前言:想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎?我們特意為您整理了5篇交變電流范文,相信會為您的寫作帶來幫助,發(fā)現(xiàn)更多的寫作思路和靈感。
一、知識目標
1、知道三相交變電流是如何產(chǎn)生的.了解三相交變電流是三個相同的交流電組成的.
2、了解三相交變電流的圖象,知道在圖象中三個交變電流在時間上依次落后1/3周期.
3、知道產(chǎn)生三相交變電流的三個線圈中的電動勢的最大值和周期都相同,但它們不是同時達到最大值(或為零).
4、了解三相四線制中相線(火線)、中性線、零線、相電壓、線電壓等概念.
5、知道什么是星形連接、三角形連接、零線、火線、線電壓及相電壓.
二、能力目標
1、培養(yǎng)學生將知識進行類比、遷移的能力.
2、使學生理解如何用數(shù)學工具將物理規(guī)律建立成新模型
3、訓練學生的空間想象能力的演繹思維能力.
4、努力培養(yǎng)學生的實際動手操作能力.
三、情感目標
1、通過了解我國的電力事業(yè)的發(fā)展培養(yǎng)學生的愛國熱情
2、讓學生在學習的過程中體會到三相交流電的對稱美
教學建議
教材分析
三相電流在生產(chǎn)和生活中有廣泛的應用,學生應對它有一定的了解.但這里只對學生可能接觸較多的知識做些介紹,而不涉及太多實際應用中的具體問題.三相交變電流在生產(chǎn)生活實際中應用廣泛,所以其基本常識應讓每個學生了解.
教法建議
1、在介紹三相交變電流的產(chǎn)生時,除課本中提供的插圖外,教師可以再找一些圖片或模型,使學生明白,三個相同的線圈同時在同一磁場中轉動,產(chǎn)生三相交變電流,它們依次落后1/3周期.三相交變電流就是三個相同的交變電流,它們具有相同的最大值、周期、頻率.每一個交變電流是一個單相電.
2、要讓學生知道,三個線圈相互獨立,每一個都可以相當于一個獨立的電源單獨供電.由于三個線圈平面依次相差120o角.它們達到最大值(或零)的時間就依次相差1/3周期.用掛圖配合三相電機的模型演示,效果很好.
讓三個線圈通過星形連接或三角形連接后對外供電,一方面比用三個交變電流單獨供電大大節(jié)省了線路的材料,另一方面,可同時提供兩種不同電壓值的交變電流.教師應組織學生觀察生活實際中的交變電流的連接方式,理解課本中所介紹的三相電的連接.
教學設計方案
三相交變電流
教學目的
1、知道三相交變電流的產(chǎn)生及特點.
2、知道星形接法、三角形接法和相電壓、線電壓知識.
教具:演示用交流發(fā)電機
教學過程:
一、引入新課
本章前面學習了一個線圈在磁場中轉動,電路中產(chǎn)生交變電流的變化規(guī)律.如果三組互成120°角的線圈在磁場中轉動,三組線圈產(chǎn)生三個交變電流.這就是我們今天要學習的三相交變電流.
板書:第六節(jié)三相交變電流
二、進行新課
演示單相交流發(fā)電機模型:只有一個線圈在磁場中轉動,電路中只產(chǎn)生一個交變電動勢,這樣的發(fā)電機叫單相交流發(fā)電機.它發(fā)出的電流叫單相交變電流.
演示:三相交流發(fā)電機模型,提出研究三相交變電流的產(chǎn)生.
板書:一、三相交變電流的產(chǎn)生
1、三相交變電流的產(chǎn)生:互成120°角的線圈在磁場中轉動,三組線圈各自產(chǎn)生交變電流
2、三相交變電流的特點:最大值和周期是相同的.
板書:三組線圈到達最大值(或零值)的時間依次落后1/3周期
我們還可以用圖像描述三相交變電流
板書:三相交變電流的圖像
三組線圈產(chǎn)生三相交變電流可對三組負載供電,那么三組線圈和三個負載是怎樣連接的呢?
板書:二、星形連接和三角形連接
1、星形連接
說明:在實際應用中,三相發(fā)電機和負載并不用6條導線連接,而是把線圈末端和負載之間用一條導線連接,這就是我們要學習的星形連接
①把線圈末端和負載之間用一條導線連接的方法叫星形連接(符號Y)
②端線、火線和中性線、零線
從每個線圈始端引出的導線叫端線,也叫相線,在照明電路里俗稱火線.從公共點引出的導線叫中性線,照明電路中,中性線是接地的叫做零線.
③相電壓和線電壓
端線和中性線之間的電壓叫做相電壓
兩條端線之間的電壓叫做線電壓.
我國日常電路中,相電壓是220V、線電壓是380V
2、三角形連接
①把發(fā)電機的三個線圈始端和末端依次相連的方式叫三角板連接(符號)
分析D選項時,首先必須明確的是,由于涉及的是交變電流,所求解的通過副線圈的電流是指有效值,從而必須圍繞“有效值”這一核心進行計算.之所以強調有效值,是因為在交變電流問題中,往往會涉及四個值,即瞬時值――計算線圈某時刻的受力情況、最大值(峰值)――討論電容器的擊穿電壓、有效值――計算與電流熱效應有關的量、平均值――計算通過電路截面的電荷量.在運算過程中,對于不同的問題,我們必須利用相應 “值”的規(guī)律進行計算,千萬不能張冠李戴,否則就會出錯.
這種解法是錯誤的.干路電流等于支路電流之和這一簡單的加減規(guī)律只適用于恒定電流電路中,如果題中沒有二極管,這一規(guī)律也是適用的.問題在于,有了二極管,使得電阻R2上的電流是半個周期有正弦式電流,半個周期沒有電流,兩個電阻上電流的變化不再同步,因而不能通過支路電流有效值的簡單相加來得到干路電流.
據(jù)咨詢,命題老師分析副線圈電流為3 A的來源則是從功率角度來分析的.過程是這樣的:
容易知道,電阻R1的功率為100 W,由圖2可知,電阻R2工作時間只有R1的一半,其他完全相同,由于電流通過電阻的熱效應與電流方向無關,根據(jù)對稱性可知,一段時間上,電阻R2產(chǎn)生的熱量是電阻R1熱量的一半,從而電阻R2上的功率是50 W.因此,副線圈外電路負載的總功率為150 W,由P=UI可得,I等于3 A.
這樣的解答看起來無懈可擊,事實上仍然是錯誤的.究其原因是把有效值的定義用錯了,人教版教材上關于交變電流有效值是這樣定義的:讓交流與恒定電流分別通過大小相同的電阻,如果在交流的一個周期內它們產(chǎn)生的熱量相等,而這個恒定電流是I、電壓是U,我們就把I、U叫做這個交流的有效值.顯然,定義中強調的是相同的電阻,本題中,如果沒有二極管,只有R1、R2,我們可以把R1、R2等效為一個電阻,從而看做是與定義吻合,計算結果就沒有任何問題了.但是,由于本題中有了二極管,我們就不能簡單地將R1、R2等效成一個并聯(lián)電阻,也就失去了“=”建立的前提,從而也就不能通過這一途徑來解答了.
從另一個角度講,這個解法也可以認為是錯在把有效值和平均值混為一談了.由于電阻R2上的電流是時有時無,因此不同于恒定電流或正弦式交流電的功率,求解出的功率應該歸類于平均功率,進而50 W這個結果對應的是平均值,電阻R1功率100 W為有效值結果,兩者相加就不能作為計算有效電流的功率了.
關鍵詞:變頻 調速 主電路 電源電路
1.交一直一交變換的主電路
交一直變換電路就是整流和濾波電路,其任務是把電源的三相交流電變換成平穩(wěn)的直流電,其構成如下:
1.1整流電路
在電路中采用了橋式全波整流電路,整流器件采用不可控的整流二極管如圖中的VD1―VD6,整流器件的一般選擇原則:
(1)最大反向電壓URM:URM=2UM,式中,UM是電源線電壓的振幅值。當電源線電壓U1N=380V時,URM=2× ×380V=1073V,選URM=1000V。
(2)最大整流電流IVDM,IVDM=2IN,式中,IN為變頻器的額定電流。
1.2濾波限流電路
1)濾波電路:由于受到電解電容的電容量和耐壓能力的限制,濾波電路通常由若干個電容器并聯(lián)成一組,又由兩個電容器組串聯(lián)而成,如圖1中的CF1和CF2。因為電解電容器的電容量有較大的離散性,故電容器組CF1和CF2的電容量常不能完全相等,這將使它們承受的電壓UD1和UD2不相等。為了使UD1和UD2相等,在CF1和CF2旁各并聯(lián)一個阻值相等的均壓電阻RC1和RC2。
2)限流電路:圖1中,串接在整流橋和濾波電容器之間,由限流電阻RS和短路開關SS組成的并聯(lián)電路。
(1)限流電阻RS:變頻器在接入電源之前,濾波電容CF上的直流電壓UD=0。因此,當變頻器剛接入電源的瞬間,將有一個很大的沖擊電流經(jīng)整流橋流向濾波電容,使整流橋可能因此而受到損壞;同時,也可能使電源的瞬間電壓明顯下降,形成干擾。限流電阻RS就是為了削弱該沖擊電流而串接在整橋和濾波電容之間的。
(2)短路開關SS:限流電阻RS如長期接在電路內,會影響直流電壓UD和變頻器輸出電壓的大小。所以,當UD增大到一定程度時,令短路開關SS接通,把RS切出電路。SS由晶閘管構成。
直――交變換電路:三相逆變橋電路的功能是把直流電變換成頻率可調的三相交流電。其基本結構如下:
1.3逆變電路
在圖1中由開關器件V1~V6構成的電路,常稱逆變橋。V1~V6的工作接受控制電路中SPWM調制信號的控制,將直流電壓UD“逆變”成三相交流電。
1)逆變器件的一般選用原則
(1)截止狀態(tài)下的擊穿電壓:UCEX=2UDmax,式中,UDmax為直流電壓的最大值。
(2)集電極最大電流:ICM=2Imax,式中,Imax力輸出電流的最大值。
2)續(xù)流電路
續(xù)流電路由圖1的VD7~VD12構成。其功能是:
(1)為電動機繞組的無功電流返回直流電路時提供通路;
(2)當頻率下降,從而同步轉速下降時,為電動機的再生電能反饋至直流電路提供通路;
(3)為電路的寄生電感在逆變過程中,釋放能量提供通路。
1.4能耗制動電路
在變頻調速系統(tǒng)中,電動機的降速和停機,是通過逐漸減小頻率來實現(xiàn)的。這時:在頻率剛減小瞬間,電動機的同步轉速隨之下降,而由于機械慣性的原因,電動機的轉子轉速未變。當同步轉速低于轉子轉速時,轉子電流的相位幾乎改變了180°,電動機處于發(fā)電機狀態(tài)。與此同時,電動機軸上的轉矩變成了制動轉矩,使電動機的轉速迅速下降。從電動機的角度來看,處于再生制動狀態(tài)。
電動機再生的電能經(jīng)圖1的續(xù)流二極管(VD7~VD12)全波整流后反饋至直流電路,由于直流電路的電能無法回輸給電網(wǎng),反靠CF1、CF2吸收,盡管各部分電路還在繼續(xù)消耗電能,但CF1、CF2上僅有短時間的電荷堆積,形成“泵生電壓”,使直流電壓升高。過高的直流電壓將使各部分器件受到損害。因此,當直流電壓超過一定值時,就要求提供一條放電回路,將再生的電能消耗掉。所在該變頻調速系統(tǒng)中,是通過消耗能量而獲得制動轉矩的,屬于能耗制動狀態(tài)。
1)制動電阻:如圖1中的RB就是制動電阻,用于將電動機的再生電能轉換成熱能而消耗掉。其選擇方法如下:
(1)RB的阻值:一般情況下,RB的大小使制動電流不超過變頻器額定電流的一半為宜,即IB=UD/RB≤IN/2 ,從而RB≥2 。
(2)RB的功率PB,由于RB的工況屬于短時工作,故其標稱功率可以比長期通電時消耗的功率小很多:PB≥aBUD2/RB,式中,aB為選用系數(shù),取值范圍約為aB=0.3~0.5,取決全電動機的容量和工況。當電動機的再生制動狀態(tài)屬于正常工作狀態(tài)時,應取aB=1.0。
2)制動單元BV:BV的功能是,當直流回路的電壓UD超過規(guī)定的限值時,接通耗能電路,使直流回路通過RS釋放能量。
制動單元BV的組成;如圖2虛線框所示,BV的組成如下:
(1)功率管VB用于接通與關斷能耗電路,是制動單元的主體。
(2)電壓取樣與比較電路:由于VB驅動電路是低壓電路,故只能按比例取出UD的一部分作為采樣電壓,和基準電壓進行比較,得到控制VB導通或截止的指令信號。
(3)驅動電路:驅動電路用于接受“取樣與比較電路”給出的指令信號,驅動VB導通或截止。
(4)功率管VB的選用:VB選用的器件是IGBT。其主要參數(shù)的一般選擇方法如下:
①擊穿電壓UCEX:在電源電壓為380V時,選UCEX=1000V即可。
②集電極最大電流ICM:按正常電壓下流經(jīng)RB的電流的兩倍來選擇,ICM≥2UD/RB。
2.電源供給電路:
如圖3所示,220V交流電經(jīng)保險后加在電源變壓器的初級線圈兩端。在變壓器初級線圈兩端并聯(lián)C2的高耐壓電容的作用減小或消除電源線路中的尖峰過電壓干擾,因為單片機最怕這種干擾,所以必須加此吸收電路。
在變壓器的次級上出來的13V交流電壓經(jīng)VD1~VD4整流,C1,C2濾波后成為約17V的直流電壓。17V的直流電壓經(jīng)由三極管VT1,穩(wěn)壓二極管VD5和電阻R1組成的簡單串聯(lián)穩(wěn)壓電路后成為約12V的較為穩(wěn)定的直流電壓。該穩(wěn)壓電路的輸出電壓值由穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓值決定。即輸出電壓(V)=穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓值0.7V。這12V的電壓再經(jīng)三端集成電路IC5,LM7805穩(wěn)壓后成為一個穩(wěn)定的5V電壓。這5V電壓供單片機,溫度檢測和顯示電路使用。12V電壓供驅動電路使用。電容器C3、C4、C5、C6均是濾波作用。
關鍵詞: 交流電機 電容電感傳感器 插卡編程
1.引言
在工業(yè)領域,交流電機的應用是十分廣泛的,使用者通過電容電感傳感器的變化量來對電機進行實時監(jiān)控,以實現(xiàn)電機的加速與減速、啟動與停止。電容電感傳感器的原理是通過采集位移量的大小將其變換成為電壓,進而控制電機的運動狀態(tài)。
2.任務實施方案及知識簡介
通過插卡編程來控制交流電機。具體如下:通過拉伸傳感器使其輸出的電壓發(fā)生變化,插卡AMPCI-9102的輸入通道來采樣,通過軟件觸發(fā)來啟動A/D轉換,在微機中將模擬信號轉化成數(shù)字信號,再通過D/A轉換成模擬信號輸入到變頻器中在此信號輸入西門子變頻器MM420的模擬量輸入口去控制電動機按給定的速度轉動。我們通過傳感器的變化可以改變電機的轉速,再通過VB軟件編程來控制電機的加速減速運行。
2.1西門子MM420變頻器
變頻器一般用在電機加減速,可以控制工作頻率的高低。變頻器一般是利用電力半導體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。
PWM是英文Pulse Width Modulation(脈沖寬度調制)縮寫,是按一定規(guī)律改變脈沖列的脈沖寬度,以調節(jié)輸出量和波形的一種調制方式。
PAM是英文Pulse Amplitude Modulation(脈沖幅度調制)縮寫,是按一定規(guī)律改變脈沖列的脈沖幅度,以調節(jié)輸出量值和波形的一種調制方式。
2.2AMPCI9102插卡
AMPCI-9102板是PCI總線通用數(shù)據(jù)采集控制板,該板可直接插入具備PCI插槽的工控機或個人微機,構成模擬量電壓信號、數(shù)字量電壓信號采集、監(jiān)視輸入和模擬量電壓信號輸出、數(shù)字量電壓信號輸出與計數(shù)定時系統(tǒng)。
3.Visal Basic調用動態(tài)連接庫
3.1對函數(shù)進行聲明
Declare Function PLX9052_CountCards Lib “pcidll” Alias “#1” (ByVal dwVendorID As Long,ByVal dwDeviceID As Long) As Long
Declare Function PLX9052_Open Lib “pcidll” Alias “#2” (phPLX9052 As Long,ByVal dwVendorID As Long,ByVal dwDeviceID As Long,ByVal nCardNum As Long,ByVal dwOptions As Long)As Boolean
Declare Sub PLX9052_Close Lib “pcidll” Alias “#3” (ByVal hPLX9052 As Long)
Declare Function PLX9052_ReadWord Lib “pcidll” Alias “#5” (ByVal phPLX9052 As Long)
3.2程序框圖
4.硬件接線分析及調試
首先將插卡接線端子的D/A1轉換通道輸出引腳接變頻器端子3,D/A1轉換器的地與變頻器2和4端子同時相連接,將插卡接線端子的A/D1轉換通道輸入引腳接傳感器輸出端。傳感器輸出端,傳感器的電源端和地分別與插卡上的電源端和地相連。將變頻器中的端子5和8相連接(手動調試不要相連)。電源通過熔斷器、接觸器和變頻器相接,變頻器三個輸出端子分別與交流電機的U、V、W相接,微機通電。
各硬件接線如下圖所示:
打開計算機和VB編程軟件,進行插卡接口的驅動程序編制,編制完成后,運行微機中的驅動程序,拉動傳感器的伸縮桿,實現(xiàn)電機的運轉,再向程序界面中輸入一個數(shù)值,比如是在增加轉速的文本框中,不斷地點擊鼠標就可以實現(xiàn)電機的增速;而不斷點擊減少轉速的文本框,則可以實現(xiàn)電機的減速。
參考文獻:
[1]公茂法,馬寶甫,孫辰.單片機人機接口實例[M].北京:北京航空航天大學,1998.2.
[2]胡汗才.單片機原理及其接口技術[M].北京:清華大學出版社,1996.
關鍵字:直流系統(tǒng);交流侵入;高壓反擊;鉗位二極管
中圖分類號: TM411 文獻標識碼: A
1低壓交流侵入對直流系統(tǒng)的影響
低壓交流侵入是指變電站二次交流電源(如380V站用電、電壓互感器二次側)串入直流系統(tǒng),使直流母線對地電壓以50Hz的頻率大幅波動的異常現(xiàn)象。交流侵入的原因較多,較常見的是繼電保護人員誤接線,也有不少因為繼電保護裝置、繼電器、端子排等絕緣不良,使交流電源串入直流系統(tǒng)。
由于變電站110/220V直流均為不接地系統(tǒng),一旦由于某種原因接地的交流分量串入直流系統(tǒng),就會使直流母線疊加上一個很大的對地交流電壓。隨著微機保護和集成型操作箱的普及,一方面各類中間繼電器日益小型化,另一方面抑制共模干擾的電磁干擾(EMI)濾波器的大量使用,使直流母線的對地電容日益增加,這樣,侵入直流系統(tǒng)的交流分量將通過各直流回路的電纜分布電容、母線對地電容施加在某些中間繼電器上,從而可能造成斷路器誤動的嚴重事故。此外由于50Hz交流分量與電流互感器、電壓互感器的二次電流、電壓同頻,還可能對某些抗干擾能力較差的繼電保護裝置、自動化裝置產(chǎn)生干擾,導致裝置損壞、斷路器誤動。
低壓交流侵入導致斷路器跳閘的電網(wǎng)事故并不少見。例如2006年11月華東電網(wǎng)某電廠主變壓器有載調壓裝置接線調試時,由于圖紙錯誤,工作人員誤將220V交流控制電源的二次接線接入信號直流電源,使220V交流侵入直流系統(tǒng),引起全廠220V直流控制電源大幅波動,燒壞多塊測控單元ID插件板,使測控單元誤發(fā)大量操作指令,導致多臺500kV斷路器無故分閘,使兩條500kV線路斷路器跳閘。
要避免低壓交流侵入引起的電網(wǎng)事故,有兩個方法:盡量不讓交流分量串入直流系統(tǒng),或使已串入交流的直流支路迅速從直流母線上切除;盡量衰減交流干擾分量的幅值,降低其對直流回路上的各元件的干擾。但交流侵入沒有出現(xiàn)短路電流,而且交流侵入導致的事故往往當即發(fā)生,因此通過設計保護裝置來快速檢測、切除入侵的交流分量比較困難。對低壓交流侵入問題目前只能通過加強交、直流二次回路間的隔離,如交、直流不共用一根電纜、各類端子排空開一定距離等來盡量避免,但還無法從技術上消除交流侵入給直流系統(tǒng)帶來的危害。
2高壓交流侵入對直流系統(tǒng)的影響
高壓交流侵入又稱為高壓反擊,是由于一次設備發(fā)生故障時的接地電流使接地網(wǎng)局部地電位升高,擊穿二次回路對地的絕緣后直接進入二次系統(tǒng),然后將該二次回路另一處絕緣薄弱處擊穿入地,為異常地電位分流的現(xiàn)象。對于高壓反擊問題,目前只能通過減小接地網(wǎng)的接地電阻來緩解,直流系統(tǒng)本身還沒有有效的防范措施。
由于直流系統(tǒng)輻射范圍廣,絕緣薄弱環(huán)節(jié)多,較容易遭到高壓交流侵入,直流系統(tǒng)遭受高壓反擊,往往造成二次設備損壞、保護誤動或拒動、空氣小開關跳閘、直流回路短路或多點接地的嚴重事故。2002年某變電站曾發(fā)生過主變壓器內部故障,該主變壓器故障后,地電位對二次直流回路反擊,主變壓器220kV斷路器的某電壓切換繼電器對地擊穿,引起主變壓器220kV斷路器直流操作熔絲燒斷,造成保護雖動作,但斷路器未分閘,故障電流未被及時切除,最終導致主變壓器起火、全站全停的擴大事故。針對高壓反擊,目前只能通過減小接地網(wǎng)接地電阻、加強二次回路對地絕緣來緩解,直流系統(tǒng)本身還缺乏進一步的防范措施。
3提高直流系統(tǒng)抵御交流侵入能力的方案
3.1方案的研究思路
交流分量竄入直流系統(tǒng)后最明顯的現(xiàn)象就是整個直流回路對地電壓以50Hz頻率大幅波動,如果能將這個電壓波動衰減到足夠小,就能有效減輕交流竄入后對直流系統(tǒng)的危害。因此要提高直流系統(tǒng)抵御交流侵入的能力,關鍵在于穩(wěn)定直流母線的對地電壓,基于這個原理,本文提出一種直流母線并聯(lián)鉗位二極管的改進方案(下稱鉗位二極管方案),實驗和仿真都證明了這個方案的可行性。
3.2方案的具體內容
該方案實現(xiàn)方式簡單,是在直流母線上裝設了兩個大功率、高反壓的整流二極管,二極管D1負極、D2正極接地,接地點必須選在與一次設備有一定距離的地方(如繼電器室),可通過二極管鉗制直流母線對地電壓來釋放串入的交流分量。直流系統(tǒng)正常時,由于正母線、大地、負母線三者間的電位關系,兩個二極管均不導通(硅二極管反向阻抗無窮大,不會影響母線對地絕緣);當母線直流接地時,也不可能出現(xiàn)負母線電位高于大地電位或正母線電位低于大地電位的現(xiàn)象,因此二極管仍舊不導通;當交流分量串入直流系統(tǒng)后,如果串入負極,交流電的正半周將通過二極管D2短路,如果串入正極,同理負半周將通過D1短路,從而迫使該交流回路或直流支路的空氣小開關迅速跳閘,切除入侵的交流分量;如果侵入的交流分量幅值很大(高壓反擊),由于二極管的電壓鉗位作用,可以保證直流母線對地電壓的相對穩(wěn)定,至少可以使入侵的高壓交流不再流入其他回路。
鉗位二極管方案使得直流正母線的電壓始終高于大地,負母線電壓始終低于大地,直流母線對地電壓偏移范圍一直控制在常規(guī)直流接地時的范圍內,這就有效地保證了直流母線對地電壓的穩(wěn)定,大幅度降低了繼電器誤動的概率。220V直流系統(tǒng)正母線遭到站用電侵入后,采用這種新方案后,直流母線在交流入侵后對地電壓波動幅值大幅減小,并在干擾源切除后快速恢復正常。如果交流分量通過過渡電阻串入,可能通過二極管的短路電流太小使空氣小開關無法跳閘,但由于母線對地電壓波動一直限制在較小的范圍內,還是大幅降低了繼電器誤動的概率。為進一步驗證這個方案,我們在某110kV換流站停電改造時,在110V直流系統(tǒng)上做了模擬交流入侵和高壓反擊試驗。該換流站的直流母線上設有正母線對地、負母線對地的氧化鋅避雷器,現(xiàn)場試驗,先在直流母線上安裝鉗位二極管,然后在選定的幾個直流負荷(改造后被淘汰的舊設備)直流電源上加交流電壓,交流電壓通過升壓變壓器和自耦調壓器調節(jié),最高電壓可升到1000V,用于模擬高壓反擊和交流侵入。
4實施鉗位二極管方案的注意事項
鉗位二極管方案在研究應用時,需注意以下幾方面:
(1)二極管接地點選取的問題。這個接地點如果過分靠近一次設備,而接地網(wǎng)電阻又大,這樣故障時反而給接地電流進入直流系統(tǒng)提供了通路,因此這個接地點必須是遠離一次設備接地處的接地點,且該處接地電阻必須盡量小,才能保證高壓反擊時直流母線對地電壓的穩(wěn)定,一般選在繼電保護室直流屏的接地處。
(2)二極管的選用。為充分保證可靠性,直流正母線對地、負母線對地的二極管應采用多個串聯(lián),這樣可將擊穿的概率降到零。考慮到整流二極管能承受20倍的沖擊電流,綜合考慮二次電纜及接地網(wǎng)的阻抗,每組二極管可選用耐壓5000V、電流1000A(無需散熱片)的二極管3~10個串聯(lián)構成。由于二極管價格低廉,在體積允許的情況下,其電壓、電流參數(shù)應盡可能選得大一些,以進一步保證可靠性。
結語
(1)對于低壓交流侵入,鉗位二極管方案能夠較好地避免事故隱患;對于高壓交流侵入,鉗位二極管方案能通過保持母線對地電壓的穩(wěn)定,減小直流系統(tǒng)的受損程度,但還無法完全避免高壓反擊帶來的危害。高壓反擊問題還需要通過減小接地網(wǎng)接地電阻、加強二次回路對地絕緣來改善。
(2)對于鉗位二極管方案接地點的選取問題,例如接地點要離開一次設備接地點多少距離、接地網(wǎng)電阻大小等問題,必須認真考慮,否則還可能加劇直流系統(tǒng)受高壓交流侵入的概率。
參考文獻
[1]戴春怡.超高壓輸變電操作技能培訓教材)))交直流電源與測量表計[M].北京:中國電力出版社,2005.