高电压技术论文篇1

欧洲专家介绍了近海岸直流电网示范工程的研究结论，这项研究工作包括近海岸间歇性能源，直流电网经济，控制保护等问题。两个著名硬件设备开发商参与了该项目，完成用于测试控制技术开发的低功率模拟器，并证明保护算法可用于直流电网，开发出了基于电力电子和机械技术创新的直流断路器；另有专家提出了利用有限的直流断路器操作，设计具有故障清除能力直流网络，模拟研究表明使用直流断路器可迅速隔离直流侧电网故障，即可在点对点的电缆方案中使换流器继续支撑交流网络。针对此问题，中国专家发言指出可采用全桥型子模块拓扑结构来清除直流侧故障，实现与电网换相换流器（LCC）相同的功能。德国专家提出了关于采用电压源换流器（VSC）的交直流混合架空线运行的特殊要求，虽然混合运行可提高现有输电通道的容量，但存在一系列挑战，包括利用可控、有效的方式实现多终端的操作管理，交直流系统的耦合效应，直流电压和电流匹配原则以及机械特性差异等。韩国专家提出了用于晶闸管换流阀的新型合成运行试验回路，该回路可向测试对象施加试验用交、直流电压和电流脉冲，并配置了可在试验前给电容充电的可控硅开关，以及为试验回路中晶闸管门极提供触发能量的独立高频电源。

1．2可再生能源的并网

美国专家提出了近海岸高压直流输电系统设计方案的可靠性分析方法，研究了平均失效时间和平均修复时间等可靠性指标，并结合概率（蒙特卡洛）技术来评估风速波动对风电场的影响，且评估不同的系统互联、系统冗余以及使用直流断路器与否等技术方案的能量削减水平，提议将能量削减作为量化直流电网可靠性的指标。为设计人员选择不同的技术方案、拓扑结构和保护方案提供依据。近海岸直流输电换流站选址缺乏相关的标准、项目参考及工程经验，难以给项目相关者提供合理的建议，并且可能会在项目的开发过程中引入风险。挪威专家针对此情况提出了一种从石油和天然气行业经验总结得出的技术资格要求，将有助于更加快速、高效、可靠地部署海上高压直流输电系统。

1．3工程项目规划、环境和监管

哥伦比亚和意大利专家提出了哥伦比亚与巴拿马电气互联优化设计方案，初步设计方案额定容量为600MW／±450kV，经过综合比较，方案优化为300MW／±250kV，400MW／±300kV的双极结构，并使用金属回线作为最佳的技术和经济解决方案。线路长度由原来的600km变为480km，但考虑到哥伦比亚输电系统的强度问题，决定保留原来的输电路线。贝卢蒙蒂第一条800kV特高压直流输电线路项目规划构想了额定参数为2×4GW／±800kV双极结构，直流线路长2092km，连接巴西北部与南部的直流输电工程方案；印尼第一条Java－Sumatra直流输电工程，额定参数为3GW／±500kV，双极结构，直流线路包含架空线和海底电缆，考虑采用每极双十二脉动换流器和备用海底电缆来提高系统的可靠性和可用率；太平洋直流联接纽带介绍了延长太平洋北部换流站寿命的最佳方案，将原有的换流器变为传统的双极双换流器结构，但保留多余的2个换流器阀厅，现以3．8GW／±560kV为额定参数运行。

1．4工程项目实施和运行经验

新西兰和德国专家提出“新西兰直流工程新增极3的挑战和解决方案”，该工程不仅要保证设备能承受较高的地震烈度，保障其在弱交流系统中安全稳定运行，还要设计合理的设备安装地点，以及新建极与原有极的一体化控制保护系统；巴西互联电力系统的Madeira河项目中SanAntonio发电厂对400MW的背靠背中第一个模块及额定参数为3．15GW／±600kV双极中的第一极进行充电，工程因交流系统没有足够的短路容量而延迟工期，后通过安装500kV／230kV联接变压器得以解决。印度的Champa－Kurukshetra±800kV／3GW高压直流工程首次在特高压输电工程中采用金属回线返回方式运行，输电线路长1035km，远期增加容量3GW，双极功率传输容量可达6GW；法国与西班牙东部互联案例中采用双回VSC－HVDC馈入交流网络，研究认为VSC－HVDC是首选的技术解决方案。

2FACTS装置及技术应用

2．1可再生能源并网

丹麦专家开发了多电平静止同步补偿器（STATCOM）通用电磁暂态模型，并基于伦敦Array风力发电厂多电平STATCOM现场测量和电磁暂态仿真结果对比研究进行了验证，仿真结果与现场测量结果比较相符，并显示出良好的相关性。

2．2提高交流系统的性能

加拿大专家提出了用于工程规划的通用VSC模型，开发了基于PSS／E的稳态和动态模型。验证了该模型部分交流侧和直流侧故障，结果表明具有良好的相关性，可在新的工程规划和规范研究中应用。伊朗专家提出了分布式发电并网中基于自适应脉冲VSC的新型控制方法，与另外两种控制方法相比，谐波补偿和电能质量改善比较表明，分布式发电中谐波含量减少，从而减少谐波注入交流网络。“智能电力线路（smartpowerline，SPL）实验研究项目”引入了在架空输电线路嵌入微型变电站的概念。电源交换模块，保护模块和在线监测系统可使输电线路变得更智能，该技术还可以用于管理功率潮流和额外参数测量。

2．3FACTS工程项目规划、环境和监管

印度专家进行了动态补偿装置在印度电力系统的配置及选址研究，以易受故障扰动影响的印度西部地区为重点研究区域，并提出了无功功率控制补偿器的最佳位置和动态范围。

3电力电子设备的技术发展

3．1直流断路器、直流潮流控制器和故障电流限制装置

Alstom进行了120kV直流断路器的开发和测试研究，该断路器包括电力电子元器件，超快速机械断路器，串联电容器和避雷器等重要组成部分，可在5．3ms内开断电流。ABB提出混合型直流输电工程断路器为未来高压直流系统的解决方案，描述了混合直流断路器的详细功能、控制方式和设计原则，混合断路器的核心部件同样为超快速机械断路器。ABB的专家还提出了低损耗机械直流断路器在高压直流电网中的应用，其可替代混合直流断路器，开断参数最大为10kA／5ms。断路器包含电磁制动器、并联谐振电路，已完成一个额定参数为80kV的断路器样机，并成功通过了开断目标电流的试验。

高电压技术论文篇2

其主要是利用钻机来进行钻孔，当钻机达到要求的深度时，则利用高压泥浆泵的高压射流来对周围的土体结构进行破坏，同时再不断的将钻杆进行旋转提升，并在此过程中利用特殊喷嘴来向周围土体中高压喷射固化浆液，使其浆液与土体达到有效的固化，从而形成一定性能和正式成立的固结体，增加土体的强度和稳定性。

（2）固结体形成什么样的形状

这是与喷射流的移动方向有紧密联系的，因为在喷射过程中，通常会采用旋转、定向和摆动三种喷射方式，这样就会导致在旋喷情况下形成旋喷柱，这对于提高地基的抗剪强度，加固地基都具有良好的作用，而且可以对于地基土变形的情况有较好的改善作用，特别是当上部具有较大荷载时，具有良好的承载作用，不至于变形或是受到破坏。而利用定喷时固结体则会呈现壁状，而摆喷则会形成厚度较大的扇状，这对于地基的防渗作用都具有非常好的效果，可以有效的确保边坡的稳定性，进一步改善地基土的水力条件。

2高压喷射灌浆工艺

2.1原材料

在灌浆施工时，需要确保浆体达到良好的可泵性和保水性，所以通常都会在施工前对浆体进行必要的处理和养护，使其保持立方体的模型持续七天，然后还要对其进行抗压力度检查，确保其符合灌浆时对浆体的要求。同时在施工过程中，为了有效的避免浆体出现干缩的现象发生，则需要将矢量的膨化剂加入到浆液中，有效的改善浆体干缩情况的发生。

2.2定位技术

对喷灌位置的确定时需要利用定位技术进行，同时还要严格遵照施工图纸，对施工中各种参数进行充分的考虑，利用定位技术找准防渗墙的位置，还要错开固有的钢筋位置，并做好标记，等一切工作准备就绪后，检查后与符合标准要求，即可以进行钻孔作业。

2.3钻孔技术

在灌浆施工中，对钻孔有一定的限制。首先，不管是直孔，还是孔壁，都应该有较高的笔直性和足够的均匀度；其次，在施工中，需要有一个合理的程序，这就要求必须严格按照规范进行操作。例如灌浆流程要从前到后依次开展，需注意后一钻孔作为前一钻孔的检查孔，应借助压水实验来检查钻孔的吸水量，如果吸水量符合规定，后续孔的灌浆工作便可省去。此外，在灌浆施工开始前，需要做一些清理工作，将钻孔或裂隙中的岩粉彻底冲洗掉，以维持其干净性。常用冲击钻进行钻孔，按规定标准，钻头和钢筋的直径差应控制在5mm左右。

2.4插管

钻完孔后，按照设计好的深度将注浆管及时插入地层，此环节通常和钻孔是连在一起的，即每钻完一个孔，就须将喷射管插入，输送压缩空气，接着将浆泵打开，持续30s送浆，然后将钻杆拔出。插管时为避免喷射管的喷嘴被泥沙堵塞，可将插管和射水工作同时进行，如果压力过大，可能会出现射塌孔壁的情况，因此，水的压力尽量保持在1MPa以内。

2.5喷浆

喷浆要遵循自下而上的顺序，且需要结合土质、地下水等因素综合考虑，对喷浆的流量、压力及提升速度进行适当调整。有时需进行二次喷射，即在上次喷射形成的浆土混合物上进行喷射，喷射流遇到的阻力比上次喷射要小，二次喷射有利于增加固体的直径。喷浆完成后，对套筒、拉杆等进行清洗，以便下次使用。

2.6检查

灌浆工作结束后，要做的就是检查工作，必须对施工质量做一个严格且全面的检查，而且大概要维持一个月左右。比如说检验灌浆区的钻孔，就要做好压水实验，通过对岩心胶的观察来确定其施工质量是否符合规定要求。

3水利工程高压喷射灌浆施工中质量控制

3.1位置

首先必须按照指定的设计要求来布设防渗墙。那么，墙的厚度要和设计的要求一样，子距一般为2.0m、有效半径和摆角分别是1.8m和15°，另外，升速度一般为10cm/min。喷嘴型号为2mm，气嘴7mm，水压为29.4～34.3MPa，空气压735kPa。

3.2测压管的四周必须要用黄沙来做漏层

规定管口为2英寸的PVC管，管底1.1m高为透水部分，外用400g/m2土工布包裹。

3.3在水泥的使用材料上必须要经过严格的质量控制

需要专业的人员进行现场取样后特意地送往检测部门在进行检验复试，那么，需要往水泥材料里添加外用剂的时候，也必须经过试验后才能明确要掺进的量度。

3.4钻孔在经过严格的检验之后才能进行孔内和缝面冲洗

将孔口敞开用风和水一次进行清洗，将风（水）管插入孔底，风（水）反复冲洗，直至回清水后即可结束。

3.5灌浆

由于裂缝两边的混凝土在灌浆压力的作用之下会产生有害的变形，在进行灌浆施工时应布置好一起对裂缝进行监测，另外，在施工灌浆技术时的工序应保持先浅到深、一侧向另外一侧、右下至上来进行，另外，在灌浆施工结束的标准是单孔吸浆率趋于零之后，灌注20～30min，想要防止因为窜孔而破坏喷射注浆的固结体，就必须要分序进行喷射施工工艺。

高电压技术论文篇3

2 电能质量与节能的关系 

电能质量与节能的关系，可以从两个方面来论述，一是控制电网电能质量会带来节能效益，二是节能技术对电网电能质量也有影响。 

2.1 电能质量控制的节能效益 

在各种控制电能质量的措施中，能带来节能效益的有两种：谐波抑制技术和无功补偿技术。 

谐波治理带来的节能效益：谐波会在电网和各种电气设备（旋转电机、变压器等）上造成大量谐波功率损耗，高次谐波分量比低次谐波分量更容易引起损耗（但电网中高次谐波含量一般远低于低次谐波，谐波损耗主要还是由低次谐波引起）。因此，采用各种谐波治理措施消除公用电网谐波，可有效降低谐波功率损耗，带来重大节能效益。 

无功补偿措施带来的节能效益：功率因数是供用电系统的一项重要技术经济指标，用电设备在消耗有功功率的同时，还需大量的无功功率由电源送往负荷，功率因数反映的是用电设备在消耗有功功率的同时，所需的无功功率。对于农村用电负荷来说，主要是一些小型加工业及照明负荷，其中大部分设备为感性负载，其功率因数都很低，影响了线路及配电变压器的经济运行。通过合理配置无功功率补偿设备来提高系统的功率因数，从而达到节约电能、降低损耗的目的。 

2.2 节能技术对电能质量的影响 

节能技术对电能质量的影响主要体现在两个方面，一是各种节能设备的使用有可能恶化电网电能质量，二是各种扩展节能技术的使用也会导致电能质量变差，如并联电容补偿装置参数配置不合理引起的电网谐振、分布式发电技术引起的电网电压和电流的畸变。 

目前得到广泛使用的节能设备有节能灯具、高效率空调和热泵、高效率电动机以及高效率烘干机等，它们都使用了电子开关技术。 

3 电能质量治理控制与节能效果 

下面简要介绍谐波抑制、无功补偿、电压调整以及频率调节等几种治理控制技术，并对电能质量控制的节能效果进行简单分析。 

3.1 常规谐波抑制与无功补偿技术 

常规谐波抑制与无功补偿技术，主要是无源型的LC滤波补偿技术，是最为广泛采用的电能质量治理控制手段，也是实施节能降损的主要途径。与该技术相关的研究内容有无功补偿量的确定、无源滤波器组的参数设计等。 

3.2 自动电压控制技术 

电压质量的控制是运行关注的重点。近年来，随着经济的持续稳步发展，系统负荷增长较快，电网结构日趋复杂，跨区域远距离输电的交流输电通道或交直流并联输电通道越来越多，在某些受端负荷中心动态无功备用不足和输电通道过于集中，增加了电压调控的难度，降低了系统运行电压的电压质量和合格率；在发生系统故障时，增加了全网电压失稳和崩溃的可能性。同时，电网运行损耗也将增大，降低系统运行的经济性。 

3.3 串联补偿技术 

串联补偿技术主要分两类。第一，固定串补（Fixde Series Compensator，FSC）。它是补偿度（补偿电容器组的容抗与补偿线路的感抗之比）固定的串联补偿装置。第二，可控串补（Thyristor Controlled Series Compensater，TCSC）。它是利用电力电子手段调节补偿度的串联补偿装置。 

3.4 按频率、电压减负荷技术 

按频率、电压减负荷普遍采用基于反映检测的稳定控制原理，即按照预先规划好切负荷的方案，包括切负荷频率、电压水平的确定，切负荷地点、切负荷量的确定以及合适的切负荷时间等，当系统发生严重故障扰动时，引起的系统频率、电压降低到预先给定的某个水平并经预定的时延后，实施切负荷。 

高电压技术论文篇4

中图分类号：G462 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）06（c）-0191-03

电气工程及其自动化专业的应用型本科教学旨在构建以“知识的适时性、理论的实用性、能力的针对性、技术的先进性和思维的创新型”为主体的教学体系。为突出能力的针对性，即按照电气工程师的基本素质要求，在大学四年完成电气工程师的基本技能和素养的培训[3]，在专业课程的建设中尤其是专业核心课程的建设中引入“工程项目课程设计”，围绕工程项目展开课程的理论教学，拓展以工程项目为基础的实践环节，凸显应用型本科教学的特色。

《高电压技术》课程是电气工程及其自动化专业的专业课，也是专业核心课程。课程主要介绍了电力系统在设计、安装、调试、运行中遇到的高压、绝缘和过电压方面一系列问题。通过学习该专业课程的学习，使学生掌握高电压技术的基本原理、高压设备、高压试验和测试方法。课程建设的硬件条件――电气试验技术实验室，主要以电力变压器为核心设备，围绕电力变压器展开相关电气设备的绝缘预防性试验，从而达到对电气工程专业学生的电气设备试验项目的实验、实训的训练要求。电气设备无论是出厂还是在现场安装，电气试验是设备必须完成的项目。2016年西安思源学院将《高电压技术》课程列为电气工程及其自动化专业的优秀课程建设项目，课题组成员从“电气试验”和“电气系统设计”工程项目入手，突破原有的专业课程授课模式，将具体的工程项目――“电气设备试验”和“防雷接地系统设计”引入《高电压技术》的课程教学中，以各种“电气试验”和“发电厂、变电所电气一次系统设计”的工程项目为基础设计课程教学过程，实践理实一体化的教学方法，在教学中实现能力在针对性实践训练和理论知识的使用性学习的培养。

1 工程项目的课程化设计

基于高电压技术的工程项目大体分两大类，电气试验项目和防雷接地设计项目。电气设备试验一般可分为出厂试验、交接验收试验、大修试验和预防性试验等。而按照试验的性质和要求，电气试验分为绝缘试验和特性试验两大类[1]。防雷接地设计项目是发电厂和变电所电气一次系统设计的重要组成部分。因此，在教学实践过程中，通过工程案例课程化设计（工程项目与理论教学结构图如图1所示），采用“工程项目”糅合理论教学这一“理实一体化”教学手段，进而推进了《高电压技术》课程的优质化建设。

工程项目的课程化设计是指以实际的工程案例为蓝本，将教学任务、教学知识点、教学学时分配融入工程项目中，凸显理论教学的应用性，使学生掌握理论知识的应用性、理论知识的适用性和理论知识的工程性，进而推进“理实一体化”的教学改革。

2 课程设计实施分析

以变压器出厂试验这一电气试验项目为例，分析基于“工程项目”的《高电压技术》课程设计的实施。

2.1 教学任务设计

变压器出厂试验是电气试验项目中非常重要的工程试验项目，该项试验项目所涉及的理论知识点是《高电压技术》课程中[2]的液体和固体介质的绝缘强度、电气设备绝缘试验。依托变压器出厂试验这一工程试验项目，理论联系实际讲授液体和固体介质的绝缘强度 、电气设备绝缘试验等知识点，可增强学生的工程实践意识，锻炼学生的电气试验操作能力。

要求学生掌握的知识点：液体的绝缘强度特性、固体介质绝缘强度特性、局部放电试验、绝缘电阻测量试验、感应耐压试验、直流耐压试验等。

要求学生掌握的试验技能：（1）参数测量；（2）绕组电阻测量；（3）绝缘特性测量；（3）电压比及联结组测量；（4）空载试验；（5）负载试验；（6）感应耐压试验；（7）外施耐用试验。

2.2 教学课时设计

该教学项目需要学时分配为：液体和固体介质的绝缘强度4学时、电气设备的绝缘试验8学时、变压器出厂试验项目实施4学时。

2.3 课程实施过程

教学中首先给定实际电气试验项目：S7-30/6电力变压器出厂试验。从电气验项目入手，确定教学任务――掌握电气设备的绝缘试验理论知识和实践操作。对应于教学的知识点是《高电压技术》课程的第三章中电气设备的绝缘试验的相关内容：绝缘电阻试验、交流耐压试验。图2展示了以“S7-30/6电力变压器出厂试验”具体工程项目为例的课程教学过程设计。

2.4 教学效果

通过个案的“工程项目”课程设计教学实践，取得的教学效果有：（1）以“工程项目”为蓝本，增强教学的应用真实性。以往的教学过程中，讲完理论知识，学生不知道如何来用，在进行实验室实验时又脱离了理论知识。而以“工程项目”为蓝本的课程教学过程中，直接给出工程实例――“S7-30/6电力变压器出厂试验”，直接增强了教学的应用性，不再让理论和实践成为互不相容的关系。（2）以“工程项目”推进理论教学，增强学生实操能力。“工程项目”与理论教学内容相对应，通过项目讲理论，通过项目练技能，通过项目提高应用。“电气试验”工程项目的教学适合在实验室进行，体现“理实一体化”教学。通过实际的电力变压器一边理论教学，一边按工程试验项目进行相关试验，学生在完成理论知识学习的同时，还掌握了电气设备试验的基本技能。一堂课，“双丰收”。

3 结语

工程能力的培养是电气工程师基本技能培训之一。通过“工程项目”进课堂这一理实一体化化教学手段的推进，使学生既学习了专业知识，又亲身经历了项目案例实施的全过程，在教学设计过程中把一个复杂的电气试验项目，通过分解成小型试验项目模块，将理论知识点融入具体的工程项目中，结合具体试验项目的理论教学，增强了学生的学习兴趣，又降低了课程教学的复杂难易程度；既按照教学大纲完成了理论教学，又提升了学生工程训练技能，体现出应用型本科教学的特点。

参考文献

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高电压技术是高等学校电气工程及自动化专业学生的必修课程，具有很强的理论性和实践性。高电压技术课程的教学内容既有理论教学内容，又有实践教学环节。多媒体技术出现使得高电压技术理论教学内容更加丰富，提高了理论教学的效果。实验是实践性教学环节重要内容，由于高电压技术实验课的特殊性，试验电压高，具有较高的危险性，如何安全高质量地完成实践环节是十分重要的。本文就该课程在理论和实践教学方面的改革措施进行探讨。

一、高电压技术课程的理论教学改革

理论教学活动是课程教学活动中主要部分，理论教学活动的好坏直接关系到该门课程的教学效果，理论教学活动的改革是促进理论教学活动的重要动力和源泉。

（一）高电压技术理论教学内容及存在的问题

高电压技术课程主要内容分为三大部分：高电压绝缘及绝缘试验、电力系统过电压和处理高电压绝缘与各种过电压关系的绝缘配合问题[1]。在该课程中理论教学部分内容比较抽象、不利于理解；电气设备尺寸比较大，不能在课堂上展示等问题在一定程度上限制理论教学活动开展。

（二）理论教学的改革措施

1.使用多媒体技术开展教学活动

随着多媒体等技术的不断深入高等教育的教学活动，对于课程教学的改革注入了新的活力，多媒体技术使用大大丰富了教学活动内容，弥补了传统板书教学活动的缺点。板书的教学可以用来推导一些重要公式，分析讲解重要理论。对于发、电气设备及试验现场的图片板书无法展示的内容，教师可以有针对性地组织课堂教学素材和内容，利用大量实拍图片，辅之以相关的多媒体信息如声音、图形、动画等素材，增加教学中的信息量、透明度、直观性及趣味性[2]。

2.采用“主干式”教学方法

任何一门课程其内容都自成一体，每部分课程的内容具有其主干和脉络。在学习中，学生通常把每一个章节作为零散的部分来学习，没有把相关的章节作为一个整体来学习，其主要原因就是没有抓住该部分课程内容的主干，造成所学知识的系统性比较差，对于课程内容理解比较慢，不利于记忆。针对这个问题，在教学活动先介绍本课程的主干，再介绍每一部分的主干，在每一部分内容的教学中，紧紧围绕主干进行讲解，这就是所谓的“主干式”教学方法。例如，气体放电的绝缘特性，告诉学生气体放电有两种形式：气体间隙放电和沿面放电。气体间隙放电有三个影响因素：电场类型、电压作用形式和大气条件；沿面放电有两个“三”：三种典型电极结构和三种表面情况。这就是气体放电理论教学内容的主干，所有内容就是紧紧围绕这个主干进行讲解。这样很快抓住了主干，易于理解和记忆起来，有效地提高了学习效率，在实际的教学活动中取得不错的效果。

二、高电压技术课程实践教学的改革

（一）高电压技术实践教学的现状

目前，高电压技术课程主要集中在理论教学方面。但是，对于实验教学往往重视程度不够，主要原因是高电压技术实验课的特殊性，试验电压高，实验设备昂贵，且实验手段与现场一样，具有较高的危险性。加之扩招后学生人数多，老师既要保证学生和设备的安全，又要保证实验正常进行。主要做法是给学生们演示实验，不让学生亲自动手做实验，这样大大消减了学生对实验的兴趣。此外，由于教学计划调整，课程学时的压缩，要在有限的学时内，能完成一些基本实验试验项目，已经不易。因此，如何在有限的学时数下，开出高质量的高电压技术实验课是个非常紧迫的教学改革课题。

（二）实践教学的改革措施

实践教学方法改革的关键是加强实践教学环节的组织工作和指导教师引导工作，同时注重对新实验开发，尤其是验证理论教学实验的开发，有助于推动理论教学环节。

1.实践教学活动组织

实验教学的组织工作是保证实验教学工作顺利开展有效保证，同时也是提高实验教学质量的有效途径。实验教学活动参与者包括老师和学生，学生是主体，老师是指导者，因此要从学生和老师两方面入手加强实践教学活动组织。

2.提高自主学习能力、团队意识和动手能力

要求学生在实验课之前撰写实验预习实验报告，交给教师审阅，合格者方可进行正式实验；实验过程中，按照实验准备的进度，学生可以自行组织实验小组，到实验室完成教学实验；实验成绩评定采用过程评价体系，根据该组学生的动手能力、实验数据的简要分析、实验得出的结论这三个方面综合考虑，替代依赖于实验报告的好坏来评定成绩的做法，避免无法全面准确考核学生在实验中的能力。通过上述措施后，做实验的敷衍应付现象大大减少，克服了学生的依赖性心理，增强了学生的团队意识，提高了分析和解决问题的能力，为展示自己的实验技能提供了一个良好的平台，更好地激发他们竞争意识和奋发向上的精神。

（三）教学实验开发

理论必须联系实践，实践是检验理论的唯一标准。如气体放电理论，其中涉及以下内容：电场的均匀度对于气体击穿电压的影响；在直流电压作用下，极不均匀电场具有明显的极性效应；气体和固体、液体交界表面会发生闪络现象，且表面的状态不同其闪络电压高低也不同；极不均匀的电场下，会出现电晕放电现象；这些内容理论性比较强，较为抽象，不利于学生理解，需要用实验手段演示和验证相关现象，加强学生感性认识，巩固理性认识。目前，市场没有气体放电实验装置出售，只能靠自己开发相关的实验装置，为此我系教师专门设计开发了一套气体放电实验系统，并且在教学活动取得良好的效果，该套气体放电实验系统构成简单，接线方便、操作容易。在实验过程中，只需更换不同形状的电极，调整空气气隙的距离，满足了气体教学实验的需求。

三、总结

近年来，教育部提出了本科教学质量工程，教学改革是提高教学质量必由之路，只有不断深入教学改革，才能不断提高教学质量。在本课程的教学改革中，坚持教师与学生的共同参与的原则，丰富了理论教学环节的内容，促进理论教学环节开展，提高了学生自主学习能力、培养了团队意识和提高学生的动手能力。

高电压技术论文篇6

中图分类号：TM721 文章编号：1009-2374（2016）33-0127-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.33.062

1 概述

近年来，人们对电力系统的要求越来越高，电力电子技术的发展相对成熟，更多先进的、满足人们不同需求的电力技术被应用到电力系统中。比如，相对高压直流配电技术的广泛运用，低压直流配电（简称LVDC）也逐渐得到了国内外学者的关注和电力系统中的运用。虽然早期配电系统中的直流配电技术存在电压过低、容量小和输送距离短等不足，并且一度被交流技术所取代，但是随着电力系统不断完善和改进，直流配电技术在元器件上的改进，如降低换流器的造价成本和耐压值、提高电流输送量等，使本技术重新得到了广大的关注。

从早期的研发到后期的改进，重新得到重视，可以看出低压直流配电技术一直是人们研究的热点，比如LDVC技术分析和问题研究等。研究的重点主要是围绕如何提高电力系统的传输能力和如何最大程度降低传输过程中造成的损耗等。相对交流电来说，后期得到广泛应用的直流配电拥有的优势包括：（1）直流电流不受输电线路电感的影响，从而提高电能输送；（2）直流配电电压要比交流电配电电压高，从而延长了电能的输送距离，保证了电能的输送质量。

本文详细介绍了低压直流配电技术，包括低压直流配电技术的类型、主要元器件和理论基础等，并对此技术中存在的问题加以分析研究。低压直流配电技术一直都是电力领域讨论的重点，在其取得可观成绩的同时，也存在着诸多严重的不足，如输电电压、电容量和输电距离等。随着电力电子技术的逐渐成熟，研究人员只有不断对低压直流配电技术的研究和改进，才能保证电力系统的可靠度和高效运行，满足现代人对电力系统更高的要求。

2 低压直流配电技术的综述

电力系统中，随着高压直流输电技术的不断成熟，其应用范围不断扩大。2009年12月，世界第一个达到±800kV特高压的直流输电工程建成，其起始点是云南，终点为广东，此直流输电线路电压从0kV成功升至800kV。直流配电从此以后便成为在更换线路成本较高时首要的替代选择。相较高压直流配电技术，低压直流配电技术在电力系统的运用较晚，究其原因，低压直流配电技术有其自身的不足，同时人们对这些问题的研究还不够深入，尚未妥善解决，这跟低压直流配电系统分类复杂有一定的关系。因此，相关研究人员有必要进行更深层次的钻研并且解决相应问题是推动整个电力系统安全高效运行的基础。本文在此对低压直流配电技术的分类、主要组成元器件、特点及基本原理做了详细的介绍。

2.1 低压直流配电技术的分类

2.1.1 按拓扑分类。（1）高压输电型。此类型的配电技术系统中的两个交流系统通过连接一条直流线路而相通。用电用户可以与直流系统连接，并且多个用户可从一个变流器中获取电能；（2）辐射型。此类型的低压直流输电系统中与高压输电型有明显不同的是，本系统中的用户与直流系统不直接相连，并且每一个用户对应唯一的变流器。

2.1.2 按直流输电系统中连接方式分类。（1）单极型。单极型的低压直流配电系统是利用一条导线来连接，通常情况以大地或水作为返回回路，显示负极特性。但是，在强的干扰情况下，如电阻率太高或者其他金融结构性干扰等，用金属代替大地作为返回回路，并且使金属回路在低电压下运行。更特别的是，必须用额定电压器来测量每端的直流电源，两级结构的运行可独立开来。（2）双极型。顾名思义，双极型的低压直流配电系统是用正负两条导线连接的，是比较常见的配电系统类型。系统两端在直流侧串接两个换流器，这两个换流器额定电压相同，同样两极运行可独立。需要特别注意的是，接地电流对附近的煤气或天然气管道可产生局部影响，由于管道可作为导体，从而有可能对金属造成腐蚀，因此用大地作为回路时需要妥善解决此类问题。

2.2 低压直流配电系统的组成元件

2.2.1 换流器。换流器是完成交流/直流（AC/DC）和直流/交流（DC/AC）之间变换的元件，由阀桥和带负载调分接头的变压器组成，其中阀桥是由电力电子元件的六脉或十二脉电路组成。

2.2.2 平波电抗器。平波电抗器串联在换流器的每个极上，其规模和规模相对都较大，用途是减小直流线路内的谐波电压和电流、保证轻载电流的连续、防止逆变器的性能降低和一旦发生短路时能够限制整流器的峰值电流等。

2.2.3 滤波器。滤波器就是一个过滤掉交流电与直流电运行中产生的谐波形式的元件，从而避免或降低干扰因素对电力电子元件的影响。

2.2.4 无功源。换流器在工作过程中离不开无功功率，因此换流器周围需要安装无功功率装备，同时交流滤波器在运行过程中也会产生部分无功功率。

2.2.5 接地。通常情况下，直流系统以大地为接地；特殊情况下，如大地电流过大或电阻率过高时需要特别安装接地极。

2.2.6 直流线路。架空线或电缆可以用来做直流线路。

2.3 直流配电技术特点

直流配电技术主要采用直流形式进行电能输送，其相对交流配电技术有一定的优势。

2.3.1 可靠性高。直流配电线路中需要两根导线，其线路可靠度相对同电压等级的交流线路要高。当其中一条线路出现故障时，另一条线路与大地构成回路，继续输送功率，对于处理不完全故障的反应速度相比，直流配电技术更快，修复时间更短，甚至可以通过其他手段来自动排除故障、恢复线路正常运行等。

2.3.2 效率更高。在直流配电系统中产生的损耗很小，比如相对交流电产生的损耗，直流电中除了电力电子变换器损耗外，几乎没有无功功率的网络损耗和集肤效应损耗。随着科技的不断完善，变换器的效率也在快速提高。

2.4 换流器理论

由上述对低压直流配电系统主要组成元件的叙述和特点的分析，本段对其中换流器理论加以分析。对换流器理论的研究就要从换流器的电路、交流电流跟相位的关系以及逆变器的工作原理等方面进行。

2.4.1 换流器电路。换流器电路主要是三相全波桥式电路形式，三相全波桥式电路形式相较其他接线模式有更高的电压器利用率。换流变换器通常在交流侧具有带负载调分接头用来控制电压，通常用中性点接地的星形接线或者三角形接线。系统内部恒定电压和频率，是直流电流在恒定状态下将电子器件作为安全可靠的开关。接通电源时，电阻为零；在断开状态下电阻无限增大。

2.4.2 交流电流和相位的关系。交流电流和相位关系的判定可通过变量和常量设置来确定。无论是整流还是逆变状态，换流器都需要吸收无功功率来进行正常运行。在各常量达到标准时便可实现无功补偿。

2.4.3 逆变器。与HVDC系统逆变侧的交流输出不同的是，低压直流配电的交流输出可以是单相。因为低压配电网的形式主要是辐射型，线路多数连接用户和电源。由于用户一般情况下只使用单相交流电，因此逆变单元可只利用单相逆变或者三相逆变。

3 低压直流配电存在的问题

3.1 谐波

大量电力电子器件的广泛运用产生了谐波。低压直流配电系统中的变流器主要由电力电子电路组成，本节主要分析了变电器中谐波的特性，并对滤波器设计做简要说明。

3.1.1 低压直流配电系统交流侧的谐波。低压直流配电系统交流侧产生的谐波，其波形并未有换相重叠或没有脉动现象，可以采用设定或假定的方式对正弦换相的电压和换流器的间隔程度加以计算等。

3.1.2 滤波器。凭借当前的研究水平，研究谐波的方法目前有两种：设置滤波器和改造谐波源。通过改变滤波器电容来提高整流装置相数和无功补偿部分功能，这样能同时减轻无功补偿装置负担和降低设备运行成本。

3.2 谐波与无功补偿

低压直流配电系统主要通过无功功率来控制电压，且低压直流配电系统的无功功率损耗较大，因此无功补偿技术在低压直流配电系统运行中尤为重要。要实现更好地控制无功功率，可通过电容器并联方法，将电容器并联既节约成本、操作简单，又方便灵活，成为控制无功功率的主要方式。

3.2.1 谐波对并联电容器影响。谐波电流在电容器基波上的叠加使电容器的电流增加了利用价值，温度的升高容易降低电容器的寿命。

3.2.2 电容器并联对谐波影响。电容器并联后参与到低压直流配电系统的运行，造成系统谐波阻抗感性或者容性的变化。另外，针对特定的谐波来说，电容器并联可能还会与低压直流配电系统发生并联谐振等现象。

3.3 电力电子元件可靠性

变流器被运用到低压直流配电系统中是影响电力电子元器件寿命、干扰系统电路可靠度和引发电力电子元件故障的因素。寿命问题继而影响到了元件的维护成本和整个系统中换流器的运行成本。

3.4 低压直流配电的电能质量标准

低压直流配电系统连接了用户和电力系统，用户侧交流用电系统和整流变压器一侧电能质量的评价考核应与交流系统的要求一致。低压直流配电系统的完善是为了更加高效地进行电能输送，因此保证换流器的效率、线路的可靠性和电力电子元件的寿命是电力系统正常、高效运行的基础。

参考文献

高电压技术论文篇7

中高频X线技术随着近些年的发展已曰趋成熟，但是研制大功率、高性能的开关电源仍是人们不断努力和追求的目标。软开关PWM技术和并联均流技术都是当前电力电子技术发展的重点，二者结合可以很好的满足大功率电源在性能、重量、体积、效率和可靠性等方面的要求。本论文主要结合一项工程实际项目来对大功率中高频X线电路进行研究。具体工作如下所示。

1 中高lX线主电路面临的技术难题

目前，阻碍中高频X线主电路在高压大功率交流传动中推广应用的主要问题有两个：

一开始要考虑的是，中国目前的就大容量（超过200kW）电动机的供电电压较高（6kV、10kV），但是缺乏必要的功率的变频器，导致电压匹配存在很大的问题；其次就是缺乏完善的功率变频技术，具体实施起来难度较大，需要较高的成本，同时普通的水泵与风机等改造阶段都有着高回报、少投资的要求，所以在形成经济效益的阶段存在较大的难度。这两个世界上普遍存在的问题造成高压大容量变频调速技术得不到更好的推广应用，所以目前全世界范围都在重视针对处理高压供电和用高技术生产出低成本高可靠性的变频调速装置存在的问题。

第二点，一般而言，在高压供电而功率器件耐压能力受到约束的时候，这时候串联功率器件显然是更加重要的手段。然而在串联器件的时候，由于器件存在不同极电容以及动态电阻的现象。假如仅仅使用并联R和RC的均压并联的手段，电路会变得日趋复杂，损耗也会进一步的增加；而且，驱动电路的器件串联也会需要依赖于更加严格的驱动电路连接，所以要尽可能的保持器件串联的同步，否则因为器件的开闭时间存在差异，电压的承受力也会不均匀，造成器件损耗或者系统的崩溃。其次，谐波问题是变频器普遍存在的问题，特别是大功率调频的问题更是会显得更加严重。谐波会对电网造成污染，这也会给电网系统的其他用电设施带来严重的运行问题。

2 中高频X线主电路基本的维修技术

目前X线主电路包括小的牙科X 线机、钼靶X线机、床位边移动X线机、小C臂X线机、数字胃肠机和CT机等都采用中、高频高压技术。中、高频高压技术可使X线高压发生器具有体积小 ，产生的高压波峰小 ，X线强度稳定质量高等优点。但中、高频高压技术X线主电路相对工频高压技术X线电路来讲 ，更加复杂 ，维修更加困难等。主电路的许多故障 ，由于电路结构的原因 ，很难做出故障定位 ，甚至做出错误判断 ，造成很大的经济损失。

其中具体的中高频X线主电路检验维修技术如下所示：

（1）在维修中高频X线机电路的阶段，一般都不会供电给高压发生器，充分发挥模拟X线的手段的作用，在此基础上，尤其需要注意下面几个问题，首先就是X线模拟的手段。采用将高压初级不向充电电容供电，IGBT不能空载，在充电电容检测不报错的情况下，现模拟X线操作的手段就可以得到实现；其次，主电路中主电容在关电后存有电荷，前期应该做好放电工作。避免出现电击的现象；第三，在拆除完高压电缆以后，施加高压是万万不可取的，这样很容易对高压发生器造成损坏；第四，不能让灯丝加热电路的输出端保持开路状态，避免出现加热逆变器出现损坏的情况；第五，在IGBT发生变化的期间，应该保持IGBT的种类不发生变化；针对具体的单片机板而言，通常要提前认定电路的正常状态，然后在进行判断，假如条件允许的话，最好选择替换的手段来进行研究。

（2）同工频机也可以被划分成两大种类，分别是检测高压初级电路与高压次级电路，这样能够对电源输入回路进行检测，初级的电容充电电路在充电过程中变成了电路，中高频X线机主线路的mA控制回路，充分利用逆变器型控来对灯丝的加热情况进行控制，在改变直流电压高低的基础上，达到让脉宽控制mA的大小的目的，因此在进行检修的时候，要添加一个虚拟的大功率荷载在逆变器的输出端，避免出现逆变器过热的情况。

（3）检查旋转阳极。主电路一一对应的控制回路会存在一个正常运行的阳极，能够通过高低电平或者短路的判断阳极电路是否可以正常使用。结合X线机的自动检测报错功能，同时在处理故障代码的基础上，对电路板的指示灯进行查看，以此来找到故障存在的区间。在进调整与维修期间，应该充分发挥数字电路高低电平的作用，利用机器配置的可调的正负备用电源，根据电路点现实上的正负电平进行选择，除此之外，电路检修的过程要发挥电路检修的系统的关键作用，要把部分点短路到高电子或低电平内部，保持机器的正常运行状态，方便后期的维修电路工作的顺利开展。

（4）通过机器的维修检测程序，我们能够调整与维修部分电路。对DIP开关进行设置，能够进入进入利用键的增减来体现电位器阻值的变化规律，充分利用数码开关来显示开关指数的功能差异。

3 结论

总的来说，中高频X线主电路由于其自身存在一定的问题与不足，所以很多时候会出现一定的电路问题。针对这种情况，我们要定期的进行检查，一旦出现问题，立即着手进行维修，本文给出了具体维修过程中需要注意的问题，有利于我们今后开展中高频X线主电路的维修工作，进而给其具体的应用提供了有效的保障。

参考文献

[1]宋正友，戴宝明，孔江明.中、高频X线主电路的维修技术[J].医疗装备，2002（12）：57-59.

[2]魏新文.浅谈电路故障的查找方法和维修技术[J].河南科技，2014（07）：28.

[3]刘琳，唐扬.模拟电路装备数字化检测维修通用技术研究与实现[J].水雷战与舰船防护，2014（01）：57-61.

[4]杨宗正.简易诊断技术用于设备中CPU及内存储器等电路的调试和维修[A].中国机械工程学会设备维修分会.第十届全国设备监测与诊断技术学术会议论文集[C].中国机械工程学会设备维修分会，2000：3.

高电压技术论文篇8

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

1、轻型高压直流输电的技术特点

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

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

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

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

2、轻型高压直流输电的发展及前景

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

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

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

3、结语

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

参考文献

高电压技术论文篇9

为了使学生能够更好的掌握专业知识技能，高校必须对传统的教学方式作一定程度的改革，使培养的专业人才能够满足现代化社会的需求。传统的教学方式主要由教师引导学生进行专业知识的理解，不注重理论与实践的结合，本文就《模拟电子技术》教学为例，探讨如何将仿真法运用到在实际教学过程中，让学生熟练掌握专业技能，才能更好的适应现代社会的发展。

一、仿真法在《模拟电子技术》教学中应用的必要性

《模拟电子技术》作为电子、电气、通信等专业的重点课程，其中包括多种形式的放大电路、集成运算放大器、振荡电路等难点内容，还涉及到二极管、三极管、电源、电容、电感等很多电子元件，过多分散的知识点给学生带来了很大的记忆压力，再加上电路原理枯燥难懂，传统的教学方式让学生的学习变得很被动，学生没有实际的操作经验，根本达不到理想的教学效果。

二、仿真法在《模拟电子技术》课程教学中的应用

（一）仿真法教学法的分类

一是实验性仿真教学，理论讲解加实验课学，在理论知识讲解之后，进行实验操作，加深学生对内容的理解，同时提高学生的实际操作能力，加强了理论与实践的结合教育；二是设计性仿真教学，对单元课程的教学任务完成之后，制定一个小型的设计任务，让学生结合单元内容自主完成设计，加强对整个单元知识的融会贯通，并为以后的项目设计打下坚实的基础；三是综合性仿真教学，设计整体项目，并在实际中应用，锻炼学生的综合技能，让理论与实践相结合，锻炼学生的项目创作能力与设计制作能力，达到教育的最终目标。

（二）仿真法应用在《模拟电子技术》课程教学中案例

1、电压比较器的制作

电压比较器是应用比较广泛的常用集成电路，在实际的报警电路、自动控制电路中很常见，而且也可以用于A/D变换、过零检测等常用电路中，也是《模拟电子技术》的一个重点教学内容，在教学过程中首先要讲解一下电压比较器在实际生活中应用，让学生对此有一个比较直观的了解，在教学过程中结合实际案例，对学生进行细致的内容讲解。

图1 为电压比较器的电路原理图，UR为参考电压，加在运放的同相输入端，Ui加在运放的反相输入端，当UiUR时，运放输出低电平，稳压管正向导通。了解电路原理之后，对学生对电路进行高低压测试，根据电压由低到高的变化，观察二极管的亮灯数量，根据二极管的明暗变化，观察电压的变化情况。

打开仿真开关，调节电位器就可看到发光二极管指示灯依次点亮。为了验证当前输入电压与阈值电压比较结果的正确性，在每一路都接上电压表，进行仿真，我们就能观测到随着输入电压的降低，指示红灯依次亮起，相当于对电压过低的警报。这个实例边讲解边搭建，留给学生分析、思考的时间，允许中间出错，允许更改电路设计，在试错、仿真、再改进、再仿真的过程中，逐渐得出最佳解决方案。对电压比较器的理论知识与实际应用都有了全面的了解，而且提高了学生的动手能力，使《模拟电子技术》在教学过程中更实际化，让学生更容易接受。

2、放大器静态工作点的设置

在三极管放大电路中，静态工作点是指在零信号输入状态下，电路处于直流工作状态，电流与电压的数值在BJT特性曲线上可以用一个确定的点表示，该点通常被称为静态工作点Q，如果Q点设置不合理，会导致输出放大波形将严重失真。因此，在《模拟电子技术》教学过程中，首先要对三极管放大电路的工作原理进行详细讲解，利用仿真软件，让难懂的电路工作原理变得更加生动形象，学生可以利用仿真软件，对偏置电阻的阻值进行调整，观察在阻值变化状态下，放大器的波形输出情况，进而了解静态工作点对电路的影响。

利用仿真系统对三极管放大信号的输出波形进行分析比较，根据正常波形与失真波形的差异分析，在实际教学过程中，让学生自己动手操作，观察两种波形状态下静态工作点的状态，然后连接实际电路，接入输入信号，根据示波器的波形变化，对电路进行调整，完成电路连接与调试。

三、结语

本文总结了《模拟电子技术》教学的特点和实际应用的一些典型案例，在信息化时代飞速发展的社会，教育要结合实际进行创新与改革，注重理论与实践的结合，为现代化建设的发展提供综合素质与技术能力优秀的人才。

高电压技术论文篇10

中图分类号：TM561 文献标识码： A

前言：

智能化电器设备除满足常规电器设备的原有功能外，其功能主要表现为：应具有灵敏准确地获取周围大量信息的感知功能。随着电力系统控制方式数字化进程的发展应用以及电力系统综合自动化的广泛应用，对系统可视化、自动化、网络化、实时化、精确化的要求越来越高，相应地对应用面积广、网络结构复杂、操作较频繁、故障率高的低压断路器也就提出了更高的要求，传统断路器根本无法满足现代电力系统综合自动化的需要。智能化技术的应用于是成了低压断路器的一个重要发展应用方向。

1.智能化断路器的简介

智能化断路器综合了现代高电压零飞弧技术、电子技术、电气自动化技术、网络通信技术、计算机及其软件技术等，采用模块化结构，完全突破了传统断路器的许多不足，集保护、测量、监控于一体。除了具备过载、过流、速断、漏电、接地等常规控制、保护、报警、整定功能外，同时还具备人机对话显示、存储、记忆、逻辑分析、判断和选择以及网络通信等功能。能够实时地显示温度、电流、电压、功率因数、有功、无功等各种特征参数并进行故障参数、类型的储存，具有自诊断能力，从而为运行维护人员进行相应的信息查询和故障判断处理提供现场的实际运行资料，为系统运行方式的优化奠定了基础。

2.智能型高压电器有关问题的探讨断路器智能技术不仅是概念上的转变和理论上的发展，而且是在众多领域中技术上的突破，它的实现必然会应用一些新技术、新材料、新工艺，不断提高产品的档次和技术含量，但是在这个过程中，核心的问题是信息的采样传输与控制系统，这些领域中，有的技术相对成熟，有的尚处于开发研制与试运行阶段，需要一个不断总结提高和完善的阶段，具体以下几方面: 2.1 信号处理技术。对有些技术来说，获得监测信号只是第一步，必须进行故障诊断才能作出判断、决策。如局部放电监测所得复杂信号需要进行故障诊断才能实现故障分类、故障定位、预期寿命估计等； 用机械振动法监测断路器机械状态也需对获取信号作处理才能正确辨识； 目前对于断路器电弧状态的研究，也是从电弧电压入手，通过软件的处理实现对电弧状态的诊断。2.2 传感技术。局部放电、高压导体测温、高压侧电流和电压的测量技术，特别是目前正在开发研制的光电流、电压传感技术等难度较大的传感技术；微机技术。开发出成功的智能化软件是微机技术的关键。而软件系统中，主程序则是核心程序。主程序首先完成单片机和接口芯片的初始化；之后，主程序不断检测并显示断路器的工作状态，随时准备应上位机的要求与之通信，传递有关的控制和状态信息。

2.3 一般来说，电子设备的使用寿命远低于高压电器设备本身的寿命，这是一个矛盾。解决的办法有:提高电子设备的可靠性，这可以从设计、制造及适当改善运行条件几方面着手； 采用综合判断； 应有自检功能；对于相同功能的部件，采用模块化设计，以降低成本增加备用量，达到总体上提高电子设备的可靠性。2.4 目前，对高压断路器智能化经济问题的考虑，总是偏重对智能化需要而购置的设备的价格；其次，再包括减少维修次数节约的经费和减少一次事故所节约的费用。按理说，这是很不够的。比如，由于实现了断路器的受控操作，断路器的开断容量可以减少，是否能选择开断容量小一些的断路器？操作过电压的倍数下降了，设备的绝缘水平能否下降？再者，由于智能化断路器科技含量高、技术先进、可靠性高而受到用户的青睐，在竞争中中标而获利，这些潜在的经济效益能不能考虑。总的来看，无论是研究开发机构、制造厂商还是使用单位，把目标瞄准智能化断路器不失为明智之举。当前在计算机等设备不断降价的情况下，监测设备价格也不断降低。这种趋势还会继续下去。但无论如何，仍要相当经费。如日本三菱公司在’97国际电力设备及技术展览会上显示的GIS监测设备包括局部放电等约10项内容的装置，价格不超过GIS本身的1/10。这比几年前听到的1/3要便宜不少。如采用国产设备还会便宜得多。国外也十分关心监测技术的经济问题，并作出了不少经济分析。如有用下列公式作为采用监测设备的条件:C

高电压技术论文篇11

中图分类号：TM855 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）02（a）-0039-01

近些年来，我国电力系统的发展得到了长足的进步，而电压水平的不断提高也对原有的变压器提出了更好的要求，原有的传统变压器检测技术已经不能满足现有变压器检测的需求，这也导致了越来越多的变压器检测出现问题，最终造成严重的危害，给电力企业带来损失。因此，该文重点就变压器检测技术展开探讨。

1 变压器的在线监测技术

输电线路电压等级的不断提高不断影响着变压器内部的电压值，这就使系统内的电压容量也要随着增加，而变压器作为电力系统的主要设备之一，其运行情况受到的关注程度也越来越高。在相关的变压器检测要求的规则范围内，相关变压器在固定期限内应做定点、定时的预防性检测工作，检测性实验和检测设备的信息获取也应不断体现在检测日志上，明确变压器在线监测的数据需要。而目前的变压器检测技术存在较大的弊端，主要是体现在离线监测的预防性不到位，在离线预防性检测试验的结果中不能够准确反映变压器的实际工作状态。具有表面绝缘材料的变压器设备实际上是一个逐渐变化的过程，在一个周期的运行结束后，离线监测就不能监测到变压器绝缘劣化的过程，存在较严重的安全隐患。再加上预防性试验具有周期性，而变压器的故障诊断具有滞后性，当故障发生或将要发生时才能够监测出变压器的故障，不能够及时的将变压器隐患防患于未然。另一方面，预防性的变压器检测试验大多数需要停电处理，这样操作在一定程度上会影响到电网的持续性供电，无论是对企业还是居民用电都带来了影响，而且可能会造成人身安全或财产的损失，再加上在预防性试验过程中变压器处理的时间集中，存在较大工作量，不能保证每一个变压器的各项预防性数据都能够做到详细、准确的记录和分析，对变压器的健康和稳定造成误判。由此可见，传统的变电器检测技术已经存在固有的局限性，不能够在一个周期内就保证发现故障，并且做出准确的判断。

2 变压器在线监测技术的优缺点

2.1 优点

变压器的在线监测技术优点在于打破了以往变压器的局限性，能够实现变压器信息的在线手机，弥补常规变压器检测方法的不足。能够通过变压器的在线监测将变压器的实际工作情况实时的反馈给工作人员，以便于将故障发生的隐患得到及时处理。另外，变电器的绝缘检测方法能够选择不同的检测周期，在很多程度上能够使变电器的性能有显著的提高，加速电网运行的速度和使用寿命，从而能够积累大量的数据，保证变压器检测数据的真实性和有效性，为今后的检测工作提供大量数据依据。

2.2 缺点

变压器的在线监测技术在很多方面都弥补了传统检测技术的不足，但是依据在线检测理论，还不能实现完全替代停电预防性试验。造成这种原因主要是由于以下几方面。

（1）在线监测理论和技术目前对于我国的电力企业来说还尚未完善，对在线监测状态的量性标准难以判断，变压器绝缘特征量的监测方法以及绝缘劣化的特征量等方面还须开展进一步的研究。

（2）由于在线监测是在变压器运行的状态下进行的，外界对检测设备的干扰不可避免，对在线监测测量时的干扰抑制十分困难，再加上干扰的存在，会直接影响在线监测的正确性，也降低了检测结果的可信度，并制约着变压器在线监测的应用和发展。

（3）目前在线监测测量的是工频电压下的设备绝缘参数，对电力系统内时常发生的过电压情况下的绝缘品质无法进行测量，这也制约着在线监测技术的进一步发展。

3 变压器的在线监测技术和诊断方法

3.1 油中溶解气体的在线监测和分析

随着国内外研究和应用油中溶解气体在线监测设备的不断普及，虽然不同的装置在线的检测手段和取样方式的侧重点各不相同，但是在原理上都是通过定性和定量测定气体组分和含量的高低转换成相应强弱的信号而达到在线监测的目的。并通过其现场MIS系统迅速的把测量结果传输到工作站和管理者联网的计算机中，而且很多资料都表明，目前一些有实力的公司和科研工作室都在致力于研究光声传感器，使在线色谱仪中不再携带带气装置，从而延长设备的使用寿命和检测精确度。

3.2 局部放电分析

局部放电是指在高压设备的绝缘体中，由于电场的局部集中，产生了非桥接状态下的放电现象。而目前，国内外研究最多的、应用最广泛的局部放电在线监测方法主要是采用脉冲电流法和超声波发。脉冲电流法理论上能测量小至几皮库的局部放电，但是容易受到外界电磁干扰。而超声法是通过安装在变压器油箱上的超声波传感器监测局部放电造成的超声压力波，其抗电磁干扰性能较好，采用几个超声波传感器后还能对放电定位。但由于超声波在设备内部绝缘中的吸收和散射，灵密度步入脉冲电流法高。

4 结语

综上所述，目前，我国电力变压器的检测技术相比发达国家的检测技术来说尚有一定的技术差距，而在针对降低变压器的故障发生和诊断方面已经有了突破性的进展，但是在大部分的方向发展上还不够成熟，不能投入到电力企业进行大规模的使用，因此，在实际应用上也不能够体现其科研价值。然而，在今后的几年发展过程中，这种智能的诊断方法一定会是电力市场中变压器的主流检测方法，在在线监测技术的日益普及下，变压器故障的在线诊断和远程故障处理逐渐会深入到电力设备检测的大领域中，也必将会取代目前主流的定期检测离线诊断技术，成为电力企业变压器检测技术的新主宰。

参考文献

高电压技术论文篇12

0　概述?

从1998年开始，我国的电磁兼容(EMC)标准中计有二三十项取自(等同或等效)国际电工委员会(IEC)近年来颁布的IEC 61000系列标准文件［1］。

众所周知，各种电气设备之间以电磁传导、感应和辐射3种方式彼此关联并相互影响，在一定的条件下会对设备的正常工作和人类造成干扰和危害。20世纪80年代兴起的电磁兼容学科就是以研究和解决这方面问题为宗旨的。该学科的着眼点是对干扰的产生、传播、接收、抑制机理以及相应的测量、计量技术进行深入的研究，在此基础上，根据经济、技术最合理的原则，对产生的干扰水平、抗干扰水平，以及抑制措施作出明确的规定，使处于同一电磁环境的设备都是"兼容"的。也就是说，一个设备(或装置、系统)在其电磁环境中满意地执行其功能，而又不向该环境中的任何实体引入不能允许的电磁扰动。

?EMC的基本任务是协调干扰发射者和承受者之间的关系，使其"兼容"。协调的办法是制定合理且配套的规定值。协调中所涉及的几个参数关系如图1所示。图中横坐标为独立变量，如频率、电压偏差值、谐波含量、电压波动和闪变值、三相电压不平衡度等。?

图1　电磁兼容协调中的有关参数

实际上EMC兼容水平是为了达到协调的目的而定出的一个参考值，有这一参考值便可以采用适当的方法和裕度，确定干扰源的发射限值以及电气设备抗干扰限值，从图1中可以一目了然。

IEC 61000系列标准包括6个部分：①总论，61000-1包括总的考虑(介绍、基本原则)、定义、术语；② 环境，61000-2包括环境描述、环境的分类、兼容水平；③ 限值，61000-3包括发射限值、抗扰限值；④ 试验和测量技术，61000-4包括测量技术、试验技术；⑤ 安装和抑制导则，61000-5包括安装导则、抑制的方法和装置；⑥ 杂项，61000-6。以上每一部分均有一套标准，目前已正式出版的文件只是其中一部分。

?IEC 61000系列标准文件实际上分为国际标准类文件和第一、二、三类技术文件。其中第一类技术文件是"尽管经过再三努力而不能作为国际标准出版"的；第二类技术文件是"文件主题仍处于技术发展阶段，或者由于任何其他原因在今后而现在不能马上同意作为国际标准"的；第三类技术文件是"当技术委员会在例行出版国际标准的过程中，搜集到各种资料，这些资料一般不是作为国际标准公布的，例如'技术的状况'"。第一类和第二类技术报告自出版时起到决定它们是否能够成为国际标准的3年内会受到复审。第三类技术报告则直到认为提供的资料不再有效或有用之前，没有必要再进行复审。

?对于IEC标准文件，应根据其性质和内容，结合国情采用，以适应我国加入WTO后的形势和需要。涉及IEC国标标准类文件，应尽量等同或等效采用。对于技术类文件，应有分析地吸收其中先进的适用部分，以修订和完善相应的国家标准。

1　电网谐波国标和EMC标准的基本关系

?保证电能质量，以使用户安全、正常用电是电力部门的职责。但电能质量和一般产品质量不同之处在于它不完全取决于电力生产企业，有的质量指标(例如：谐波、电压波动和闪变，三相电压不平衡度)主要由用户负荷的干扰所致。因此电能质量的保证，需要供用电双方共同努力，共同承担相应的责任。

?国标GB/T 14549-1993是以限制电网中非线性负荷产生的谐波干扰，保证公用电网谐波电压水平在合理范围内为目标的。因此，标准中规定的各级电网谐波电压限值对应于图1中"发射限值"线。例如，国标中规定低压(380V)电网谐波电压总畸变率(THDU)为5%。而IEC 61000-3-6(即国标指导性文件GB/Z 17625.4-2000《电磁兼容　限值　中、高压电力系统中畸变负荷发射限值的评估》)中引用了IEC 61000-2-2和IEC 61000-2-4(均为国标标准)的中压和低压兼容值THDU为8%，这两者没有矛盾。截止到2000年底，已采用为国标的与谐波相关的IEC 61000标准文件如表1所列。IEC 61000是一个EMC庞大的标准体系，每个标准文件的内容均比较丰富，如综合某指标的各部分的相关内容就成为该指标较为完整的标准。例如，在IEC 61000-3-6中，不仅包括谐波电压兼容值和规划值示例，还对谐波的合成计算，中、高压负荷的谐波限值三级处理方法，供电容量的确定等，均作了规定和说明，其中包括对间谐波和电话干扰影响的研究成果，并以附录形式给出谐波阻抗和三级处理方法的计算实例

。在GB/T 17626.7-1998(即IEC 61000-4-7)中规定了用于谐波测量的仪器主要性能、准确度要求，总结了电压和电流互感器谐波测量的误差，提出对不同波动性质的谐波测量规定等。这些对于将来谐波国标的修订均很有参考价值。我国依据这套标准文件的具体内容，以不同形式(等同、等效；强制性、推荐性或指导性)采用，以加快国家标准现代化的步伐是完全正确的。

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因此，作为电能质量的谐波国家标准和IEC 61000系列EMC标准是既有联系、又有区别的2套标准。从限值上讲，谐波国标不应超过IEC规定的EMC兼容水平，在此原则下，谐波国标的限值应根据国情经研究论证确定。从谐波指标分配、计算和测量等内容看，在吸取相关EMC标准文件内容基础上，使标准做到兼顾科学性、合理性和可操作性，这就是二者的基本关系。下面结合国内在谐波标准方面的一些不同认识，谈谈笔者的看法。

表1　已采用为国标的与谐波相关的IEC 61000标准文件

国标编号

国家标准名称

相应的IEC标准

采用程度

GB/T 17626.7-1998

电磁兼容　试验测量技术　供电系统及所连设备谐波、谐间波的测量和测量仪器导则

IEC 61000-4-7；1991?(国标标准)

等　同

GB 17625.1-1998

低压电气及电子设备发出的谐波电流限值(设备每相输入电压≤16A)

IEC 61000-3-2；1995?(国际标准)

等　效

GB/Z 17625.4-2000

电磁兼容　限值　中、高压电力系统中畸变负荷发射限值的评估

IEC 61000-3-6；1996?(第三类技术报告)

等　同

GB/Z 18039.1-2000

电磁兼容　环境　电磁环境的分类

IEC 61000-2-5；1995?(第二类技术报告)

等　同

GB/Z 18039.2-2000

电磁兼容　环境　工业设备电源低频传导骚扰发射水平的评估

IEC 61000-2-6；1995?(第三类技术报告)

等　同

正确的。下面举2个低压电网谐波水平调查实例，说明IEC相关规定的合理性。例1：从1998～2000年对北京20个居民配电小区和3座居民楼进行了长时间的谐波监测，发现60%的监测点在用电高峰时段内，电压总畸变率和3次谐波电压含有率都超过国标限值(分别为5%和4%)，个别高达7?66%［4］。例2：从1988～2000年，日本低压THD由3%增加到7.5%，超过5%的标准［5］。从以上调查看，低压电网谐波水平不断增加是确定无疑的事实，但总体上仍在IEC的EMC标准的范围内。当然，低压超过国标现行规定5%，是否一定要修改限值，这要看超标的原因、超标的范围和影响，以及抑制措施的技术经济效益等多种因素，经综合分析比较后才能决定的。

3　关于第三类标准技术文件

?前面已经指出，IEC 61000系列标准文件是很具有参考或使用价值的。对于其中的第三类技术报告，国内一般以GB/Z形式等同采用，即作为标准指导性文件的。对属于这一类文件的IEC 61000-3-6，目前认识上有二种偏向：一种认为这不是国标标准类文件，仅仅是一个技术报告，"认其为'指导性文献'都是不慎重的"［2］，实际上否定该文件在标准上的指导作用；另一种认为应该用这类文件中的限值(兼容水平)取代电能质量相关指标，这实际上把电磁兼容标准混同为电能质量标准。此外，还把一些相关的限值孤立对待(例如，只要高、中压谐波限值提高，不考虑低压限值相应提高的可行性)。

?IEC 61000-3-6中系统地汇集了大量谐波方面很有参考价值的资料，这些资料中有的是国标标准(例如中低谐波电压兼容水平)，有的是工作组研究成果或推荐的方法(例如规划水平示例、发射限值的三级评估处理办法，一些工程计算方法，测量的原则等)。对待这样一个文件用"非IEC国标标准的性质"笼统地加以否定，而不考虑其具体内容的作法是不妥当的。 4　电网谐波国标和EMC标准的若干区别

?在第1节中已论述了电网谐波国标和EMC标准在限值上的关系。实际上这2套标准还在下列方面存在差别：

?(1) 内容、范围。谐波国标(GB/T 14549-1993)解决电网中谐波指标的控制问题，因此内容上主要规定了各级电网谐波电压限值，用户谐波电流允许值的分配计算以及测量等内容；EMC涉及谐波方面标准有若干个(表1中所列仅是一部分)，有设备的谐波、电网的谐波、电磁环境的分类(不同类环境有不同的兼容水平)、谐波测量仪器及测量要求、抑制谐波的导则(尚未见文本)、谐波源试验、抗谐波干扰的试验等，根据不同的内容，分散的IEC 61000系列标准6大部分中，各自成为独立标准文本。因此电网谐波国标不只是和IEC 61000-3-6有关，而IEC 61000中有关谐波的规定内容要丰富得多。

?(2) 运行方式的考虑。EMC标准从干扰角度定出的谐波电压兼容水平可以不涉及电网的运行方式，然而把干扰指标分给用户(这是电能质量标准的任务)就不能不考虑运行方式，因为电网谐波电压水平不仅取决于谐波源(一般视为电流源)，也取决于谐波阻抗。后者和电网结构及其运行方式有关。谐波国标中只推荐用短路容量换算出基波阻抗乘以谐波次数得出谐波阻抗的方法。为了得到一般较严重的情况，国标中规定取正常方式下最小短路容量来换算，这样处理是比较粗糙的，虽然可操作性强，但对于高压电网中可行性缺乏依据。IEC 61 000-3-6文件中根据CIGRE工作组的研究报告，推荐了35 kV及以下系统的谐波阻抗经验公式(和国标中换算谐波阻抗的方法有很大不同)，对于电压更高电网的谐波阻抗则认为只能用仿真计算或实测解决。IEC对谐波阻抗的考虑更具科学性和工程上实用性。

?(3) 其他。对照IEC 61000系列标准文件，电网谐波国标中还存在诸如限值规定，对用户的分级管理，间谐波以及测量仪器和测量方法等方面差别，这些问题已在文献［6］中作过论述，不再重复。

5　结论

?IEC 61000系列标准文件对电网谐波国标有指导作用，正确理解这2套标准的性质及其相互关系，纠正在标准认识上不正确的偏向，对修订和完善国标有重要意义。

?本文针对IEC 61000-3-6和GB/T 14549-1993 2个标准文件在国内出现的一些争论焦点，提出笔者的看法。最后从限值、内容范围、运行方式的考虑等方面比较了这2个文件，可以供修订谐波国标时参考。

6　参考文献

［1］　姚世全.电磁兼容标准实施指南. 北京：中国标准出版社，1999.

［2］　曲涛. 关于澄清电网谐波与电磁兼容的若干问题. 中国电力， 2001，34(3):29～32.

?［3］　Working Group 36.05, Harmomics, Characteristic Parameters, Methods of Stuay, Estimates of Existing Values in the Network.CIGRE.Electra, 1981(77).?