低压电工实操理论(6篇)

低压电工实操理论篇1

关键词：电器可靠性技术；可靠性实验；低压电器

中图分类号：TM52/L46文献标志码：A文章编号：1674-9324（2013）04-0141-02

《电器可靠性技术》是电气专业的核心课程，是实践性很强的课程，与工程实际联系密切，在学校的教学中占有很重要的地位。该课程一直采用课堂授课的方式进行教学，没有开设电器可靠性实验课程，是我校教学方面的不足之处。

一、《电器可靠性技术》课程分析

1.从教学内容及方法上分析。可靠性技术是一门新技术，在现代科学技术中占有十分重要的地位。电器产品种类繁多，广泛使用于国民经济的各个部门，所以，电器的可靠性研究受到普遍重视。本课程主要分成两大部分：第一部分阐述了可靠性基本知识、可靠性统计、可靠性抽样、可靠性试验、可靠性设计、可靠性制造和失效分析等可靠性基础理论与基础知识；第二部分结合典型保护类电器产品讨论了小型断路器、漏电保护器、低压断路器及热过载保护继电器的可靠性。该课程一直采用课堂授课的方式进行教学，教学方式以知识传播为主，即以教师、课堂和教材为中心，方法单一，因为没有实验课程，因此学生对课程内容的理解不够深入，使学生综合应用电器可靠性技术解决实际问题的能力较弱。

2.从学生的学习状况上分析。大学的人才培养模式是以理论为基础，兼顾实践教学，培养通用型人才。而加强实践动手能力是培养电气专业学生的一个重要任务。但仅通过《电器可靠性技术》的理论学习，不利于培养学生独立分析问题、解决实际问题的能力，更难以培养学生的创新意识、创新能力，不利于综合素质的提高，从而造成电气专业毕业生与企业需求存在着一定的差距，影响了大学生的就业。所以，如何削弱不利因素的影响，提高电气专业学生的实践能力和创新能力，增强就业能力，是一个非常重要的课题。

3.从企业需求上分析。低压电器产品的种类很多，他们广泛应用于国民经济的各个部门，起着很重要的作用。而低压电器中的保护类电器，是低压电器中最重要、并有代表性的产品，当用电设备发生故障时，保护类电器能起到及时切除故障源或发出切除信号的作用，进而达到保护用电设备及人身安全的目的。如果保护类电器的可靠性不高，将导致用电设备因过载、短路及漏电等故障不能及时可靠切除而损坏，从而造成重大的经济损失，甚至危及人身安全或发生火灾。但目前各种电器产品的质量不是很理想，常因电器产品发生故障而使各种系统不能正常工作，从而造成很大的经济损失。尤其在我国，低压电器产品普遍可靠性较低，在国际产品中的竞争能力较弱，急需提高低压电器产品的可靠性。低压电器企业急需电器可靠性方面的专业人才。如何让电气专业的毕业生尽快适应低压电器企业的需求是目前急需解决的关键问题。

二、实验课程的开设

1.实验课程的规划。根据低压电器企业对于人才的需求，调整《电器可靠性技术》教学模块，开设实验课，以增强学生的实践动手能力和创新能力，提高学生独立思考问题、分析问题、解决问题的能力，使学生掌握四种低压电器可靠性实验的方法。实验过程中要学会抽样方案的确定；典型电器产品的可靠性指标；典型电器产品可靠性试验设备的研制过程；典型电器产品的可靠性试验过程；提高典型电器可靠性的改进措施与建议。

2.实验课程的构建。研究内容主要包括四种低压电器可靠性实验：①小型断路器可靠性实验，小型断路器是不频繁操作类电器，属于保护类电器。小型断路器的主要故障模式分为三类：操作故障、误动故障和拒动故障。针对这三类故障规定两个可靠性指标。对拒动、误动故障，可采用保护成功率R的高低作为可靠性指标；对操作故障而言，可采用操作故障率λ的大小作为可靠性指标。利用小型断路器可靠性实验装置，依据小型断路器可靠性试验的试验条件进行可靠性实验，其可靠性实验包括操作可靠性试验和瞬动保护可靠性试验，最后，根据实验结果，对小型断路器的可靠性水平做出判断。②漏电保护器的可靠性实验，漏电保护器是广泛应用于低压供电线路，防止人身触电和漏电火灾的保护类电器。漏电保护器的技术性能主要有剩余电类保护性能以及操作性能。其故障形式主要有三种：当发生漏电故障时漏电保护器不能迅速可靠的动作（拒动）；没有发生漏电故障时漏电保护器发生误动作而将电路切断（误动）；操作故障。针对拒动、误动故障，采用保护成功率R的高低作为可靠性指标；对操作故障，采用操作故障率λ的大小作为可靠性指标。利用漏电断路器可靠性实验装置，依据产品的失效判据和可靠性实验方法，进行可靠性实验。在实验过程中统计相关失效数及失效试品的相关实验时间，最后对产品合格与否做出判断。③控制用电磁继电器可靠性实验，控制继电器是一种量大、面广的基础电器元件，广泛用于机械、电子、航天航空、铁道、邮电和电力等各个部门。控制继电器以其失效率高低来划分其可靠性等级，继电器的可靠性验证试验（失效率试验）推荐采用定时或定数截尾试验。利用控制继电器可靠性试验装置进行实验。统计相关失效数以及各失效试品的相关试验时间（失效发生时间），根据试验结果对产品合格与否做出判断。④塑壳断路器的可靠性实验，塑壳断路器的主要故障模式有三种：操作故障、误动故障和拒动故障。实验时，试品应按正常使用方式安装在支架上，试品应安装在无显著冲击和震动的地方，试品安装与垂直面的倾斜角度应符合产品标准的规定，试品应在自由空气中实验。低压断路器的可靠性实验电源可为直流和交流两种。负载可为阻性负载、感性负载、容性负载和非线形负载。利用塑壳断路器可靠性实验装置进行实验，包括瞬动保护可靠性实验和操作可靠性实验，实验方案可选择定时或定数截尾试验方案和截尾序贯试验方案。

3.实验课程的实践。将《电器可靠性技术》的教学内容与低压电器产品相结合，使学生通过四种低压电器可靠性实验的操作过程，熟悉各种低压电器产品的等级、规格、参数及应用场合，可靠性试验的方法。对试验结果进行分析，找出产品的失效模式和失效规律。使学生通过《电器可靠性技术》课程的学习，熟悉和掌握与低压电器产品相关的实验方法和技能，激发学生的学习兴趣，提高学习的主动性，在实践动手能力、创新意识和创新能力等多方面得到锻炼和提高。

三、适应企业需求

1.河北工业大学电器研究所现已研制了八种低压电器可靠性试验设备。河北工业大学电器研究所建立了我国唯一通过中国合格评定国家委员会评定的“河北工业大学电器可靠性检测中心”，该中心具有贯彻八个典型电器产品可靠性试验国家标准的可靠性试验设备：小型断路器可靠性试验设备，漏电断路器可靠性试验设备，低压断路器可靠性试验设备，塑壳断路器可靠性试验设备，控制用电磁继电器可靠性试验设备，接触器可靠性试验设备，过载继电器可靠性试验设备，具备了为本科生开设实验课的平台。在现有设备的基础上进行改装，使其适合本科生实验课的教学任务。

低压电工实操理论篇2

关键词：计算机仿真；监测；故障诊断

作者简介：郑源（1964-），男，山东日照人，河海大学能源与电气学院副院长，教授；潘虹（1981-），女，江台人，河海大学能源与电气学院，讲师。（江苏南京210098）

基金项目：本文系2010年河海大学研究生精品课程建设项目（项目编号：26）的研究成果。

中图分类号：G642     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2012）06-0110-01

随着水电机组设备的复杂化程度和监测水平的日益提高，机组的稳定性越来越受到重视。故障诊断是保障机组安全可靠运行的重要措施，它能够预防故障、避免事故，提高电站经济效益。近年来，水电机组故障诊断技术发展十分迅速，已形成了集计算机技术、信号处理技术、传感测量技术、模式识别技术和水力机械等多个学科为一体的、多学科交叉融合的综合性新理论与新技术体系。水电机组的监测与故障诊断也成为了能源动力专业重要的基础课程。

一、计算机仿真系统应用于水电机组监测与诊断教学的必要性

水电机组的监测与故障诊断课程是一门实践性极强的课程，要求学生具备清晰的工程概念。因此，要想达到理想的教学效果，仅凭课堂教学是不够的，还应为学生提供一个良好的实践教学环境。通常有两种方法帮助学生培养勘测、规划、设计、施工等方面的基本能力：一是在实习基地培训，但是电站出于安全生产的目的，往往不能满足学员的实习要求，即便在电站现场，也不能够参与现场运行管理，大多情况下以参观和听报告为主，教学的效果和质量不佳；二是建立教学实验室，通过模型试验进行实验教学，但是电站的模型试验台造价昂贵，而且由于水电机组监测与故障诊断课程的特殊性，许多故障试验不适合模拟。因此，如何改善和提高水电机组监测和故障诊断的实践教学环境，使学生能形成完整的工程概念，是该课程教学工作面临的一个重大的难题[1-2]。

综上所述，将计算机仿真技术引入到课程教学，创建水电机组的计算机仿真系统，打造机组运行、检修的全新仿真演练平台，不仅可以使学生对水电机组的结构和各组成部分有更直观和清晰的理解，而且通过对电站各种运行工况和故障异常的计算机模拟训练有效缩短了学生工作后的过渡周期，对提高工作适应能力具有重要作用。

二、水电机组计算机仿真系统

1.水电机组仿真系统的功能实现

计算机仿真技术是建立被仿真的系统的计算机模型，并在某些实验条件下对模型进行动态实验的一门综合性技术。它具有高效、安全、受环境条件的约束较少、可改变时间比例尺等优点，已成为分析、设计、运行、评价、培训系统的重要工具。

水电机组仿真系统基于实时动态建模理论和计算机可视化技术对水轮发电机组系统、计算机监控系统、油水风辅助系统等进行动态模拟，实现全工况、全范围的仿真，可模拟水电厂的各种正常操作和故障及异常。

水电机组仿真系统可模仿自动开机过程中导叶摆动、调速器故障（机械）、机组振动、导叶剪断销剪断、机组运行中导叶开度与微机调节开度不匹配、主配压阀活塞（包括辅助接力器及引导阀）卡死、机械过速（调速器异常）、电气过速（调速器异常）、机组甩负荷等水机及调速器故障异常，同时可以模拟推力轴承温度高、上导轴承温度高、发电机冷风温度高、发电机热风温度高、推力轴承油槽油位低、上导油槽油位低、集油槽油位异常、压油槽油位异常、压油装置油压异常、压油槽自动补气装置故障、工作门全开后油泵未停、高油压保护动作、工作油泵不出油、漏油泵故障、工作阀门油系统油压低、水导水中断、空气冷却水中断、上导冷却水中断、推力轴承冷却水中断、顶盖水位过高等辅机系统故障异常。

2.水电机组仿真系统的开发

水电机组仿真系统的建模比较困难，由于转速、流量、导叶开度之间的关系为非线性关系，而且具体的实验数据也难以大量获取，为了取得好的模拟效果，可以采用实验曲线插值和公式计算相结合的方法，仿真各种启停操作、正常运行和故障运行工况，通过运行人员的操作结果（正确操作或误操作）与实际机组相一致，完全复现了实际机组的逻辑关系。辅机部分的仿真主要包括油、水、风三大系统的仿真。水系统包括供水系统和排水系统，供水系统分为技术供水系统、生活用水和消防供水系统，其中技术供水系统是重点，又分为冷却水系统和水系统；排水系统主要包括机组检修排水系统和厂房渗漏排水系统。油系统分为透平油系统和绝缘油系统，透平油系统包括调速器系统的操作油和机组各轴承的油；绝缘油系统主供主变压器和厂用变压器用油。风系统包括低压气系统和高压气系统。辅机部分的仿真在满足能量守衡和质量守衡定理的前提下，根据热力学的原理计算所需各点的温度，并通过管网计算理论得到各节点的压力和流量。

水电机组仿真系统除了实时监测机组运行参数外，还可以实现正常操作训练以及故障异常操作训练。通过给定操作任务，学生在计算机上进行参数设置，可以进行开、停机，并网，增、减负荷，切换开关和倒闸等各种日常操作，操作过程与现场基本一致。此外，仿真系统可以复现现场的事故和异常，尤其是对于那些在现场很少发生而又必须正确判断、迅速准确无误进行处理的故障，也可以模拟。可以通过教师在教员机上定义或学生自行设置来改变系统运行状态进行故障模拟，并在仿真系统中灵活地、反复的进行训练，使学生积累处理事故的经验和培养心理承受能力，帮助学生增强现场应变能力，从不同角度来分析事故，提高学生对事故的判断、处理事故的能力，积累处理各种类型异常和事故的经验。

三、水电机组仿真系统在课程教学中的应用

1.教学中应用水电机组仿真系统的优势

水电机组仿真系统被应用于水电机组监测与故障诊断课程教学中，在实践教学中的优势日益明显，对提高教学效率和教学效果起到了很大程度的促进作用。

首先，水电机组仿真系统利用文字、图片、动画、视频等多种表现形式，构建集可视化、临场感、交互性于一体的电站现场环境，有利于学生更快捷、更深刻地熟悉水电机组内部结构特征和空间位置关系，对设备有更加直接和全面的认识，为其日后工作打下良好的基础。其次，模拟水轮发电机组各个部分及整体的运行和故障运行，提供友好的人机交互平台，方便学生可以依个人实际情况任意选择所需要设备进行自主学习和相互交流，打破了实践时间、场地和设备的限制。第三，允许学生大胆的在虚拟环境中尝试各种故障方案，避免了今后在工作运行过程中遇到突发事件不能及时处理带来的恶劣影响，提高了学生的实际工作能力[3-4]。

2.水电机组仿真系统事故模拟实例

以模拟压油槽低油压事故为例，计算机仿真系统通过人为设定以下现象：（1）油泵控制器故障报警；（2）压油槽油面异常报警；（3）压油槽油压表指示异常；（4）事故低油压报警；（5）低油压保护动作；（6）机组负荷甩至“0”；（7）机组转速逐渐降低；（8）导水叶全关。

一旦发生上述现象学员应该可以初步判断事故原因可能是油泵故障或者油泵阀门位置不正确，并做如下处理措施：

（1）若是单机运行时，发生压油槽油压降低则迅速起动备用机组；（2）若是两台机以上并列运行时，如机旁盘动力电源消失，则应倒换机旁盘电源；（3）检查压油泵是否起动，若不起动，应手动起动压油泵，若油泵仍不起动，应检查空气开关是否已跳开，若已跳开，应重新投入，起动油泵运行；（4）若油压过低不能停机，立即起动事故油泵停机。

四、结论

计算机仿真系统在水电机组监测与故障诊断的教学中发挥出积极的作用，一方面有利于学生工程概念的形成，帮助学生在学习的过程中能够对机组结构、状态监测、事故发生等有一个感性的认识，同时也提高了学生对事故的判断处理能力，积累了处理各种类型异常和事故的经验。但是，目前研发的水电机组仿真系统为二维的系统仿真，随着计算机硬件技术的不断发展和三维建模技术的不断成熟，三维的水电机组仿真系统将是未来发展的必然趋势，届时基于三维建模和虚拟现实技术的水电机组仿真系统在帮助学生了解实际工程知识，提高动手操作能力，培养综合素质方面将起到更大的促进作用。

参考文献：

[1]王海根,马剑.仿真软件在数控技术课程教学中的应用[J].实验室研究与探索,2007,(11).

[2]王松廷,崔海文,杨光宇.变电仿真系统中的3D技术及其在教学中的应用[J].中国电力教育,2008,(S3).

低压电工实操理论篇3

关键词：设备管理

论文正文：

空分设备管理运用

1、空气压缩机的操作

空分生产过程中，压缩机的能耗约占整个过程的70%一80%。因此，要想达到低耗高产，空压机的正确操作和维护保养是管理干部必须抓好的重要环节。如何操作呢?除严格按技术规程去做外，还必须强调一些经验做法。比如，按规定排油水，好的排放技巧是既排出了油水，又没有浪费气量及压力。冷却水的使用也是这样，除调温之外还必须凭经验检查水质的好坏;判断壁垢状况，最终使用最小的水量，达到最好的冷却效果。维护保养也一样，应以保证其达到设计的机械效率为目的：余隙容积的调节;过滤系统及进气活门的清洁畅通，都是管理人员应亲自掌握的事情。从理论上讲，就是制造厂家如何在提高等温效率和机械效率上下功夫，使用厂家则是如何下大功夫保证其设备达到设计制造的等温效率和机械效率。空压机的能耗受压力高低的影响，但其末级压力的高低则由系统工艺状况而定。

2、膨胀机的操作

空分设备的冷量主要来源于膨胀机，而根据厂家生产形式来选择膨胀机是否合理，以及运行操作的好坏，都与整个系统能耗息息相关。膨胀机的绝热效率及前后压差、进气量的大小均与产冷量有关。管理人员必须熟知其道理，方可有效地组织整个系统装置经济运行。如：活塞式膨胀机前后压差大，绝热效率低于透平机，但进气量大于透平膨胀机。因此，启动过程时间较短，约7一8小时出氧。而透平膨胀机一般在11一13小时出氧，有的启动时间更长，但其绝热效率高，前后压差小，使装置的系统压力普遍降低，长年运行效益明显。透平膨胀机操作工必须掌握较高的操作技巧，既要充分产冷降低系统压力，又要安全平稳运行，否则频繁波动，经常卡机，耽误了生产，又增加检修费用，那就得不偿失了。

3、分子筛纯化器的操作

我厂老区的空分设备纯化器是采用碱洗塔和硅胶十燥器的老工艺，后经过设备更新改造，配置了分子筛纯化器清除水分和二氧化碳，使操作简单，机组减少，净化效果好。但也带来了新的问题电耗增加。原十燥器电炉使用功率为gkw，现分子筛电炉是36kw，其原因是分子筛再生温度要求高，所以电耗就大了。外单位同行的经验是将分子筛吸附床改为硅胶和分子筛双层吸附床。它是利用分子筛再生出口温度较高，硅胶再生温度较低的特点而进行组合的。分子筛再生出口温度就是硅胶再生的进口温度，利用余热，达到节电的目的。据说，这种双层吸附法效果极好，可将原定的使用时间8小时延长至12小时或24小时，减少了电炉使用次数，但我厂未实践过。

4、分馏塔的操作空分设备中其它单体设备都是为分馏塔创造生产条件的。因此，分馏塔生产过程的控制好坏，是整个设备经济运行的关键。

4.1尽量降低设备的系统压力

前面讲过，空压机的末级压力随整个工艺状况而定，而工艺状况则与分馏塔操作的好坏关系极大。一般来讲，平常的操作主要是节-l阀的控制与膨胀机进气量的调节。节一1阀的开度多少为合适呢?我想应该是与膨胀机达到最大产冷量时相应的开度为最佳，不论凸轮的开度还是转速的控制都一样。操作好的，配活塞式膨胀机的系统压力也可降至2.IMPa左右。操作不好的，配透平膨胀机的也有高达2.4MPa以上的。系统压力降低了，也就是空压机终压降低了，即意味着降低了电耗、水耗、油耗。

4.2尽量减少各方面的冷损

分馏塔、膨胀机内保温材料珠光砂作为绝热之用，必须干燥、无杂质、填充严实。以防外界湿空气吸人，影响保温效果，使冷量向外环境传导。杜绝设备各焊口、阀门、法兰口的漏点以防冷量外泄。调节好热交换器热端温差及各隔层间的温差，以防跑冷。控制好液氧液面高度，千万不要过满，过满除影响精馏状况外，还意味着冷量过剩，压力可继续降低，这实际上也是一种浪费。

4.3尽可能使氧、氮纯度达到双高

我们知道，空气中氮含量是个固定值，因此尽可能同时提高氧氮纯度，达到双高，其产量也基本卜达到双高。这就是：进塔内气体的氮气总量=成品氮气+成品氧气中氮含量十馏分中氮含量。氮气产量达到高产，相应成木降低。如果再将作为副产品的氧气开拓销路(我厂主要用氮)全部售出，那么经济效益就更可观了。

4.4尽量延长分馏塔运行周期

低压电工实操理论篇4

关键词：铁路货车，制动软管，试验，工控机，自动控制

0概述

铁路货车制动软管的质量直接影响到铁路货车制动效果，是铁路货车安全行驶的必要保障之一。因此，铁道部先后颁发了《70t级铁路货车制动装置技术条件（试行）》等多个文件，对铁路货车制动软管的风水压试验提出了明确要求，一是制动软管在水槽内做650～700kPa的风压试验，保压5分钟不得漏泄；如发生气泡逐渐减少并在10分钟内消失者可以使用。二是风压试验后以1000kPa的水压进行强度试验，保压2分钟无破裂或外径局部凸起，径向膨胀率≤3mm,长度变形率≤9mm。目前，国内多采用可编程控制器（PLC）控制的试验系统或者是最初的人工手动操作的试验系统。其中，PLC的试验系统在有效的人机可视化交流方面较弱，程序控制的灵活性较差，中央处理器（CPU）的运算水平较低；而人工手动实现系统操作试验精度比较低，试验数据不方便保存。这两种试验系统在使用中不但存在以上不足，而且与逐步完善的HMIS等工业信息自动化化系统在接口方面还存在不同程度的硬件障碍。为了更好地满足铁路货车制动软管的风水压试验技术要求，克服上述两种试验系统的不足，笔者采用了维护简单，扩展性能比较强的工控机（IPC）来实现试验系统的自动控制。

1工控机自动控制系统的硬件搭建

本试验系统通过工控机实现自动控制机电一体化论文，工控机为此系统实时数据处理和运算的核心[1]。根据此试验系统工作环境存在振动、电磁干扰、粉尘以及电网浪涌、失波、跌落和尖峰干扰等特点，选取性价比较好的研华工控机，包括全钢机箱、工业电源、无源底板、CPU卡，以及显卡、16通道数字信号采集卡、A/D转换板卡、16通道继电器输出板、打印机驱动板和显示器、鼠标、键盘、打印机等设备。

为实现试验水源稳定供应和水压平稳提升，水泵电机前段接入变频器，同时采用开关电源为传感器和控制设备提供稳定的直流电源。

现场数据采集通过传感器实现，鉴于试验系统的工作介质为水和空气，系统主要采集的变量是压力值，所以采用压力传感器采集现场压力值变化，并转换为标准电信号；控制系统执行部分采用耐腐蚀、工作压力为1.6MPa不锈钢阀芯电磁阀，如图1、2所示。

图1数据采集电路

图2型号输出电路

通过工控机的指令控制现场气动回路的电磁阀[2]动作实现制动软管的充风、冲水和保压，风源采用现场的工业用风，水源由水泵从现场水箱中供应，如图3所示。

图3气动、液压回路

2工控机自动控制系统的软件设计

软件采用VisualBasic语言在windows2000系统下实现。VB程序封装后，主要包括3个界面，即主窗口（功能选择）、风水压试验窗口（控制和记录风水压的试验过程）和系统参数设置窗口（根据现场特点更改系统设置）。

程序运行后首先进入主窗口会计毕业论文范文。主窗口最上面是菜单，菜单包括项目、参数设置、帮助、退出四个主菜单，项目菜单下面又包括风水压试验，参数设置包括系统设置。菜单下面是工具条，工具条上列出常用的功能（在菜单中都有）。操作者可根据操作需要进入各个操作子界面。

在手动操作方式下，自动开始”按钮处于无效的状态，操作者只能通过单击充风”、排风”、充水”、排水”、停止”等按钮对设备进行单步的动作。手动单步操作主要是用来对设备进行手动复位和故障判断时使用。

在自动操作状态下，系统根据管理员对系统所进行的配置自动完成风水压试验的全过程，其中包括：充风、稳压、保压、排风、充水、保压、排水等动作。在自动操作的过程中，窗口将实时指示系统所处的状态，操作者可根据其中的内容提示了解设备当前正在进行的操作。

系统参数设置窗口采用开放性设计，根据传感器的量程、信号范围、标定值等进行初始标定，从而大大增强了传感器的选择范围，提高了系统维护的通用性。此窗口包括传感器参数、传感器零点和用户设置三个子界面，如图5所示。

风水压试验窗口主要用于制动软管的风压试验和水压试验。在该界面中可进行软管风水压试验过程的自动操作和手动操作。并通过一系列的状态指示灯显示设备的运行状态，指导操作者实施相应的动作控制。在该界面中，操作者可根据需要进行手动和自动两种操作方式的选择，如图4所示。

图4风水压试验窗口

图5系统参数设置窗口

VB拥有图形用户界面（GUI）和快速应用程序开发（RAD）系统[3]，便捷使用DAO、RDO、ADO连接数据库机电一体化论文，轻松创建ActiveX控件，与Windows内部的应用程序接口（API）函数，动态链接库（DLL）、对象的链接与嵌入（OLE）兼容，且语言结构清晰，软件体积比较小，为本试验系统快速适应将来的升级和二次开发提供了软件支持。

3结论

铁路货车制动软管风水压试验系统工控机自动控制的实现为目前国内较为普遍的采用可编程控制器（PLC）控制的试验系统和人工手动操作的试验系统的升级换代提供了可能，即在原有的试验系统基础上添加工控机，实施部分改造即可实现，系统改造成本较低。通过对公司及铁路局车辆段的7台设备升级改造效果看，改造后系统性能稳定，故障率低，大大提高了试验系统人机交互水平，操作方便，增强了系统的容错能力，试验数据实现数据库管理，试验记录完整可查，方便现场作业和系统维护，完全符合铁道部现行的相关标准和要求。

参考文献：

[1]徐薇莉.自动控制理论与设计.上海交通大学出版社，1995

[2]徐小东.液压与气动应用技术.北京：电子工业出版社，2009

[3]王慧.工业测控系统VB编程.北京：化学工业出版社，2009

低压电工实操理论篇5

（国家新闻出版广电总局951台，石家庄050407）

摘要：随着配电系统网架的日趋完善，以及广播电台对不间断电源的要求，电网调度操作引入合环运行方式，从而保证了正常检修、负荷转移过程中，不影响对广播电台的连续供电。

关键词：配电网；合环运行；合环模式；电压差

中图分类号：TM421文献标识码：A文章编号：1006-4311（2015）17-0048-02

作者简介：李永强（1974-），男，河北石家庄人，国家新闻出版广电总局九五一台维修室主任，工程师，研究方向为电力在广播电台单位的应用。

0引言

几乎所有的广播电台都有两路供电，且这两路供电一般都来自不同的两个变电站。供电方式一般有两种，一种方式是一路主用，另一路备用；另一种方式是两路同时供电，两路互为备用。起初不论那种供电方式，这两路供电是严格分开的，为了防止两路电源短接，两路进线线路间的联络断路器设置了严格的保护。进行主备用电源倒路的操作过程一般都是先断后通的原则，从而实现两路电路的倒路操作。这样操作最大的弊端是整个广播电台在两路电源倒路操作的过程中要经历短时停电，降低了供电的连续性，不能实现对广播电台的不间断供电。随着电力技术的不断发展，为了实现电台不停电倒换负荷，保证电台供电的连续性、可靠性，引进合环操作是今后我们广播电台电力操作一个必要的手段。

1合环运行的条件

1.1合环运行的概念

合环运行是指在电力系统中将线路、变压器或断路器串成网络，闭合运行的操作。

1.2合环运行的必要条件

①根据电力系统调度规程，分区运行的电网在合环时应满足“同一系统下、相位正确，电压差在20%以内”三个条件。同一系统是指同一电压等级的电网系统。相位正确是指合环点相位一致。如首次合环或检修后可能引起相位变化的，必须经测定证明合环点两侧相位一致；电压差在20%以内是指合环电的两路电压差不应超过线路电压的20%。环网内的变压器接线组别之差为零。

②在比较特殊的情况下，如果经过校验，相关的环路设备不会过载，则可以允许变压器接线在差30°的情况下，进行合环操作。

③要保证母线的电压不超过其规定值，并且控制合环后的环网电压，不能超过相关元器件的负荷。

④在进行合环操作时，要保证合环点两侧的相位相同，电压差、相位角要符合规定。

2合环基本操作规程编辑

一般有如下的基本操作规则：

①明确知晓合解环系统是属于同一系统，且对合环后潮流大致掌握；

②了解上一级的网络状况，特别是涉及到上一级调度管辖的网络时，应取得有关调度的同意；

③应使用开关进行合解环操作。

合环操作中，应考虑合环时潮流的变化。这可根据上一级网络的运方情况和网络参数，参与合环的低压侧母线压差、原有潮流情况，以及运行经验来估计。

3951台供电一次配电系统的合环模式

951台供电一次系统配电运行模式如图1。

在正常运行模式下，95北路主用，进线断路器952、502合，951、501断，联络断路器950断，500合。如果35kV线路需要进行两路切换，如电力公司进行设备检修，需要线路切换到另一路线或者台内变电站设备检修需要切换到另一路电源。正常操作顺序是：依次断开进线断路器502、952（95北路在用时），然后依次合上进线断路器951、501完成两路电源的“倒路”。

这种操作方式弊端是：两路电源在进行“倒路”过程中，全台全部负荷都经过了停电、再送电过程。电站值班员在进行两路电源“倒路”操作前需要通知发射机房、节传机房、行政办公楼、警卫部队等各个部门做好停电准备，尤其是发射机房的发射机一定要降到OFF状态，才能够停电。

4951台变电站不停电“倒路”而进行合、解环操作的2种模式

4.135kV线路合环操作模式，参考图1。

35kV合环操作是在1#、2#主变一次侧前的合环操作。操作前首先与平山县调度中心联系，告知951台要进行35kV合环操作，即在两路35kV线路都有电的情况下，合两路35kV线路间的联络断路器950，实现35kV线路的合环。

联络断路器950合上以后，然后依次合备用进线断路器951、501（95北路主用时），然后依次断开进线断路器952、502，最会断开联络断路器950，实现两路电源的倒路。

4.210kV母线上的合环模式，参考图1。

10kV母线上的合环操作是在1#、2#主变二次侧后的合环操作。具体操作步骤是：首先检查1#、2#主变是否在同一档位，然后直接合备用进线断路器951、501（通常情况下，10kV母线上的联络断路器500在合的位置上），从而实现在10kV母线上合环操作运行，然后再依次断开主用进线断路器952、502。

5合环操作是否对再播的发射机有影响

为了检验合环操作是否对发射机有影响，我们做了合环操作演练，分以下4种演练方式：

发射机在off状态，合环操作是否会引起发射机控制桌电脑死机事故。

发射机在全灯丝情况下，合环操作是否会引起发射机掉灯丝事故。

发射机在载波状态下，合环操作是否会引起发射机掉高压事故。

发射机在有音周播音状态下，合环操作是否会引起发射机掉高压事故。

通过在发射机4种状态下的合环操作演练，证明了合环操作对发射机没有影响。当然大家都知道，在发射机播音状态下，应严禁操作电力设备的。只有在极端的情况下，比如恶劣天气下，主用35KV线路有重大事故隐患，不停电将会引起特大事故，电力部门要求把负荷立即切换到备份线路，或者台站内配电设备出现重大安全事故隐患，但还没有造成停电，经台领导同意，才能进行合环“倒路”操作。

6合环操作的意义

6.1提高台站内用电稳定性

有时一个短时间的停电都会造成重大事故，恢复供电还要等几十分钟才能恢复正常，比如发射机控制电源、网络室电源、交换开关室电源等，在没有合环操作的“倒路”，一旦UPS电源没有起到作用，很容易造成这些控制电脑丢失数据，很难再恢复正常。因此尽量采取合环操作，将台站的停电影响降到最低限度。

6.2有利于开展变电站设备与线路的检修

计划检修主用配电设备与线路时，我们可以通过不停电而把负荷转换到备用35KV线路上，避免了全台（站）内部的停电，使线路检修工作得以顺利进行。

6.3提高变电站内配电网的灵活性

对于需要立刻处理的设备缺陷，采取不停电的刀闸操作，将负荷移植备用线路上，把需要立刻处理的设备及时隔离并进行处理，利用线路间的联络断路器，不仅避免停电现象，也提高了台站内配电网运行方式的灵活性。

7结论

通过上述的研究论证，可以知道，对于条件符合的电台配电环网网络，在进行核相、演算和安全校核的基础上，可以使用合环操作的方法。经过实际验证，发现这种方法，能够有效降低电台的停电频率，在很大程度上提高电台内部用电的安全性、稳定性。此外，使用合环操作，对于线路的维修工作，也有一定的帮助作用，维修技术工人，可以对电台内的配电网进行比较灵活的维护，降低后期的维修成本。

参考文献：

[1]钱兵，程浩忠，唐春华，侯妙兴电网合环辅助决策软件研究，2002，3：8-11．

[2]郭俞潞.复杂配电网可靠性计算及开关优化配置研究[D].太原理工大学，2013.

低压电工实操理论篇6

关键词：输电内过电压研究

1研究过程及主要结论

1.1设计阶段的研究结论

1994年，当惠汕输电工程进入初步设计阶段时，广东省电力设计研究院(下简称“设计院”)与原电力部电力科学研究院(下简称“电科院”)共同开展对该工程内过电压的计算研究。该工程踏勘的线路长293?km，研究的关键问题是：在线路两侧出线断路器取消合闸电阻的条件下，如何采取措施把统计操作过电压和线路闪络率限制在规程和规定的范围内，确保输变电设备的安全。由于惠汕线是国内当前不装合闸电阻的最长线路，且需要在线路中间装设一组线路型氧化锌避雷器(属国内首创)，因此，本工程的内过电压研究比短线路复杂得多。如果采用常规的计算模型，即线路参数是固定不变的，则统计操作过电压和线路闪络率均超过规程的规定值，因此本研究采用复杂的J.MAITI模型。这个模型按杆塔的实际尺寸、对地平均距离以及土壤电阻率来进行计算，并考虑线路参数随频率的变化而改变，即顾及线路的高频特性。这个精确模型计算所需时间较长，每种运行方式需要十几分钟(常规模型几秒钟即可计算一种方式)。精确模型的计算结果较之常规模型可降低统计操作过电压10%左右，也相应降低线路闪络率，也就是说，采用精确模型在运行上减少10%的裕度。计算结果见电科院和设计院于1994年11月编制的《惠州—汕头500kV输电系统内过电压及绝缘配合研究》，该研究的主要结论为：

a)惠汕线两侧需各装1台120Mvar高压并联电抗器(以下简称“高抗”)，中性点小电抗均取值750Ω。

b)惠汕线地线材料采用GJ-70型钢绞线是可行的。

c)在线路不采用快速三相重合闸条件下，惠汕线出线断路器可以取消并联合闸电阻。由于取消合闸电阻后线路闪络率仍较高，因此，必须在线路揭阳侧加装一组444kV氧化锌避雷器(MOA)。在三组444kVMOA投运后，合空线过电压与线路闪络率均能满足要求(两组母线420kVMOA在合空线时也投入运行)。

d)在操作过电压下，MOA的最大能耗为允许值的23%；在故障操作过电压下，MOA的最大能耗为允许值的19.6%。因此，把MOA作为操作过电压的主保护，MOA仍有较大的裕度。

e)合汕头空载变压器时，应投入该主变低压侧一组低压电抗器(45?Mvar)，以防止主变发生谐振过电压。

1.2投产前的补充研究

500?kV惠汕输变电工程于1997年12月18日投产。投产前设备测试时发现汕头侧高压并联电抗器铁心接地，该高抗必须返回厂家修理，不能与工程同时投产。汕头侧高抗对惠汕工程安全投产和运行调度有较大影响，且惠汕线实际长度为268km(不是1994年在图纸上选线的293km)，因此，500kV惠汕输变电工程启动委员会要求对该工程内过电压进行补充研究。

1997年12月上旬，有关人员对线路的参数进行实测，启动委员会又要求按实测参数再进行一次过电压研究，以确保启动的安全。这次研究，我们将母线型避雷器、线路型避雷器、线路中间的避雷器的实际伏安特性，线路的实际长度，汕头侧高抗无法同步投产等实际因素都考虑了进去，采用实测参数进行研究，并采用实际杆塔尺寸按高频特性得出的线路参数进行研究。

这两次补充研究的主要结论是：

a)在汕头侧高抗退出运行时，要延长单相重合闸的重合间隔时间，建议取1.5s(0s发生单相故障，线路两侧单相开关跳开，1.5两侧单相开关重合)；若线路上有两台高抗运行时，时间间隔可取为1s。

b)在汕头侧合空线时，合闸前汕头站500kV母线电压不宜超过530kV，在系统条件允许的情况下，可以进一步降低合闸前母线电压水平。

c)汕头侧出线断路器至惠汕线第一基杆塔之间的相间最小净距离应大于4.4m(在不刮风条件下其正常距离为7～8m，开关操作时如遇刮风，应注意这一距离)。

d)合汕头空载变压器时，合闸前变压器低压侧至少要投入一组低压电抗器，如合闸前汕头站母线电压超过535kV，宜投入两组或三组低抗，如果汕头站母线电压超过550kV，或空载变压器低压侧接有电容器时，不宜进行合空变操作，避免主变发生谐振。

e)应投入过电压保护装置，保护整定时间取0.5s，工频过电压倍数取1.4p.u.。

f)运行时除按上述要求外，还要参照电科院与设计院1994年11月编制的《惠州—汕头500kV输电系统内过电压及绝缘配合研究》、1997年11月编制的《惠州—汕头500?kV输电系统内过电压及绝缘配合补充研究之二》等研究报告的其他要求。2对实测参数及设备参数计算结果的分析

2.1实测参数的计算结果

1997年12月上旬，有关人员对线路参数进行实测，其中，正序电容的实测值C1=0.01519μF／km，按杆塔的实际排列尺寸及接地方式和土壤电阻率并考虑高频特性计算得到的计算正序电容C1=0.01317?μF／km，二者相比，实测正序电容大15.34%，即是说，268?km的惠汕线，如按实测电容计，其充电功率相当于309?km的线路。按实测参数进行计算，可得到下列结果：

a)在线路中间有MOA条件下惠汕线合空线最大过电压值达2.14p.u.，统计操作过电压达2.06p.u.，超过国家标准2.0p.u.，如果没有中间MOA(装于揭阳线路侧)，则最大过电压值及统计操作过电压值比上述数值还高。按照国家标准，则惠汕线两侧出线断路器均要装设并联合闸电阻，否则合空线将不会成功，但该工程已临近投产，要装合闸电阻已不可能。

b)由于实测正序电容C1比计算值大15.34%，，造成相间电容相应增大(相间电容Cφ=(C1－C0)／3。在汕头侧高抗退出运行的条件下，潜供电流达46.6?A，而采用计算所得的正序电容，所得计算结果，潜供电流才29.9?A，二者相比，实测参数的潜供电流大56%，单相重合闸的重合间隔时间必须延长，否则重合闸不可能成功。

2.2对实测参数的分析

本次惠汕线实测正序电容C1=0.01519μF／km，比计算值大15.34%。查阅省内的沙江线实测值C1=0.01377μF／km，核增线实测值C1=0.013μF／km，蓄罗线实测C1=0.0134μF／km，罗增线实测值C1=0.0139μF／km，查阅国内华北电网大同—金山实测C1=0.01317μF／km，广西天平线实测C1=0.01359μF／km，天来线实测C1=0.01359μF／km，就是说大多数500kV线实测线路正序电容与计算值十分相近，实测结果的波速均为290000km/s以上(本应300000km/s，但线路有电阻阻尼)，而惠汕线按实测参数计，其波速为270000km/s(波速v=1／L1C1)，说明实测的正序电容偏大，使波速降低(实测正序电感与计算值相近)。?

实测电容偏大的原因，有设备的原因，也有公式换算的原因，如用分布参数计算，比用集中参数计算可缩小3%～4%的误差。

由于采用实测参数进行计算是在投产前几天进行的，为了不影响投产的时间安排，经设计院与电科院取得一致意见，又采用计算参数进行研究。上述投产前两次补充研究的6条结论，主要是采用计算参数的结果而得出的。1997年12月18日，惠汕线顺利投产的实践证明，采用计算参数所得的结果是经得起考验的，是有科学根据的。当然，惠汕线在投产时由于汕头侧高抗无法同步投产，投产时的技术条件相对来说比较复杂和恶劣，能够一次投产成功，是各方共同努力的结果，其中，也有电科院有关专家所作的贡献。

2.3线路中间避雷器伏安特性对计算结果的影响

惠汕线两侧的线路型氧化锌避雷器444kVMOA是西安电瓷厂制造的，而线路中间揭阳侧的线路型氧化锌避雷器是西安电瓷研究所特制的，因为线路中间避雷器需置于铁塔之上，由于结构上的原因，该避雷器的伏安特性与两侧避雷器不能完全一致，中间避雷器在操作冲击电流2kA时的冲击残压为900kV，而两侧线路型避雷器在操作冲击电流2kA时的冲击残压为862kV，中间避雷器残压提高4.4%，从而导致线路的过电压水平和线路闪络率相应提高。尽管所提高的相对值不大，但对取消合闸电阻的长线路来说，这也是影响过电压的一个因素。

3结论