直流电路范文
时间：2023-03-21 01:52:53
导语：如何才能写好一篇直流电路，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
电路的局部变化会对电路的整体产生影响，是高考的热门题型，学生往往对这类题分析不清，本文笔者来对这个问题的解决进行探讨。
例1.如图所示，电键闭合时，当滑动变阻器滑片P向右移动时，试分析L1、L2的亮度变化情况。
分析与解：
当P向右移动时，流过L1的电流将减小，L1将变暗；同时L1分得的电压变小，L2两端电压增大，故L2变亮；我们注意到总电流减小，而L2变亮，即L2两端电流增大，可见L3上的电流比L1上的电流减小得还要多，因此L3也要变暗。
点评：
（1）讨论灯泡亮度的变化情况，只需判断其电流或电压如何变化就可以。
（2）像这样的电路，由于滑动变阻器电阻的变化而引起整个电路的变化，一般不应通过计算分析，否则会很繁杂。处理的一般原则是：①主干路上的用电器，看它的电流变化；②与变阻器并联的用电器看它的电压变化；③与变阻器串联的电器看它的电流变化。
二、“并同串反”
例2.如图所示的电路中，R1、R2、R3、和R4皆为定值电阻，R5为可变电阻，电源的电动势为E，内阻为r，设电流表A的读数为I，电压表V的读数为U，当R5的滑动角点向图中a端移动时（ ）
A.I变大，U变小
B.I变大，U变大
C.I变小，U变大
D.I变小，U变小
分析与解：
本题中变量是R5，由题意知，R5的等效电阻变小。
简化电路结构可各知，电压表V，电流表A均与R5间接并联，根据“串反并同”的原则，电压表V，电流表A的读数均与R5的变化趋势相同，即两表示数均减小。
点评：
（1）近几年高考对电路的分析和计算，考查的重点一般不放在基本概念的理解和辨析方面，而是重在知识的应用方面。本题通过5个电阻与电表的串、并联构成较复杂的电路，关键考查考生简化电路结构、绘制等效电路图的能力。然后应用“串反并同”法则，可快捷得到结果。
（2）注意“串反并同”法则的应用条件：单变量电路。
对于多变量引起的电路变化，若各变量对同一对象分别引起的效果相同，则该原则的结果成立；若各变量对同一对象分别引起的效果相反，则“串反并同”法则不适用。
例3. 如图（1）所示电路中，闭合电键S，当滑片P向右移动时，灯泡L1、L2的亮度变化如何？
分析与解：本题中滑动变阻器左右两部分都接入电路，等效电路如图（2）所示，变阻器R分解得到两变量R1、R2，由图可知：
滑片P向右移R1（），R2（）
对灯泡L1：
对灯泡L2：
由上述分析可知：
对L1，变量R1、R2变化均引起L1变亮，故L1将变亮；
对L2，变量R1、R2变化引起L2的亮度变化不一致，故此法不宜判断L2的亮度变化。但若把变阻器R与L1的总电阻合成一个变量R合，则由上述结论可知，P右移时，R合减小，L2与R合串联，由“串反并同”法则可知，L2亮度变大。
三、特殊值法与极限法
即因滑动变阻器滑片滑动引起电路变化的问题，可将变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论。
例4. 在图所示的四个电路中，当分别闭合开关S，移动滑动变阻器角头从左端至右端时，能使其中一个灯由暗变亮同时，另一个灯由亮变暗，则符合要求的电路是（ ）
A图：对灯L1，可由“串反并同”法则判断其变亮；而对L2由于两个变量引起它亮度变化不一致，故“串反并同”不适用。现取特殊值法：取L1、L2的阻值均为10Ω，变阻器总阻值也为10Ω，电源电动势为6V；然后取极限值：取滑片P置于最左端和最右端时分别两灯实际工作时的电压即可判断两灯均变亮。
B图：对L1，可由“串反并同”法则判断其变亮；对L2，采用合成变量法，再根据“串反并同”法则可判断其变亮。
C图：采用极限值法。滑片P置于最左端时，L1被短路，不发光，而L2两端电压最大，亮度最大；滑片P置于最右端时，L1两端电压最大，亮度最大，而L2被短路，不发光。由此分析可知，该电路符合题目要求。
D图：灯L1一直被短路，不发光，不合要求。
综上分析有：符合要求的电路是（C）。
小试身手：
1.如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r。当可变电阻的滑片P向b点移动时，电压表V1的读数U1与电压表V2的读数U2的变化情况是：（ ）
A.U1变大，U2变小
B.U1变大，U2变大
篇2
【关键词】Matlab；电路分析；直流电路
1.概述
《电路分析》这门课程几乎是所有高等院校电子、通信、自动化等专业的专业基础课，一般是在大一的时候进行学习，为之后学习专业课奠定基础。由于它是学生进入大学首先接触到专业课之一，因此学生对这门课程的掌握程度不仅影响后续课程的学习，也直接关系到学生对所学的专业是否产生兴趣。
2.直流电路分析的一般方法
直流电路分析属于《电路分析》课程中的一个重要部分，也是学生掌握的一个重难点内容。通常可以采用支路电流法、节点电压法、网孔电流法来进行分析。但是在求解的过程中会大量地应用到代数方程组和矩阵运算，而学生掌握的高数知识还不足以解决这一问题，因此这些繁琐的数学工作一方面极大的降低了学生学习的兴趣，影响学生的自信心，另外一方面，学生花费大量的精力在数值求解工作上，导致课程的理论、原理和方法难以突出，不符合素质教育的宗旨。
因此在实际教学过程中，老师往往重点给学生讲解如何分析电路，怎样列方程，而对于方程的求解一般是一笔带过。这种教学方法使学生所学的知识局限于纸上谈兵，从素质教育方面来说，没有引导学生积极探索解决问题的方法，而是逃避问题，不能培养学生今后解决实际问题的能力。
3. Matlab在直流电路分析中的应用
3.1 Matlab软件
在比较复杂、方程数目较多的直流电路中，如果使用手工进行求解会显得十分繁琐，而用C、FORTRAN语言进行建模与仿真，不仅需要花费大量时间生成矩阵，而且还需要编写复杂的程序生成可进行分析的图像，这样就会造成仿真程序冗长、可读性差，还需要花费较长的时间进行调试。Matlab软件的出现解决了以上问题，同时Matlab 提供的Simulink工具可直接建立电路模拟模型，随意改变模拟参数，并且立即可得到修改后的模拟结果， 进一步省去了编程的步骤。
3.2 Matlab分析直流电路的主要方法
3.2.1 工具箱
Matlab拥有一系列具有不同功能的工具箱，可以直接通过使用这些工具箱进行电路、电力系统、自动控制等方面的建模与仿真，因此很多学者也研究讨论了用这些工具箱来对直流电路进行求解。
如图1所示的电路，用网孔电流法分析求解电流I1 和I2。在图1中，首先建立网孔电流方程，然后在S IMULINK建立其数学模型如图2所示，当给定数据后即可进行仿真。这种在SIMULINK建立电路的数学模型很方便，仿真更容易，其结果可直接在/示波器上读取。另外，同一电路可很方便地采用多种方法进行分析。
3.2.2用M文件分析直流电路
用工具箱进行直流电路的求解比较简单易学，但是这些工具箱全部由M文件组成，如果仅仅会使用工具箱，就会无法真正全面地应用Matlab。当需要实现某个特殊功能，而此时Matlab工具箱中不存在此功能或者丢失相应文件时，就会阻碍问题的解决。因此，本文主要围绕用Matlab中的M文件对直流电路进行分析和求解。
在用M文件分析直流电路时，首先建立矩阵方程，然后建立一个M文件以备编写程序，然后设置好初始值，然后将已列举的矩阵方程写入程序中，最后采用相应的数值方法对方程组进行求解。对于直流电路中建立的线性矩阵方程组，通常使用Matlab软件中的左除法即可求解方程组。下面以图1电路为例说明用Matlab分析直流电路的步骤。设图1中US=20V，IS=10A，R1=3Ω，R2=6Ω，R3=8Ω。求支路电流I1和电阻R2两端的电压U。
解题步骤如下：
1）列些矩阵方程
先确定电路为直流电路，建立数学模型，也就是写出描绘电路状态变化的方程组，然后求解方程组，得出所求的电压和电流。根据图1采用回路电流法，可以列出方程组如下所示
2）建立M文件进行求解
篇3
1.学习直流稳压电源、滑线变阻器的使用方法。
2.学习直流电压表、电流表、数字电压表、数字万用表等测量仪表的使用方法。
3.学习测量有源二端网络的开路电压和等效电阻的几种方法。
4.通过实验加深对叠加原理和戴维南定理的理解。
二、实验原理
1.滑线变阻器的使用 滑线变阻器是一种常用的电工设备，如图2-1所示。它可作为可变电阻，用以调节电路中的电流，使负载得到大小合适的电流；它也可作为电位器使用，改变电路的端电压，使负载得到所需要的电压，如图2-2所示。在实验室它也常被作为一个可变的负载电阻使用。它的额定值有最大电阻R 和额定电流I 。在各种使用场合，不论滑动触头处于任何位置，流过它的电流均不允许超过额定电流IN，否则将会烧坏滑线变阻器。
2.叠加原理叠加原理是分析线性电路时非常有用的网络定理，它反映了线性电路的一个重要规律。实验时要深入理解其意义、适用范围，要能灵活应用叠加原理分析复杂电路，而对于定理的证明则不必过分注意。我们可通过实验方法来验证该定理并加深对它的理解。
叠加原理的内容是：在含有多个独立电源的线性电路中，任意支路的电流或电压等于各个独立电源分别单独激励时在该支路所产生的电流或电压的代数和。例如图2-3所示的线性电路中，流过ab支路的电流I 即是当开关S 合向左侧，开关S 断开，电源U 单独激励时，在ab支路产生的电流I 和当开关S 合向右侧；开关S 合向右侧，电源I 单独激励时，在ab支路产生的电流I 的代数和。
图2-3中电流I 和图2-4中电流I′ 、I″ 的参考方向一致，在叠加时I′ 和I″ 都取正号，即I =I′ +I″ 。如果I 的参考方向与图2-4中所选择的相反，则I =I′ -I″ 。还应注意叠加时I′ 和I″ 前的正、负号是根据它们与I 的参考方向是否一致确定的，与I′ 和I″ 具体数值正负是两回事，不能相混。
电路中某一独立电源单独激励时，其余不激励的理想电压源用短路线来代替，不激励的理想电流源将其开路。例如图2-3所示电路中理想电压源U 不激励时，开关S 应合向右侧的短路线处，理想电流源I 不激励时，通过开关S 将其开路。电路中含有多个电源时，与上述处理方法相同。
含有受控电源的电路应用叠加原理时，在各独立电源单独激励的过程中，一定要保留所有的受控电源。这是因为受控电源与反映非电能转换为电能的独立电源不同，它是反映同一电路中两条支路电量关系的电路模型。
3.戴维南定理戴维南定理和叠加原理一样也是分析线性电路经常用的一个网络定理，特别是当只要求分析计算电路中某条支路或某一部分电路时，利用戴维南定理可简化分析计算的复杂性，戴维南定理尤其是分析电力电路的有力工具。
戴维南定理的内容是：任何一个线性有源二端网络（或称单口网络），对外电路来说，可以用一个等值电压源来代替。该等值电压源的源电压E 等于有源二端网络的开路电压U ，其内阻R 等于网络中所独立电源不激励时的入端电阻。例如图2-3所示电路，如果将ab支路抽出，剩余部分便是一个有源二端网络。该有源二端网络对电阻R 来说，可以用一个等值电压源来代替，如图2-5所示。
如果已知有源二端网络的结构和参数，可以通过理论计算确定该有源二端网络的等值电压源的源电压E 和内阻R 。计算有源二端网络的开路电压时，当然仍可利用叠加原理、节点电压法等电路的分析计算方法。求电阻R 时，电路中所有独立电源不激励其处理方法仍然是理想电压源用短路线代替，理想电流源用开路代替。
确定一个有源二端网络的戴维南等效电路的关键是要求出其开路电压U 和入端电阻R ，下面介绍用实验方法测量U 和R 的一些方法。
（1）开路电压的测量
方法一直接测量法。当有源二端网络的等效电阻R 远小于电压表的内阻R 时，可直接用电压表测量有源二端网络开路电压U 。一般电压表的内阻并不很大，最好选用数字电压表，数字电压表的突出特点就是灵敏度高，输入电阻大，有的高达数百兆欧，对被测电路影响很小，从工程角度来说，用其所测得的电压即是有源二端网络的开路电压。
方法二补偿法测开路电压。测量电路如图2-6所示。其中E为高精度标准电源，R 、R 为标准分压电阻箱，P为高灵敏度检流计。
调节电阻箱分压比U 随之改变，当U =U 时，流过检流计的电流为零，则U =U =U = E=KE。式中K= 为电阻箱的分压比，可直接读出。
由于此种测量方法在电路平衡时I =0，不能消耗能量，所以补偿测量精度要比直接测量法精度高。
（2）等效电阻的的测量
方法一用数字万用表的电阻档直接测量。测量时首先让有源二端网络中的所有独立电源不激励，即理想电压源用短路线代替，理想电流源用开路代替。例如测量图2-3所示电路抽取后R 所剩有源二端网络的等效电阻时，开关S 应合向右侧，使U 用短路线代替，开关S 断开，使I 开路，变为一个无源二端网络，用万用表电阻档直接测量a、b间的电阻值即可。
方法二 加压求流法。让有源二端网络中所有独立电源不激励，在a、b端施加一已知直流电压U，测量流入二端网络的电流I，如图2-9所示，那么等效电阻为R = 。
实际电压源和电流源都是具有一定内阻的，内阻并不能与电源本身分开，因此让独立电源不激励的同时，电源的内阻也被丢掉了，这样将影响测量的精度。因此以上两种方法仅适用于电压源很小和电流源内阻很大的场合。
三、任务
1.叠加原理实验
（1）根据图2-3的原理电路接好试验电路。测量当U =18V和I =90mA，两电源共同激励时a、b支路的电流I 。利用开关S 和S 控制作用，测量U 和I 分别单独激励时a、b支路的电流I′ 和I″ 。
（2）将U 调节为6V，电源I 大小不变而方向反接，重复上述实验步骤及测试内容，测量时注意电流表正负端的联接。
2.戴维南定理实验
实验原理电路如图2-3所示。图中U =18V，I =90mA，开关S 合向左侧，S 合向右侧，使U 和I 同时激励。
（1）测量ab支路的电流I ，然后断开ab支路，去掉R ，将剩余的部分电路作为待测量及变换的有源二端网络。
（2）用数字电压表或数字万用表的电压档直接测量上述有源二端网络的开路电压U ，再根据图2-7所示的补偿法测开路电压的电路，联接好测量电路，重新测量该有源二端网络开路电压。
篇4
关键词： 江苏省普通高校单独招生考试 高等职业技术学校 《电工基础》 交、直流电路“图” 学习和解题作用
近年来，江苏省普通高校单独招生考试的竞争力越来越强了，那么，如何才能让高等职业技术学校的学生在单独招生考试取得更好的成绩？下面我就《电工基础》交、直流电路中的“图”的学习和解题作用，借助近年来单独招生考试试题来分析。
一、“图”在复杂直流电路分析、解题中的作用
在复杂直流电路学习过程中，图无时无刻不伴随左右，有时一个图就是一道大题，而且图在分析、解题过程中起着十分重要的作用。下面从四个方面谈谈图在复杂直流电路分析、解题中的作用。
1.图本身就是一道大题。
从近几年的单招高考试卷来分析，很多时候一个图形配一些简单的说明，就能成为一道大题目，且题目简洁、明了。
例1：如图所示，求各支路电流。
此题就是一道典型的由图来出题的问题，题目简洁、清楚，利于学生掌握。
2.利用图来介绍、分析、学习和掌握知识。
一些定理的学习，很多时候借助于图来讲解、分析，便于学生学习、掌握。如（《电工基础》§3.4戴维宁定理）戴维宁定理的学习，就是从图入手的。其解题步骤：
第一步，将电路分为待求支路和有源二端网络；（图1）
第二步，求出有源二端网络的开路电压；（图2）
第三步，作出无源二端网络，并求出等效电阻；（图3）
第四步，作来戴维宁等效电路，并求出电流。（图4）
戴维宁定理的每一个步骤都有一个图，在解题过程中，画图可以让复杂问题简单化，更容易掌握所学内容，而且不容易出错，也便于复查，以防粗心失分。
3.利用图形的变换解题。
在复杂直流电路中，解题方法之一：两种电源模型等效变换，就是完全利用（电压源与电流源）图形的变换来解题的，没有详细文字解题的过程，全是图形。把复杂直流电路图逐步逐步地变成简单的电路图，最终得出结果。
例2（江苏省2008年普通高校单独招生统一试卷，机电专业综合理论，52题）：如图所示电路，试用电源等效变换法，求E2的功率。
此题就是一个利用电路的图不断变换来解决问题的典型问题。同时，此题本身也是一个由图出题的题目。
4.图可以分解成几个图的和。
在直流电路的解题方法中，叠加定理是一个比较典型的运用图形分解来解决复杂直流路的问题。
例3（《电工基础》§3.3叠加定理）：
此例中，将复杂直流电路图1分解成了简单直流电路图2和简单直流电路图3，充分运用电路图，让学生容易掌握叠加定理的应用。在解题过程中，图是关键，有了图，问题就简单多了；如果离开了图，凭空想象，不易懂，也容易出错。
二、“图”在正弦交流电路分析、解题中的作用
在交流电路中，图有波形图、相量图等。
1.波形图在正弦交流电路分析中的作用。
波形图通过适当计算能描述出正弦交流电的解析式和三要素，比较同频交流电的相位关系，等等。
例4（江苏省2005年普通高校单独招生统一试卷，电子电工专业综合理论，47题）：如图所示为两个工频电流i、i的波形，若I=2A，I=3A，问i、i用解析式各应如何表示？
i=2sin（314t+60）A i=3sin（314t+120）A
此题是一道从波形图中提取信息的题目，图中包含大量交流电流的信息。
2.相量图在正弦交流电路分析中的作用。
正弦交流电的学习是一个比较复杂的问题，很多时候无从下手或走远路。但如果借助于相量图，则问题会变得非清析和简单。
例5（江苏省2004年普通高校单独招生统一试卷，机电专业综合理论，54题）：图中，I=10A，I=14.14A，U=200V，R=5Ω，R=X，试求：I、X、R和X。
则：电路谐振
U＝U-IR=150V
X=U/I=15Ω
/Z/=U/I=15/2Ω
/Z/=
R=X=7.5Ω
纵观此题，题目简洁，已知条件少，而且侍求量较多。乍一看，无从下手，但借助于相量图，此题从相量法计算转变为普通的计算，更容易解决问题，得出结果。
例6（江苏省2004年普通高校单独招生统一试卷，电子电工专业综合理论，1.4题）：在图所示的交流电路中，和的读数分别为10A与100V，则与的读数分别为：
则：（＝10A，＝141V）
这是一道选择题，如果运用相量法进行计算，计算量绝对大于一道计算题，非常费时，得不偿失；但借助于相量图，此题就变得非常的简单，而且省时，也不易出错。
二、体会
综上所述，“图”在交、直流电路的学习和解题过程中的作用非常明显。因此，我们在交、直流电路的学习和解题过程中要做到以下几点。
1.在学习过程中，要勤画图。只有养成良好的勤作图的习惯，在解题过程才能熟练地作出正确、有用的图。
2.作图必须使用铅笔、直尺和橡皮。一般情况下，作图不可能一步倒位，要经过不断地修改、改进、完善作图，才能得到有益于学习和解题的图。
3.在作图过程中，要尽量作出标准的图，尤其在题目较复杂时，此时标准的图可以给我们带来一些意想不到的信息，让解题过程柳暗花明。
4.在作图过程中，附上简要的说明，可以让阅卷老师更加清楚你的想法、解题方法和解题步骤。同时也便于自己检查，以防粗心出错。
5.由图出题的题目，语言简洁，相应的提供的信息也就少，这时要把相关已知条件在图中标明，便于发现出更多的信息。
篇5
关键词：实验 实训 要求 培养
直流电阻电路故障的检查是电工基础教材（全国中等职业技术学校电工类专业通用教材第四版）第二章中安排的实验与实训中的一个教学内容。其实验目的是：运用第一章学习的测电位、测电压和测电阻等方法检查与判断直流电阻电路的故障。每组实验所需的实验设备有：直流稳压电源1个、直流电压表（0―15―30V）1只、万用表1只、电阻元件6个、导线若干、开关一个（另加上）。
实验的内容要求有三项：一是用直流电压表检查电阻串联电路；二是用直流电压表检查电阻混联电路；三是按要求用万能表分别测量总电阻和各段电阻。
直流电阻电路故障的检查实验，所使用的实验器材、实验过程中所需构建的电路结构、实验原理以及实验过程中的实际操作都不算复杂。但是笔者认为，指导学生在这个实验过程中，严格按照操作规程，细致认真地做好实验很有必要。这是学生进入技校学习电工基础课程亲自动手去操作实验的第一次实验，对培养学生务实地操作演练、认真观察分析、推敲问题、得出实验结论的严谨态度很重要。同时这个实验也是一个很重要的基础实验，体现在以下几个方面。
一、培养学生亲自动手的能力和让学生体验成就感
这个实验是学生学习了电路的串联、并联的内容知识以及万用电表的使用后，亲自动手连接电路，使用仪器、仪表进行测试操作。笔者在教学过程中，在原实验要求的基础上多加了一个开关。学生要将实验中三项内容的实验电路连接好，是学生将学到的理论知识转化到实际操作的体现。在此过程中，教师要多巡查，如发现有学生未能按实验要求接好电路，要提醒学生，不要直接指出，应留给学生思考的空间，发展学生的能力。不要小看这一点，笔者见过很多高中毕业的学生回到家中甚至不会安装一支光管，也不会使用万用表。学生从简单的基础实验过程中，可以体会到实验成功的喜悦。教师可以从实验成功的体会中培养学生敢于动手、学会自己动手以及爱动手的习惯和自信心。
二、培养学生严谨的实验态度
无论是做什么实验，都有需要注意的问题。这是学生第一次使用仪表对实际电路进行测量。教师要先指出实验中所需要注意的问题，让学生在实验过程别留意。比如连接电路时要注意接触点的接触情况，使用直流电压表测电位、电压时要注意量程与正负极，使用万用电表测量时要回想一下需要注意的问题等。实验操作的指引中没有提出这些问题，为了学生的实验操作能顺利完成，教师要事先将这些指出。这样对培养学生在实验操作过程中的良好习惯形成有好处。
不管实验过程是简单的还是复杂的，都应该要求学生严格按实验操作步骤去操作，每一个细节都要以认真的态度去对待，在每个环节中要认真对待需要注意的问题。就算要多用一些时间，也要按实验要求完整地完成操作，同时也使学生明白，如果在实验过程中坚持认真的态度，自己是有能力做好实验的。此过程可以增强学生对实验操作的自信心和兴趣，培养学生严谨的实验态度。
三、培养学生的观察能力和分析能力
任何一个实验，不是只机械式地按实验步骤操作一遍就完成，更重要的是细心地观察每个环节发生的现象和问题。有些实验是通过观察在实验过程中所发生的变化或一些特殊的现象，有些实验是通过测量记录表现某种特征的数据，根据数据的变化情况，分析实验发生的现象与问题的原因。
在直流电阻电路故障的检查的实验中，用直流电压表检查电阻串联电路和用直流电压表检查电阻混联电路时，在电路状态为正常、断开故障和短路故障中对参考点测电位值与分段电压等的操作过程中，可以通过观察记录的数据与对应电路状态正常、断开故障、短路故障的数据变化，学会对相应电路故障问题的分析。
第三项实验操作的要点是用万用表分别测量总电阻和分段电阻，对应的电路状态有：正常状态、短路状态和某处短路状态。在这一步中，主要是检查对万用表的使用以及判断故障现象的方法。在做这个实验的过程中，也可以加入用万用表测电路的电压和电流。通过测量记录的数据，分析对应具体电路的状态，掌握不同电路状态下，相应电路及分段电路电阻阻值的测量。这个实验的三个步骤的操作，是一个电工工作者经常用来判断电路的状态的方法，所以笔者在教学过程中很重视这个实验的教学。
四、让学生明确实验的目的，提高学生实验操作能力
无论干什么事情，如果明确了目标和方向，那么完成任务的胜算就会更大。做实验也是一样，学生明确了实验的目的，就能更好地端正自己的实验态度，提高对实验的兴趣和热情，才会更认真地对待实验，才能更有效地训练自己的实操能力。可以先用一定的时间，让学生了解实验的内容，了解实验的目的和相关的操作要求，联系学习的相关知识内容；让学生知道实验中操作要求和相关数据体现的结果，以及对实验要求分析的内容是什么等。这样学生在实验的训练过程中就不会马虎对待了。比如在本实验中，用直流电压表检查串联电路的测量操作中，让学生明白，这样的测量操作，是让我们学会掌握串联电路处于正常状态、断路状态或是短路状态的判别方法；要让学生明白，用直流电压表检查电阻混联电路的测量操作，是让我们学会检查混联电路故障的主要方法；用万用表分别测量电路总电阻和各段电路的电阻的测量操作，是要求学生一定要掌握检查电路故障的方法。学生明白了这些要求，在实验中就能认真操作，每个环节、每个数据的测量都会很细心，因为他们知道了这是培养自己今后工作的能力，所以才会在实验的操作训练中对自己提出更高的要求，而不是教师强迫的要求。只有这样才能提高学生实验操作的实效性。
五、实验操作与实际情况的联想与思考
通过本次实验的操作训练，应让学生联想一下，回到家里，自己是否可以安装一盏电灯、一支光管或安装一台吊扇等；或者是家里的电灯、光管都不亮了，自己应该怎样做？学生如果在实验后能这样思考一下，或者在实际中真正体验一下，会有很好的效果，因为现实的情况与实验中设定的情况是有差别的。只有通过实际的操作训练，才能消除学生在实际情况中不敢动手的惧怕心理，同时也能引发学生对实际遇到问题的思考。只有对问题进行思考，才可能想到解决问题的方法，才能不断提高自我工作能力。
篇6
关键词 交流电源；直流电源；断路器跳合闸
中图分类号TM561 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）52-0027-02
目前，电厂和变电站大多采用直流电源对继电器保护和断路器的回路控制进行供电，因为直流电路具有数量多、分布广等特点。电厂和变电站在工作运行时，常常会出现建筑施工或设备改造和工作同时进行的情况，一旦工作出现失误，交流电源很有可能串入直流电源回路，导致断路器跳合闸的现象产生。考虑到直流电路有分布电容的存在，可能会有交流电源通过分布电容开启继电器的现象出现，这样会使得多台电路器都出现跳闸或者合闸，造成很严重的影响。本文列举了一些地方电厂断路器跳合闸的情况，并对跳合闸的原因进行了一些分析，提出了一些相关的建议。
1 断路器跳合闸故障现象
1.1 陕西电厂35 kV断路器跳闸故障
故障现象：断路器跳闸，具体故障为：合闸接触器线圈烧坏，故障结果：输出断路器跳闸、合闸电磁铁和合闸机构损坏。
相关检查：该装置带有10 kV真空断路器电磁接触器线圈，合闸时输出0.4 A的电流，同时还有35 kV SF6断路器弹簧储能机构，合闸时线圈输出2.2 A的电流。合闸线圈以及接触器线圈将会长时间的带有0.4A~2.2 A的电流，他们长时间的带电，很容易被烧坏。
1.2 长沙电厂开关跳合闸故障
故障现象：启备变断路器开关跳开，1号机的断路器开关合上，没有搜索到保护信号。
设备故障前运行方式：1号机断路器开关处于开启状态，一号线和二号线断路器开关、母联电路器开关以及其启备变短路器开关都处于闭合状态。
相关检查：使用直流电源系统对1号机断路器和启备变断路器进行回路电流的保护控制。而一号线和二号线断路器使用220 kV升压站直流电源系统进行回流电源的保护控制工作。经过调查发现，事故发生时，空预器正在进行工作，它的工作主要是将空预器的控制回路从220V的交流电源变成直流电源。经过初步认定发现，这次的事故是由于空预器工作时把交流电源串入直流电源回路引起的。
因为启备变断路器开关已经合上，所以只需要针对1号机断路器进行研究实验。从安全角度考虑，应该单独使用一组蓄电池给一号机电路器进行供电。在试验时，应将交流电源的火线经过调压器输出接到断路器操作箱的负极，零线要接地，可以发现1号机断路器操作箱上的继电器和电压切换箱上的继电器开始活动。另外，还可以不经过调压器，将交流电源的火线直接接到一号机电路器操作箱上的直流电源负极处，发现开关由原来的分开变成闭合，再次重复试验，发现断路器跳闸。
1.3 湘潭电厂500kV断路器跳闸故障
故障现象：3台电路器同时跳闸，开关站全部失压，3号主变和3号机组厂用电，4号主变失电。
故障前运行方式：3号机未开机，4号机未投产，1号线和2号线负荷较小，机组部分按照常用负荷运行。故障产生之后，没有任何保护动作信号，断路器的保护记录中有断路器多次启动和复归的记录，断路器操作箱上第1、2两组跳闸红色信号灯都是亮着的。总体来说，故障时的电流和电压没有明显的异常。值得注意的是，工作人员说曾经听到3个断路器操作箱中继电器发出较高频率的异常响声。
相关检查：3个断路器同时跳闸，和正常的保护工作有偏离，严格的来讲，没有哪个保护工作能做到同时切断三个断路器，而从实际情况来看，机器并没有保护动作的信号。人们对回路进行了具体的相关检查，发现有一处出现了接线错误，也就是这一处错误，导致了主厂房中直流电源中串入了交流电源，出现了断路器跳闸现象。
2 断路器跳合闸原因分析
我们对交流电源串入直流电源回路导致断路器跳闸的现象进行分析发现，通常情况下，合闸回路一般容易产生合闸线圈和合闸接触器线圈的烧坏等故障，严重时，会产生合闸电磁铁机构损坏以及输出断路器跳闸的现象。出现这些故障的原因主要有：断路器的电流传输不够灵活；电池电量不够；断路器中的储能弹簧没能完成储能的工作；合闸保险没有合上，或出现接触不良和熔断的现象；合闸电磁铁和接触器的故障；断路器自身其他部件的故障等。
3 对电路器跳合闸现象的建议
交流电源串入直流电源回路，会引起继电器的抖动，造成跳闸或合闸等较为严重的后果。我们必须采取适当的措施，来避免这些事故的发生。
3.1 采用大功率继电器
根据国家对电网公司实行的一些政策，我们要对一些重要的电路应采取使用大功率，能够强电启动的继电器。这里所说的继电器，要求达到高于5W的动作功率，同时还要求有不小于10ms的动作时间。根据国家对电网公司制定的新的标准化设计规范，我们可以在电流回路中安装大功率的重动继电器，或者可以利用相关软件对电路进行有效地安全防护。根据国家推行的对变压器的保护措施可以看出，要求电压器的动作速度不得小于10ms，这样对变压器有良好的保护作用。
从这些政策可以看出，它们都是以避免交流电源传入直流电源回路为目的的，将这些政策落实到实际装置的运行上，能够很好的防止断路器的跳合闸现象。
3.2 直流系统可以分段运行
为了尽可能的阻止交流电源串入直流电源回路中，避免一些装置的异常工作行为，以及减少事故的发生，我们应该采用直流蓄电池组，并对负荷进行合理的分配，是各组承担的负荷达到平衡。每个发电厂或电力公司的直流系统要做到独立，对于多组直流系统要进行分段运行的方式。
3.3 采取安全措施
各发电厂或电力公司在对自身电力设备进行安装或检修工作的时候，必须主动地采用一些安全措施，有效地进行安全保护，从而避免直流电源回路中交流电源的串入现象。
3.4 使用录波装置
我们还应该鼓励使用录波装置，把直流电源的电压导入录波装置，再有交流电源的时候启动该装置，并在发现交流电源串入直流电源回路时，及时的发出警报，使其能够很快的被处理，同时它也有利于事故后的分析工作的进行。
4 结论
电厂和变电站在工作时，往往会遇到交流电源串入直流电源回路，导致断路器跳合闸的现象发生。我们应该及时的分析故障，并对其才去适当的措施，以减少事故的发生。
参考文献
[1]赵永生，庄洪波.交流电源串入直流电源回路导致断路器跳合闸原因分析[J].湖南电力，2010(1).
篇7
关键词 交流异步电机；变级制动；电磁制动；整流电路
中图分类号：TM343 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2013）032-023-02
异步电动机的制动方法主要有两大类，即电气制动和机械制动。电气制动是使电动机产生一个与原来转子转动方向相反的制动转矩而迫使其迅速停止，常用的有反馈制动，反接制动、能耗制动等。机械制动是采用机械制动装置来强迫电动机迅速停止，一般采用直流电磁制动。本文主要讨论的是电磁制动。
电磁制动属于失电制动，也被称为安全制动，目前应用广泛。常用的电磁制动采用不变直流电源有其弊端，现分析如下：
1）为使制动器能连续工作，设计时就要减小电流，主要是控制衔铁和电磁铁间的工作间隙。因为电流和工作间隙的平方成正比， 所以工作间隙选的很小， 大约为1 mm左右， 较小的工作间隙给制造、调试带来困难， 工作间隙稍有磨损其间隙变化率就很大， 所以需要经常调整工作间隙。
2）在保持吸合状态的工作时段，电流没有减下来，为了避免励磁线圈发热，只能是多用些铜材和钢材，既浪费材料又浪费电能，更重要的是，制动器的工作电流大，储存了较多的电磁能，断电后衔铁不能快速脱开制动，制动时间几乎不合格。
为了克服上述不足，减少电路电流，降低储存的磁场能，使制动器断电后能快速脱开制动， 节约电能和降低励磁线圈温升，本文设计了一种变级制动控制电路，使直流电磁制动器在不同的工作时段采用不同的制动电流，以满足电机启停频繁、迅速制动的要求。
1 直流电磁制动机构
直流电磁制动系统，其结构如图1所示。
在旋转轴系上装有制动盘，在机壳上装有只可以轴向滑动，但不能转动的摩擦盘和通电线圈。制动时，在线圈中通以一定的电流，电磁铁产生足够的电磁力，该电磁力使摩擦盘向下运动，与制动盘摩擦，产生所需的制动效果。起动运行时，回复电磁铁先通电，电磁力使摩擦盘向上运动，摩擦盘与制动盘脱离，并使回复电磁铁处于气隙最小的位置。该动作完成后，轴系才可以加速旋转。回复电磁铁的运动部分与摩擦盘刚性连接。采用两个电磁铁后，该部分的动作实现了完全电控，避免了采用机械弹簧支撑时存在的适配问题，该制动过程由电磁线圈控制，线圈中有电流通过时，通过电磁铁吸合机械制动机构，通过抱紧电机轴产生较大阻力矩来实现制动。
2 变级控制电路
由于制动系统开始制动时所受阻力矩较大，因此要求线圈中有较大电流通过。一段时间后，电机转矩减小，制动机构所需的制动阻力矩也相应减小，以减少机械磨损和能量消耗，因此电路线圈中只需很小的维持，这些通过相应的控制电路来实现。
本文拟设计为桥式全波/半波可转换整流电路，电磁制动器启动瞬间，电路为全波整流电路，负载线圈两端电压较高，从而流过线圈电流较大，制动器输出阻力矩也较大。5 s后，由延时电路控制继电器线圈得电，从而继电器开关动作，电路切换为半波整流电路。此时负载线圈两端电压为启动瞬间的一半左右，线圈中电流与制动器输出阻力矩也为启动瞬间的一半左右。
2.1 整流电路
目前常用的整流电路主要分为单（三）相半波可控整流电路，单（三）相桥式全控整流电路， 单（三）相全波可控整流电路和单（三）相桥式半波整流电路。
在理想状况下，根据功率等效的原理，经过积分计算后，全波整流得到的有效电压值与电源电压有效值相同，半波整流得到的有有效电压值为电源有效电压值的一半。
本次电机及制动系统均接入380 V单相工业电源，因此本次控制电路根据单相整流相关理论进行设计。电源波形为正弦波。
380 V单相电源经全波整流后，结合相关整流电路，电磁制动器可得到380 V左右启动电压；380 V单相电源经半波整流后，电磁制动器可得到全波整流一半左右制动电压。
此在开始制动时候采用桥式全波整流，整流后波形如图4所示。图2中，虚线部分为全波整流后波形，实线部分为全波整流前波形。
图2 全波整流后波形图
5 s后，要求电路线圈中电流为开始制动时电路线圈中的一半，此时可将电路切换成桥式半波整流电路，这个过程由计时器延时实现，5 s后继电器开关动作，电路变为桥式半波整流电路。桥式半波整流电路原理图如图3所示。整流后波形如图4所示。
线圈电流为全波整流时线圈电流的一半，制动器输出制动转矩减小。必须注意的是，开合直流线圈时产生的过电压也容易击穿整流元器件和励磁线圈。所以，电路必须按照安全要求设计附加的过电压保护与防击穿保护等设置，以确保电路的性能。
2.2 延时电路
本文采用CD4541B可编程计时器实现5s的计时，CD4541B由一个16阶二进制计数器，一个振荡器，它由外部R-C部分（2个电阻器和一个电容器），一个自动上电重置电路和输出控制逻辑控制。正边沿时钟跳跃时计数器计数，并且计数器可以通过MASTER RESET输入重新设置。
根据计算，选定RTC的值为21.4 kΩ，CTC的值为0.1μf，则RS的值为RS=2RTC=42.8 kΩ。此时f = 1/（2.3RTCCTC）=203 Hz，计数周期T=1/f=0.00492 s，根据频率选择表当A=0，B=1时，计数为1024，此时延时为0.00492s*1024=5.06 s。符合5 s的延时要求。
延时电路如图5所示。
控制电路接通电源后，由于二极管D3的半波整流作用，晶闸管g端电压不低于a端电压，芯片CD4541B输出低电平，k中无电流通过，因此晶闸管不导通，此时继电器中线圈无电流通过，CD4541B芯片得电并开始计数，5 s后，输出高电平，k中有电流通过，晶闸管导通，继电器线圈中有电流通过，继电器开关动作。电路中，D1对电路起保护作用，电路电源断开瞬间，继电器线圈中感应电压很大，此时通过继电器线圈与D1组成的回路释放线圈中的电磁能，对整个电路起保护作用。
2.3 主控制电路
主控制电路的作用是进行桥式全波/半波整流切换，通过继电器开关控制，根据前面提到桥式全波与半波整流电路的相关特点，主电路设计如图6所示。
端口1与断口2接入交流电源，CJ为继电器常闭开关，L为制动器负载线圈。接通电源时，电路为桥式全波整流电路，制动器线圈两端得到有效值约为380 V的直流电压，5s后，继电器开关CJ断开，电路转换为桥式半波整流电路，制动器线圈两端得到有效值减半的直流半波电压，相应地，其线圈中电流减半。
图6 控制电路主电路
电路中，R与RV为压敏电阻，压敏电阻是一种新型的过电压保护元件，又称VYJ浪涌吸收器，其系列型号为MY31。它是由氧化锌、氧化铅等烧结制成的非线性电阻元件，具有正反向相同的很陡的伏安特性。正常工作时漏电流极小（μA级），故损耗小，遇到浪涌电压时反应很快，可通过数千安培的放电电流IY。因此抑制过电压的能力极强。在本电路中利用压敏电阻这种特性对电路起保护作用，防止制动器线圈在得电或失电瞬间产生很大过电压损坏电路。
2.4 控制电路全图
完整的控制电路如图7所示，根据设计的制动控制电路，制动器的工作过程如下：电路接通电源后，由于芯片CD4541B输出低电平，可控硅晶闸管管脚k中无电流通过，晶闸管不通，继电器线圈中无电流通过，继电器开关不动作，保持闭合状态。主电路为桥式全波整流电路，而此时延时电路开始计数，5 s后，芯片CD4541B输出高电平，可控硅晶闸管管脚k中有电流通过，晶闸管导通，继电器线圈得电，从而继电器开关动作，主电路转换为桥式半波整流电路。此时制动器线圈两端电压为制动器启动电压的一半，继电器线圈电流及输出阻力矩均减半。
3 总结
本文结合实际生产中的要求设计了一种异步电机变级制动控制电路，通过相应的整流电路来实现制动过程的控制，启动瞬间制动电压接近380 V，一段时间（5 s）后，制动电压降为原来一半左右，此时线圈中电流约为启动时线圈电流的一半。5 s延时通过相应的延时电路来实现。电路并无复杂的反馈环节，满足电机启停频繁、迅速制动的要求。
参考文献
[1]邓星钟.机电传动控制[M].湖北：华中科技大学出版社，2000.
[2]李勇，崔友，陆永平.一种高速电磁制动器制动过程的动态特性分析[J].电气工程技术报，2007，22（8）.
篇8
关键词：直流斩波电路；升压式斩波电路；降压式斩波电路；MATLAB/Simulink
直流斩波电路是将固定直流电压变换成可变直流电压的电路，也称为直流变换技术。广泛地应用于开关电源及直流电动机驱动中，如不间断电源（UPS）、无轨电车、地铁列车、蓄电池供电的机动车辆无级变速，以及20世纪80年代兴起的电动汽车控制等。通过设计不同的直流变换电路，可以提供可调的直流电源，进而满足不同设备的性能需求。
直流斩波电路按变换电路的功能分为：升压式变换（Boost Converter）、降压式变换（Buck Converter）、升降压式变换（Boost-Buck Converter）、Cuk变换（CukConverter）、Sepic变换（Sepic Converter）和Zeta变换（ZetaConverter）。
本文以升压式变换电路与降压式变换电路为例，分析其设计原理，推导理论公式，并基于MATLAB/Simulink软件，搭建了直流斩波升、降压电路的模型。
1升压式直流斩波电路分析
1.1工作原理介绍
升压式直流斩波电路顾名思义即输出电压总是高于输入电压，其主电路如图1所示，由可控开关VT、储能电感L、升压二极管VD和滤波电容C组成。
升压式斩波电路的基本工作原理是：当可控开关VT处于通态时，电源E经开关VT向电感L提供能量，二极管VD承受反压而截止，负载R所消耗的能量由电容c提供，此时负载电压等于电容电压。当可控开关VT处于断态时，二极管VD导通，电源E和电感L叠加共同向电容C充电，并给负载R提供能量。
假设电路输出端滤波电容C足够大，以保证输出电压恒定，电感L的值也很大，电路数量关系推算如下：设VT通态时间为ton，此阶段L上储存的能量为EI1ton，设VT断态时间为toff，此阶段电感释放能量为（U0-E）I1toff。在稳态工作时，电感电压在一个周期（T=ton+toff）中积蓄能量与释放能量相等，即：
化简得：
（1-1）
1.2MATLAB/Simulink建模与仿真
为进一步分析升压式直流斩波电路的实际工作情况，利用MATLAB/Simulink软件搭建其仿真模型。可控开关VT由全控型器件IGBT组成，利用示波器进行各支路电流、电压表的波形监测，如图2所示。
在参数设置时，直流电压源E为24V，IGBT的通断由振幅为5，脉冲周期为0.2ms的脉冲来触发，脉冲宽度设置为80，即一个周期的80%开关VT导通，20%开关VT关断。根据理论公式（1-1）计算输出电压平均值：
对于仿真过程中电压波动幅值较大，应增加滤波电容或者提高变换效率。
2降压式直流斩波电路分析
2.1工作原理介绍
降压式直流斩波电路即对输入电压进行降压变换，其主电路如图4所示，由可控开关VT、滤波电容C、储能元件L和续流管VD组成。
降压斩波电路的基本工作原理是：当可控开关VT处于通态时，VD承受反压而截止，电源经开关VT给电感L储存能量，并向负载供电，负载电压U0=E-UL。当可控开关VT处于断态时，电感L产生感应电动势，二极管VD导通续流，负载电压U0=-UL。
（2-1）
当ton
2.2 MATLAB/Simulink建模与仿真
同1.2，利用MATLAB/Simulink建模搭建其仿真模型，如图5所示。参数设置时，由于重点观测降压过程，将直流电压源E设置为200V，IGBT的通断振幅及脉冲周期不变，脉冲宽度设置为50，即一个周期的50%开关VT导通，50%开关VT关断。根据理论公式（2-1）输出电压平均值：
仿真所得的输出电压u0波形如D6（a）所示，负载供电电流波形如图6（b）所示。负载上的电压u0从零开始迅速上升，最后稳定在100V左右，与理论值一致，实现了降压目的。其电压波动幅值较大，将电感从原来的L=0.1H扩大10倍至L=IH，所得到输出电压的波动变得平缓，最终稳定在100V，如图7所示。
篇9
关键词： 半波整流 能耗制动 速度继电器 过载保护 短路保护
一、题目要求
有一台生产设备用三相异步电动机拖动。三相异步电动机型号为Yll2M-4，铭牌为4kW、380V11.5A、三角形。根据设计要求电动机进行Y-启动，并且具有过载保护、短路保护、失压保护和欠压保护等功能，试设计出一个具有通电延时Y-启动运转带速度继电器控制半波整流能耗制动的继电-接触式电气控制线路，并且进行安装与调试。
二、设计思路及步骤
1.列出元件功能表
根据继电―接触式控制线路的设计要求列出功能表，见表1。
2.根据设计要求绘制出电气原理图
根据继电―接触式控制线路和通电延时Y―启动带速度继电器半波整流能耗制动控制原理要求，绘制出电气原理图。设计参考原理图见图1。
3.分析说明电气控制原理
合上QS失压、欠压保护中间继电器KA线圈得电KA常开触头闭合向控制电路供电。
按下SB2：
（1）电动机进行星形降压启动。
KM1线圈得电KM1常开触头闭合自锁KM1主触头闭合将三相交流电源送到电动机定子绕组的始端（即绕组的头）。
KMY线圈得电KMY主触头闭合将电动机定子绕组的末端（即绕组的尾）进行星形连接电动机进行星形降压启动速度继电器常开触头KS闭合。
KMY常闭触头断开对KM进行联锁。
（2）电动机进行三角形全压运行（KM1线圈得电、KM线圈得电）。
KT线圈得电延时5sKT延时常闭触头断开KMY线圈失电KMY常闭触头恢复闭合KMY主触头断开Y点连接断开电动机脱离星形运行。
KT延时常开触头闭合KM线圈得电KM常开触头自锁KM主触头闭合将电动机定子绕组换接成三角形连接方式实现三角形全压运行。
KM常闭触头断开对KMY进行联锁。
（3）电动机停转能耗制动过程（KMY线圈得电、KM2线圈得电）。
按SB1SB1常闭触头断开KM1、KM线圈失电KM1、KM常开触头和常闭触头复位电动机断电。
SB1常开触头闭合KM2线圈得电KM2常开触头闭合KMY线圈线得电KMY主触头将电动机绕组尾端连接成星形为电动机制动做准备。
KM2主触头闭合将整流二极管VD输出直流电压接入电动机绕组中（V相与W相并联再与U相串联）产生静止磁场，利用静止磁场与转子感应电流的相互作用而迫使电动机迅速停止速度继电器常开触头KS断开KMY线圈失电能耗制动过程结束。
KM2常闭触头断开对KM1、KM、KT进行联锁。
速度继电器KS的常开触头是为了防止电动机在能耗制动时，直流电压长时间通到电动机绕组中，起保护电动机的作用。
4.绘制出电气接线图
根据题目的控制要求和设计的基本思路，绘制出通电延时Y-启动带速度继电器半波整流能耗制动控制电路的接线图。参考接线图（如图2）。
参考文献：
［1］电力拖动控制线路与技能训练.中国劳动社会保障出版社，2007.
［2］维修电工.中国劳动出版社，2003.
［3］工厂变配电技术.中国劳动出版社，2001.
［4］电工基本操作技能训练.高等教育出版社，1999.
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关键词 高压直流输电线路 继电保护技术
中图分类号：TM773 文献标识码：A
1高压直流输电线路继电保护的影响因素
1.1电容电流
高压直流输电线路电容大、波阻抗小以及自然功率小的特征，这就给差动保护整定带来较大的影响，为了保障高压直流输电线路运行的安全性与稳定性，必须要对电容电流采取科学合理的补偿措施。此外，在分布电容因素的影响下，一旦高压直流输电线路运行出现故障，故障距离与继电器测量阻抗之间的线性关系就会发生改变，成为双曲正切函数，此时，就不能使用传统继电保护措施。
1.2过电压
高压直流输电线路在出现故障之后，电弧熄灭时间会延长，情况严重时甚至会发生不消弧的情况，在电路电容因素的影响下，两端开关不会在同一时间断开，此时，行波来回折反射就会严重影响整个系统的运行。
1.3电磁暂态过程
高压直流输电线路长，在操作与发生故障时高频分量幅值较大，这就给高频分量的滤除工作带来较大的困难，这不仅会导致电气测量结果发生偏差，此时，半波算法在高频分量的影响下准确性难以保障，此时，电流互感器也会发生饱和现象。
2 高压直流输电线路继电保护设计原则与注意事项分析
2.1 输电线路的主保护
影响输电线路主保护的因素是多种多样的，必须要根据高压直流电路的实际情况进行选择，在设计时，需要使用两台不同原理的装置，第一套保护装置可以使用分相电流差动纵联保护装置；第二套保护装置可以使用相电压补偿纵向保护装置，两套装置分别来使用不同的通道。
2.2输电线路的后备保护
输电线路后背保护是主保护的重要补充，在进行设计时，需要控制好线路两端切除故障差，配置好完整的接地距离保护与相间距离设备，距离保护特征不应该局限在四边形、圆形与椭圆形几种，可以将微机保护充分的利用起来，从根本上提升系统运行的安全性。
2.3并联电抗器保护
高压直流输电线路中并联电抗器出现故障后，线路会发出相应的命令，启动自动保护装置，此时，并联电抗器就可以充分的发挥出其作用，若故障超过了高压直流输电线路允许的标准，则需要及时将两侧断路器断开。
2.4自动重合闸
高压直流输电线路常用的自动重合闸有三相重合闸、单相重合闸与快速重合闸集中模式，具体选择哪一种模式，还需要根据具体的过电压水平进行分析，为了防止过电压操作情况的发生，在非全相情况下过电压倍数在允许标准范围时，可以使用单相重合闸，若超过标准范围，就需要使用三相重合闸。在进行设置时，需要充分考虑到线路两端的时间间隔与重合顺序，将其控制在标准范围内。
3高压直流输电线路常用的继电保护技术
3.1行波暂态量保护
如果高压直流输电线路出现故障，会出现反行波，要保障系统运行的稳定性，就需要做好行波保护工作，这也是高压直流输电线路的主保护措施。
就现阶段来看，常用的行波保护措施由SIEMENS方案与ABB方案。其中，SIEMENS是基于电压积分原理的一种保护措施，其保护启动时间为16～20 s，与ABB方案相比，该种的保护速度相对较慢，但是，抗干扰能力则优于ABB保护方案；ABB行波保护的检测原理是极波与地模波，能够检测到图变量为10 ms之内的反行波突变量，在必要的情况下，也可以使用用电压、微分启动与电流图变量几种方式来识别。
以上两种行波保护能力都较为有限，耐过渡电阻能力不理想，此外，还存在着缺乏整定依据、理论体系不严密等缺陷。为了提升行波保护的效果，学界也提出了形态学梯度技术与数学形态学滤波技术，但是，无论是暂态量保护还是行波保护，都存在一些弊端，还需要进行深入的分析。
3.2 微分欠压保护
微分欠压保护是一种基于电压幅值水平与电压微分数值的保护措施，兼具主保护与后备保护的功能，在现阶段下，SIEMENS方案与ABB方案检测的对象都是输电线路的电压水平与电压微分。其中，后者上升延时为20 ms，在电压变化率上升沿宽度未达到标准的情况下，就能够起到后备保护作用，但是其耐过渡电阻能力并不理想。
微分电压保护动作的可靠性与灵敏度要优于行波保护，但是动作速度则不如行波保护，两者都存在着灵敏度不理想、整定依据不足、耐过渡电阻能力较差的问题。
3.3低电压保护
低电压保护是高压直流输电线路的常用后备继电保护，主要依靠对电压幅值的检测来实现保护工作，根据保护对象的不同，低电压保护包括极控低电压保护措施与线路低电压保护措施，其中，前者保护定值低于后者，前者在线路发生故障时会闭锁故障极，后者在开展保护动作时会启动线路重启程序。
低电压保护的设计简单，但是缺乏科学、系统的整定依据，难以帮助技术人员判断故障的具体类型，动作速度较慢。
3.4纵联电流差动保护
纵联电流差动保护模式使用双端电气量，选择性较好，但是该种保护模式在故障发生较长的时间后才能够做出保护措施，因此，只能够用于高阻故障的诊断与切除中。由于各类因素的影响，现阶段使用的差动保护也未联系到电压变化过程与电容电流问题，很容易出现误动，虽然电流差动保护装置有着动作速度快以及灵敏度高的优势，但是这种优势却未在高压直流输电线路中充分的发挥出来，性能还有待提升。
参考文献
精品范文
10直流电阻