真空电容范文
时间：2023-04-05 06:50:17
导语：如何才能写好一篇真空电容，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
中图分类号：C35 文献标识码： A
引言
从电网运行情况看，因开关重燃故障引发的电容器损坏等事故也时有发生。浙江电网均采用经过老炼试验后的真空断路器，多年来未发生由于真空断路器重燃引起的重大事故。国家电网公司在新的十八项重大反措里明确要求高压大电流的老炼试验，应引起重视。
一、真空灭弧室的老炼机理
所谓老炼，就是通过一定的工艺处理，消除灭弧室内部的毛刺、金属和非金属微粒及各种污秽物，改善触头的表面状况，使真空间隙耐电强度大幅提高；还可改变触头表面的晶格结构，降低冷焊力，增加材料的韧性，使触头材料更不容易产生脱落，大大降低真空灭弧室的重燃率。
真空灭弧室老炼试验包括电流老炼和电压老炼。电流老炼一般是用一百至数百安培的电流，通过真空灭弧室的触头间隙形成均匀的扩散型真空电弧，利用电弧的高温去除电极表面的薄层材料，同时消除电极表面层中的气体、氧化物和杂质，改善触头表面状况。
电压老炼试验是通过施加高电压使真空电极放电，烧去触头表面的毛刺、杂质，提高真空灭弧室的耐压水平，有利于弧后绝缘的迅速恢复。采用实际的电容器回路对真空断路器进行老炼操作，兼有上述2种方法的效应。以数百安培的电流进行电流老炼，同时又以高幅值的恢复电压起到电压老炼的作用，通过老炼初期的击穿放电、合闸时的机械捶击、涌流热效应以及分闸时的电弧烧灼，对触头表面进行处理，能有效提升真空断路器的抗重燃性能。
二、老炼试验的一般方法和要求
真空断路器开合电容电流老炼试验参照GB1984-2003《高压交流断路器》进行，根据试验方式的不同，分三相老炼试验、单相合成老炼试验和单相老炼试验。
1、试验方式
1.1三相老炼试验
采用三相电源回路进行老炼试验与断路器实际运行状况基本一致，因此老炼试验优选采用三相回路，如图1所示，图中：Um为母线对地电压；Uf为试品极间恢复电压；Uc为电容器侧对地电压；Uo为电容器组中性点对地电压；I为回路电流；C为电容器组；TA为电流互感器；FD为放电线圈；SP为试品。
图1典型三相老炼试验接线
1.2单相合成老炼试验
35kV及以上真空断路器一般采用单相合成回路老炼试验，典型接线如图2所示，图中：DL为试验回路断路器；T1为电流回路变压器；T2为电压回路变压器；T3为电压回路调压器；C1，C2为电流回路电容器组；C3，C4为电压回路电容器组；L为调频电抗器；K1为电压回路闸刀；SP1为试品被试相；SP2，SP3为试品非被试相；TA为电流互感器；FYn为母线电压测量分压器；FYf为恢复电压测量分压器；MOA为避雷器；TV为电压互感器。
单相合成回路的特点是用试品的非被试相作为电压隔离开关，实现电压与电流同步；用电容C4、电抗器L组成重击穿放电支路，模拟实际重燃放电，提高老炼效果。采用单相合成回路进行老炼试验，能有效降低投切过电压，减小系统和设备风险。
图2典型单相合成老炼试验接线
1.3单相老炼试验
当不具备三相试验条件时，还可采用单相老炼试验，试验接线如图3所示，图中：Um为母线对地电压；Uf为试品极间恢复电压；Uc为电容器侧对地电压；I为回路电流；SP为试品；C为电容器组；TA为电流互感器；FD为放电线圈。
图3典型单相老炼试验接线
2、试验电流
根据多种大小不同的电流对真空开关进行的老炼和现场跟踪测试，试验电流过小，不足以消除灭弧室内杂质，试验电流太大，则要求系统无功容量也较大，产生的电压波动也大。当老炼试验电流为350～400A时，电弧呈圆锥形，沿电极表面不断移动，电弧弧柱的电流密度约为105～106A/cm2，具有很好的清洗和净化效应，也不会烧蚀电极触头表面。老炼试验电流和时间的推荐值如表1所示。电流持续时间为0.3s较为适宜，2次试验的间隔时间主要考虑断路器的储能、机构动作后的稳定、电弧熄灭后灭弧室内微电物质的稳定等因素，同时要避免间隔时间过长，影响试验效率。
表1老炼试验电流和时间推荐值
3、试验电压
试验电压在试品分闸瞬间测定，其相间电压应不小于系统标称电压，并尽可能靠近试品处。对于三相试验，试验电压用三相试验电压的平均值表示，通过示波器或瞬态记录仪等设备来确定，任何相间的试验电压与平均试验电压的偏差不应超过10%。对于单相老炼试验，于试品处测得的试验电压应不小于1.4倍额定电压/。
4、电容回路
电容器回路包括所有必要的测量装置，如分压器等。其电弧最终熄灭后300ms时断路器断口电压的衰减不超过10%，并提供1000ms的恢复电压。电容器组具有放电回路，关合操作之前，在容性回路上无明显的剩余电荷。三相试验的回路中性点应绝缘。GB1984-2003《高压交流断路器》要求恢复电压时间不少于300ms，但根据试验站开合容性电流试验的经验和数据统计分析，断路器在电弧熄灭300ms后发生重燃的次数约占总次数的15%，实测最大重燃时间为2150ms，故将恢复电压时间延长至1000ms。
5、试验次数
老炼试验的连续无重燃次数及试验总次数限值如表2所示。当三相和单相老炼试验连续30次、合成老炼试验连续60次无重燃后，再次发生重燃的几率已远小于0.1%。如果三相和单相老炼试验总次数超过150次，合成老炼试验总次数超过500次后仍有重燃发生，则通过老炼试验的可能性比较小。
表2连续无重燃次数及试验总次数限值
单相合成老炼试验可通过LC支路模拟重击穿放电，提高老炼效果，但总体上由于对重燃的电流进行了限制，对灭弧室的清洗作用比较小，因此无重燃次数比直接试验要求多30次。
三、老炼试验与型式试验的区别
真空断路器开合电容电流的型式试验和老炼试验均依据国标GB1984-2003《高压交流断路器》相关规定进行，两者区别如下：
1、试验目的不同
型式试验用于考核真空断路器性能，对重击穿和NSDD次数有严格限制。老炼试验的目的是改善真空灭弧室性能，对重燃不进行考核，只进行数据统计。但当老炼试验中频繁出现重击穿或NSDD且没有好转趋势，或试验次数达到规定上限，表明该断路器真空灭弧室制造质量较差，或机械特性及参数调整不当，通过试验已无法对其性能进行改善时，可以终止试验。
2、试验对象不同
型式试验针对断路器某个型号规格的样品进行，试验合格后允许批量生产。老炼试验则面向所有用于并联补偿装置的真空断路器，在投运前必须进行试验。
3、试验方法和要求不同
型式试验时为考验触头材料、工艺及机构配合，需要进行背对背电容器组的涌流关合试验。老炼试验一般在单个电容器组下进行，通常不会出现诸如触头熔焊、无法开断等现象。此外，老炼试验对合闸角度、分闸燃弧时间等也没有明确要求。
结束语
综合上述，重燃主要出现在真空断路器灭弧室工作初期，一般在灭弧后几十至几百毫秒内发生，并随着操作次数的增加而急剧减少，最后稳定在基本无击穿工况。根据大量的实践和试验经验，12kV和40.5kV真空断路器的早期重燃率一般约为1.0%和4.0%，通过老炼试验，能够消除真空断路器的早期重燃，有效降低真空断路器实际运行期间的重燃率。
参考文献
[1]王季梅.真空开关技术及应用[M].北京：机械工业出版社，2008.
篇2
关键词：变压法 干燥原理 结束点 判断
1 前言
电力电容器真空干燥浸渍的目的是排除电容器芯子中的水分和气体，然后用经过净化处理并试验合格的浸渍剂灌注浸渍，填充产品内部固体间的所有空隙，以提高产品的电气性能。
现有的电力电容器真空干燥浸渍工艺要经历加热、低真空、高真空、降温、注油和浸渍这几个阶段。用测量真空度是否达到工艺要求和规定一定的时间来决定每一阶段是否结束，是否可以进入下一个阶段。它的缺点是进入注油阶段前，电容器芯子中的水份是否已充分逸出是没法真正判断的。在一定的温度下，工艺所要求的真空度和时间已达到，但水分子的蒸发和凝结已达到动态平衡，电容器芯子中的水分也许未能完全排出，就进入灌注阶段，这将影响电容器电气性能。另一种情况是工艺时间虽没有到，但电容器芯子中的水分已充分逸出仍在继续抽真空，浪费大量的能源。因此，我们要寻找一种新工艺来判断真空干燥是否真正结束而可以进入灌注阶段。以便提高电容器的电气性能，节省能源。
“变压法”真空干燥浸渍工艺能弥补以上不足。它把低真空、高真空合二为一，在此阶段通过向真空罐内充干燥空气来改变罐内真空度，以便电容器芯子中的水分能充分逸出。通过一定的方法寻找一个结束点来判断真空干燥是否真正结束而进入灌注阶段。
2 “变压法”真空干燥的原理
传统真空干燥原理：传统的电容器真空干燥是通过给真空罐内的电容器加热，增加电容器芯子中所含水分子的动能（W＝KT2／2），使其变成水蒸汽从绝缘材料中蒸发出来，增加了电容器芯子中的水蒸汽的分压。再对真空罐抽真空，降低电容器周围空间的压力，这样电容器芯子和周围空间就形成了一个压力差ΔP，从而使水蒸汽从电容器芯子中扩散、迁移到周围空间由真空泵抽走，达到排除电容器芯子中水分和气体的作用，传统方法要达到最好的干燥效果，一是提高温度，使电容器芯子中的水分能获得足够的动能变成水蒸汽，但温度过高，绝缘材料会出现老化现象，损坏其绝缘性能。二是提高真空度，以增加ΔP抽除电容器芯子中的水分和气体；真空度较高，水蒸汽的饱和蒸汽压降低，水分子容易变成蒸汽逸出。但真空度也不能无限制的提高，它受真空泵的极限真空度的限制，再有真空度过高，气体分子的热传导降低，绝缘材料中的水分子不能获得足够的能量而蒸发，反而会影响电容器芯子中的水分蒸发的速度。最后在一定的温度和真空度下，水分的蒸发和凝聚达到一个动态平衡，电容器芯子中的水分子不能彻底排出，影响电容器的电气性能。三是延长干燥时间，浪费了大量的能源。
“变压法”真空干燥的原理：在传统的电容器真空干燥原理的基础上扬长避短。在真空干燥控制的温度范围内，当抽到一定的真空度时，绝缘材料中的水分的蒸发和凝结达到动态平衡时，由于真空罐内气体分子的热传导降低，绝缘材料的毛细孔中的水分不能获得足够的能量变成水蒸汽。这时通过一个放气阀向罐内放入一定量的干燥空气，以提高真空罐内气体分子的热传导，绝缘材料从表层到深层传递能量，使其毛细孔中的水分能获得足够的能量变成水蒸汽逸出被真空泵抽走。当又抽到一定的真空度时，再向罐内充一定干燥空气……。这样反复几次，大大的提高了电容器芯子中的水分子蒸发的速度，达到彻底排除电容器芯子中的水分和气体的作用。再通过一定的方法寻找一个结束点来判断真空干燥是否真正结束而进入灌注阶段。
3 “变压法”真空干燥浸渍设备
要实现“变压法”真空干燥浸渍工艺，首先对现有的真空设备进行改造。
3．1 对现有真空罐的加热系统进行改造，在现有的真空罐内底部加两路排管，蒸汽从罐尾分两路进入罐底的排管中，两路排管各通过3根管子把蒸汽引入罐夹套，从而对电容器进行加热。为使夹套中的冷凝水及时排出夹套，在真空罐外底部加一排水管，通过3个管子和罐夹套相连，当夹套有积水首先流入排水管，在排水管出口处安装了过滤器、排污阀、疏水器，还有一个液位器，平时疏水器工作，及时排出罐夹套中的积水，当积水过多达到液位器中所规定的红线位置，打开排污阀排出积水，保证了罐夹套中没有积水，使蒸汽更有效的加热罐内的电容器。由实验可知：通过把铂电阻温度探头放在罐内、罐中、罐尾、罐左、罐右、罐顶、罐底，及3台芯子中放有铂电阻温度探头的模拟电容器放在罐门、罐中、罐尾，用引出线引出真空罐外，连接在自动测温仪上，每隔1小时打印一次，结果发现电容器芯子温升比改造前加快，罐内温度比改造前均匀，温差可控制在2℃以内。
3．2 真空机组仍采用滑阀式真空泵加二级罗茨泵，但主阀采用带位置指示器、波纹管轴封的高真空气动挡板阀，提高罐门、视镜窗等处的密封性能，使真空罐的总漏率控制在10Pa．L／s。
3．3 采用德国莱宝公司的TM21型真空计，抗污染的TR216规管，带打印控制部分，和信号输出功能。以便监督人工操作和对整个真空干燥浸渍过程进行自动控制。
3．4 在罗茨泵前安装冷却效果好的冷凝器，当电容器芯子中的水分蒸发为蒸汽被真空泵抽走后，经过冷凝器被冷却成水放出真空系统。防止水蒸汽乳化泵油，提高真空泵的抽气能力，延长真空泵的使用寿命。
4 “变压法”真空干燥是否真正结束的判断
4．1 判断的依据
当关闭高真空气动挡板阀t时间后，真空罐内的真空度由下式决定：
式中：t—关闭高真空气动挡板阀到测真空度之间的时间；
V—真空罐的总体积；
pt—关闭高真空气动挡板阀t时间后真空罐内的真空度；
p—关闭高真空气动挡板阀前真空罐内的真空度；
Q0—真空罐的总漏率；
—真空罐本身的表面放气、罐内电容器的芯子所含的气体和加热后蒸发的水蒸汽等所形成的放气量。
由于真空罐内表面在t（t很小）时间内的放气可忽略不计，而在真空干燥真正结束时电容器芯子所含的气体和水蒸汽都被真空泵抽走，即≈0上式可得：pt＝p＋Q0t／V，当真空罐的总漏率一定，规定p、t为某一定值时，pt应是定值。关闭高真空气动挡板阀t时间后测真空度，实际所测真空度pn应趋于pt，即pn－pt≤pi（pi为极小值），此时可判断电容器的真空干燥已真正结束，可以进入降温、注油、浸渍阶段直至出罐。
4．2 判断方法
当真空罐加热到工艺所要求的温度后开始抽真空，当真空度达到p时，关闭高真空气动挡板阀t后，观察真空计的测量值p1，当p1－pt≥pi时，则打开放气阀向罐内放干燥气体到pb后关闭放气阀，再打开高真空气动挡板阀继续抽真空，当真空度又达到p时，重复上述过程，经过反复几次后，当关闭高真空气动挡板阀经过时间t后，真空计中的测量值pn满足pn－pt≤pi，可以判断电容器的真空干燥已真正结束，进入降温、注油、浸渍阶段。具体操作过程见表1。
由于各真空干燥浸渍设备不同，pt、p、t、Q0、pb、pi参数应该怎样选择，要通过实践摸索才能确定。
5 工艺试验
首先把真空罐及槽车中的积油用干布擦干净，然后关闭罐门加热抽真空，烘干内表面附着的积油使其变成蒸汽由真空泵抽走，直到内表面干燥为至，停止加热抽真空准备做工艺试验。
打开罐门把BFMr12／2－334－1的电容器28台放在槽车内，按单台注油的方式连接好。然后关闭罐门，对真空罐加热到80～90℃后，打开滑阀泵抽真空，温度控制在80～90℃，当真空度达到1kPa时，打开二级罗茨泵继续抽真空，当真空度达到1Pa时，关闭高真空气动挡板阀和罗茨泵，5min后，其真空度下降至2．56Pa，因2．56－1．35＞0．1，
（由pt＝p＋Q0t／V计算得1．35Pa，规定pi为0．1），则打开放气阀向真空罐内充干燥大气至真空度70kPa，关闭放气阀，再打开高真空气动挡板阀抽真空达1kPa，再打开二级罗茨泵继续抽真空达1Pa，重复以上过程，直到关闭高真空气动挡板阀5min后，真空度下降为1．42Pa，1．42－1．35＜0．1，则可以判断真空干燥已真正结束。依次进入降温、注油、浸渍阶段直至出罐。再选二种型号的电容器在同一个罐里做试验，试验结果见表2，同时每
篇3
关键词：容错控制；故障诊断；双电机；执行器失效
随着科学技术的飞速发展，双电机同步驱动伺服体系在相关领域得到了较多的认可，和电机伺服体系之间进行合理的比较，通过将适量的电机一起驱动负载，能够在一定程度上将驱动功率提高，相关人员还可以使用电消隙手段，将相应的电机做好恰当的消除，从而加强伺服精度，与此同时驱动冗余可以给系统的相关控制带来了益处。双电机同步驱动伺服体系有很多影响因素，这些因素会让伺服功能造成不利影响，因此本篇文章主要对上电机同步驱动伺服体系出现的问题做出合理的分析，提出了相关建议。
1 容错控制手段
容错控制的手段通常分成以下两方面：一方面是被动容错控制；另一方面是主动容错控制。一般来说，被动容错控制不用对单元进行诊断工作，利用恰当的控制手段来设计相应的控制器，从而让系统不会因为一些问题而产生问题，能够起到保守的作用。主动容错控制又可以分为以下几种：第一种是重新调度；第二种是模型跟随重组控制；第三种是控制律重构设计。相关人员依据系统因为各种因素出现的问题要设计适当的控制器，倘若检测到问题时，系统就可以依据相应的信息来对控制律做好适当的调整，该方法会因为问题种类的不断增加，而让相应的构造变得具有一定的复杂性，并且相应计算量也在不断增加。相关人员应当把自适应手段使用到系统中，而且在有问题的情况下采取自适应的手段对控制律做好恰当的重组，确保体系能够一直紧跟有关的信号。此技术手段对较轻的问题可以使用，但是倘若问题较大的情况下，就不能使用该方法了。依据相关研究形式对控制律的相关问题做出了合理的分析，在系统处于问题的情况下使用滑模变结构控制手段能够很好的将控制律重新的组成，并且可以起到鲁棒功能，然而只是适用有关的系统问题。
双电机同步驱动伺服体系通常在大功率等方面的地方适用，相关人员应当对机构存在的柔性引起重视，因为相关负载侧所产生的不确定原因没有和控制量产生直接的关系，所以在系统中通常都处于非匹配不确定项。在该系统中经常会发生的问题是因为执行器不能正常的运行。当前，不管是国内还是国外对容错控制研究不是很多，并且存在的相关手段还不能有效的将上述两种问题做好恰当的处理，倘若将不同的容错控制手段有效的结合在一起，那么就不能让系统具有很好的稳定性了。因此，相关人员为了将不确定项做好恰当的解决，将系统分为以下两种二阶子系统：一种是负载侧系统；另一种是电机侧系统。就负载侧子系统而言，相关人员可以使用扩张状态观测器（extendedstateobserver，ESO）的手段来对相应的不确定项进行详细的观察，并且将相应的信号融入到虚拟信号中，从而发挥相应的指令。其次，相关人员可以在电机测子系统中对相关的观测器做好合理的设计，可以时刻观察到执行器所存在的失效因子，然后使用滑模变结构控制手段来对控制律进行适当的设计，从而让系统处于收敛的状态。倘若相应的执行器某部分不能正常运行时，相关人员可以采取恰当的手段来对控制器做出调整，让系统能够达到跟踪的效果；假如相应的执行器全部都不能正常运行时，将控制律做好重构工作，进而能够有效的减少问题对系统所带来的干扰；最后，相关人员使用Lyapu-nov法对系统中的相应部件做好详细的分析，并且做了相应的实验。
2 基于自适应滑模观测测器的执行器故障诊断
设计状态变量x4j的观测器为
（1）
式中：4j是x4j的观测值， 是基于自适应滑模观测器的失效因子的估计， 为估计误差， 为观测器增益系数，l>0，S2为滑模面，定义为S2=x4j-4j，设计失效因子的自适应律为
（2）
为增益系数，rj>0，则有如下定理：
定理2：对状态变量x4j设计如式（1）所示的自适应滑模观测器，设计失效因子的自适应律（2），当满足观测器增益l>0，不确定项上界|w2j|
则有limt∞S2=0，故观测误差渐近收敛.证毕。
3 仿真（Simulation）
系统跟踪幅值为1rad，周期为4s的正弦信号，首先考察对负载侧非匹配不确定扰动的抑制性能，引入的非匹配不确定项为基于Stribeck模型的摩擦力矩，系统最大位置跟踪误差为0.016rad，存在稳态跟踪误差0.009rad；引入ESO和自适应补偿项后，系统最大位置跟踪误差仅为0.0036rad。对比结果表明所设计的控制策略对非匹配不确定项具有良好的抑制效果。
为了更好地进行容错控制的仿真研究，令系统的不确定项为零，4s时刻执行器1发生部分失效故障，失效因子由1突变为0.5，在0.2s后自适应滑模观测器估计出失效因子的真值，控制信号u1自动调整其增益，u2保持不变。执行器发生故障后若不采取容错控制，并且位置误差出现波动，则峰值达到0.0052rad，见图1；而采用了本文所设计的容错控制策略之后，系统性能和发生故障前基本保持一致，见图2。
由以上仿真结果可知，本文所提的双电机同步驱动伺服系统容错控制策略对执行器失效故障以及负载侧非匹配不确定扰动具有良好的鲁棒性。
结束语
本篇文章主要对双电机同步驱动伺服体系中存在的问题做好合理的分析，并且提出了容错控制的手段，与此同时也对负载侧所产生的影响而进行了充分的考虑，从而使用ESO的补偿项来对该问题做出合理的控制。通过相应的实验证明，所使用的控制手段能能够给非匹配不确定项带来很好的益处，倘若相应的执行器某部分不能正常运行时，相关人员可以采取恰当的手段来对控制器做出调整；假如相应的执行器全部都不能正常运行时，将控制律做好重构工作。
参考文献
篇4
关键词 广播发射机 功率开关 真空器件
中图分类号：TN934.1 文献标识码：A DOI：10.16400/ki.kjdkx.2015.05.012
SW100F Shortwave Transmitter Typical Fault Analysis and Processing
XU Chi
（State Press and Publication Administration of Radio Qiliuyi Tai， Yong'an， Fujian 366000）
Abstract This paper introduces the control principle SW100F shortwave transmitter power switch PSM were discussed for the power switch control panel overcurrent faults and high-end level transmitter common cause of the failure and phenomena; at the same time， the vacuum device transmitter operation and maintenance described.
Key words broadcast transmitter; power switch; vacuum devices
0 前言
SW100F短波发射机是PSM系列短波发射机的一个机型。随着PSM技术的广泛应用，极大地提高了发射机的稳定性。然而，在发射机实际运维中，PSM功率开关控制板相对于其他器件的损坏比较频繁，发射机高末级故障较容易出现是一个事实。这些状况对于发射机运维者来说，了解PSM功率开关控制板结构、原理及各门限值;了解发射机高末级电路原理。既可快速对其中的元器件进行检测和更换，也可提高运维者业务技能，达到快速排除故障。在此，笔者就工作中遇到的PSM功率开关板和发射机高末级常见故障进行分析，对故障排查处理以及发射机真空器件的运维进行了论述。希望对此类故障的准确定位和快速有效处理有所帮助。
1 SW100F短波发射机PSM开关管控制原理及典型故障分析
1.1 PSM开关管控制原理
SW100F短波发射机PSM开关管的控制信号是由如图1所示电路引入它的门极。原理是当某个PSM开关的合闸信号由电信号转变为光信号，从而通过光缆传送到对应的光电隔离管B4，B4受光导通输出低电平引入D2/6、D2/5与12VB相连为高电平，两者经与非门输出D2/4为1信号。这个1信号输入到D2/13、D2/12在过载镍丝不起作用时也是1信号，故两者输出D2/11为0信号。再经过非门N9转为1信号，即高电平，所以DC管门极得高电平触发而导通。反之，当上述PSM开关受拉闸信号控制时B4没有光输入，相应DC管的门极输入为低电平。
当过载电流达到整定值时，镍丝两端的电压降引入光电隔离管B3，从而使其二极管发光，并由所发之光促使它的三极管饱和导电。这样B3的三极管集电极就由截止时的高电平转为导电饱和时的低电平。这个低电平脉冲输入到定时器D4/8，从而使D4/9输出高电平。由图1可知，此高电平经三级非门转变为低电平，因而使对应的DC管拉开，防范了过载事故。
1.2 开关管过流故障快速排查分析
由开关控制板检测器送一个过流信号到图1中B3，从而引起开关管DC管关闭，检测器发出警告声，表明过流保护正常。因此，通过检测器可以检测出开关管过流保护是否存在故障，并且可以在加电过流的情况下利用万用表测出各个元器件的电平，通过这种方法，减少了检修的复杂程度，在加电过流的情况下，利用万用表测试控制小板的各个元器件的电位值与表1进行对比，就可以很简单的判断出哪个元器件出了故障，并进行更换。
表1 开关管门限表值
2 SW100F短波发射机高末故障分析和处理
2.1 故障原因：高末管栅阴碰极（或通地）
故障现象：灯丝升到正常以后，加偏压，高末栅流反打，此时再加高压则高末帘栅过荷。如果处于正在播音的情况下碰极，则其现象为掉高压，高末帘栅过荷，高末栅流反打，栅压极低，几乎为零。
故障分析：发射机正常工作时，高末级工作在丙类弱过压状态，栅极加有直流负偏压，当栅阴碰极时，则栅极和阴极同电位，电流方向与原正常相反，同时形成大电流，又因帘栅级的保护电流先于阳级进行过荷保护，所以表现现象为高末栅流反打，高末帘栅过流引起保护，栅压为零。
故障处理：在处理中应注意区分是电子管碰极还是偏压回路通地。首先断开电子管的栅偏压回路，加偏压调试，如果故障现象依旧则是偏压回路通地;如果故障现象消失则是电子管栅阴碰极。
电子管栅阴碰极需关机待风水停后进行换管。处理中应对管座进行检查，防止因管座问题引起的误操作，簧片变形的应矫正，弹性不住的应换新环，在换完电子管后应对管座上各电极进行测量，谨防安装过程的次生故障的发生。
此类故障的常见处理方法：（1）电子管碰极，则按换高末管的操作规程进行操作。（2）电子管管座短路，则按换管座的操作规程进行操作。（3）栅极回路有通地点，则找出通地点并使其断开。
2.2 故障原因：高末输出T网络电容C22、C23、C24击穿
故障现象：播音中发射机保护掉高压。降功率后加高压功率表仍无指示。分别对M3、M4、M5进行手动调谐，观察V2阳流表是否有反应，双指针功率表无指示，若无反应这其对应的电容击穿，其中M3对应C22，M4对应C23，M5对应C24.用点温计对它们进行测温。按常规击穿电容温度过高。
故障分析：C22、C23、C24电容击穿后，高末输出回路处于失谐状态，大电流直接通过电容到地，导致电容过热，高末级无输出功率。
故障处理：降功率后用分别用手动调谐M3、M4和M5来区分击穿电容位置或在发射机落高压后用点温计测量电容温度。确定击穿电容后，按照更换高末槽路电容的操作规程进行操作。操作时务必注意电容的伺服位置是否在原对应点上，坚决防止伺服位置混乱。
2.3 故障原因：高末帘栅薄膜电容击穿
故障现象：发射机出现高末帘栅流过流保护，掉高压，高末栅流表出现瞬间突增。
故障分析：末级帘栅回路从帘栅电源输出算起，包括以下器件：高频线圈、帘栅泄放电阻、音频调制电感、电压和电流取样、两个穿心电容C18、C19;电感L7以及放点球、帘栅薄膜电容等。引起高末帘栅过流的原因很多，应根据电路的特点及时发现故障点。当电流取样电阻R2和R3阻值变大时也会引起高末帘栅过流保护。为了避免出现异常高电压打到帘栅薄膜电容上，必须使帘栅放电球充分发挥作用，可以根据季节的变化来调整放电球的距离。
故障处理：通过故障现象可以判断为高末帘栅薄膜电容击穿或高末帘栅电源回路中存在通地点现象。为了快速判断通地点，可以拆开末级机箱中帘栅电源的引线，并注意引线的悬空，用摇表或三用表与帘栅对地进行测量，若阻值正常则为电源回路中有通地点，否则为高末帘栅薄膜电容击穿，确定是高末帘栅级有通地现象，则拆下电子管，对帘栅薄膜电容进行更换。
2.4 故障原因：高末电子管灯丝断开
故障现象：加灯丝后灯丝正常指示灯不亮，高末管无灯丝电流;高末管无亮度，不发热。
故障分析：高末灯丝开路，灯丝变压器次级是空载电压加到管子的内外环间，没有形成电流回路，内外环间有灯丝电压而无灯丝电流。判断时应同时测量电流和电压，如只测电压正常，可认定灯丝检测回路故障，将延长故障处理时间。
故障处理：关机待风水停止后，按换高末管的操作规程进行操作。
3 发射机真空器件的管理和使用
综述以上故障可以看出，绝大部分都是电子管和电容的故障。在笔者工作的发射机房就2014年统计，处理了9次电子管故障和3次电容故障，占全部故障的52%。在除去真空器件本身的质量问题外，如何减少真空器件的损坏，则需要重视真空器件的日常维护和使用。
本机房采用的高末电子管为：京东方的FU2054C和成都旭光的FU616C，它们都是大功率金属陶瓷四级管，采用的是网状钍钨阴极、鼠笼型栅极、同轴电极结构，阳极采用超蒸发冷却方式，最高工作频率150MHz，输出功率可达100Kw。因此，如何保障真空器件的完好率是非常重要的。以下就真空器件的管理和维护谈谈个人意见。
（1）真空器件运管：在装卸搬运真空器件时需谨慎小心，尽量避免震动、碰撞、倾斜、雨淋和腐蚀;存放的库房的温度保持在5～40℃，相对湿度不得高于80%。
（2）真空器件入库：对新入库的真空器件必须进行认真的查验;仔细观察其外表，看其表面是否存在气泡、裂缝、沙点和机械损伤。同时使用欧姆表检验灯丝是否通路，用2500V兆欧表检查各级间绝缘电阻是否符合规定。除此以外还需要对真空器件进行打压检验，测试其耐压是否达到标准。打压时需严格按照高压试验操作卡片进行，防止操作不当造成损失。对于备用真空器件，需要每季都进行打压检验，通过打压使真空器件内的气体电离，提高真空器件的真空度和绝缘度，使其保持最好状态。
（3）建立健全真空器件电子档案：机房应对每个真空器件建立档案;这包括产品的合格证、质量保证书以及真空器件的卡片，卡片包括器件型号、入库时间、检测记录、测试人、责任人、上下机时间、使用时间等。通过建立档案可更加方便、直观地查看器件的试验参数、使用情况、上下机时间等。
（4）电子管的老练：对于新的电子管上机前必须经过一系列试验性运行既通常所指的（电子管老练）。老练的具体步骤是：电子管加灯丝电压的30%运行30分钟;加灯丝电压的60%运行30分钟;加全灯丝电压运行一小时;发射机加全压在载波状态下运行10～15分钟;再加调试运行5～10分钟。通过老练可以使电子管的寿命大幅延长。按制度备份的电子管和存放在机房库房的电子管都必须经过老练试验，才能保证备份和库房的电子管在紧急情况下能够万无一失地随时启用。
（5）真空器件的运维：真空器件工作在高温、高压、高频的环境中，极易吸附空气中的粉尘、颗粒，这样就会降低真空器件的耐压程度，极间的阻值而造成器件的爬电、吱火，以至器件的损坏引发各类事故。因此需加强日常维护，检修时对其进行细心的擦拭，主要是对于面积较大的污物应用稀释肥皂水擦拭干净，再用绸布沾酒精擦拭;对于个别污点，可先用橡皮擦轻擦去除，再用绸布沾酒精擦拭。
使用过程中，真空器件应保证在良好和稳定的工作状态下运行。如果长时间处在失谐状态下运行，一是加速器件的老化;二是极易损坏器件。因此。务必保证发射机运行在正调谐点。此外，发射机中和电容没调好或某些元件损坏变值，引起自激震荡，产生异常高压，造成器件的闪络、极间打火、电容打火或漏气，也可导致真空器件的损坏。所以，机器若有打火时应尽快查明原因，及时处理，使机器处于稳定的工作状态，对于延长真空器件的使用寿命是极为有利的。
4 结束语
发射机运维是一门科学，需要维护工作者养成勤学、勤记、勤实践，业精于勤的作风。本文是笔者在广播发射机运行维护实践中的一些体会和经验，由于水平有限存在不足在所难免，欢迎同行指导。
参考文献
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关键词：大功率短波发射机；中和电容；技术改进
现代社会经济和科技的进步，对短波发射机的中和电容也提出了严格的要求，当前大功率短波发射机的中和电容已经不能够有效的满足中和调整的实际需求，在此种情况下，加强大功率短波发射机中和电容的技术改进是大功率短波发射机发展的必然趋势。
1 大功率短波发射机中和电容的重要性
选取2500kW短波发射机进行分析，其中和电容主要是选用的型号为CTV4-18-0060的电容C16，在峰值的电压值为60kVDC，该电容的一端与槽路中的电容C10相连接，而另外一端则与耦合电容C20相连接。
在使用这个电容表测量电容器的容量的过程中，测出的电容器的大小在14.3PF与65PF之间，与规定的数值相比，其容量会比较大。而且在长期的维护工作中，不同类型的发射机工作的频率会相互影响，即便对于电容器中最小的容量，也存在互相影响造成中和的状况。这个现象的发生会导致短波发射机不能正常运行的情况。为了解决这类问题，工作人员应该按照科学的标准，重新运算测量过程中得出的相关数据，以此确定中和情况下的电容量的变化数值范围。之后，需要选取与之相匹配的真空电容，替代之前的中和电容，而且需要准确地把中和电容的数值调节到最好的条件下，以此保证运行设备的稳定工作。
综合上述的数据分析能够得出以下结论：功率为100kw的短波发射机在与功率为500kW的短波发射机发生中和条件后，其产生的电容能够持续、稳定地工作。
2 中和电容容量值的计算
2.1 计算100kW短波发射机中和电容的容量值
100kW短波发射机中的灯丝旁路电容的具体值为6800PF，灯丝薄膜电容的具体值则分别为12.37nF、12.26nF，锅电容具体值设定为1800PF，而应用的帘栅薄膜，其电容的具体容量值为23.27nF，同时，板形穿芯的电容容量值则设定为1500nF。在进行100kW短波发射机中和电容的容量值计算的过程中，还需要对可调铝板式的中和电容容量进行计算，同时需要确定电子管的应用型号，严格的依据厂家生产时所提供的相关数据，可以计算出中和电容容量范围。
另外，高频时，帘栅极引线感抗抵消了C31的部分容抗，使C31增大，当工作频率等于C31与引线电感的串联谐振频率时，C31趋于无穷大，此时C1'≈0。
DF100A型短波发射机中和电容C34的容量范围大约为7.9pF-10.21pF。隔直耦合电容C35因其容量较C34大的多，均在1000-1300pF之间，它对中和电容容量范围的计算可以忽略不计，视为短路即可。
2.2 500kW短波发射机中和电容容量范围计算
设定1、Ck2、Ck3、Ck4、Ck5、Ck6、Ck7、Ck8为灯丝旁路电容，容量均为6800pF；C20为隔直耦合电容，容量为2200pF；C6为帘栅薄膜电容，容量为18000pF，实测为12690pF；C10为穿芯水冷电容，既是前级槽路电容，也是中和电路的组成部分，其容量图纸给定为2000pF，实测为2080pF；C16为真空可调中和电容，型号为CTV4-18-0060，容量范围为14.2-63pF，峰值试验电压60kVDC；Cin为末级电子管TH-558栅极输入电容。
420C型号的5000千瓦发射器是利用短波频率，其中可调节C16电容可调节量约为8-17pF，因为耦合C20比调节电容C16的电容量大很多，C20在2000pF以上所以在电路中中和电容的效果特写小，可以被忽略，因此可看做C20短路。
因为在调节电容C16在最小值时，发射器仍然处于过中和的状态，所以会引发发射机过载荷，设备的可靠性变差。因此采用两值C16串联使用，满足发射机的17兆赫兹的中和要求，这样设备可以正常工作，运行良好，正常工作。串联中C16为9皮法，但是最小容量为14.2皮法，还是不能满足发射高频率中和调整的标准。
3 大功率短波发射机中和电容的技术改进方式
3.1 针对可调电容实施选型处理
通过对可调电容容量值进行精准性计算，可以发现在对100kW短波发射机进行可调真空电容的选型过程中，以DF100A型为标准，并确保其中和电容为C34，并将中和电容的实际容量范围控制在合理范围内，以保证大功率短波发射机的有效应用。而500kW420C型短波发射机的中和电容值与DF100A型100kW短波发射机相比存在一定差异性，其容量值范围主要集中在8.1PF-17.5PF范围内。
短波发射器的瓦数通常为550kW，选用这种短波发射器其应该注意电容的变化，否则会导致机械的短路，因此，应尽量选择固定电容量值稳定在8.1PF-17.5PF的420C型的中和电容。再通过计算机对其进行相应的计算，然后可得出相应的结论，上述的两种电容起实际型号是不同的，但是其容量值均可稳定在一定的范围之内。这在一定程度上提供给了生产厂家以一定的借鉴，因此在生产厂家其实际生产相关电容机的时候，就可以选用100kW和500kW的短波发射机，在这种发射机的要求下，进行其的电容替代品的制作，而在这种要求下所制成的电容替代品的型号搞好可以使其中和电容的容定量稳定在4-16PF，处于这一容定量的电容替代品的抗压性比较高，因此其相对于正常的电容替代品来说就可以承受更高的电压。
3.2 100kW发射机的安装及使用效果
100kW短波发射机安装此可调中和电容时，可同时将该机型易损部件C33由板形穿芯电容更换为筒形高频瓷材料的穿芯电容，可调中和电容C34其一端用铜带与C33相连，另一端用隔直耦合电容C35的裤腰带压住连接铜带，该电容已于2009年10月26日在一部100kW短波机使用，调整方便，效果良好；改用筒形高频瓷材料穿芯电容后，解决了C33易损坏的故障。100kW短波发射机中和调整合适时，微调前级，末级表值不变，调谐末级，前级阴流变化小于0.02A。
结束语
短波发射机的维护，中和调整好与否，直接影响发射机的稳定运行。改进后的可调真空电容可做为100kW及500kW短波发射机的通用件，便于中和调整，消除了故障隐患，设备运行更加稳定。
参考文献
[1]田进.短波波段高功率固态发射机的设计分析[J].电子技术与软件工程，2015（14）.
篇6
关键词：复合材料 氢氧化镍 活性炭
1、前言
随着人口增长和经济发展，能源枯竭成为迫切的问题。镍/活性炭成为极具前景的电极材料。活性炭的高比表面积可进行电极/溶液界面双电层储存电荷储能[1]，同时阻止Ni（OH）2颗粒的团聚[2]，本文采用沉淀法制备Ni（OH）2/AC复合材料。
2、实验
2.1 试剂
吐温-80（成都市科龙化工试剂厂）、草酸钠（成都市科龙化工试剂厂）、六水合硝酸镍（成都市科龙化工试剂厂）、氢氧化钠（川东化工）。
2.2 Ni（OH）2/AC材料的制备
将活性炭于盐酸中浸泡48h。去离子水煮沸10min，抽滤洗涤，真空110℃干燥12h，密封备用。硝酸镍和草酸钠各0.1mol分别溶于100ml去离子水，搅拌混合，70℃水浴30min。加入吐温-80表面活性剂搅拌30min，加入2g活性炭，加NaOH维持pH值，60℃搅拌1h。抽滤，乙醇、去离子洗。110℃真空干燥，得Ni（OH）2/AC材料。
2.3 样品测试
日本津岛XRD-6000对样品进行X射线衍射检测，BET测试用V-Sorb 2008P比表面积孔径分析仪。
2.4 样品电化学测试
将聚四氟乙烯、石墨、电极原料按1：1：8的质量比混合研磨，均匀涂覆在泡沫镍上，压片，120℃真空干燥10h，蜡封。
用天津市兰力科化学电子高技术有限公司的LK2006A型电化学工作站进行循环伏安测试，采用三电极体系，对电极为铂电极，参比电极用甘汞电极，电解液为6mol/L KOH溶液。
3、结果与讨论
3.1 粒度分析
对沉淀法制备氢氧化镍过程中影响颗粒大小的因素进行正交实验探究。用激光粒度分析仪对Ni（OH）2比表面积分析，结果如表1所示。
可知表面活性剂浓度、反应液PH值、转化温度对Ni（OH）2比表面积的影响依次减小。
3.2 X射线衍射图谱（XRD）
Ni（OH）2/AC的XRD图谱在2θ为18.8°、33.02°、38.20°分别对应β-Ni（OH）2的（001）、（100）和（101）特征衍射峰。在2θ角25.6°（002）和42.6°（101）为活性炭典型的乱层碳衍射峰。因此，所制备的材料为Ni（OH）2/AC复合材料。
3.3 比表面积分析（BET）
负载前后活性炭的比表面积降低很多，可能是Ni（OH）2负载量过大，降低了活性炭比表面积。由于Ni（OH）2粒径小，表面能较高，更容易发生团聚。
3.4 循环伏安测试
由表3可知，尽管Ni（OH）2/AC复合材料的比电容高于纯活性碳电极，但活性炭的孔被Ni（OH）2堵塞，导致电容的损失。
从图2和表4知，随着扫描速度的增加，电容和比电容都有所增加。
4、结论
（1）表面活性剂浓度、反应液PH值、转化温度对氢氧化镍比表面积的影响依次减小。
（2） Ni（OH）2/AC复合电极片的电容和比电容比纯活性炭电极片的电容和比电容要高；随着扫描速度的增加，电容和比电容相应都有所增加。
参考文献：
篇7
关键词：多断口真空断路器；静动态电压分布；模块化
中图分类号：TM761 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）03-0059-02
在我国当前电力系统的运行过程当中，针对110kV电压等级以上的电力系统运行而言，多以SF6型断路器为主。基于电力系统环保要求的进一步严格与具体，未来期间SF6型断路器的应用将受到很大程度上的限制。积极展开对可替代SF6型断路器的环保型高压断路器研究工作备受各方关注与重视，本文即围绕该问题展开分析与探讨。
1 模块化三断口真空断路器模型
在构建具有串并联结构模块化多断口真空断路器单元有限元分析模型的过程当中，需要考虑的计算对象包括环氧绝缘筒部件、瓷套部件、屏蔽罩部件、外绝缘伞群部件、以及动静触头部件等多个方面。对于具有串并联结构模块化多断口真空断路器而言，触头涉及到动式触头、以及静式触头这两种类型，所对应的材料主要为铜铬合金，而具有串并联结构模块化多断口真空断路器屏蔽罩所对应的材料则主要为钢铁。在该模块化三断口真空断路器单元有限元分析模型当中，介电常数的取值均为1.0。
同时，在基于对串联结构样机单臂试验以及三相样机基本情况分析的基础之上，该计算模型包括以下几种工况：A模型，指不带底部支架条件下所对应的串联结构样机单臂模型；B模型，指带底部支架条件下所对应的串联结构样机单臂模型；C模型，指带底部支架条件下所对应的串联结构样机双臂模型；D模型，指带底部支架条件下所对应的三项样机模型。
2 电位分布计算
建立在该分析模型的基础之上，通过仿真计算的方式分析可知：对于带有底部支架的串联样机单臂模型而言，与之相对应的断路器电位分布计算示意图如下图所示（见图1）。
图1 断路器电位分布计算示意
结合图1中的数据信息不难发现：对于按照前文所述方式所布置的模块化三断口真空的管路器而言，在按照“U”字型形态布置的情况下，上侧触头/下侧触头，触头/屏蔽罩间隔区间内的电压水平呈现出了较为显著的变化趋势。且图1中还显示，断口变化最为显著的区域表现为：上侧触头/下侧触头。该研究结果提示：上侧触头/下侧触头对应区域范围内具有较大的场强特性。根据图1中所反映的电位分布特征，可得到如下表（见表1）所示的断口分压比数据示意表。
结合表1中所提示的数据信息可知：三断口真空断路器所对应的断口表现出了严重比例失调的电压分布特征。其中，高压端断口所对应的分压水平达到了67.18%比例（占总分压比比例）以上，该数据主要提示：杂散电容会对本区范围内的静态分压产生极为严重的影响。不但如此，此区段内所生成的杂散电容也有可能对瞬态恢复电压的分布情况产生关键性的影响。从这一角度上来说，为了能够最大限度的保障电压分布的合理与可靠，就需要通过引入均压处理措施的方式，改善断口对应电压分布水平。同时，根据表1中对四类模型断口分压比数据的分析：串并联结构模块化多断口真空断路器断口区段对应电位分布相互之间的影响水平并不显著。与此同时，相对于整体模型而言，不带底部支架的串联样机单臂模型差异较小，所计算数据精确可靠。综合上述分析可知：在有关具有串并联结构模块化多断口真空断路器所对应电位分布计算的实施过程当中，不需要安装支架，可保障计算数据的可靠。
3 真空灭弧室内电场分布计算
在本文所假定的具有串并联结构模块化多断口真空断路器计算模型当中，所对应的外边界尺寸量级标准为10.0m，而屏蔽罩厚度对应的尺寸量级标准为mm。由此可知，整个具有串并联结构模块化多断口真空断路器计算模型结构实体尺寸存在比较大的差异性。为避免因真空灭弧室内结构过于复杂因素影响而对电场分布计算结果产生不良的影响，就需要通过引入基于子模型计算方法的方式，确保所获取电场分布数据的可靠。通过仿真计算的方式分析可知：对于带有底部支架的串联样机单臂模型而言，与之相对应的真空灭弧室内电场分布计算示意图如下图所示（见图2）。
图2 真空灭弧室内电场分布计算示意图
结合图1中的数据信息不难发现：在以1.0V为单位的运行电压条件作用之下，高压段断口、中间段断口、以及低压段断口触头表面所对应的场强计算max数值分别取值为73.71，23.85，13.98（单位：V/m）。在此基础之上，对于屏蔽罩而言，与上述运行工况相对应的场强计算max数值分别取值为69.81，22.56，13.24（单位：V/m）。结合以上数据可知：对于所假定的具有串并联结构模块化多断口真空断路器而言，单元所对应场强max数值均出现在触头表面的圆弧位置，其次为屏蔽罩梁端圆弧与直线呈相切关系的区域内。这一研究结果提示：在有关具有串并联结构模块化多断口真空断路器所对应的电场分布计算过程当中，灭弧室设计期间，需要特别注意触头表面圆弧区域以及屏蔽罩圆弧区域的安全处理工作。
4 结语
本文针对具有串并联结构模块化多断口真空断路器静动态电压分布特性展开了详细分析与探讨，通过对电位分布的计算以及对真空灭弧室内电场分布的计算分析得出如下结论：第一，杂散电容会对本区范围内的静态分压以及瞬态恢复电压的分布情况产生关键性的影响，有关此工况下静态、动态分压的差异需要相关人员展开进一步的分析与探讨；第二，灭弧室设计期间，需要特别注意触头表面圆弧区域以及屏蔽罩圆弧区域的安全处理工作；第三，在有关具有串并联结构模块化多断口真空断路器所对应电位分布计算的实施过程当中，不需要安装支架，可保障计算数据的可靠，有关上述问题的分析与研究希望能够作用于实践，为后续有关环保型高压真空断路器相关问题的研究提供一定程度上的指导与
参考。
参考文献
[1] 张华赢，杨兰均，李良书，等.投切电容器组专用真空断路器性能研究[J].电力电容器与无功补偿，2011，（3）.
[2] 吴高波，阮江军，黄道春，等.126kV模块化三断口真空断路器静、动态均压设计[J].中国电机工程学报，2013，（19）.
篇8
关键词：微机控制；消弧线圈；自动跟踪补偿
对于不同电压等级的电力系统，其中性点的接地方式是不同的，我国6～66KV配电系统中主要采用小电流接地运行方式。在小电流接地系统中如果发生单相接地故障时，其非接地相的相电压将升高至线电压。如果是不稳定的电弧接地故障，其过电压值可达三倍以上。
由于我公司6KV井下供电线路的不断延伸，使得供电系统的接地电容电流不断增大，日常我公司6KV供电系统Ⅰ、Ⅱ段母线并列运行，Ⅲ、Ⅳ段母线并列运行，其中6KVⅠ、Ⅱ段线路接地电容电流已达85A，6KVⅢ、Ⅳ段线路接地电容电流也已达83A。为了减小接地电容电流，有效防止系统弧光接地，提高供电质量，按照国家对过电压保护设计规范新规程规定，电网电容电流超过10A时，均应安装消弧线圈装置。
消弧线圈装置自应用于电力系统以来，随着微电子技术的飞速发展及广泛应用，也有了较大的发展。目前国内生产的消弧线圈装置主要有以下几种：调隙式消弧线圈装置、调匝式消弧线圈装置、调励磁式消弧线圈装置等。以上几种装置均能实现自动跟踪调谐，但还有其不足之处。如调节速度慢、故障率高、容易引入谐振源、二次系统电源结构复杂等不足之处。同时由于上述各装置均采用单片机控制系统，其运行可靠性不高，且信息记忆和管理功能差。
电力系统出现单相接地故障后，如何准确地选出接地线路一直是个难题，尤其是中性点经消弧线圈接地的系统更为困难。因此，高压电网接地故障后，如何快速准确地选出接地线路也是上述各装置无法解决的难题。
我公司使用的ACHC系列调容式消弧线圈装置采用先进的PC104工控机系统，总线式结构，彩色液晶屏汉字显示，具有运行稳定可靠、显示直观，抗干扰能力强等特点，同时系统具有完善的参数设置及信息查询功能。该系统克服了以前各消弧线圈装置调节范围小的缺陷，能够进行全面调节。该装置采用调节残流法和有功功率法等先进算法，对高压接地线路进行选线，选线准确、迅速。
1 工作原理
消弧线圈是一个装设于配电网中性点的可调电感线圈，当电网发生单相接地故障时，消弧线圈的作用是提供一个电感电流，补偿单相接地的电容电流，使电容电流减小到规定值以下；同时，也使得故障相接地电弧两端的恢复电压速度降低，达到自动熄灭电弧的目的。本成套装置为调容式消弧线圈装置，首先根据系统运行方式及发展情况，确定消弧线圈在过补偿条件下的额定容量，即可确定在接地故障时可提供的电感电流。增设消弧线圈二次电容负荷绕组，同时在该消弧线圈的二次绕组上并联若干组（一般为四至五组）低压电容器，通过控制器控制真空开关或反并联晶闸管的通断组合来控制二次电容器投入的数量，来调节消弧线圈二次容抗的大小，从而改变消弧线圈一次侧电感电流的大小，即调节补偿电流的大小。
2 装置总体构成
该装置由接地变压器、调容式消弧线圈、电容调节柜、微机控制器、阻尼电阻箱等构成，总体构成图如（图二）：
2.1 接地变压器
消弧线圈系统在接入时必须有电源中性点，在其中性点上接入消弧线圈。接地变压器的作用是在电力系统为型接线或Y型接线中性点未引出时，用接地变压器构造成系统中性点。
接地变压器采用Z型接线的变压器，即ZN，yn11连接的变压器。由于变压器高压侧采用Z型接线，每相绕组由两段组成，并分别位于不同相的两铁心柱上，两段线圈反极性连接，两相绕组产生的零序磁通相互抵消，故零序阻抗很低，同时空载损耗也非常小，变压器容量可以100%被利用。用普通变压器带消弧线圈时，消弧线圈容量不超过变压器容量的20%，而Z型变压器则可带90%～100%容量的消弧线圈，可以节省投资。
接地变压器除可以带消弧线圈外，也可带二次负载，代替站用变。在带二次负载时，接地变压器的一次容量应为消弧线圈与二次负载容量之和；接地变压器不带二次负荷时，接地变压器容量等于消弧线圈容量。
2.2 调容式消弧线圈
调容式消弧线圈与普通消弧线圈的区别，主要是在增设消弧线圈的二次电容负荷绕组，其结构如下图所示。N1为主绕组，N2为二次绕
（上接121页）组，在二次侧并联若干组用真空开关或晶闸管通断的电容器，用来调节二次侧电容的容抗值。根据阻抗折算原理，调节二次侧容抗值，即可以达到改变一次侧电感电流的要求。电容值的大小及组数有多种不同排列组合，以满足调节范围和精度的要求。（图三）
2.3 电容控制柜
电容控制柜由电容器、真空开关（或晶闸管）等构成。控制器根据对电网对地电容电流的采样，自动跟踪调节二次侧电容器的容量，从而自动补偿系统的单相接地电流。
电容控制柜内装有若干只电容器，容量配置比例为：C1：C2：C3：C4：C5：……=1：2：4：8：16：……。根据二进制组合原理，4只电容有16种组合，即实现16种调节；5只电容有32种组合，即实现32种调节。调节开关采用真空开关（或大功率双向晶闸管），调节速度快。电容器选用自愈式电容器，额定电压为1000V。
2.4 阻尼电阻箱
在自动跟踪消弧线圈中，调节精度较高，残流较小，接近谐振点运行，为防止产生串联谐振过电压，在消弧线圈接地回路中串接了阻尼电阻。从而确保系统正常运行时，中性点位移电压不超过15%相电压。
阻尼电阻选用抗高温且性能优良的不锈钢电阻，当系统发生单相接地故障时，系统将该阻尼电阻短接，以免烧毁阻尼电阻；当系统恢复正常时，断开阻尼电阻短接触点，使阻尼电阻正常串接消弧线圈回路中，否则系统有可能因失去阻尼电阻而出现谐振过电压。
2.5 接地选线单元
接地选线单元集成于控制器内，选线线路最大为42路。设有三种选线方法，即 “有功功率法”、“调节残流法”及“有功功率法+调节残流法”。
①有功率法：当系统发生单相接地故障时，接地线路的零序功率中包含有消弧线圈、接地变压器铜损、铁损及系统对地绝缘电阻所产生的有功功率；非接地线路零序功率中只包含自身产生的有功功率，两者相差很大，可判别有功功率较大的为接地线路。
②调节残流法：当系统发生单相接地故障时，首先采集各线路的零序电流，并记录下来；然后控制消弧线圈改变一档，再把各线路的零序电流采集一遍，也记录下来，同时求出各消弧线圈在调档前后零序电流的变化量。因为非接地线路的零序电流在调档前后无明显变化，而接地线路的零序电流变化量为调档前后电感电流的调节值，所以零序电流变化量最大者即判为接地线路。
③有功功率法+调节残流法：
该选线采用有功功率及残流变化量为综合判据，对接地线路进行判断选线。由于该方法集成了两种方法的优点，所以选线更为准确。
3 该系统日常维护的几个要点
篇9
电容放电是因为两金属电极间的介质没有完全绝缘。理论的绝缘是在真空情况下进行的，不会放电，但在实际情况下，任何物体都有一定的导电能力，比如说空气，干燥的空气，导电能力较差，绝缘能力强，但现实生活中，空气中很难做到干燥，所以很容易出现放电现象。
电容：即电容器容纳电荷的本领。
电容器：是由两块金属电极之间夹一层绝缘电介质构成。当在两金属电极间加上电压时，电极上就会存储电荷，所以电容器是储能元件。
（来源：文章屋网 ）
篇10
【关键词】内部过电压；危害；分析
一、操作过电压
在中压配电网中，操作过电压主要包括：开关开断电容器组产生的操作过电压，开关关合和开断旋转电机、变压器、电抗器等感性负载产生的操作过电压。下面详细叙述这两种过电压的产生与采取的限制措施。
1．开关开断电容器组产生的操作过电压。开关在开断电容器组这种容性负载时，总有―相率先过零熄弧(假设为A相)，此时会有一个接近幅值的相电压残留在电容器端。由于B、C相的存在，中性点出现位移，10ms后开关A相触头的恢复电压可达2．5Uphmax(最高运行相电压幅值)，而此时可能出现B相、C相不能开断的情况。如果C相不能开断，恢复电压最大可达4．1Uphmax，若此时开关触头发生重燃相当于一次合闸，使电容器组重新获得能量。电压波产生振荡，在电容器端部、极间和中性点上都会出现较高的过电压，过电压幅值会随着重燃次数增加而递增。这种过电压具有明显的随机性，与诸多因素有关，符合正态分布规律。但是，只要开关不发生重燃，这种过电压将不会超过关合时的过电压。
2．真空开关在关合和开断感性负载产生的操作过电压。感性负载包括高压电动机、发电机、变压器、电抗器等，真空开关在关合和开断感性负载时，会产生操作过电压。(1)真空开关“开断”感性负载时产生的操作过电压。真空开关具有较强的熄弧能力，不需要等待电流过零熄弧，而是在电流过零之前几安培或者l0―20A就可以将电流突然截断，强制熄弧。而这一截流现象，却引发了截流过电压的产生，甚至继而引发多次重燃过电压和三相同时开断过电压；(2)真空开关在“关合”感性负载时产生的操作过电压。真空开关在“关合”时出会出现类似“开断”过程的过电压，主要原因是开关在关合过程中有“弹跳”现象，触头接通后又分开，多次的“弹跳”相当于经历了多次的开断。有统计表明，关合过电压出现的次数要大于开断低电压出现的次数。
二、单相接地过电压
在中性点不接地的l0kv中压配电网中，当发生单相接地时，会使中性点产生位移，使全相上出现较高的工频过电压，其幅值与中性点接地方式有关，最大幅值可达到倍。单相接地引起的工频电压升高，虽然幅值不算太高，但它容易诱发其他操作过电压，会使操作过电压的幅值提高。
在中性点不接地中压系统中，发生单相接地时流过故障点的电流为电容电流。因为电容电流的相角超前电源电压90°，当电容电流过零时，故障点的电弧熄灭，而此时故障点的电压正好为最大值，如果接地电容电流较大，有可能使故障点刚刚自熄的电弧又重新点燃，线路上的电荷重新分配，对地电压再次发生骤变。经验表明，当中压网络的电容电流超过10A，接地电弧不易自行熄灭，常形成过零熄狐，接着又重燃，即出现交替再熄再燃的间歇性电弧。因而导致电磁能的强烈震荡，故障相、非故障相和中性点都产生过电压。这种过电压一般不超过3．0Uph(最高运行相电压)，一般低于设备绝缘的耐受水平。但它持续时间长、能量大，极易发展成为相间故障，有时造成断路器的异相开断，有时对绝缘较弱的旋转电机构成威胁，有时会使无串联间隙的金属氧化物避雷器损坏。
三、谐振过电压
电网中的电感、电容元件，在一定电源的作用下，并受到操作或故障的激发，使得某一自由振荡频率与外加强迫频率相等，形成周期性或准周期性的剧烈振荡，出现谐振现象，电压幅值急剧上升，即产生谐振过电压。
(1)线性谐振是指参与谐振的各电参量均为线性，电感参数为常数，不随电压或电流的变化而变化。电感元件为不带铁芯或带有气隙的铁芯，并与电容元件组成串联谐振回路。谐振一般发生在电网自振频率与电源频率相等或相近时。对于中压配电网，这种线性谐振较多发生在消弧线圈补偿网络或表现为某些传递过电压的谐振等。消弧线圈网络在全补偿运行状态(脱谐度v=0)，当发生单相接地网络中出现零序电压时，便发生消弧线圈与导线对地电容的串联线性谐振，这种谐振将会使中性点位移达0．5Uph。
(2)非线性谐振一般指由带铁芯的电感元件(如空载变压器、电压互感器)和系统的电容元件组成谐振回路，因铁芯电感元件的饱和现象，电感参数不再为常数，而是随着电流或磁通的变化而变化。在一定的情况下可自激产生，但大多数需要外部激发条件，它可突然产生或消失，当激发消除后常能自保持。激发条件主要有；电圈断线、断路器非全相动作，熔断据一相或两相熔断等原因造成非全相运行，更多的是在中性点不接地系统中。电压互感器突然合闸使一相或两相绕组出现涌流，线路单相弧光接地出现暂态涌流等原因，使电磁式电压互感器三相电感程度不同地产生严重饱和，形成三相或单相共振回路，激发各次谐波谐振过电压。
谐振过电压时间长、能量大，可使电网中性点位移，绝缘闪络，电压互感器熔断器熔断，电压互感器过热爆炸或避雷器、阻容吸收器损坏。当高压系统中发生不对称接地故障或断路器不同期操作时，可能出现明显的零序工频电压分量，通过静电和电磁耦合在变压器低压侧产生工频电压传递现象，从而危急低压侧电气绝缘的安全，若与接在电源中性点的消弧线圈或电压互感器等铁磁元件组成谐振回路，还可能产生线性谐振或铁磁谐振传递过电压。过电压的大小见式(1)
U2=U0(C12/C12+3C0) (1)
式中 U0――高压侧出的零序电压，kV；
C12――高低压绕组间电容，µF;
C0――低压侧相对地电容，µF。
四、限制内部过电压的措施
1．操作过电压的限制措施。为限制合闸引起的操作过电压，通常开关中增加一个并联电阻和一对辅助触头，使合闸过程分为两个阶段。这样，使每一个的幅值；又由于电阻的阻尼作用，加速了振荡过程的衰减，使过电压幅值受到有效的限制。除采用开关的并联电阻作为限制操作过电压的重要措施外，避雷器也是很重要的保护设备。避雷器限制操作过电压是以其操作波放电电压和操作冲击残压表示其保护水平，这些数值的选取决定于系统的情况和避雷器元件的性能，设备的操作冲击绝缘水平是由避雷器的操作冲击残压决定的，但是由于采用了带并联电阻的开关，只是在并联电阻失灵或其他意外情况出现较高幅值的操作过电压时，避雷器才动作，即改善了避雷器的工作条件，又将过电压限制在允许的范围内，系统得到可靠的保护。
2．避免间歇性弧光接地过电压的措施。间歇性弧光接地过电压波及面广、能量大、持续时间长且危害性很大，目前尚没有专门的设备能够有效制约该种过电压。对保护设备而言，例如避雷器，要么避开它，在这种过电压出现时避雷器不动作(加串联间隙)；要么允许在这种过电压出现时使避雷器击穿损坏。
3．避免谐振过电压的措施。(1)采用消弧线圈接地方式，跟踪过程中要偏离谐振点，保证脱谐度V≠0；(2)变压器的高压侧不采用熔断器，选用同期性能较好的开关，避免产生零序过电压，防止变压器传递过电压和铁磁谐振过电压；(3)选用励磁特性较好、饱和点高的电磁式电压互感器；(4)在电压互感器开口三角形绕组上装设灯泡(6―10kv电网接200瓦灯泡)或者专用消谐器；(5)在电压互感器一次绕组的中性点上装设专用消谐器；(6)在电网中装设四极式自控式阻容吸收器，当其动作时，在零序回路中突然接入电阻和电容，对破坏谐振条件，阻尼谐振有一定的作用。
