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高電壓技術論文范文第1篇

斬波內饋調速是融斬波控制和內饋電機兩項專利技術于一體的新型高壓電機調速技術。該技術可在高壓中、大容量的風機、泵類節能調速中應用。

斬波實際是變流主電路的數字控制，目的是克服移相控制存在的缺點。從根本上解決了有源逆變器可靠性問題。目前，斬波控制已被視為取代移相控制的發展方向。

內饋調速是一種基于轉子的電磁功率控制調速，其原理是把定子傳輸給轉子的電磁功率中的一部分功率移出去。這樣定子傳輸的電磁功率不變，但移出的電功率可任意控制，轉子總的電磁功率就被改變，電機轉速就可得到控制。

內饋調速巧妙地在異步機的定子上加設一個內饋繞組，專門用來接受轉子移出的電功率。內饋繞組此時工作在發電狀態，它把接受的電功率又通過電磁感應，反方向傳輸給定子原繞組，使定子的輸入功率減小，與機械功率平衡，實現了高效率的無級調速。

內饋調速最適合于高壓大容量電機，其特點如下。

1．回避了定子控制的高電壓問題，可實現高壓電機低壓控制；

2．控制裝置的容量可小于電機的容量，即為小容量控制大容量；

3．控制裝置和定子電源均為電磁隔離，有效地抑制了控制裝置產生的諧波電流對電源的干擾；

4．整個系統沒有外附變壓器，調速損耗小，效率高。

二、節能效益和環境效益

1．該項目年節電量618.9253萬kW•h，折標準煤2500.46t，可減排二氧化碳1812.83t。

2．按山東上網電價0.30元／kW•h計算，年節能效益185.68萬元。

3．投資回收期為1.59年。

高電壓技術論文范文第2篇

    論文首先介紹了電力電子技術及器件的發展和應用,具體闡明了國內外開關電源的發展和現狀,研究了開關電源的基本原理,拓撲結構以及開關電源在電力直流操作電源系統中的應用,介紹了連續可調開關電源的設計思路、硬件選型以及TL494在輸出電壓調節、過流保護等方面的工作原理和具體電路,設計出一種實用于電力系統的開關電源,以替代傳統的相控電源。該系統以MOSFET作為功率開關器件,構成半橋式Buck開關變換器,采用脈寬調制(PWM)技術,PWM控制信號由集成控制TL494產生,從輸出實時采樣電壓反饋信號,以控制輸出電壓的變化,控制電路和主電路之間通過變壓器進行隔離,并設計了軟啟動和過流保護電路。該電源在輸出大電流條件下,能做到輸出直流電壓大范圍連續可調,同時保持良好的PWM穩壓調節運行。    開關電源結構

    以開關方式工作的直流穩壓電源以其體積小、重量輕、效率高、穩壓效果好的特點,正逐步取代傳統電源的位置,成為電源行業的主流形式。可調直流電源領域也同樣深受開關電源技術影響,并已廣泛地應用于系統之中。

    開關電源中應用的電力電子器件主要為二極管、IGBT和MOSFET。

    SCR在開關電源輸入整流電路及軟啟動電路中有少量應用, GTR驅動困難,開關頻率低,逐漸被IGBT和MOSFET取代。在本論文中選用的開關器件為功率MOSFET管。

    開關電源的三個條件:

    1. 開關:電力電子器件工作在開關狀態而不是線性狀態;

    2. 高頻:電力電子器件工作在高頻而不是接近工頻的低頻;

    3. 直流:開關電源輸出的是直流而不是交流。

    根據上面所述,本文的大體結構如下:

    第一章,為整個論文的概述,大致介紹電力電子技術及器件的發展,簡單說明直流電源的基本情況,介紹國內外開關電源的發展現狀和研究方向,闡述本論文工作的重點;

    第二章,主要從理論上討論開關電源的工作原理及電路拓撲結構;

    第三章,主要將介紹系統主電路的設計;

    第四章,介紹系統控制電路各個部分的設計;

高電壓技術論文范文第3篇

關鍵詞：TCA785，調壓調功，感性元件，感應釬焊

 

1 引言

在感應釬焊過程中，為了適應負載隨溫度變化和加熱工藝的需要，電源應能對負載功率調節。其中調功方式主要有以下幾種：直流調壓調功、移相調功、掃頻調功和脈沖密度調功等。其中直流調壓調功有以下特點：逆變器輸出電壓波形與負載無關，均為交變方波。在串聯諧振負載下，利用鎖相電路實現負載電流頻率跟蹤使負載始終工作在諧振狀態，輸出功率因數較高；逆變器中各個功率器件均在零電流方式下開通和關斷，器件的開關損耗和應力都很小。其中調壓調功電路采用晶閘管作為開關器件，利用相控方式調節輸出電壓。這種方式具有控制方便，價格便宜等特點，因而得到了廣泛的應用。

2 直流調壓調功電路的設計研究

目前國內外已經研制生產出多種用于晶閘管電路的集成觸發器。其中TCA785集成觸發器是由德國西門子公司研制生產的。它內部集成有同步檢波、移相脈沖、過流過壓保護等電路，是一種鋸齒波移相觸發器。與其它集成觸發器相比，由它構成的晶閘管觸發電路具有功耗小、功能強、輸入阻抗高、抗干擾性能好、移相范圍寬、外部器件少、單一電源工作、調整方便等優點。論文參考網。本文所設計的直流調壓調功具體電路如圖1。

圖1 直流調壓調功電路圖

圖1中，220V交流電經過變壓器T1、二極管D2、電容C1以及穩壓管7815轉變為+15V直流電，給該調壓電路提供電源。TCA785的1和16端分別接地和+15V電源。5端是同步信號的輸入端，該信號取自R6兩端交流電壓，同步信號經同步過零電路送至同步寄存齒波信號發生器，在每個正弦信號的過零點矩齒波發生器迅速放電并從0初始值開始充電，從而產生和同步交流信號一致的三角波，如圖2。9端外接固定電阻R7和可變電阻RW1，10端外接電容C5，通過調節RW1可以調節鋸齒波的斜率。6腳為脈沖封鎖控制端，當檢測負載電流過大時，通過控制輔助電路，使6端有由高電平變為低電平，封鎖脈沖的輸出，從而切斷主電路，它是為系統過流過壓或進行其它控制而設置的控制端。11腳外接控制電壓，改變該控制電壓可以控制觸發脈沖的觸發角在0-180°范圍內移相，該控制電壓可以有手工給定，也可以由PLC系統自動給出。論文參考網。12腳外接電容C4，可以控制觸發脈沖的寬度。

圖2同步交流信號和三角波

在一個周期內，TCA785的14和15端分別是正、負半周對應的脈沖輸出端，如圖3，圖中“1”為觸發脈沖，“2”為干擾信號。為保證在一個周期內正負半周均有輸出，利用CD4017的或門邏輯電路，將14和15端輸出脈沖或邏輯運算后，得到頻率增加一倍的觸發脈沖信號，如圖4所示。再將該信號送到MC1413進行功率放大，以提供足夠的功率觸發脈沖來驅動整流模塊，如圖5，該信號電壓為7.5V左右，持續時間約為75μs，可以滿足整流模塊的觸發功率要求。

圖314端對應的觸發脈沖

圖4或邏輯運算并功率放大后的觸發脈沖

圖5示波器時間軸調整后的觸發脈沖

根據感應釬焊的使用要求，控制觸發脈沖觸發角的電壓分手動和自動兩種方式提供。手動控制方式的電壓源來自于7810提供的+10V電壓，調節RW3就得到所需的11腳控制電壓。而自動控制方式時的控制電壓源來自于PLC相關模擬端口的輸出電壓，該電壓大小通過PLC的給定電壓與所采集的負載電壓大小的比較后得到的。脈沖變壓器T2起到電氣隔離的作用。

其中檢測系統主要檢測主電路電流，將檢測電流轉換為電壓后，一方面給PLC自動控制系統提供采集電壓，另方面給保護系統提供保護依據，當該電壓大于設定保護電壓時，就停止觸發脈沖的輸出，進而切斷整個主電路。

3 直流調壓調功電路使用中存在的問題

在該電路調試過程中，當晶閘管后邊電路不存在濾波電感等感性元件時，整流后所得電壓從零到最大值能夠可靠調節。

而負載要求很平穩的直流電壓，則需要在晶閘管后采用濾波環節，即電路中有較大電感。這時當電壓調節到一定值時，會出現輸出電壓突然跳變為零的現象，使負載運行出現異常。如果該現象出現在感應釬焊電源中，則可能在釬焊尚未完成就停止加熱，造成釬料熔化不完全，工件焊接質量不合格。

解決的辦法是：首先測量出電壓突變時TCA785的6端的電壓U6，然后采取相應措施，比如串接分壓電阻，使U6為6端電壓的一端極限值，從而可以避免電壓突變現象。論文參考網。

4 在感應釬焊電源中的應用

感應釬焊電源整體結構如圖6。主要包括整流、濾波部分，逆變器部分，變壓器部分，感應圈，調壓部分以及控制部分等。主電路采取串聯諧振電路，逆變部分采用半橋結構，逆變元件采用一個IGBT模塊，整流部分采用的是半控晶閘管整流器件，觸發脈沖通過控制其導通角的大小可以得到幅值大小變化的直流電壓并供給其后的逆變環節，從而改變逆變器輸出功率。

圖6 感應釬焊機整體結構框圖

圖中直流調壓調功方框內就是前面所設計電路，要想檢測其功能是否正常，可以通過測量主電路中變壓器原邊電壓或者副邊電壓波形加以判斷。調節圖1中TCA785的6端電壓，測得其中兩組對應的波形分別如圖7和圖8。圖7中電壓為50V且很平穩，電流較小，而圖8中電壓為100V左右且較平穩，電流較大。根據電流波形可以看出，兩種電壓下電路都可以起振并正常工作。所以所設計的直流調壓調功電路可以進行電壓調節且所得電壓比較平穩，感應釬焊電路能夠可靠起振，滿足了對不同負載進行感應釬焊的要求。

圖7 電壓為50伏的電壓和電流波形圖

圖8 電壓為115伏的電壓和電流波形圖

5 結論

本文設計了一種直流調壓調功電路，可以使所得電壓從零到最大值之間連續穩定變化，不僅滿足手動調節模式，也可以和PLC系統配合進行自動調節，并具有可靠的保護功能和相關的控制功能。通過試驗，該電路已成功應用于感應釬焊電源之中，使其可以穩定起振，對于不同負載進行功率調節，可靠保證了逆變部分的IGBT元件，具有一定的實用價值和經濟價值。

參考文獻

[1] 潘天明.現代感應加熱裝置[M]. 北京：冶金工業出版社，1996，1-135

[2] 林渭勛.現代電力電子電路[M]. 杭州：浙江大學出版社，2002，34-35

[3] 張智娟，侯立群. 電力電子技術在感應加熱電源中的應用[J]．應用能源技術.2000，(5)：41-43

[4] 龍飛，李曉帆，蔡志開等. TCA785移相控制芯片應用方法的改進[J]. 國外電子元器件. 2004，（3）：25-28

高電壓技術論文范文第4篇

關鍵詞：T接線 三端口光差保護 兩端運行 通道異常

中圖分類號：TN929.11 文獻標識碼：A

1 引言

T接的線路可以節省一次設備成本，但是對于T接線的保護整定非常困難，尤其是各端都有電源的距離保護和零序保護更加難以整定，但光差保護完全不用考慮各種復雜的整定情況，只用將各端的保護電流傳送到兩端，然后三側各自計算差動電流，邏輯簡單，保護速度快，可靠性高。尤其是當部分光纖通道斷裂時，保護依然能夠可靠的動作，但是，三端口的光差保護在聯調時特別麻煩，需要三側同時進行，而且調試結果復雜，不易整理和維護，因此，本論文以聯調的困難為出發點，系統的對三端口保護聯調進行分析，由于廠家的不同，各個廠家的保護裝置都由不同的動作邏輯以及同步方式，本文主要以南自保護為例來說明。

2 通道的連接

對于T接線的光差線路保護有三個端口，為了便于區分，通常將三段分別稱為本側、對側1、對側2，每個端口均有兩組通道，這兩組通道實現三端的通訊，一般情況下本側的通道1和對側1的通道2相連接，本側的通道2和對側2的通道1相連接，對側1的通道1和對側2的通道2相連接，這種方式連接后具有唯一性，當然，我們也可以采用別的連接方式， 但是這種方式比較易于問題的分析和管理，如圖1：

3運行方式轉換

3.1 一側投入兩端運行壓板

當三端口保護的其中一端投入兩端運行壓板時，保護認為是誤投入，此時保護邏輯仍按三段運行方式來處理。

3.2 兩側投入兩端運行壓板

當其中兩端投入兩端運行壓板時，各側裝置中均顯示為兩側運行壓板投入，自動退出三段運行方式，兩端運行方式的邏輯和常規兩側差動保護的邏輯一樣。

3.3 三側投入兩端運行壓板

如果三端都投入兩端運行壓板時，此時各端的保護裝置會報運行方式錯誤的報文，但在邏輯方面會先滿足兩端運行的方式，如當本側線投入兩端運行壓板，接著先將對側1投入兩端運行壓板，后再將對側2投入兩端運行壓板，那么，保護會判斷為本側與對側1的兩端運行方式。反過來就會判為本側與對側1的兩端運行方式。

4 “T”接線光差保護的聯調

4.1 一側合位聯調及現象

4.1.1 對側1和對側2均不加電壓

本側斷路器在合位，對側1和對側2的斷路器在分位，這種狀態相當于對兩側充電，無論本側是否加電壓本側模擬內部瞬時性故障時，在本側差動保護單跳單重，對側1和對側2由于已經在跳位，所以無論差動保護動作還是不動都沒有關系，因為各個廠家都有自己不同的處理方式，南自和四方的處理方式就是保護沒有任何反應，但是許繼的差動保護也會動作。

4.1.2本側全電壓，對側1或對側2一側全電壓

當在本側加全電壓，模擬差動動作電流大于動作值時，由于對側1和對側2都在分位，這時將不會影響本側的差動保護，本側也不會因為本側的全電壓導致拒動。

4.1.3本側不加電壓，對側1或對側2一側全電壓

當在本側不加電壓，模擬差動動作電流大于動作值時，由于對側1和對側2都在分位，這時將不會影響本側的差動保護，本側也不會因為本側的全電壓導致拒動。

4.1.4 本側不加電壓，對側1和對側2均加全電壓

這種情況，雖然在本側產生了電流的變化量，由于對側1和對側2都在分位，這時將不會影響本側的差動保護，本側也

4.1.5本側加全電壓，對側1和對側2均加全電壓

這種情況類似于正常運行時，本側發生CT斷線，這時，各側差動電流可能達到動作值，由于其他兩側都處于分位，所以不會影響本側的差動

4.2 兩側合位聯調及現象

4.2.1 兩端運行方式

當本側和對側1投入兩側運行壓板時，這時對側2將會自動退出差動保護，在對側2可以進行檢修工作，同時也可以斷開對側2的光纖通道，雖然會導致各側的保護裝置報通道異常，但不會閉鎖差動保護，此時的差動動作邏輯和常規兩端差動的動作邏輯一樣，要注意的是南自和許繼的保護在兩側差動時電壓受其中一側開放。

1 本側合位，對側1合位

這時相當運行狀態，在兩側加全電壓，一側模擬CT斷線，雖然差動電流達到動作值，但是由于全壓閉鎖導致差動保護不會動作。如果本側加全壓，對側1不加電壓，在本側模擬區內故障時，兩側差動保護均動作單跳單重，如果本側不加電壓，對側1加電壓，在本側模擬區內故障時，兩側差動保護也動作單跳單重，因為電壓受其中一側開放。

2本側合位，對側1分位

這種情況相當于由本側向對側1充電，這時無論本側加不加電壓，在模擬故能故障時差動保護都會動作單跳單重，而對側1的差動保護不動作，由于也有差動，差動保護會啟動。

4.2.2 第三側熱備方式

當T接線的三段都投入時，如果某一端處于熱備狀態，這種情況的聯調和6.1.2的聯調方法以及聯調現象一樣，不過要分別對第三側進行加電壓和不加電壓兩種情況的聯調。

4.3 三側合位的聯調及現象

4.3.1 對側1和對側2均不加電壓

本側斷路器在合位，對側1和對側2的斷路器在合位，本側是否加電壓本側模擬內部瞬時性故障時，在本側差動保護單跳單重，對側1和對側2由于均沒有加全電壓，所以不會影響差動保護，三側均出現單跳單重的現象。

4.3.2本側全電壓，對側1或對側2一側全電壓

當在本側加全電壓，模擬差動動作電流大于動作值時，由于本側和另一側都有全電壓，這時將會閉鎖差動保護，本側也不會因為第三側的無壓導致動作，因為T接線在發生故障時不可能出現兩端電壓變化、一端電壓不會的現象，因此三端口保護受任意兩側的全壓閉鎖。

4.3.2本側不加電壓，對側1或對側2一側全電壓

當在本側不加電壓，模擬差動動作電流大于動作值時，由于本側有電壓的變化，這時因為第三側沒有電壓閉鎖，各側將會開放差動保護，因此三側差動保護均動作。

4.3.3 本側不加電壓，對側1和對側2均加全電壓

這種情況，雖然在本側產生了電流的變化量，但是兩個對個的電壓都沒有變化，此時將會受到兩個對側的全電壓閉鎖各側的差動保護均不會動作。

4.3.4本側加全電壓，對側1和對側2均加全電壓

這種情況類似于正常運行時，本側發生CT斷線，這時，各側差動電流可能達到動作值，但是由于三側都是全電壓，所以差動保護不會動作。

5 總結

縮短了三端口光差保護的調試時間，提高了調試效率；為三端口保護提出規范性資料，對以后的聯調工作提供借鑒作用。

參考文獻

[1] PSL 621U型系列保護裝置（智能站）說明書.

[2] 國家電網公司. 繼電保護培訓教材下[M].北京：中國電力出版社，2009.

[3] 張保會.電力系統繼電保護原理[M].北京：中國電力出版社，2009.

作者簡介：

豐田（1983-）男 助理工程師 大學本科 從事電力系統繼電保護技術工作。

高電壓技術論文范文第5篇

[關鍵詞]光伏照明系統，太陽能控制器，檢測系統

中圖分類號：TM912 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）02-0199-01

1 概述

光伏發電技術關系著開發利用綠色能源、改善生態環境和人民生活質量等重大問題，是目前研究的熱點方向。光伏照明系統是應用光伏發電技術的實例，具有豐富的學術研究價值和經濟社會效益。其中，光伏照明系統中的控制器是整個系統的核心，不僅要調節光伏電池的輸出功率使之具備最大的轉換效率，還要控制蓄電池充放電，所以控制器性能的優劣直接關系到整個光伏照明系統的效率。這就要求在搭建實際光伏照明系統前要對系統的進行測試。相關參數的獲取，對于優化選取實際光伏照明系統的單元組件，設計出高效實用的光伏照明系統具有非常重要的意義。本文設計了能夠測試控制器和照明系統其他組件各種性能參數的測試系統。該系統能夠實現同時測試控制器的多項性能參數。通過實際測試，可以確定使太陽能轉換效率最高、照明系統工作最穩定的控制器。

2 光伏照明系統的組成

太陽能照明系統包括：太陽能電池組件、蓄電池、太陽能充放電控制器、直流負載及其驅動電路，如圖1所示。系統各部分容量的選取配比，需要綜合考慮效率、成本和可靠性等問題。在帶負載實際應用過程中，應該考慮到連續陰雨天的情況，對系統容量留出一定裕度。

作為光伏照明系統的輸入，光伏電池為整個系統提供電能，蓄電池是整個系統的儲能部分，白天將太陽能電池輸出的電能轉換為化學能儲存起來，夜間將化學能轉換成電能輸出到照明負載。太陽能控制器是整個系統的控制核心，它是以單片機為核心輔以邏輯控制電路來實現系統中光伏電池最大功率點跟蹤（MPPT）、蓄電池容量預測和蓄電池充放電精確控制，以滿足太陽能照明系統在不同工作狀態下的穩定運行與準確切換的要求，從而提高太陽能照明系統效率，確保系統運行穩定，并延長蓄電池的壽命。

3 測試系統設計

在實際中檢測控制器的電流電壓，時間控制等參數需要分開多次測量，不能一次完成，這加長了實驗的時間，降低了實驗的準確度，使整個檢測過程顯得繁瑣而復雜。本測試裝置制作目在于：通過一次實驗檢測出所需要的控制器的主要參數，將電流、電壓、時間等參數的測量綜合到一個系統中，檢測出控制器的性能好壞，得出系統中各個組成部分的最佳配比。

光伏照明測試系統的原理是通過光伏系統的電路設計，將電流表，電壓表，定時器連接到測試系統中，設計陽光模擬裝置，用來模擬太陽光，提供太陽能電池板光源，在整個系統的運行過程中通過對充放電過程的測試，并用電流表，電壓表進行數值記錄，來了解控制器的各項參數，方便快捷的檢測試過充過放參數時可以快速，方便的更換為穩壓電源來進行測試。

4 太陽能控制器特性測試

選擇兩種型號的太陽能控制器，用本論文中自行設計的光伏照明測試系統對控制器的性能參數和整個系統的效率進行測試，選擇出性能最優良的控制器。測試的參數項目有太陽能控制器的光控點、自耗電、過充、過放電壓、過放返回電壓和延遲時間。

測試過程：將控制器連接進測試系統，并將系統通電（交流 220V），交流電是為了給測試系統的電流表，電壓表和定時器供電。在空載情況下測試控制器的自耗電，從放電測試的電流表中顯示的數值即是控制器的自耗電。測試完控制器的自耗電后將蓄電池接入系統，將光伏照明測試系統各個組成部分全部連接到系統中，太陽能電池組件為2 塊 12V/5W 的板并聯，總功率為 10W。負載是3并聯的LED 燈泡，電壓都是12V，其功率分別為1W、3W、4W。蓄電池選擇12V/10AH 的鉛酸電池。測試環境中無光，為了模擬測試過程中的黑天情況。

將滑動變阻器的主調旋鈕和微調旋鈕全部調至最大值，使模擬光照度達到最大，太陽能電池板將光能轉化為電能通過控制器為蓄電池充電，在充電電流表上顯示電流數值，充電電壓表上顯示太陽能電池板的電壓值。在電池板給蓄電池的充電過程，負載不亮，相當于室外的白天情況，將滑動變阻器的主調旋鈕和微調旋鈕全部調至最小值，相當于夜晚情況，觀察負載 LED燈泡是否立刻亮，如果即刻變亮，說明控制器的延遲時間為零，即沒有延遲時間。如果負載沒有立刻亮，則通過定時器來記錄時間，當負載LED 燈泡亮時，定時器上顯示的數值即為控制器的延遲時間。

將系統選定在給太陽能電池板給蓄電池充電狀態，陽光模擬箱中的燈泡調到最亮，太陽能電池板給蓄電池充電的充電電壓不斷升高，當升到某一數值時，控制器開始保護，切斷充電電路，保護蓄電池，從充電電壓表上記錄這個電值，這個值就是控制器的過充電壓。 將系統選定在蓄電池給負載 LED 燈放電的狀態，為了方便試驗測試和保護蓄電池用直流電源來代替蓄電池，模擬放電過程中電壓的變化，調節直流電源的電壓值，不斷降低，當降到某一數值時，控制器開始保護，切斷放電電路，負載 LED 燈熄滅，記錄放電電壓表上的電壓值，這個數值就是控制器的過放電壓值，當負載 LED 燈熄滅后，調高直流電源的電壓值直到負載 LED 燈再次亮起，記錄此刻放電電壓表上的數值，這個臨界電壓值就是控制器的過放返回電壓值。這些測試的數值就是控制器的性能參數值。

5 結論

本論文的主要工作是設計了光伏照明測試系統，以具體數值的形式直觀的顯示出光伏電池板對蓄電池的充電參數值以及蓄電池對負載LED的放電參數值。測試系統最重要的測試功能是對系統核心部件太陽能控制器的測試，在系統的實際工作過程中測試出控制器的性能參數，對各款控制器進行檢驗和評估，選擇出最優化的太陽能控制器，使整個太陽能LED照明系統的效率最大化。并在實際工程中進行應用。

參考文獻