高电压技术论文精品(七篇)

序论：写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隐藏在内心深处的真相，好投稿为您带来了七篇高电压技术论文范文，愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂，助力您的创作。

篇(1)

关键词：放电开关IGCT，预燃电路，保护电路

 

一.常用固体激光电源的组成及特点

1.1 激光电源设计要求和技术指标

电源输出能量必须使工作物质的反转粒子数大于阈值，超过越多，输出光能越大。电源的功率和设计方案应随估算出的泵浦能量而定，这主要取决于工作物质的电光转换效率。为使激光输出稳定，要求电源的输出能量必须稳定。总体而言有如下几点：1.为使放电器件有高的动力指标和运行指标，电源的输出电压或电流特性必须与负特性匹配。2.为使激光器输出能量均可调，一些电源主要参数既能手动控制，也能自动控制。3.要求电源的泵浦电压，电流稳定。4.激光电源发展向小型化，重量轻，效率高的方向发展。5.使用要安全可靠，要有过压，过流等现象的保护电路。

1.2 传统固体激光电源的组成

传统固体激光电源由专用供电电源（充电和放电电路）、预燃电路、触发电路及定时（同步）电路组成。如下图

1.3 激光电源的工作原理

单向AC220v.50/60Hz输出整流，经软启动后在滤波电容上形成一个直流电源。氙灯点燃后，给出信号到控制板，若主电路没有欠压、过流，激光器冷却液断水等故障，控制板允许主电路工作，产生40kHz左右的震荡信号到驱动板，在驱动信号的驱动下，功率开关元件VMOS将直流电压变换成40kHz的交变电压，经过高频高压器进行开压，高频整流桥整流后，送到充电储能网络，当储能电容充到额定电压时，控制板板给出停振信号，逆变电路停止工作。在系统信号驱动下，储能电容给氙灯放电。在主电路工作过程中，调Q电源给出一个2000~5000v的晶体高压。氙灯放电时，相对放电信号延时50~400us，退压触发信号也送到调Q电源板上。另外，电源还具有内外时统转换功能，电源可由外时统控制放电，并具有时统输出端。

二.放电电路的特点及设计方法

2.1放电开关的选择

放电电路在激光器电源中起很重要的作用，在放电电路中，把储存在储能器中的电能直接转换成光能，因此放电电路决定了激光器的效率。论文参考，放电开关IGCT。当工作物质萤光寿命一定时，要求的泵浦光脉冲就一定。目前占主导地位的功率半导体器件主要有晶闸管、GTO和IGBT等，随着技术水平的不断提高，这些传统器件无论在功率容量还是在应用复杂程度等方面都有了长足的进步，但在实用方面还存在一些缺陷。传统GTO关断不均匀，需要笨重而昂贵的吸收电路。另外，因其门极驱动电路复杂，所需控制功率大，这就使得设计复杂，制造成本高，电路损耗大。IGBT虽无需要吸收电路，但它的通态损耗大，而且可靠性不高。另外，单个IGBT的阻断电压较近，即使是新型的高压应用场合须串联，增加了系统的复杂性和损耗。

IGCT是一种新型的电力电子器件，它将GTO芯片与及并联二极管和门极驱动电路集成在一起，再与其门极驱动器在外围以低电感方式连接，结合了晶体管和晶闸管两种器件的优点，即晶体管的稳定的关断能力和晶闸管的低通态损耗。IGCT具有电流大、电压高、开关频率高、可靠性高、结构紧凑、损耗低的特点。此外，IGCT还像GTO一样，具有制造成本低和成品率高的特点，有极好的应用前景。IGCT的一个突出的优点是存储时间短，因而在串联应用时，各个IGCT关断时间的偏差极小，其分担的电压会较为均衡，所以适合大功率应用，正好适合本实验。

2.2 预燃电路

放电电路的电光转换效率对激光输出的高低非常重要。为了提高电光转换效率，减少电磁辐射的干扰，提高灯的帮助，在放电电路中采用了预燃型放电电路。如图：

这种电路与一般放电电路不同之处在于，有一附加的直流高压电源，这种高压电源可采用任何一种整流方式，关键是能够给出一定的电压和电流。当然，采用LC恒流变换器是理想的预燃电路，由于电路中有高压直流电源，灯始终处于稳定的辉光状态，而流过灯的预燃电流将由预燃电路中的限流元件来限定。为了保证储能器的能量以一定频率向灯供给，在灯与储能器之间接有放电开关。

三.保护电路极其设计方法

3.1 电源保护电路的考虑：欠压、过压保护

欠压、过压保护在激光电源中很重要。如果欠压，为了输出额定功率，则必须具有过大的输入电流。如果过压，则电源有过高的输入电压峰值，增大了对于逆变桥中IGBT功率开关的反向耐压，易造成过压击穿。故为保证系统工作稳定必须具有欠压、过压保护电路，电路如图3所示。利用电阻R,R1,R2取样，在LM339,2D1-4门通过调节电位器Rw，将电网输入电压限制在AC380土10%的允许变化内。

图3 过压保护电路 图4 过流保护电路

3.2过流保护

设置过流保护电路主要解决两个问题：其仪：保护电源在各种强干扰环境工作时，充电电路中不因逆变失败使功率开光（IGBT）超过额定电流值而损坏。其二，保证脉冲电源按脉冲方式进行从放电，一旦出现氙灯连弧故障时主回路过流加以切断，实现保护，如图4过流保护电路所示。论文参考，放电开关IGCT。论文参考，放电开关IGCT。图中R为过流取样电阻，调节电位器RW设置过流值，一般取电流的1.5-2.0倍，当发生过流故障时，LM339反转经光电耦合送到主控信号板，使逆变信号发生芯片SG3525关断。论文参考，放电开关IGCT。论文参考，放电开关IGCT。同时面板上故障显示灯亮、报警。论文参考，放电开关IGCT。

3.3其他保护

为了保证激光器安全工作和操作人的人身安全，在激光电源的设计中，无源水压控制，湿度控制和激光腔盖控制，利用与门关系，不论那方面出现故障保护，电路接受到故障信号均及时的关断逆变信号控制，进行报警。

参考文献

1.梁国忠，梁作亮著《激光电源电路》兵器工业出版社1989

2.电子工业部第11所《高频大功率激光器电源设计报告》1996

3.电子变压器专业委员会编《电子变压器手册》辽宁科学技术出版社1998

4.刘敬海编《激光器件与技术》北京理工大学出版社1995

5.（美）RF格拉夫W希茨著《电子电路百科全书》科学出版社1997

6.HighEnergyLaserWeaponSystemsApplicationsScienseBoardTaskForce,Junw2001:34

7.JRWall,AW&ST,Januaryl,2001:57

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关键词：能源危机 发电效率 系统优化 大功率跟踪 高频逆变

中图分类号：TM615 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）01（b）-0123-01

1 光伏发电系统存在效率低的问题

光伏阵列和变换器为光伏系统两个重要部件，阵列输出与变换器效率对系统的整体效率有直接影响。光伏阵列成本较高，每100万平方米约需投入人民币5亿元，而目前市场上的光伏电池板的光电转换效率为11%～14%，且大多为非跟踪型，投入大、输出功率相对较低，和常规电能相比缺乏竞争力，限制光伏发电的普及应用。

2 通过光伏逆变器进行系统效率的优化

光伏逆变器转换效率的高低对光伏发电系统的整体效率有直接影响，为光伏系统的另一重要部件。目前的逆变器普遍采用低频逆变技术，属于工频变压器，体积和重量大、效率低、音频噪声大，不能实现小型化、轻量化和高效率化发展。

高频链逆变技术引起了光伏同行的研究兴趣，采用高频逆变技术，既可实现输入和输出的电气隔离，又可减小体积、重量，更为重要的是，减小了变压器上的系统损耗，变压器上的涡流损耗减小；高频变压器上所用的铁氧化体，为磁芯材料，铁损较低，利于降低涡流损耗，从而降低系统整体损耗。因此，若采用高频链逆变技术，可实现光伏系统整体效率的提高。

3 辐照度对光伏电池电气特性的影响

电池温度、日照强度和太阳光谱分布对光伏电池的输出功率有重大影响。辐照强度和温度可影响光伏阵列功率输出，在辐照度不变的情况下，短路电流和输出功率均会随环境温度变化，而开路电压、短路电流和最大输出功率受光照强度影响较大。因此，应把光伏系统安装在辐照度较强的地区，以确保光伏系统的最大功率输出。因此，可通过光伏整列的聚光装置，增大辐照强度，提高光伏阵列的功率输出。

4 通过最大功率点跟踪来实现系统效率的优化

光伏系统的输出特性是非线性的，受环境因素、辐照度和负载影响较大，即使在相同的辐照度和外界温度条件下，光伏阵列的电压输出也会不同，只有在某一输出电压值工作时，光伏阵列的输出功率才能达到最大值，为最大功率点。

因此，在光伏发电系统中，可通过实时调整光伏阵列的工作点，确保系统始终在最大功率点附近工作，光伏阵列可实时输出最大功率，该过程称作最大功率点跟踪，这样可提高系统的整体效率。

光伏阵列的输出特性曲线如图1所示，当工作电压小于最大功率点电压Um时，光伏阵列的输出功率随电压增大而增大；当工作电压大于最大功率点电压Um时，阵列的输出功率随端电压增大而减小。最大功率点跟踪是一个自寻优的过程，在各种不同的辐照度和温度环境下，通过调节光伏阵列的输出电压，实现最大功率点的智能化跟踪，保证光伏阵列的最大功率输出。

对光伏阵列而言，开路电压和短路电流在受太阳辐照度和环境温度影响较大，光伏系统的工作点也会受环境影响，如果外界环境发生变化，而光伏阵列工作点不能实时跟踪，就不能实现最大功率输出，从而导致系统整体效率降低。因此，最大功率跟踪控制，可实现光伏阵列在任何日照和温度，可持续获得最大的功率输出。

5 结论

光伏系统的总效率，与光伏电池板的光电转换效率有关，与逆变器的效率也有关，因此可以通过可选用适合的逆变器，可部分提高系统效率。本论文提出的最大效率跟踪技术，也是提高系统效率的重要方法。

在能源紧缺的大趋势下，清洁可再生能源的研究和开发受到国内外同行的广泛关注。光伏发电技术的快速发展与广泛应用，可在一定程度上缓解能源危机，部分解决环境恶化等问题。因此，光伏技术的研究和开发十分关键，尤其是光伏系统的整体效率提升，对光伏行业的发展具有重大意义。

参考文献

[1] 李俊峰，王斯成，张敏吉，等.中国光伏发展报告[R].北京：中国环境科学出版社，2007.

[2] 余世杰，战福忠，沈伟祥，等.光伏水泵系统的最大功率跟踪器[J].太阳能学报，1991，1（3）：225-230.

[3] 马志保，孙佩石，苏建徽，等，太阳能高压钠灯高频电子镇流器的研究[J].电源技术应用，2005，20（5）：72-74.

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关键词：住宅，电气设计，方向

 

我国住房制度的改革以后，住房将全部作为商品推向市场。作为商品的住宅，其质量以及其布局是否合理将直接影响住户的使用和开发商的利益，因此住宅的设计也就更应引起设计人员的注意。

一、每户住宅内计算负荷的确定

1、住宅面积分为三类：小型住宅60m2以下，中型住宅60~100m2，大型住宅100m2以上。再依据人们的生活习惯，在满足人们最大限度方便的前提下，可能同时使用的电器设备有：灯具…200W，音响…300W，冰柜…200W，空调…1300W，电冰箱…150W，微波炉或电饭煲…1000W，电视机…90W，饮水机（台式制冷）…100W，抽油烟机…50W，洗衣机…200W，其它未知设备（我们假定一个“功率因子”）…500W。

2、查设计手册得需要系数0.4~0.6，所以根据实际情况，我们设计时取0.4系数便可以，则小型住宅负荷计算取3.5kW，中型住宅负荷计算取4.5kW，大型住宅负荷计算取8.5kW即可。随着国家对节约能源的宣传，人们的节电意识会明显增强。根据人们生活水平的现状，该容量在10－15年内不会突破。

二、住宅楼的电源与户内配电系统 ：

1、一般住宅供电由小区变配电所引入，应采用三相四线（TN-C系统），经重复接地后进入单元总电表开关箱，改成三相五线制（TN-S系统）后再放射到各用户，配电箱中应有短路、过载、漏电保护，断路器应选用能同时切断相线——中性线的断路器。住宅用电负荷计量应采用一户一表制，建议将单元总开关及分户电能表集中设置以便管理。

2、户内配电系统：随着家用电器的增多，为避免电气线路过载和降低谐波电压的影响，户内配电系统应采用多回路形式，至少应设照明回路、一般插座回路和空调回路，如实际需要也可将厨房和淋浴室设为单独回路。

三、户内主开关、进户导线的确定 ：

1、导线的选择

导线的选择主要是确定导线的型号和规格，其原则是既能保证配电的质量与安全又能节省材料，做到既经济又合理。其中导线型号应按使用工作电压及敷设环境来选择；导线的规格（导线截面）可按下列要求进行选择：

（1）有足够的机械强度。为防止出现断线事故，导线必须有足够的机械强度，一般照明回路计算电流较小时（＜10A），其导线都应按机械强度选择。

（2）能确保导线安全运行。选择导线时应保证其安全电流大于长期最大负载电流，同时应注意以下几点：

a.在选择进户线及干线截面时应留有适当余量；

b.单相制中的中性线应与相线截面相同；

c.三相四线制中的中性线载流量不应小于线路中的最大不平衡负荷电流。用于接中性线保护的中性线，其电导不应小于该线路相线电导的50%，气体放电灯的照明线路因受三次谐波电流的影响，其中性线截面应按最大一相电流选用。

（3）能确保电压质量。对于住宅建筑来说，电源引入端至负荷末端的线路电压损失不应大于2.5%，如线路电压损失值大于规定电压损失允许值，应加大导线截面以保证线路的电压质量。

总之，在选择导线时要考虑实际使用及未来发展需要，适当留有余量，减少电压损失，保证导线使用的安全可靠和经济有效。

2、电器设备的选择

电器设备主要指电源配电箱、电表、控制开关、漏电保护开关及电源插座等。电器设备的选择合理与否直接影响工程的质量。选用时应根据住宅的负荷情况、安装要求、使用环境、设备的工作电压和工作电流等合理选择电器设备的型号规格，注意设备的容量等级宁大勿小，但又要避免选得过大造成浪费，一般来说在计算工作电流的基础上选大一级即可。论文参考，电气设计。为确保其质量，应选用符合国际电工委员会IEC标准和国内GB、JB有关行业标准，并具有产品质量认可证书的电器产品。总之，电器设备的选择尽可能做到安全可靠和经济合理。论文参考，电气设计。

3、住宅支线回路的划分：

住宅内的支路管线按功能区设置，并且每一支路均装设漏电保护器，同一功能区内的所有电器均接于该功能区内的支路上。以一套三居室的闭职单元为例，其所需的回路数为：南面两卧室；起居室；厨房和北小卧室；卫生间。在划分功能区时我们也可以承接重墙来划分，因为居民在装修时承重墙是不能动的，而非承重墙有可能被拆掉，这样就可以保证住户在同一功能内随意改装，对其它功能区均无影响。按功能区划分支路有以下优点：

1、每一支路的所有电器均在漏电保护范围之内，用电更安全；

2、可以采用顶板布线，避免地面垫层敷设中的管路交叉；

3、方便住户将来的改造；

4、可以减少管线的用量，避免浪费；

四、电气设施的布置：

1、灯具、开关的布置：

灯具、开关基本上按传统的布置方法，但有条件的地方应设置夜灯，起居室的开关采用双位单控开关或采用调光开关。

插座的布置：插座在住宅中起着非常重要的作用，我们通常布置插座是参照建筑专业提供的家具布置图，但是，将来的住户并不一定按照建筑师给他安排的方案来布置家具，因此，有些插座设计时是合理的，而使用时却很不方便。笔者认为我们不要单以建筑专业提供的图纸来安排插座，而是尽量的多安排一些插座，由于现在插座的价格相对来说比较便宜，总的造价增加不了太多，却给住户带来了很大的方便。同时住宅内的插座应全部设置为安全型二眼三眼插座，在比较潮湿的地方应加上防潮盖。

（1）卧室：卧室除有窗户外的三面墙上均设置插座，插座距地0.3米。在有窗的墙上距地2.3米设置空调插座。论文参考，电气设计。在阳台上距地1.8米设置一插座。

（2）起居室：起居室是电器布置较多的地方，并且也是人们活动较多的地方，我们所设计的插座往往被沙发或其它的家具挡住，故起居室中应在每一面墙上均设置插座，在面积较大的墙上应设置两组插座。

（3）厨房：应设置冰箱插座（距地1.8米）、抽油烟机插座（距地1.8米）、燃气热水器排气扇插座（带开关距地1.8米）、电饭煲插座（带开关距地1.0米）、其中燃气热水器排气扇插座为以前未考虑到的均加装防潮盖。

（4）卫生间：应设置洗衣机插座（带开关距地18米）、镜箱插座（距地1.8米）、视情况安装电热水器插座（带开关距地1.8米）。均加装防潮盖。论文参考，电气设计。

五住宅智能化系统的设置 ：

1、保安系统一般包括：门禁系统和安全报警系统。论文参考，电气设计。门禁系统又分为：来访应答系统和电子锁系统。门禁系统目前正逐渐的被大家接受和使用，并且生产的厂家也已经很多，但产品基本上大同小异。设计中可以同甲方协商来确定是否安装，同时我们可以参照厂家样本预留出管路以备将来安装。

2、安全保警系统又分为：火灾保警、毒气报警和匪警报警。安全报警系统已经引起了人们的重视，但在实际的工程中采用的并不多，其中最重要的原因就是该方面的产品还较少，其性能质量还不稳定。但随着技术的进步和人们重视程度的提高该系统一定会普及至每一户住宅。

综上所述，随着人民生活水平的提高和科学技术的发展，住宅楼电气的设计建设也应跟上时代的步伐。论文参考，电气设计。在保证安全可靠、经济实用的基础上引入高科技技术，使人们的生活更美好。

篇(4)

关键词：输电线路；新型距离保护；研究

Abstract: in recent years, with the development of people's income level and the national economy, people's demand for power stability is more and more high, particularly in large capacity, modern EHV power system for relay protection action speed, selectivity, reliability and sensitivity is also more stringent requirements, in the power grid structure, need to use protection device, more perfect, computer distance protection is a kind of protection device for common, this paper mainly discusses the basic principle of distance protection, model characteristics and the actual application.

Keywords: transmission line distance protection; model; research

中图分类号：TM773 文献标识码：A文章编号：

随着国民经济的不断发展和人民收入水平的提升，对于电力的需求越来越大，在电网的扩大下，用户对于供电可靠性和供电质量的要求也越来越高，对于继电保护也提出比以往更高的要求，特别是现代的大容量、超高压电网对于继电保护的速动性、选择性、可靠性和灵敏性也有了更加严格的要求，用户也要求电力部门提供一种更加经济、安全、高质量和可靠的电能。因此，在中高压电网结构中，必须使用性能完善的保护装置，在这些保护装置中，微机型距离保护就是其中的代表，下面就针对输电线路新型距离保护的研究和应用进行详细的探讨。

1、距离保护的基本原理与实现特征

在运行方式多变、结构复杂的电力系统之中，一般需要使用性能完善的继电保护装置，这样才能对电力系统进行实时控制和检测，距离保护就是其中最为常用的形式。

距离保护反应着保护安装点与故障点之间的阻抗，距离保护能够根据阻抗大小确定动作的时间，其核心元件是阻抗继电器，阻抗继电器能够根据端子上的电压以及电流测量保护到短路点间的阻抗值来确定出故障点的实际方向，同时也可以根据阻抗值的实际大小计算出保护安装处和故障点间的实际距离。距离保护原理图详见表1.

图1距离保护原理图

假设继电保护装置装在线路MN的M侧，安装母线电压为Um，母线到被保护线路的电流是Im，在电流互感器和电压互感器变比是1的情况下，Um和Im就分别是接入继电器的电压和电流，如果线路中出现了短路故障，那么阻抗继电器的阻抗为Zm，

为了保证阻抗继电器的阻抗Zm是母线M侧到故障点之间的线路阻抗，那么，，在接地短路出现故障的情况下，，，就是带有零序电路补偿同名相电流，电流补偿系数K的计算方式为，其中分别是被保护线路的零序阻抗和正序阻抗。

假设阻抗继电器补偿电压的表达方式为：

其中，是整定电阻，整定电阻的整定阻抗角与被保护线路的阻抗角相等，

从图1中可以得知，是点的电压，如果线路的点出现短路故障，当，那么就是线路的正序阻抗。此时为整定阻抗末端电压，在整定阻抗的值确定之后，即可在保护安装处测量出整定阻抗末端电压值。

由于正向短路故障和反向短路故障时，目前的电压相位不会发生变化，因此，当反向短路故障发生短路障碍的情况下，工作电压与正向保护区的相位相同，这时，只要可以检测出工作电压相位的变化情况，就能够检测出线路短路故障的实际方向和阻抗值的大小。

其中，保护安装点与短路故障点距离的关系呈现出一种线性关系，具有时限特性，即距离保护，这种距离保护的应用范围十分广泛。

2、继电保护和微机型距离保护的发展和应用

继电保护技术是在材料科学、电力系统以及制造工艺发展基础上发展而来，最早发展于上世纪50年代，后来，相关专家学者对继电保护算法进行了深入的研究，这就为微机型距离保护的发展奠定了良好的基础。在上世纪80年代，微机型距离保护开始逐渐得到了发展，该种距离保护具有良好的分析、计算以及逻辑判断的能力，有着储存和记忆的功能，能够实现性能复杂的保护。该种保护方式还能够对自身的工作进行全面的自检，具有很高的可靠性。与此同时，微机型距离保护能够对同一硬件进行不同的保护，保护装置的制作也十分简便，除了基本的保护功能以外，微机型距离保护还能够实现时间顺序记录、故障录波、调度计算机通信、故障测距等一系列的功能，这对于事故分析、保护调试以及事故处理均有一定的意义。最近几年，我国的电力系统得到了飞速的发展，与此同时，微机保护也得到了十分广泛的使用，也成为了继电保护的主要使用形式之一。该种保护方式集齐网络通信技术和现代计算机技术于一体，能够对电网中各种设备进行控制和监测，实现了自动管理电网的目的。各类实践也证实，该种保护方式能够在一定程度上提高电网运行的可靠性、经济性和高效性，继而保护电网的供电质量，将现有的设备充分的利用起来，这就能够在一定程度上降低电网企业中人力、物力和财力的浪费，因此，微机型距离保护装置具有广泛的应用市场。目前，微机型距离保护装置也成为国内各个电力设备厂商研制的产品之一。加上人工神经网络的发展，进化规划、神经网络、遗传算法、模糊逻辑等技术已经在电力系统中得到了广泛的应用，相关的研究工作已经转为人工智能研究方式，人工神经网络、专家系统以及模糊控制理论也开始在继电保护装置中应用，这也为继电保护的发展提供了坚实的基础。

3、结语

目前，关于输电线路新型距离保护的研究已经十分的深入，各类技术也已经得到了迅速的发展，但是在实际应用的过程中还存在一些不足之处，相信通过电力部门的努力，新型距离保护将会在下一阶段得到进一步的完善。

参考文献：

[1]黄智勇.输电线路新型距离保护的研究与应用[期刊论文].沈阳工业大学学报,2005,03(12)

[2]焦在滨; 杨黎明; 宋国兵; 姚旭; 索南加乐.考虑频变参数补偿算法的长线距离保护[期刊论文].电力系统自动化,2013,01(25)

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关键词：输电线路 雷害分析 防雷技术

中图分类号：TM726文献标识码：A文章编号：

1雷害原因分析

输电线路雷击闪电是由雷云放电造成的过电压通过线路杆塔建立放电通道，导致线路绝缘击穿，这种过电压也称为大气过电压。可分为直击雷过电压和感应雷过电压。雷击丰要是通过建立一个放电泄流通道，从而使大地感应电荷中和雷云中的异种电荷，因此雷击和按地装置的完好性有直接的关系。输电线路感应雷过电压最大可达到400kV左右，它对35KV及以下线路绝缘威胁很大，但对于110kV及以上线路绝缘威胁很小，110kV及以上输电线路雷击故障多由直击雷引起。并且同接地装置的完好性有直接的关系。直击雷又分为反击和绕击，都严重危害线路安全运行。在采取各种防雷措施之前，应该对雷击性质进行有效分析，准确分析每次线路故障的闪络类型。采用针对性强的防雷措施，才能达到很好的防雷效果。

反击雷过电压是雷击杆顶和避雷线出现的雷过电压，主要与绝缘强度和杆塔接地电阻有关，一般发生在绝缘弱相，所以对于反击雷过电压应采取降低杆塔接地电阻，加强绝缘，提高耐雷水平。绕击雷过电压是雷电绕过避雷线直接击中导线而出现的雷过电压，主要与雷电流幅值，线路防雷保护方式，杆塔高度，特殊地形有关，主要发生在两边相。目前对绕击雷过电压采取的主要措施是减少避雷线保护角，安装避雷器等。

实际运行经验表明：山区线路由于地形因素的影响和有效高度的增加，绕击率较高，平原，丘陵地区的线路则以反击为主。山区线路选择良好的防雷走廊，减小避雷线保护角，加强绝缘是最有效的防雷措施。对于平原，丘陵地区的线路降低按地电阻是最有效的防雷措施。影响雷害的因素有很多，通过对输电线路雷击故障分析，准确判断雷害故障的性质，必须掌握线路的运行状况。结合现场地理情况进行综合分析。

2防雷措施

输电线路防雷设计的目的是提高线路的防雷性能，降低线路的雷击跳闸率。在确定线路防雷的方式时，应综合考虑系统的运行方式、线路电压等级和霞要程度、线路经过地区雷电活动的强弱、地形地貌特点、土壤电阻率等自然条件，并参考当地原有线路的运行经验，经过技术经济比较，采取合理的保护措施。除架设避雷线措施之外，还应注意做好以下几项措施。

2．1接地装置的处理

(1)高压输电线路耐雷水平随杆塔接地电阻的增加而降低。电压等级越高，降低杆塔接地电阻的作用将变得更加重要。对土壤电阻率较高地区，应选择更换接地网形式和置换土壤的方法，达到降阻。在雷击多发区域，主网线路杆塔接地电阻应保证小于，山区也应小于。在雷雨季节前，对雷击多发区域线路应按规程要求的方法，进行杆塔接地电阻测量。

(2)接地装置埋深。要求大干0．6 m，采用增大截面的接地引下线，引下线(热镀锌)表面要进行防腐处理。严格按照规程执行接地装置的开挖检查制度。重点检查接地装置的埋深，接头和截面的测量，对不合格的及时进行处理。

(3)降低杆塔接地电阻，还需要确保架空地线、接地引下线、地网相互之间的良好连接。

2．2减小外边相避雷线的保护角或者采用负角 保护

在以往进行防雷设计时，只要求遵照规程规定满足杆塔避雷线保护角的要求就行了，忽略了山坡对防雷保护角的影响，则造成了求，增加了线路闪络次数，影响了电网安全运议采用有效屏蔽角公式计算校验杆塔有效保护角，以便设计时针对保护角偏大情况采取相应措施减少雷电绕-打概率。

2．3加强绝缘和采用不平衡绝缘方式

在雷电活动强烈地段、大跨越高杆塔及进线段，应增加绝缘子片数。因为这些地方落雷机会较多，塔顶电位高，感应过电压大，受绕击的概率也较大，通过适当增加绝缘子片数，增大导线和避雷线间的距离，达到加强绝缘的目的。规程规定：全高超过40m的有地线杆塔，每增高l0m应增加一片绝缘子。随着同杆塔架设双回线路的不断出现，当普通的防雷措施不能满足要求时，采用不平衡绝缘方式可避免双回线路在遭受雷击时同时跳闸。其原理是两回路的绝缘子片数不同，遇到雷击情况时，绝缘子片数少的一回路先闪络，闪络后的导线相当于避雷线，增加了对另一回路导线的耦合作用，提高了另一回路的耐雷水平，使之不发生闪络，保持连续供电。

2．4安装避雷器

避雷线的架设在一定程度上降低了导线上的感应过电压，但不是完全消除，这就要求安装避雷器来将雷电流泄放到大地，从而限制过电压，保障输电线路及设备的安全。未沿全线架设避雷线的35kV～110kV架空输电线路，应在变电所1km~2km的进线段架设避雷线。此外，发电厂、变电所的35kV及以上电缆进线段，在电缆与架空线的连接处应装设阀型避雷器，连接电缆段的l km架空线路应架设避雷线。

2．5装设自动重合闸装置

由干线路绝缘具有自恢复性能，大多数雷击造成的闪络事故在线路跳闸后能够自行消除。因此，安装自动重合闸装置对于降低线路的雷击事故率具有较好的效果。据统计，我国110kV及以上的高压线路重合闸成功率达75％～95％，35kV及以下的线路成功率约为50％～80％。因此，各级电压等级的线路均应尽量安装自动重合闸装置。

2．6加强雷电监测。消除设备隐患

雷击闪络中单相闪络机会最多，闪络地点也是一基杆塔比较多见，但有时也有连续几基同时闪络，或相隔几基闪络的。所以，故障巡查时，不能只查到一个故障点就结束故障巡视，而应把全区段查完。对110kV及以上输电线路可以应用雷电定位系统，雷电定位系统是一种全自动实时雷电监测系统。当线路发生雷击跳闸时，雷电定位系统能准确定位雷击杆塔。帮助巡线人员及时查找故障点，大大节省巡线人员的故障巡视时间，使线路及时恢复供电，确保线路的供电可靠性。同时，通过对雷电定位系统的统计分析，能及时掌握雷电活动的规律、特性和有关数据，为做好防雷工作提供保证。

3结语

对输电线路供电可靠性的要求越来越高，尤其是在多雷、土壤电阻率高、地形复杂的地区，雷击输电线路引起的事故率更高，带来巨大的损失。要保障线路安全运行，应确定雷击性质，并采取相应有效的防雷措施，完善输电线路的防雷措施，采取更有效的防雷措施。

4 参考文献

【1】 张伟 山区35kV线路防雷措施改进建议[期刊论文]-科技资讯2010

篇(6)

[论文摘要]首先讨论了电网的主要损耗，接着分析了采用高压深入负荷中心的供电方式、合理调整电网运行电压、改善供电电压水平，最后研究了提高功率因数和调整负荷、削峰填谷。

[论文关键词]电网 节能运营 节能 电力网

一、引言

电力是一种使用方便的优质二次能源，广泛应用于国计民生各个领域，当今世界能源的发展以电力为中心。根据有关资料的估算：从发电到供电，一直到用电的过程广义电力系统中的各种电气设备(包括发电机、变压器、电力线路、电动机等)全部的电能消耗约占发电量的28％-33％。以2002年我国发电量计算，对于全国来说一年就有4 632亿kW·h-5 458亿kW·h的电能损耗在运行的电气设备中，相当于10个中等用电省的用电量之和。这说明节电潜力非常之大。为保证国民经济高速稳定地发展，寻求一条不用物资投资，依靠高新技术就能节电的途径具有重大意义。电网经济运行就是不用物资投资取得明显节电效果的一项内涵节电技术。

二、电网的主要损耗

电网的主要损耗包括变压器损耗和输电线路导线损耗。

（一）变压器损耗

一般来说，从发电、供电到用电，需要经过3～5次的变压过程，其自身会产生较大的有功功率损失和无功功率消耗。变压器损耗主要由铁损和铜损组成，变压器铁损与电网运行电压的平方成正比，由于系统运行电压基本保持稳定，因此铁损的变化很小，称为不变损耗，用P0表示；变压器铜损和绕组中的电流平方成正比，与运行电压的平方成反比，因此称为可变损耗，用PK表示。

（二）输电线路导线损耗

由于输电线路导线电阻的存在，电力传输时会造成大量的电能损耗，远距离高压电力传输线路造成的电能损耗大约占所输送电能的5％～7％。输电线路导线的损耗和导线电流的平方成正比，与电网运行电压的平方成反比，因此输电线路导线的损耗也是可变损耗，用PL表示。

（三）电网总损耗

电网的总损耗P由变压器损耗与输电线路损耗所组成，即电网的总损耗为：

P-(P0+PK)+PL (1)

因此，电网的节能降损工作应该从变压器及输电线路的经济运行两方面去考虑。

三、采用高压深入负荷中心的供电方式

对于地方电力网，就是要把35千伏或110Kv的高压线路的终端深入到企业及城市负荷中心，以大量缩短10千伏配电线路的长度和减少线路损失。对于中等城市供电，由于生产的发展，人民生活水平的提高，原有的供电线路负荷增长很快，这就应该采用高压深入负荷中心供电，以降低能耗。如果城市缺少高压线路的空中走廊，则可考虑采用高压电缆，敷设于地下供电。对于车间变电所也同样应放在负荷集中的地方或者尽可能靠近用电负荷群的地方。如果一个企业有几个大的负荷集中点，就相应设几个总变电所；同样一个大的车间有几个负荷集中的地方，也相应设几个车间变电所。这种将l0千伏电压深入低压负荷中心，对于减少低压线路的电能损失和节约有色金属消耗量，更有不可忽视的重要意义。

对于企业用电量不大，或者负荷分散，相距较远，且无高压用电设备的工程。电源条件允许时，宜采用35/0.4千伏的直降系统深入负荷中心，经变电所直降为低压用电设备电压。这种高压深入负荷中心的直配方式，可以省掉一级中间变压，从而简化供配电系统，降低工程造价，并降低电能损耗，提高供电质量。有着显著的现实意义。

四、合理调整电网运行电压

电力系统主要损耗由变压器损耗和输电线路导线损耗组成。由于变压器铁损P0在电网运行电压提高、变压器分接头作相应调整后，可接近不变。而变压器铜损及线路损耗的和PK +PL与电网运行电压的平方成反比，因为这部分损耗在总网损中所占比重较大，所以当电压提高时，总的网损略有下降。当(可变损耗PK +PL占电网总损耗P的比例大于50％时，适当提高电网运行电压可明显降低电网损耗。在实际电网运行中，由于变压器供电负荷较大，电网可变损耗所占比例一般大于50％ ，因此地调可以采用适当提高电网运行电压的方法来降低电网的电能损耗。 转贴于

五、改善供电电压水平

提高电网运行的电压水平，是降低电力网电能损耗的措施之一。根据计算，若线路运行电压值提高5％，电能损耗可以降低9％，效果是显著的。所以在城乡电网改造中可实行电网升压改造，即利用原有线路的设备(条件允许时)将原有线路电压升高1～2级运行(如把3kV升到6kV或10kV)，这样不仅可以避免拆除旧线路，节省大量资金，减少施工和停电时间，而且电网升压后，降损效果明显。如把6kV线路升到l0V 运行，可降低功率损耗64％左右，同时线路输送参量大大增加。此外，实行电压改造还可以简化变压级数，使电网布局更加合理，从而使电网的损耗降到最低(根据统计，每经一次变压要消耗1～2％的无功，变压线数越多，损耗越大)。

在电网运行时，线路和变压器等电气设备的绝缘所允许的最高工作电压一般不可超过额定电压的10％。因此，电网运行时，在不超过上述规定的条件下，应尽量提高电压运行水平，以降低电能损耗。例如10kV 电压的线路，可以在11kV 电压下运行。5kV 电压的线路可以在38.kV下运行等等。现这一目的，可以采用无功补偿或在变电站调节变压器分接头等手段。

六、提高功率因数

从前面的公式可知，线损与电力用户的功率因数的平方成反比，故提高功率因数也是降损的有效措施。这可从两方面着手：第一，合理选用用电设备的容量，减少用户的无功功率损耗。正确选用异步电动机和变压器的容量，提高它们的受载系数，避免“大马拉小车”现象；限制变压器和电动机的空载和轻载运行时间，当它们不用时应拉闸利用同步电动机代替异步电动机运行， 减少系统无功损耗。第二，装设并联补偿电容器，减少电网无功输送量。在用户或靠近用户的变电所装设并联电容器，就地平衡无功功率，限制无功功率往电网中传送，这样可减少电网的无功损耗，同时还可提高有功功率的输送量。

七、调整负荷，削峰填谷

在了解供电系统的电能供应情况和各种电能用户不同的用电规律的基础上，有计划地、合理地安排和组织各类用户的用电时间。如将大容量的用电设备改在低谷时间用电，以躲过用电的负荷高峰期，或合理安排企业的上下班时闻，使各用电单位的负荷高峰分散。通过这种方法来降低负荷高峰，填补负荷低谷，使负荷曲线平直，进而达到降低电能损耗的目的。

参考文献

[1] 马新华， 企业电力的降损节能措施[J]. 科技情报开发与经济 ， 2003，(12) .

[2] 王志轩，潘荔，王新雷，胡兆光，熊幼京，米建华. 我国电力工业节能现状及展望[J]. 中国电力 ， 2003，(09) .

[3] 吴变桃，李少华，王娟娟. 电力系统节能技术综述[J]. 电力学报 ， 2001，(04) .

篇(7)

本文分析了乌力吉木仁66kV变电站10 kV电磁式电压互感器（TV）在四次爆炸中产生的原因，阐述了10 kV电力系统中常见的过电压类型——操作过电压和铁磁谐振过电压的形成原因和发展机理，提出了防止电磁式电压互感器（TV）爆炸事故的解决方案和纠正预防措施，满足了本地区电网设备安全稳定运行的要求。

由于本人能力有限，此论文中难免会出现遗漏或错误，希望广大读者给予指点和更正。

关键词： 过电压；电磁式电压互感器；事故分析；铁磁谐振；操作过电压

中图分类号：F407文献标识码： A

引言

电磁式电压互感器（TV）广泛应用于各电压等级的电力系统中。在35 kV及以下的配电网中，由于普遍采用中性点非有效接地方式，所以过电压现象出现的概率比较大。过电压能引起电气设备绝缘的破坏，其中电磁式TV的熔断器烧毁和爆炸事故是中压电网中常见的由于过电压引起的电气设备事故之一。因此研究这类问题对现场设备的安全运行具有重要意义，本文就乌力吉木仁变电站10 kV电磁式电压互感器（TV）爆炸事故的现象、原因、产生机理进行分析，并提出了解决方案。

1 事故现场基本情况

（1）事故设备名称： 母线设备柜

（2）设备型号规格：XGN28C型母线设备柜

（3）设备接线图：

（4）使用地点：通辽市扎鲁特旗乌力吉木仁66kV变电站

（5）事故时间：2012年5月18日至2013年5月20日

（6）事故概述：

1）2012年9月28日PT柜A相PT烧毁。我局临时采用敖林达变电站拆下的一只靖江产的PT更换后恢复送电，送电后： A相电压70伏左右，B相电压60伏左右，C相电压90伏左右， AB相线电压100伏左右，AC相线电压120伏左右，BC相线电压170伏左右，开口电压不到5伏。

2）2012年10月3日PT柜三相PT均烧毁。

3）2012年10月 5日晚三只PT又烧了，开口三角微断合不上。

4）2013年5月20日线路发生接地故障后,21日凌晨全站停电，运行人员到变电站及架空线路中查找接地故障点，最终没有找到，试投运后PT柜母线避雷器放电烧毁，进一步检查后发现A相PT烧毁，A相的高压熔断器套管烧毁；临时用一台靖江产的11kV互感器替换，恢复送电。

2 事故现场原因分析

（1）本柜为常见母线设备柜方案，柜内主要设备为隔离开关（科锐自产）、电压互感器（大连一互，中间运行人员更换时使用过江苏靖江的）、避雷器（武汉科锐）、熔断器（陕西振力，中间运行人员更换时使用过其他品牌）。除隔离开关外均发生过烧毁，这些烧毁的产品均为国内知名品牌产品，包括江苏靖江的互感器，均有着良好的运行记录及口碑。

（2）从获得的2012年9月28日、10月3日及2013年5月20日三天的后台电压曲线记录（图1~图8）上可见，事故前均发生了长时间的大幅度电压不稳定现象，可见有多次较长时间单相接地及过电压（同一时间内某相低，另两相升高），由于记录是日曲线，无法看到更详细的波形信息（该站没有安装故障录波设备），故从曲线图上不能明确判断是何种形式的单相接地，但可排除PT本身引起的单相接地，因为PT本身若发生单相接地，可能有两种情况均会被测量装置记录下来，其一为高压包对铁心绝缘击穿，其二为低压包或二次引线接地，但无论是哪种情况，其事故发展都是非常迅速的，会在十几秒到几分钟之内即烧毁。

（3）对2013年5月20日烧毁的PT进行解剖，查看其烧毁的直接原因，从解剖后的照片（见图13）看，高压线包绝缘从内至外完全烧毁，从解剖前照片（见图14）看，PT有裂痕，并有融化后的半导电物喷溅出来，此种现象通常有两种原因引起，一是PT过激（励磁饱和），二是二次短路，均会引起PT的烧毁及炸裂，可排除PT本身质量问题。

（4）从2012年10月3日的事故恢复过程看（见事故概述第3条，信息来自运行人员描述），开口三角回路有短路故障。但之前的故障并未出现微断合不上的情况，故判断此次故障为微机二次消谐回路烧毁，由此可判断当时PT发生过激，使微机消谐装置动作，装置内固态继电器烧毁致开口三角回路处于接近短路状态，PT过热烧毁。

（5）PT根据故障发生时间查当地（扎旗）天气记录（见图9~11），在几次事故发生时及发生前均伴有雷雨天气。

（6）几次事故中，母线设备柜及站内其他开关柜内均未见一次对地放电痕迹，只在母线设备柜PT隔室可见PT或避雷器或熔断器烧毁痕迹，由上述第2条，可判断，系统接地及过电压来源于站外，即线路。

（7）熔断器的开断能力与其两端电压及通过的电流均有关系（熔断器特性曲线见图12），过多偏离其电压、电流额定值时均会导致其不能正常开断，此时极有可能导致其内部重燃，并爆炸，从单相接地的电压特征上看，即存在两端电压大幅偏离额定电压的情况，所以，在几次PT烧毁时，亦有熔断器炸裂的情况。由于谐振记录不全，无法判断当时的PT电流情况，不能判断是否有由于电流过多偏离额定值引起的熔断器爆炸情况。

（8）本站出线均为架空线路，其中镇直线全长超过50公里，支柱绝缘子数量较大，而乌力吉木仁站地处草原地区，地势开阔，通常以电力塔杆为相对较高物体，极易遭受雷击，且该地区年平均雷暴日达27.9天，从3月至11月均有发生，见图15，在内蒙古地区属于雷暴多发地区。

（9）对出线线路巡线，发现有支柱绝缘子击穿现象。

综上所述，可判断多次PT烧毁事故的直接原因均为架空线路支柱绝缘子绝缘问题在遭受雷电过电压时引发间歇性孤光接地进而导致的PT谐振（其中2012年10月3日的一起直接原因为微机二次消谐装置烧损引起，但其间接原因仍为线路间歇性弧光接地），线路上绝缘子为无机绝缘材料（瓷），其绝缘可恢复特性使得其在系统正常情况下亦能够正常运行，但在雷电过电压发生时，则会诱使其发生间歇性弧光接地，在过电压条件或气候条件得以消失时，又会恢复正常，这从上述第5条可见其关联性。

图

图2

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图8

图9

图10

图11

图12 XRNP3A-12/0.5

图132013年5月20日事故PT解剖图

图14 2013年5月20日事故PT解剖前状态

图15内蒙古各区域雷暴日数月际变化

3事故分析结论及预防措施

（1）分析结论：1）事故根本原因为线路上绝缘子遭受雷电过电压时产生间歇性弧光接地，并导致PT谐振烧毁；

2）事故变电站站处地区为内蒙古雷暴多发地区，导致的PT烧毁的原因很难消除，出线线路长，事故概率高；

3）原因条件持续时间长，现有一次及二次消谐措施难以消除上述原因引起的谐振。

（2）预防措施：1）巡线，及时检查出线路上存在绝缘问题的器件并及时更换，可采用低频耐压设备进行检测，以减低工作量，提高检出率；

2）加装消弧线圈设备（不推荐优先选用，其造价相对较高）；

3）加装消弧柜，取代原PT柜，PT采用大容量产品。

4 解决方案

系统中存在的过电压并非单一出现的，它们之间存在着必然的联系，比如操作过电压、弧光过电压以及三相电压不平衡等都可能激发铁磁谐振的产生，对于过电压我们要进型整体防护，可采取下列方法实施：在乌力吉木仁66kV变电站安装配电聚优柜，取代原PT避雷器柜。

图16 配电柜接线图

（1）配电聚优柜的特点

在供配电系统中，由于电压互感器的非线性电感与线路对地电容的匹配而引起铁磁谐振过电压， 引起PT发热和PT熔丝熔断现象，严重时会引起PT及其熔丝爆炸，造成事故。配电聚优柜主要是针对解决系统中的电压互感器容易烧毁及PT保险易熔断的问题研发的保护装置，同时还能解决系统中的过电压保护死去及盲区，比如：母线中消弧柜或消弧线圈动作前的过电压，中性点不接地系统用消弧柜，虽然能够有效解决弧光过电压，但是在消弧柜动作前的过电压无法解决，这就形成了保护死区。

图17聚优柜接线图

聚优柜采用 “瞬悬复”和“聚优”技术，可完全取代PT柜，可以做成固定柜，也可做成手车式。

图18聚优柜原理图

如上图18，正常运行时智能开关PTK是闭合的。当中性点不接地系统发生单相接地时，故障点流过电容电流，未接地相的电压升高到线电压，其对地电容充以与线电压相应的电荷。在接地故障期间，此故障点产生电容电流，以接地点为通路，在电源一导线一大地间流通，此时由于互感器的激磁阻抗很大，其中流过的电流却很小。但是，一旦接地故障消除，这个电流通路被切断，非接地相必须由线电压瞬间恢复到正常相电压水平。由于接地故障已断开，非接地相在接地期间已经充电至线电压的电荷，就只有通过互感器高压绕组，经其原来接地的中性点进入大地。在这一瞬变过程中，聚优柜控制器通过采集电压信号的变化及时打开PTK 智能开关，将一阻尼电阻串接到PT一次中性点与地之间，从而将接地打开瞬间的低频饱和电流限制下去，有效保护了PT及其保险。

图19PT使用“瞬悬复”技术前后对比图

“聚优”技术：配电聚优柜内ETY-G方波通流容量最大达3200A/2ms，能够解决系统过电压能量大的各种过电压，防止避雷器及过电保护器因通流量不够造成的损坏，更好解决了过电压保护器产品解决不了的过电压。 根据聚优柜的保护特性，配合系统中的过电压保护器及避雷器等保护产品的特性，优化过电压的保护曲线。

（2）配套控制器特点：

1）配套控制器采用双CPU,主CPU采用国际先进的 32位DSP处理器、该控制器具有如下功能：

2）配套控制器具有0-300Hz全频消谐功能,能够对电网谐振时的种种频率成份能快速分析，准确地辨出：单相接地、过渡过程、电网谐振。如果是谐振，根据不同频率，计算机发出不同的指令使不同的消谐电路投入，实现快速消谐，经实际运行证明该装置对连续0-300Hz谐振均判断准确，动作迅速，较完善地解决了电力系统中电网的谐振问题。 比传统单片机二次微机消谐装置更完善；

3）配套控制器能够进行64个动作顺序记录、64个事件顺序记录和96个SOE顺序记录且掉电不丢失功能；

4）配套控制器具有金属接地、弧光接地报警功能和过电压、低电压、失压等保护功能；

5）配套控制器具有RS485和CAN通讯接口，可接入电气监控系统，实现信息上送功能；

5整改后效果

配电聚优柜全频消谐电路配合“瞬悬复”技术可以有效的消除铁磁谐振和低频涌流对PT及PT保险的冲击，解决PT保险容易烧和PT爆炸的问题；大容量吸收器器能有效消除系统过电压保护死去和盲区，还可防止避雷器及过电保护器因通流量不够造成的损坏，更好解决了过电压保护器产品解决不了的过电压。 根据聚优柜的保护特性，配合系统中的过电压保护器及避雷器等保护产品的特性，优化过电压的保护曲线，保护了10kV母线设备安全稳定的运行。

6 结束语

在完成本次论文的过程中，感谢各位同事、领导和北京科锐厂家的同志们！谢谢你们给我的意见、建议和帮助，让我在工作中不断地成长，顺利完成本次论文。

7参考文献

[1].贺家李，宋从矩.电力系统继电保护原理.中国电力出版社.2003，1

[2].何仰赞,温增银 .电力系统分析.华中科技大学出版社.2001

[3].董振亚.电力系统过电压保护.中国电力出版社.1997

[4]DL/400-91.继电保护及安全自动装置技术规程. 1991

[5] 周泽存.高电压技术.北京：中国电力出版社，1988.

[6] 解广润.电力系统过电压.北京：水利电力出版社，1985.