内发挥更大的作用。

电路原理实验教学要循序渐进,由浅入深、由简单到综合,夯实基础,重视能力。要重视学生的实验预习与准备:学生在实验前的充分预习和准备可以保证进入实验室时做到心中有数,从而提高效率。所以每次实验前,教师应提前布置实验课的内容和实验预习要求,可通过要求学生上交包括实验目的、原理、方法及步骤等内容的预习报告来督促学生做好预习工作。要重视教师的实验预习与准备:教师在实验前的准备工作主要有实验仪器、实验步骤、实验注意事项等内容的备课。实验用工具和实验耗材应有一定数量的备份,以备应急之需。对于新开实验,教师还应事先预做一遍,取得成功后方可开设。要重视实验的组织与指导:实验过程中的组织和指导是整个实验的关键。教师应事先科学分组。电工电子技术实验,虽要求每人一台实验设备,但仍应鼓励学生相互讨论,相互比较实验结果,这样遇到问题可以及时解决,也能更好的加深印象。在进行实验指导过程中,教师对学生的指导既不能越俎代庖,也不能放任自流,而应帮助学生掌握分析问题、排除故障的方法,逐步培养学生独立解决问题的能力。要重视课程设计:课程设计是实验教学的重要环节,是要求学生独立完成一个系统的设计、制作和调试。学生综合设计能力包括资料收集、方案设计、软硬件设计、装配与调试、测试与优化、数据分析、报告撰写等全过程,统筹兼顾选题难度、设计实验过程、结果、设计报告和设计的创新性。所以这也就需要转变旧的实践教学观念,发挥教师的引导作用,采用启发式实验教学方法,把学生作为教学的主体,让学生有足够的时间独立思考,引导学生肯思考,会思考,有创新意识,并注意学生收敛性和发散性思维的同步发展,逐步养成严谨的科学态度和科学的思维方式。以往的课程设计教学大多都是进行到计算机仿真为止,并没有把设计好的电路制作成实际电路,这就大大阻碍了学生的动手能力的提高,而且许多大学生在进入大学校门之前都是从未接触到自己所学专业的领域,所以对实际的元器件和印刷电路板的制作以及电路板的焊接技术都很陌生,这就需要通过课程设计来培养学生的这一不足,需要在教学中,通过电路原理图选择和设计――主要参数的计算――电路仿真――电子元器件筛选――电路板制作――电子元器件的安装和焊接――调试和测试电路参数――故障解决这一系列的工作,将课程设计和电子技术基础实习及工艺技能训练有机结合,实现了设计和工艺技能培养的相互交叉融合。要重视开放实验室教学:开放实验室教学不仅是一种新的实验教学理念,可以充分培养学生的创新能力,引导学生自行解决实际问题,提高实际技能。同时,也是实验教学现代化水平的重要标志。电工电子开放实验室教学,必须以学生为本,以培养能力为核心,以提高学生工程素质为宗旨。在完成正常教学任务的前提下,利用现有师资、仪器设备、环境条件等资源,利用一切可以开放的时间和资源面向学生开放。充分发挥学生的主动性,进一步促进学生创新能力的培养和提高。

要提高实验教学的质量,还必须重视学生实验能力的考核。考核也是实验教学工作的重要环节,对学生而言,考核不仅是要检验须掌握的基本概念,提高学生对实验学习的重视程度,更重要的是一次检验自己动手能力是否真正提高和对理论知识的掌握程度;对教师而言,通过实验考核能够了解学生的学习状况和效果,从而不断地调整教学方法和更新实验内容。实验教师习惯于通过对平时实验报告的评分来最终确定学生学期的实验总评成绩,而忽视对学生独立实验的考核。实际上它是检查学生平时对实验是否认真对待和独立完成的重要手段。综合的实验考核应分为理论考核和实践考核,理论考核部分可包括全学期实验所涉及内容,实践考核可抽查所做过实验中的一个实验。通常电工电子实验课只是理论课的附带课程,其最终实验考核成绩只是占理论考核成绩的20%,这样必然会影响学生对实践课的重视程度,因此必须把实践课程作为一门占学分的新课程来对待。同时,在考核方法上也不同于其他课程,毕竟实践课程重视的是动手操作能力的培养,这就无法通过一次考试来衡量一个学生的动手能力水平的高低,所以需要进行平时成绩和考核成绩的综合判定,平时成绩就是对学生的平时实验报告的完成情况,平时实验课的考勤情况以及对每次实验的完成情况进行综合评定给分。而在实践考核中也需要包括理论笔试部分和实践操作部分,通过理论笔试促进学生对实践操作基本知识的掌握;实践操作则可检查学生分析问题、解决问题及实践操作的动手能力。操作考试时,每人一台实验台,抽签决定操作内容,考试过程中针对实验内容、实验电路、实验仪器及实验中的现象进行提问。这样可全面考查学生对实践技能的掌握程度,并通过考试帮助学生总结经验和教训,提高实践能力。通过电路原理实习中对各项技术单项评分,包括实习表现、抽签面试、报告、操作等,增强了学生对实习的重视程度,有效地促进了学生实践技能的提高。

第7篇:电路原理范文

关键词 220kV变电站;高压断路器;返厂维修

中图分类号TM63 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)104-0168-02

0 引言

电力连接的主要目的在于通过一次设备和二次保护设备的相互配合,确保电力回路中电能输送分配的安全高效性,这就要求电力一次设备的金属与金属间具有良好的可靠接触性能。一旦设备金属接触间由于表面平整度不合格、动作性能下降等原因导致操控不灵敏时,就会影响设备接触区域的工况性能,引起接触电阻、温度等参数的增加,给设备正常高效稳定运行埋下安全隐患。主回路电阻是影响高压断路器安全可靠运行的特征参数之一,合理分析高压断路器主回路电阻值超标的原因,并采取有针对性的处理措施及时排除故障,可以确保电力系统安全可靠、节能经济的高效稳定运行。

1 LW29-126/145型高压断路器技术性能

某220kV中枢变电站,共设置三个电压等级,分别为10kV、110kV、220kV,其中:110kV和220kV采用室外高压AIS敞开式设备;10kV采用室内高压开关柜。110kV选用LW29-126/145型户外高压交流六氟化硫断路器,实现对变电站110kV间隔电气设备和线路的控制盒保护。并配置高性能的弹簧操作机构,具备远距离电动遥控和就地手动操控相搭配的操作模式,完全符合国际IEC56和国内GB1984《高压交流断路器》等标准。LW29-126/145型断路器的主要技术性能参数详见表1所示:

2 LW29-126/145型高压断路器现状运行工况

从表1可以看出,220kV变电站110kV侧的LW29-126/145型高压断路器,其额定电压为126/145kV,额定电流为3150A,而实际运行在额定电压为110kV左右(不大于126kV),实际运行电流仅653A左右,即从实际运行状况可知220kV变电站中110kV侧的高压断路器选型配置能够满足实际运行需求,其额定电压、额定电流、开断电流等特性参数,能够满足实际运行控制、保护性能需求。220kV变电站中110kV侧LW29-126/145型高压断路器在带电运行8个月内,其特性参数均较为稳定,只有回路电阻存在上升趋势。运行到1年2个月后,主回路电阻出现明细超标问题,而从实际监盘和超标统计数据结果表明,该断路器平均每月操作次数低于10次,总共1年2个月中大约动作60次左右,远低于表1中的机械动作稳定性6000次要求,也就是说该110kV高压断路器从自身机械动作性能方面来看不存在问题。该变电站110kV侧高压断路器主回路超标,直接影响到220kV变电站安全稳定运行,必须及时尽早排除故障以恢复变电站的正常经济调控能力。

3 LW29-126/145型高压断路器主回路电阻超标原因分析及处理

3.1 断路器主回路电阻预试测量数据

从监表数据和抄表统计数据发表110kV侧高压断路器存在主回路超标问题,于是组织专家和相关技术人员进行主回路电阻实际测量,发现5个110kV断路器间隔中的#1、#3和#4高压断路器存在主回路电阻超标问题(表1中规定要求主回路电阻值小于100微欧),#1、#3和#4线路侧高压断路器主回路电阻的现地实际测量值详见表2所示:

从表2可知,#1、#3和#4间隔线路侧断路器A相、B相、C相均存在超标问题,其中#4间隔断路器的B相超标最为严重,主回路电阻达到251微欧,超标151微欧,超标率达到151%;同时该断路器主回路A、B、C三相电阻值相差非常大,A、C相间最大差值达到134微欧。#1、#3和#4间隔线路侧断路器A相、B相、C相主回路电阻超标问题,直接影响到220kV变电站和区域电网调控的安全可靠性和节能经济性。

3.2 断路器主回路电阻超标原因分析

为了找出220kV变电站110kV侧高压断路器主回路超标的原因,经现场初步查找,发现断路器动、静触头间存在灼烧问题,初步认为是由于接触电阻不断增加引起。现场人员结合现场实测数据,一致认为造成变电站110kV侧压断路器主回路超标和触头烧伤的主要原因为是断路器自身质量问题,即:在动作过程中引起动、静触头固定连接件发生松动、连接不良等问题。在尽量降低停电影响范围的基础上,利用备用断路器进行更换后由厂家将#1、#3和#4间隔线路侧断路器返厂进行解体试验。

3.3 断路器主回路电阻超标故障处理

厂家在进行解体试验后,论证了现场人员故障的初步判断,即:110kV断路器起主回路电阻超标的主要原因是由于动、静触头连接件发生松动,引起接触性能下降,导致主回路电阻超标。为了彻底排除主回路超标故障,厂商对断路器动、静触头进行更换处理,并完成SF6补气、微水、检漏等试验,待所有性能指标均满足要求,重新封装发往工地。在三台断路器返厂维修后,重新在现场安装并待所有数据指标满足投运后,折机投运,并对断路器运行工况进行全程监测。从运行数据来看,LW29-126/145型高压断路器在经返厂维修后,其主回路电阻测量值均在60~80微欧左右,能够满足低于100微欧的性能技术指标要求,且在后期运行过程中没有出现断路器主回路电阻较大波动问题,于是认定断路器主回路电阻超标故障得到有效处理。

4 结论

高压断路器导电主回路的电阻和导电性能,主要取决于高压断路器的动、静触头间的接触电阻。当接触电阻上升其会增加断路器设备导体在通电过程中的损耗,使接触面上的温度不断身高,氧化加快,电阻增加,进入一个不断恶化的循环。在日常的运行维护过程中,运行维护人员要采取定期与不定期相结合的动态检修模式,重点对断路器动、静触头的连接处进行红外测温,以便及早发现高压断路器主回路电阻中存在的异常问题,争取设备检修维护的最佳时间,避免设备隐患的进一步扩大,确保电力系统安全可靠、节能经济的稳定运行。

参考文献

[1]曹宫.户外高压六氟化硫断路器安装使用说明[J].中国电机工程学报,2004(9):23-28.

第8篇:电路原理范文

引言

开关电源一般都采用脉冲宽度调制(PWM)技术,其特点是频率高,效率高,功率密度高,可靠性高。然而,由于其开关器件工作在高频通断状态,高频的快速瞬变过程本身就是一电磁骚扰(EMD)源,它产生的EMI信号有很宽的频率范围,又有一定的幅度。若把这种电源直接用于数字设备,则设备产生的EMI信号会变得更加强烈和复杂。

本文从开关电源的工作原理出发,探讨抑制传导干扰的EMI滤波器的设计以及对辐射EMI的抑制。

1 开关电源产生EMI的机理

数字设备中的逻辑关系是用脉冲信号来表示的。为便于分析,把这种脉冲信号适当简化,用图1所示的脉冲串表示。根据傅里叶级数展开的方法,可用式(1)计算出信号所有各次谐波的电平。

式中:An为脉冲中第n次谐波的电平;

Vo为脉冲的电平;

T为脉冲串的周期;

tw为脉冲宽度;

tr为脉冲的上升时间和下降时间。

开关电源具有各式各样的电路形式,但它们的核心部分都是一个高电压、大电流的受控脉冲信号源。假定某PWM开关电源脉冲信号的主要参数为:Vo=500V,T=2×10-5s,tw=10-5s,tr=0.4×10-6s,则其谐波电平如图2所示。

图2中开关电源内脉冲信号产生的谐波电平,对于其他电子设备来说即是EMI信号,这些谐波电平可以从对电源线的传导干扰(频率范围为0.15~30MHz)和电场辐射干扰(频率范围为30~1000MHz)的测量中反映出来。

在图2中,基波电平约160dBμV,500MHz约30dBμV,所以,要把开关电源的EMI电平都控制在标准规定的限值内,是有一定难度的。

2 开关电源EMI滤波器的电路设计

当开关电源的谐波电平在低频段(频率范围0.15~30MHz)表现在电源线上时,称之为传导干扰。要抑制传导干扰相对比较容易,只要使用适当的EMI滤波器,就能将其在电源线上的EMI信号电平抑制在相关标准规定的限值内。

要使EMI滤波器对EMI信号有最佳的衰减性能,则滤波器阻抗应与电源阻抗失配,失配越厉害,实现的衰减越理想,得到的插入损耗特性就越好。也就是说,如果噪音源内阻是低阻抗的,则与之对接的EMI滤波器的输入阻抗应该是高阻抗(如电感量很大的串联电感);如果噪音源内阻是高阻抗的,则EMI滤波器的输入阻抗应该是低阻抗(如容量很大的并联电容)。这个原则也是设计抑制开关电源EMI滤波器必须遵循的。

几乎所有设备的传导干扰都包含共模噪音和差模噪音,开关电源也不例外。共模干扰是由于载流导体与大地之间的电位差产生的,其特点是两条线上的杂讯电压是同电位同向的;而差模干扰则是由于载流导体之间的电位差产生的,其特点是两条线上的杂讯电压是同电位反向的。通常,线路上干扰电压的这两种分量是同时存在的。由于线路阻抗的不平衡,两种分量在传输中会互相转变,情况十分复杂。典型的EMI滤波器包含了共模杂讯和差模杂讯两部分的抑制电路,如图3所示。

图中:差模抑制电容Cx1,Cx20.1~0.47μF;

差模抑制电感L1,L2100~130μH;

共模抑制电容Cy1,Cy2

共模抑制电感L15~25mH。

设计时,必须使共模滤波电路和差模滤波电路的谐振频率明显低于开关电源的工作频率,一般要低于10kHz,即

在实际使用中,由于设备所产生的共模和差模的成分不一样,可适当增加或减少滤波元件。具体电路的调整一般要经过EMI试验后才能有满意的结果,安装滤波电路时一定要保证接地良好,并且输入端和输出端要良好隔离,否则,起不到滤波的效果。

开关电源所产生的干扰以共模干扰为主,在设计滤波电路时可尝试去掉差模电感,再增加一级共模滤波电感。常采用如图4所示的滤波电路,可使开关电源的传导干扰下降了近30dB,比CISOR22标准的限值低了近6dB以上。

还有一个设计原则是不要过于追求滤波效果而造成成本过高,只要达到EMC标准的限值要求并有一定的余量(一般可控制在6dB左右)即可。

3 辐射EMI的抑制措施

如前所述,开关电源是一个很强的骚扰源,它来源于开关器件的高频通断和输出整流二极管反向恢复。很强的电磁骚扰信号通过空间辐射和电源线的传导而干扰邻近的敏感设备。除了功率开关管和高频整流二极管外,产生辐射干扰的主要元器件还有脉冲变压器及滤波电感等。

虽然,功率开关管的快速通断给开关电源带来了更高的效益,但是,也带来了更强的高频辐射。要降低辐射干扰,可应用电压缓冲电路,如在开关管两端并联RCD缓冲电路,或电流缓冲电路,如在开关管的集电极上串联20~80μH的电感。电感在功率开关管导通时能避免集电极电流突然增大,同时也可以减少整流电路中冲击电流的影响。

功率开关管的集电极是一个强干扰源,开关管的散热片应接到开关管的发射极上,以确保集电极与散热片之间由于分布电容而产生的电流流入主电路中。为减少散热片和机壳的分布电容,散热片应尽量远离机壳,如有条件的话,可采用有屏蔽措施的开关管散热片。

整流二极管应采用恢复电荷小,且反向恢复时间短的,如肖特基管,最好是选用反向恢复呈软特性的。另外在肖特基管两端套磁珠和并联RC吸收网络均可减少干扰,电阻、电容的取值可为几Ω和数千pF,电容引线应尽可能短,以减少引线电感。实际使用中一般采用具有软恢复特性的整流二极管,并在二极管两端并接小电容来消除电路的寄生振荡。

负载电流越大,续流结束时流经整流二极管的电流也越大,二极管反向恢复的时间也越长,则尖峰电流的影响也越大。采用多个整流二极管并联来分担负载电流,可以降低短路尖峰电流的影响。

开关电源必须屏蔽,采用模块式全密封结构,建议用1mm以上厚度的镀锌钢板,屏蔽层必须良好接地。在高频脉冲变压器初、次级之间加一屏蔽层并接地,可以抑制干扰的电场耦合。将高频脉冲变压器、输出滤波电感等磁性元件加上屏蔽罩,可以将磁力线限制在磁阻小的屏蔽体内。

根据以上设计思路,对辐射干扰超过标准限值20dB左右的某开关电源,采用了一些在实验室容易实现的措施,进行了如下的改进:

——在所有整流二极管两端并470pF电容;

——在开关管G极的输入端并50pF电容,与原有的39Ω电阻形成一RC低通滤波器;

——在各输出滤波电容(电解电容)上并一0.01μF电容;

——在整流二极管管脚上套一小磁珠;

——改善屏蔽体的接地。

经过上述改进后,该电源就可以通过辐射干扰测试的限值要求。

第9篇:电路原理范文

关键词:输电线路;施工管理;原则性

电力资源是当前社会发展的主要基础资源之一,当前各个单位和企业生产都离不开电力资源的支持,人们生活中对电力资源的需要也在不断的增加。输电线路作为电力系统中的重点和供应渠道,其质量问题是一个不容忽视的过程,电力工程施工管理具有资金密集、技术密集、资源密集、专业众多、交叉施工等特点,是结合当前先进的科学技术与制造业为一体的综合性管理模式,其在施工的过程中受到各种工程设计、设备制造、设备和材料的采购运输等各种因素的影响,要受到其他自然因素和环境因素的影响模式,如何实现其良好协调统一发展是当前输电线路施工管理的重要措施和重要手段,更是当前社会发展过程中电力资源经济效益发挥的关键因素和社会效益提高的重要手段。

1.输电线路施工管理中存在的问题

1.1电力工程施工管理流程中存在的问题

首先,管理人员及大多数工程技术人员,投资效益观念淡薄、缺乏施工合同意识,缺少控制造价方面的基础知识,从而造成设备订货时价格假象控制在概算内,而许多随主机供应的附属设备没有在合同中加以明确,最后则要重新订货采购,结果往往大大突破控制价。但是在实际施工管理过程中往往就存在着问题与违规操作。

1.2当前影响输电线路安全运行的人为因素及对策

1.2.1输电线路工程施工占地问题。在输电线路工程施工过程中,占用土地补偿问题以及后来的维护临时占地问题,一直困扰着电力。然而在土地经家庭经营承包制改革、分田到户之后,线路占地与农民的利益发生了明显的冲突,特别是对老旧化线路进行维护、改造、改铁塔、移位等工程时,村民往往趁机以必须予以补偿为理由,阻挠、拖延施工,给电力企业造成了阻碍。

1.2.2输电线路被盗窃、破坏等问题。近年来,因盗窃造成的电力设施破坏案件逐年增多,其中农网设施被盗突出,而且,电力设施盗窃现象已从个人作案到团伙作案,甚至形成了偷窃、窝赃、运输、销赃一条龙。近年来,各类工业园区大规模地开发建设,城区道路及相关基础设施改造工程相继破土动工,于是因施工过程中的种种疏漏,造成外力破坏电网停电事故不断发生。

1.2.3输电线路下种植树木。树线矛盾也一直是困扰供电部门的头痛问题。近年来,各乡镇政府鼓励农民发展林业种植创收,不考虑线下安全通道问题,大面积的线下违章种树逐年递增,由于树木造成接地跳闸停电,影响了正常的供电秩序。当电力高压线和树木之间的距离超过规定的安全距离,高压线就会对树木放电。如果雨天或空气湿度过大,在高压作用下,树木就会成为导电体,对树木周围的建筑、设备、人员和地下管线都会构成危害,并可能造成重大设备、人身伤亡事故。

施工现场管理。施工现场管理应将工程的主要部位、主要结构和隐蔽工程纳入重点管理内容,对其工程质量进行全面、全过程的检查。施工现场管理还应对现场建筑材料、施工工艺、技术措施、操作规程等方面进行全面检查;同时还须做到安全、文明、环保施工。

2.加强输电线路管理的措施

2.1提高技术人员、经营管理人员水平和劳务人员素质,是提高工程施工管理水平的基础。要广泛利用国内外工程建设实践锻炼的机会,采取请进来和走出去培训相结合的方式,以利于各类人才脱颖而出。

2.2加强与政府执法部门的密切配合,加大处罚、打击力度,严惩蓄意破坏的犯罪分子,依法保护电力设施安全。

保护电力设施工作,离不开政府尤其是政府职能部门的大力扶持。因此,必须建立、健全行政执法机制,依法打击破坏、盗窃电力设施的不法行为,为电力行业依法治理和保障正常的供用电秩序发挥巨大的作用和效能。

2.3推进企业科技进步,随着当前科学技术的提高,各种先进的管理软件和管理制度不断的应用在当前社会发展过程中,使得当前输电线路的施工受到严重的影响与变化,专业现代化的工程项目管理软件,是满足当前施工的前提基础,是结合先进的信息技术与智能技术进行自动化控制和智能化控制的过程,主要是进度控制,同时也可以进行费用控制和资源管理。结合当前先进的科学技术进行分析与处理是当前社会发展的前提关键,是实现其科学化规划的主要手段和模式,对于切实用好工程项目管理软件,做好工程项目的建设管理工作,同样是十分重要的。

2.4技术措施。输电线路绝缘子的正确选择和使用,可保证绝缘子的安全稳定运行,从而减少停电和线路的运行维护。长棒型绝缘子按材质可分为合成绝缘子和长棒瓷绝缘子

对输电线路绝缘子选型的建议:

(1)悬垂串绝缘子应选用防污型盘式瓷绝缘子或长棒型绝缘子。我国盘悬式瓷绝缘子的生产厂家多、产量大,但不同厂家的产品质量差异很大。除耐张串可选用普通型的外,伞型的应选用双伞或三伞,而钟罩深棱型绝缘子不宜使用。

(2)瓷棒绝缘子的机械强度直接与瓷件有关,由于运输、安装过程中造成的损坏,或运行中外界偶然的撞击,或制造过程中形成的内部缺陷(要求产品有严格的质量检查、优良的制造工艺),可能会在运行中意外折断,所以瓷棒绝缘子应选择质量好的产品,并加强检验工作,小心运输、安装。

(3)钢化玻璃绝缘子具有零值自爆的优点,可节省大量的运行维护费用。普通型的玻璃绝缘子可在耐张串使用。

(4)合成绝缘子具有维护工作量小、质量小、耐污性能好等优点,这是瓷、钢化玻璃绝缘子不可相比的。积极研究考核其各项性能、寿命的技术指标及试验方法,对在线运行的合成绝缘子应加强监测。

危险点辩识和安全预控措施

危险点辨识及预控是应用科学的方法和手段,对输电线路工程建设中存在的人的不安全行为、物的不安全状态以及环境危险因素进行全面识别和评价,确定危险点,并提出相应的危险控制措施或手段,超前防范,实现安全生产可控、在控。