高电压专业技术论文
高电压专业技术论文 高电压专业技术论文篇一 频率振荡技术替补高电压试验的探索设计 【摘要】电压频率是完全不同的两个概念，但在电器设备检测试验中 能够互换应用吗尤其在强电试验受阻时，能够用弱电技术替补吗它们之间的理论 关系是什么怎样才能跨越本文将以高压验电器为例，进行相关讨论分析，并经数 学推导，找到转换依据，再以此为指导，开展高压信号发生器的设计研制工作。【关键词】高压试验;比例关系;频率振荡;电路设计 1.试验受阻 根据电力安全规程，所有输电线路和电气设备停电检修前，必须进行 验电测试，而实施检测的高压验电器，使用前又必须先在同级带电体上作预试， 确认正常后，方可转到停电体上作检测，以判断是否还有危险电量存在。
但是，当前端线路检修或突然故障，使后续电路无高电压做试验，给 验电器的预试工作造成阻碍，甚至无法进行，那么应该怎么处理呢 针对上述问题，我们从电压、频率两个电气参数的相互关系入手，进 行分析推导，找到了强弱电转换的理论依据，从而利用电子振荡技术开展了10 ～500KV高压验电器试验仪的设计研制，用以替补高压失电的检测试验工作。
2.压频转换原理探索 2.1 高压验电器工作原理 高压验电器使用中，是由电气工人手持验电器绝缘手柄，使前端金属 头接触带电体，看能否发出声光信号进行判断。能发声光，证明高压验电器正常， 方可转到停电体上做试验，否则，说明高压验电器存在问题，不可再用。由于金 属头是单极接触带电体，故该试验借用了人体—大地—电场感应成回路的测试原 理。
再者，能否发出声光信号又有量值问题。高压验电器内部设有降压电 阻等参数，与人体对地电容形成阻抗。在触发电流间有如下关系：=/Ζ 注：：高压验电器触发电流;：系统电压;Ζ：验电器综合阻抗 由于系统电压为50Hz频率，同等级电压下电阻配置已固定，人体对 地电容Cr也基本不变，所以，此时触发电流主要取决于被试体电压值的大小。按 照规程规定，当残余电压达到被试电压的15-40%时，高压验电器应发出声光信 号，表示该停电体带有不安全电量，不能立即进行检修工作;若未发出声光信号， 方表明安全，才能开展相关工作。
2.2 频率电压转换推论 高压验电器预试工作是在高电压上完成的，但是，在高压失电及所有 不能做预试工作的状态下，又该怎样测量验电器的好坏呢 对上述问题，我们将对验电器内部结构和工作原理做进一步分析。先 把前面启动电流计算式展开，其中因降压电阻选定，又是线性元件，对电路影响 不大，故不多议。但对阻抗Z中的人体电容Cr的容抗却有必要着重分析和讨论。
它们之间有如下关系：
XCr=1/jωCr =/Ζ=/XCr=jωCr=2jлfCr 注：XCr：对地电容容抗;Cr：对地电容;J：正弦波直角坐标的虚数单 位;ω：角频率;f：频率参数 从式中可以看到，2jл是常数，而在同一电场中，包括人体在内的对 地电容Cr也将基本保持不变，由此，阻抗电流的大小便主要取决于电压值和频率 值f间的反比关系，即当频率升高时，电压可以降低，不断调整改变，则可将数 十到几百千伏的高压电降到安全电压以内。这样，我们便把条件局限的系统高压 试验，变为了方便灵活的频率调节试验。由此找到了用电子技术代替高电压做试 验的理论依据。
2.3 报警值的确定 根据上面推论，我们可以按下式进一步求出各等级电压报警值Unb：Unb=Un*(15～40%) 式中：Un：10、35、110、220、500(kV) 现以35kV为例：
U35=35×(15%～40%)=5.25～14(kV) 据前面启动电流的计算式，推导出对应频率报警值为：
35=jωCr=2jлfCr35 在基波范围有：=2jлCr*50*U35 =2jлCr*[50*(5.25～14)] =2jлCr*[262.5～700](A) 在方括弧内，电压有多少，便与基波全数相乘，由此得到一个参考数 据，因现场中已高压失电，只有电场感应电压，测试为1V左右，所以，启动电 流的数据在公式中2jлCr基本不变，则需要占同等地位的频率f值来填充，我们把 它提出来，便是：
f35=[50*(5.25～14)]=262.5～700(kKHz) 但实际制作中，因高压验电器试验仪内部振荡、功放等需工作电压， 外部试验还需触发电压等，为此，我们将其设计为10V。在前面高压失电已全额 相乘的数据中，此处则应反运算而除以该部分电压值(亦乘以1/10)，所以有：
f35=[50*(5.25～14)]*1/10=26.25～70(kKHz) 再将U35扩展为各次电压Unb，则启动电流计算式被整理为：
nb=2jлCr*[50*Unb*1/10] 同样，将上式方括弧中的电压报警值Unb相关的数据乘积转变为对应 的频率fnb报警数据，写出表达式为：
fnb=Unb*50*1/10(kKHz) 后面，再按安全规程将10-500kV代入式中，计算出对应电压、频率的报警值。
3.电路设计 根据理论推导和相关数据，我们实施了电路设计，将分别介绍于后。
3.1 基本振荡器 以IC1六非门逻辑电路为中心，结合C1、R2、W1构成基本振荡器， 改变阻容参数实现频率粗调，W1为多圈电位器，可以对频率进行线性细调，从 几千到兆赫兹范围的变化，能满足10～500k各电压等级的频带触发要求。
3.2 带通滤波器 振荡器的输出信号经R3后，进入带通滤波器， 带通滤波器由IC2集成运放MC1471及其C3、C4、R4-8组成，根据各电压等级15 ～40%的电压报警范围，所对应的频率形成一个频带，经阻容参数的设置，在这 个带内的频率才能通过，高于、低于的频率都将被过滤掉。
仍以35kV为例，它的报警频带是26～ 70kHz，当R、C参数设定后， 高于70kHz将被C2滤掉，低于26KHz则被C3阻拦，故只有26～70KHz的频率才能 通过，由此对应的选频特性如图3所示。集成运放IC2形成有源控制，将使滤波效 果更好、品质因数更高，稳定性更强。
3.3 功率放大器 由带通滤波器IC2第6脚输出的频率信号，经电位器W2做幅度选调后， 又传送给IC3功率放大器CD4011，它也具备有源控制功能，，频率范围宽，稳定 性强，功率提升量大，更能适应本高压信号发生器宽频变化范围下带负载能力的 要求。
3.4 脉冲变压器 经功率放大后的信号，再传送给脉冲变压器B1，将频率信号再做比 例放大，形成高频高压输出。
脉冲变压器的特点是铁芯采用适应高频变化的锰镍材料(非低频矽钢 片)制成，同时，也具备变压器的基本特性：
U2=K1*U1式中：K1——B1的变比;U1——B1原边电压;U2——B1副边电压 由上式可见，通过改变原、副边线圈匝数，即可灵活、有效地调整副 边输出电压U2，达到各高压验电器能够触发的幅度要求。
3.5 输出触发器 在图1中，脉冲变压器副边上侧接金属杆内端，金属杆另一端(如箭头) 伸出机壳外，做试验等待;变压器下端经人体电容Cr接地，再经电磁感应形成回 路。当需要进行高压验电器检测时，按下开关K1，便送出原高电压经频率转换 后的触发信号，对高压验电器进行相似试验。
4.结语 本文从分析、计算入手，论述了采用频率调整以替补高电压做验电器 试验的可行性，寻找到了从弱电到强电大跨越的理论依据，并实施了高压验电器 试验仪的设计等。故，从理论到实践，都具有先进性和完善性。现在，我们已经 制作出了10～500KV系列产品，投入现场使用，反映良好。
高电压专业技术论文篇二 电气设备高电压试验保护装置的相关探讨 【摘 要】 随着经济技术的发展，人们的生活也在发生着翻天覆地的 变化，越来越多的先进的家用电器进入了我们的生活，电力设施作为电力的输送 保障，对于其安全性和完整性的保障已经成为了现代电力部门重要的工作任务之 一。电力设施的保护现状并不容乐观。因此，对这方面问题的严抓是为了更好的 保护人民和国家财产安全，也是保障电力正常供应的前提。
【关键词】 电力设施 光纤纵差保护 保护规范化 管理 1 光纤纵差保护装置简介 输电线路分流分相纵差保护装置能对保护区内的故障进行快速、可靠 的切除，是非常理想的一种全新理念饿线路主保护随着我国光纤通讯技术发展的 突飞猛进，光纤通信早已被广泛的应用到电力通信的系统中，以光纤为传输媒体 的电流纵差保护装置也得到了广泛的关注和应用。在对光纤数字接口电路进行设计时，通过对运用老式芯片设计方案和采用广范围可编辑逻辑技术的对比，得出 结论为若采用老式方法，为了能达到要求，我们不得不使用许多相关的芯片堆砌 电路，这对通信的可靠性造成很大的负面影响，但是如果能将大规模可编辑技术 灵活的运用其中，能很好的设计出完善的负荷要求的专用电路，这将有利于改善 通信的性能。
2 对大规模可编程逻辑芯片选用的价值 (1)通信板相对结构简单，有利于后期的硬件设计。(2)有助于实现各 个功能模块之间的无缝连接。(3)时间顺序控制优化。在芯片内部只需要进行统 一的时序控制，不存在对不同的芯片进行各自的时序控制的疑虑。(4)添加纠错 逻辑，降低误码率，提高传输质量。比如在同步通信控制模块中可添加明码纠错 的功能，对非连续的错误代码进行纠错。(5)后期维护简便，产品化能力强。传 统的设计方法在现行的工作中对于由于某以芯片损坏造成的整个通信链路故障， 这类故障点的定位一般很困难，而新型大规模可编程芯片可以有效避免这一问题。
3 电力设施保护管理中的问题 3.1 供电工作本身情况的问题 电力传输有其独有的性质，由于现代社会对于电力需求的不断增加， 我国电力供应网络也在不断的增大，由于电力网络过于庞大，其辐射面积非常的 广泛，另外，由于电力的输送网络是一个紧密连接的整体，对其中的一部分进行 了破坏就会导致整个电力供应网络造成影响，那怕是一些小得电力设备被破坏也 会对供电公司和其他人群造成经济损失。
3.2 相关法律的不完善问题 在我国的《刑法》中，对于破坏公共设施的量刑是很严格的，究其原 因，也是为了震慑那些犯罪的人。看上去对于这类犯罪的处罚非常严格，可是仔 细一想就不难发现，相关条例中的“重大损失”该如何界定呢也就只能在造成损失 后通过对损失的评估来完成了，这也使得那些情节严重但是却没有造成重大损失 的犯罪人员躲过严厉惩处的机会，也就使得他们对于法律的权威性没有足够的认 识，使得法律起不到威慑的作用，也就造成了他们盗窃行为猖獗的原因。
4 电力设施保护规范化管理的措施4.1 完善相关法律 要想做好电力设施的保护工作，首先第一点就是要完善相关的法律法 规，对于量刑的标准必须要明确，不能一味关注犯罪行为的最终结果，还要想到 其犯罪后所能带来的结果。也就是当犯罪的影响还没有扩散开来时，在量刑时要 考虑到其所能带来的结果，对这种结果进行评估，从而更准确的对犯罪人员进行 量刑工作，打消他们的侥幸心理，让他们感觉到法律的威慑性和威严。
4.2 提高相关认识 对保护电力设施的重要性以及破坏电力设施的危害性进行宣传，设立 专门的一个日期，将相关的知识采用宣传或广而告之的方式传达给群众，使群众 们能够了解到电力设施对于人们生活的重要性，以及了解到破坏电力设施后的危 害都有哪些。将各类造成的损失以图片、数字以及文字的方式展现在人们眼前， 使得人们对于这面的知识有一个直观的了解，增加群众的认识，提高相关素质。
5 光差保护的立项背景 随着光纤通信技术的发展，光纤保护通道逐渐成为纵联保护通道的主 要方式，就光纤纵差保护的应用环境来说，随着国家电力工业的发展，通信技术 的日新月异，光缆及光纤设备费用的急剧下降，光纤通信网在电力系统的架设越 来越普通.目前，许多地方都把发展光纤通信主干网作为电力通信的发展方向和 重要任务，这都为继电保护所需的稳定，可靠的数字化信息传输通道创造了有利 条件。
随着煤炭形式的日趋紧张，贺西、双柳是汾西矿业集团高瓦斯矿井， 对供电的可靠性要求越来越高。我公司决定对贺西、双柳投入第三电源(RCS-9613 低压线路光纤差动保护测控装置)。RCS-9613装置为由微机实现的数字式110kV 以下电压等级的非直接接地系统或小电阻接地系统中的线路光纤电流差动保护、 电流保护以及测控装置。供电电源质量衡量电源质量的技术指标主要包括：电压 波动、频率波动、谐波、三相不平衡等。众所周知，供电电源质量会受到多种因 素的影响，如负荷的变化、大量非线性负载的使用、高次谐波的影响、功率因数 补偿电容的切换、雷电和人为故障，都会影响电源的品质，从而降低供电电源的 质量。
6 光纤保护的推广及应用RCS-9613低压线路光纤差动保护测控装置利用微机技术将变电站的 二次设备(包括控制、信号、测量、保护、自动装置、远动装置)经过功能的重新 组合和优化设计，构成了对变电站执行自动监视、测量、控制和协调的综合性自 动化系统。它是计算机、自动控制、电子通讯技术在变电站领域的综合应用，它 具有功能综合化、结构微机化、操作监视屏幕化、运行管理智能化等特点。
RCS-9613低压线路光纤差动保护测控装置成为电力系统自动化的发 展方向原因有两个方面：一是随着电力系统的发展，对变电站保护和监控的要求 发生了很大的变化，而现有的常规保护和监控系统渐渐不能满足要求;二是变电 站现有的常规保护和监控系统设计本身具有很多缺点和不足。随着计算机技术、 网络技术、电子技术的飞速发展，光纤差动保护必将会有更加光明的前景。