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關(guān)鍵詞：直流系統(tǒng)接地；危害；監(jiān)測原理；處理方法
中圖分類號：TM473文獻標識碼： A
引言：直流電源因其供電可靠和穩(wěn)定性，常作為電力系統(tǒng)重要電氣設(shè)備的控制回路、信號回路以及繼電繼電保護安自裝置的工作電源。而在實際運行過程中，由于直流系統(tǒng)應(yīng)用廣泛，供電負荷復雜分，并在長期運行過程中受物理環(huán)境以及電氣環(huán)境影響較大，在電纜絕緣損壞、受潮、機械應(yīng)力、金屬生銹以及人為因素等一系列因素作用下，容易發(fā)生直流系統(tǒng)接地故障。
直流接地故障一般按危害性質(zhì)可分為單點接地、多點接地、環(huán)路接地和絕緣降低等類型，其中以多點接地危害最大。正極單點接地可能會由于回路缺陷和電器元件質(zhì)量問題導致開關(guān)跳閘、繼電保護自動裝置誤出口等后果，負極單點接地則有可能導致繼電保護自動裝置以及信號回路拒動。一般而言，僅單點接地不會對二次回路造成重大影響，而發(fā)生兩點及兩點以上接地故障時，則極可能造成繼電繼電保護、自動裝置的誤動作或拒動作。因而要求電力系統(tǒng)運行維護人員高度重視直流系統(tǒng)接地故障，故障發(fā)生后應(yīng)立即組織排查處理。
然而由于直流供電網(wǎng)絡(luò)復雜，聯(lián)接設(shè)備供電要求較高，客觀上增加了直查找接地點的難度。接地故障類型和形式也由于設(shè)備工作環(huán)境差異較大，無法形成指導性的處理方法，大多數(shù)情況僅能憑借工作經(jīng)驗進行。下面就糯扎渡水水電廠9號發(fā)電機組直流電源系統(tǒng)發(fā)生的一起典型因雙電源回路串接引發(fā)的接地故障作簡要分析，其較獨特的故障現(xiàn)象希望對查找類似直流接地故障點帶來幫助。
1.監(jiān)測原理
糯扎渡水電廠機組直流系統(tǒng)采用蓄電池浮充電雙母線供電方式以增強供電可靠性和穩(wěn)定性，采用美國艾默生電氣公司SZD038H/220V系列直流電源系統(tǒng)。其中絕緣在線監(jiān)測裝置JYM用于在線監(jiān)測直流母線對地絕緣狀況和各分支供電負荷回路接地電阻和電容，構(gòu)成直流供電系統(tǒng)的故障檢測部分，其構(gòu)成原理如下圖所示。
JYM絕緣檢測裝置工作原理
從JYM絕緣監(jiān)測原理構(gòu)成可看出，該檢測裝置可同時實現(xiàn)兩部分功能，即常規(guī)檢測和支路巡檢。常規(guī)檢測通過實時監(jiān)測正、負母線對地電壓，進而測算母線對地電阻，在發(fā)生接地故障時可靠發(fā)出告警信號。同時，接地故障發(fā)生后啟動低頻注入信號，由電子開關(guān)S1將低頻交流電源分別注入正、負母線。通過支路互感器采集電流信號，從而進入計算環(huán)節(jié)測算支路接地阻抗，再分離電阻電容信號以得到真實接地電阻大小，從而準確識別接地之路。為了增加檢測精度排除系統(tǒng)分布電容干擾，JYM絕緣監(jiān)測裝置在系統(tǒng)無故障時可以準確識別各支路分布電容大小，通過計算投入相應(yīng)補償電容，從而校正測算信號，以提高檢測精度。
JYM絕緣監(jiān)測裝置絕緣監(jiān)測告警模式亦有兩種：一為壓差超限模式，一小時檢測一次雙端平衡、不平衡接地狀況；二為阻值超限告警模式，通過計算母線、分支路接地電阻再與設(shè)定告警定值比較，實時監(jiān)測系統(tǒng)單端正、負極接地以及雙端平衡、不平衡接地狀況。糯扎渡水電廠直流系統(tǒng)采用常規(guī)檢測與支路巡檢相結(jié)合的絕緣監(jiān)測模式，并設(shè)定為電阻超限告警模式。
2.故障現(xiàn)象
2012年12月04日16:08分，糯扎渡水電廠監(jiān)控系統(tǒng)報9號機組直流電源母線1絕緣異?！，F(xiàn)場測量直流母線1正極對地電壓約+42V，負極對地電壓-181V，即可判定信號準確，可能為正極有過渡性電阻接地現(xiàn)象，直流系統(tǒng)確存在絕緣異常，須立即排查。
同時維護人員還仔細核查了直流母線1各負荷支路絕緣數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)其中變壓器保護C屏有異常情況，絕緣數(shù)據(jù)不合格。同時，運行維護人員無意中發(fā)現(xiàn)雙電源供電系統(tǒng)之直流母線2絕緣數(shù)據(jù)亦有異常，其正極對地電壓也為+42V上下，負極對地電壓同樣是-181V，測量數(shù)據(jù)與直流母線1完全一致，但支路絕緣電阻數(shù)據(jù)卻均無異常，同時絕緣監(jiān)測裝置也沒有告警信號。
3.故障分析查找
通過現(xiàn)場測量和分析，憑經(jīng)驗上初步判斷可能出現(xiàn)雙電源環(huán)路供電，且現(xiàn)象表明直流母線2絕緣監(jiān)測裝置可能有異常，因而導致無法輸出告警信號。為了驗證直流母線2絕緣監(jiān)測裝置是否故障，現(xiàn)場就此進行了瞬時接地故障試驗，卻發(fā)現(xiàn)絕緣監(jiān)測裝置能可靠發(fā)出告警信號，監(jiān)視測量電阻與試驗接地電阻相一致，從而可以斷定絕緣監(jiān)測裝置無異常。
經(jīng)過討論分析后，現(xiàn)場決定仍以直流電源母線1絕緣異常支路為突破點，以查找故障原因。本著“由外而內(nèi)”以及先排除易發(fā)故障部位回路的原則，逐步縮小排查范圍?，F(xiàn)場維護人員在解開變壓器保護C屏外部開入回路后發(fā)現(xiàn)直流電源母線1絕緣數(shù)據(jù)恢復正常，正、負極母線電壓也恢復正常，告警信號消失，同時直流電源母線2正、負極母線電壓也恢復正常，因此判定故障點在變壓器保護C屏外部開入回路。
隨后現(xiàn)場在變壓器現(xiàn)地端子箱檢查發(fā)現(xiàn)有兩電源公共端連接片有破損互相搭接現(xiàn)象。后經(jīng)核實兩電源分別為變壓器保護C屏以及主變冷卻器控制開入回路（為+24V直流公共端），而此控制開入回路電源為直流電源母線2。隨后現(xiàn)場拆除了該短接片，并通過短接試驗加以驗證，現(xiàn)象與之前故障現(xiàn)象完全一致。因而斷定兩母線絕緣異常由此處連接片串搭造成，如下圖簡要示意所示。
故障簡要示意圖
綜上不難看出，正是由于兩段直流供電母線出現(xiàn)電源串接導致，雙端母線電壓均出現(xiàn)異常。而其中兩段直流電源并非直接串接，直流電源母線2經(jīng)過一套DC220V/24V電源模塊，再以低電壓+24V搭接直流母線1 電源的+110V端子上，從而出現(xiàn)跨級的串接故障，從而形成了類似環(huán)路供電故障的現(xiàn)象。
4.總結(jié)
從相關(guān)資料以及糯扎渡投產(chǎn)以來幾次直流系統(tǒng)接地故障的排查經(jīng)歷來看，查找接地故障點的方法主要有以下三種。
4.1檢測裝置應(yīng)用
借助直流系統(tǒng)自帶絕緣監(jiān)測裝置以及萬用表等輔助工具，判定接地點位置?，F(xiàn)階段直流系統(tǒng)一般采用支路巡檢手段，通過平衡電橋法、低頻電源注入法、變頻探測法、載波相位法、霍爾電橋法等監(jiān)測原理測算出支路對地絕緣電阻，從而分辨接地故障支路。
在線監(jiān)測裝置可以實現(xiàn)無間斷實時監(jiān)測，隨時就系統(tǒng)異常發(fā)出告警信號，并將檢測數(shù)據(jù)（包含絕緣狀況、母線電壓以及支路名稱）直觀顯示給現(xiàn)場運行維護人員。但是由于直流系統(tǒng)供電網(wǎng)絡(luò)復雜繁多的特點，導致自動檢測僅能將故障位置鎖定在支路編號上。同時直流系統(tǒng)運行方式改變較大，各支路回路參數(shù)，如分布電容和負荷阻抗等變化較大，導致具體接地點無法定位。
4.2拉回路法
故障位置一經(jīng)切除，直流母線正、負母線電壓即可恢復平衡。因此現(xiàn)場工作過程中也通常會采取瞬時拉負荷的方法查找接地故障支路，以縮小排查范圍。然而直流供電系統(tǒng)所供負荷中，二次回路構(gòu)造越來越復雜，涉及回路和元器件錯綜交織，查找范圍內(nèi)還可能存在部分回路難以斷電檢查等難點，涉及面廣故障查找耗時較長，且伴隨著排查過程各類風險，難以有效掌控。
4.3便攜式接地探測儀器
便攜式接地探測儀器原理上和注入式檢測裝置相同，通過外加注入式電源，無需拉開回路電源，通過便攜式采集互感器采集回路參數(shù)并通過計算分辨接地位置。缺點是因其構(gòu)造簡單，檢測精度不高，容易受到系統(tǒng)回路分布電容干擾，因此誤報率也較高。
5.結(jié)語
直流系統(tǒng)接地故障可能因各種條件而十分復雜，要想迅速準確排查和消除接地故障點需要工作人員不斷的進行實踐和總結(jié)以掌握相應(yīng)的方法和技能。從糯扎渡水電廠此次直流接地故障的查找過程上看，有必要注意以下問題。
5.1絕緣監(jiān)測設(shè)備因其原理缺陷和現(xiàn)場復雜條件，并不能完全可信，必須輔以人工手段加以驗證。
5.2跨電壓等級的電源串接，具有獨特的故障現(xiàn)象，造成直流絕緣檢測裝置不能正確識別。
5.3現(xiàn)場應(yīng)做好設(shè)備維護管理，定期清查絕緣狀況不佳支路并積極處理，從根本上保證直流系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。
參考文獻：
關(guān)鍵詞：包裝藝術(shù)；電視；節(jié)目制作
電視作為重要的信息傳播途徑在人們的日常生活中有著舉足輕重的作用，隨著人們物質(zhì)生活水平的提高，逐漸加大的精神文化需求，電視節(jié)目也逐漸豐富多彩，各個欄目、頻道間的競爭也日趨激烈。電視節(jié)目普遍追求搞得收視率以防止淹沒在各檔節(jié)目的之中，而電視節(jié)目的包裝能夠讓節(jié)目的內(nèi)容更加引人入勝，對節(jié)目的宣傳幫助節(jié)目有更多的觀眾期待，同時電視節(jié)目包裝藝術(shù)也能夠幫助電視節(jié)目在形式上有所創(chuàng)新，使電視節(jié)目擺脫俗套的形式。
一、包裝藝術(shù)在電視節(jié)目中的概述
現(xiàn)階段的電視節(jié)目已經(jīng)逐漸形成了電視節(jié)目與電視包裝一體的新形式，經(jīng)過包裝的電視節(jié)目更加符合人們的審美需求與接受傾向。在國外的發(fā)達國家的電視節(jié)目的包裝藝術(shù)已經(jīng)達到了比較高的藝術(shù)水準，也擁有較高的收視，這與其高投入的藝術(shù)包裝是分不開的。我國的電視節(jié)目也逐漸加大了對于包裝的投入。電視節(jié)目包裝的核心是對于欄目進行包裝，將節(jié)目的形式創(chuàng)新，樹立品牌效應(yīng)，美化節(jié)目內(nèi)容。舉例來說像中國好聲音相比于其他的選秀類節(jié)目之所以擁有更高的收視率和更好的觀眾口碑，這與其對于形式的創(chuàng)新是離不開的，中國好聲音的導師、轉(zhuǎn)椅等新加入的元素都在不同程度上增加了節(jié)目的可看度，使其創(chuàng)造了一種新的選修模式，其高收視、好口碑自然成為了必然。
二、電視節(jié)目包裝藝術(shù)原則
電視節(jié)目包裝在不同時代也體現(xiàn)出不同的特點，但是本質(zhì)上沒有大的差別，當代的電視節(jié)目的包裝理念遵循統(tǒng)一的原則即規(guī)范性、簡潔性、獨特性三大原則。第一，規(guī)范性原則。電視包裝如果不規(guī)范就會失去包裝原有的意義，對于節(jié)目整體的包裝，如對于節(jié)目包裝的標志、色彩、音樂等等都構(gòu)成該電視節(jié)目區(qū)別于其他節(jié)目的地方，通過這些元素的規(guī)范統(tǒng)一，使得觀眾能夠更好的識別該檔電視節(jié)目，統(tǒng)一規(guī)范的包裝風格貫穿電視節(jié)目的整體更容易獲得觀眾的認可與肯定。第二，獨特性原則。電視欄目包裝的中心是使節(jié)目具有獨特性，展現(xiàn)節(jié)目的獨特性，獨特性讓電視欄目的區(qū)分度增加，對于包裝的獨特性是電視節(jié)目的殺手锏。第三，簡潔性原則。簡潔是電視節(jié)目包裝需要遵循的重要原則，簡潔性能夠幫助電視節(jié)目避免繁瑣。通過簡潔化了的電視節(jié)目包裝，可以使電視節(jié)目更加的深入人心，使人更容易記住電視節(jié)目內(nèi)容。經(jīng)過研究表明，越簡潔有力的內(nèi)容更容易讓觀眾記住，由于電視節(jié)目時間的限制，大部分觀眾的耐性與思考性不高，因此，電視節(jié)目的簡潔性非常重要。
三、包裝藝術(shù)在電視節(jié)目中的包裝應(yīng)用
（一）觀眾需求的調(diào)查與滿足
電視節(jié)目的包裝不可避免的必須要考慮電視節(jié)目的商業(yè)特性與藝術(shù)特性，同時還有吸引觀眾的特點。做好電視節(jié)目中的包裝首先應(yīng)該研究觀眾的心理需求，對于觀眾的收視行為給予一定的調(diào)查研究，只有深入的研究觀眾的收視行為,才能夠更好的把握受眾心理。電視欄目具有一定的品牌效應(yīng)，如何將電視節(jié)目品牌價值最終發(fā)揮出來，必須依靠觀眾買賬,因此電視節(jié)目包裝策略必須建立在嚴格的市場細分策略基礎(chǔ)上,還需要對觀眾朋友的收視動機通過一定的調(diào)查有深入的了解,把握觀眾的收視習慣，才能更好地預測觀眾的收視行為。在我國經(jīng)濟發(fā)展的態(tài)勢下，人們?nèi)找嬖鲩L的物質(zhì)文化需求都促使人們的消費觀發(fā)生巨大的變化,觀眾朋友已經(jīng)不能滿足于普通的包裝。電視節(jié)目的包裝越來越多的需要展現(xiàn)新穎的形式，高尚的品味，積極向上的追求。
（二）電視節(jié)目的主題與內(nèi)容風格的明確
電視節(jié)目的主題風格，文化內(nèi)涵的確定需要做好前期的工作，尤其是前期的文案工作以及整體的規(guī)劃。前期的策劃及文案工作對于電視節(jié)目包裝來說是一個關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。要做好一個電視欄目的包裝工作，必須對該節(jié)目的主題、風格和文化內(nèi)涵有深入的了解。這樣在藝術(shù)處理的過程中,才能把內(nèi)容展示清楚,不顧此失彼。此外,要提出一個統(tǒng)一的、整體的策劃方案,這是形成獨特鮮明的電視節(jié)目包裝風格的先決條件。這需要制作人員具有把握全局的觀念,深刻理解節(jié)目的包裝定位。
（三）多個環(huán)節(jié)統(tǒng)籌兼顧，團體合作制作精品
高水平的電視節(jié)目的包裝對于制作人員也提出了比較高的要求，不僅要求工作人員充分利用現(xiàn)有設(shè)備，還需要適時引入新的設(shè)備，又如中國好聲音，由于其節(jié)目宗旨對于好聲音的追求，因此好聲音舞臺上的聲音設(shè)備，伴奏人員都是一般的音樂節(jié)目無法相比的高質(zhì)量水平，其現(xiàn)場對于聲音的高質(zhì)量追求對于工作人員的要求非常的高，但是正是由于高品質(zhì)的追求，團體的合作才制作的出中國好聲音的大品牌和高收視。目前電視節(jié)目的包裝已經(jīng)從單純的制作行為,發(fā)展為具有策劃、創(chuàng)意、設(shè)計制作等多個環(huán)節(jié)的復合創(chuàng)作行為。因此,做好一個電視節(jié)目的包裝,工作人員之間的配合與溝通非常重要,只有依靠團體的力量,才能制作出精品。編導要在前期拍攝中,與攝像好好溝通,爭取拿到想要的好的拍攝素材,再根據(jù)主題需要大膽地提出包裝設(shè)想。電視節(jié)目的包裝要做好,要求制作人員需要有較高的計算機操作水平及對各種軟件的運用能力。這些能力的培養(yǎng)離不開高素質(zhì)的技術(shù)人才的加入與長時間的不斷積累和學習。
（四）電視節(jié)目的包裝更應(yīng)該結(jié)合節(jié)目內(nèi)容
對于電視節(jié)目的包裝應(yīng)該內(nèi)外結(jié)合，二者互為表里。從更深入的一個角度來看,電視節(jié)目包裝包括內(nèi)在化包裝和外在化包裝。越來越多的成功案例向我們顯示寓包裝于節(jié)目中,才能使節(jié)目的內(nèi)容、結(jié)構(gòu)高度統(tǒng)一,使節(jié)目的統(tǒng)一性比較高，形成節(jié)目內(nèi)容與節(jié)目外在相得益彰的良好效果。同時只有高質(zhì)量的節(jié)目內(nèi)容,才能起到樹立節(jié)目品牌形象的功能,“皮之不存,毛將焉附”,沒有內(nèi)容的電視節(jié)目無論外表如何華麗都是沒有辦法獲得觀眾眼球的。電視節(jié)目的內(nèi)在化包裝才是決定電視品牌營銷力的根本原因。
四、結(jié)語
本文主要從電視節(jié)目的制作的應(yīng)用角度上探討了包裝藝術(shù)的廣泛應(yīng)用，并淺要的論述了包裝藝術(shù)的重要性與遵循的原則以及簡單的應(yīng)用方法。
參考文獻：
[1]周經(jīng)主編.電視節(jié)目編排與包裝[M].北京:中國廣播電視出版社,2003.
[2]任金州.電視節(jié)目策劃研究[M].北京:中國廣播電視出版社,2002.
[3]翟萬壽.淺議電視欄目包裝[J].新聞愛好者,2004,4:25.
關(guān)鍵詞：諧波干擾、諧波危害、電能質(zhì)量質(zhì)治理、節(jié)電
中圖分類號：TU74文獻標識碼： A
要對電能質(zhì)量進行治理，首先要確定電能質(zhì)量包括哪些因素？各個影響因素是怎么產(chǎn)生的？有什么危害？
1、電力諧波的來源
1.1、輸配電系統(tǒng)方面
因為變壓器里面的鐵心具有磁飽和性,而且變壓器的鐵心飽和后是非線性的,由于工作在磁通密度高的環(huán)境,更易產(chǎn)生諧波,所以產(chǎn)生的諧波危害頻率很大。
1.2、多種電器設(shè)備的裝置方面
在電子整流的設(shè)備中,電子整流設(shè)備,諧波晶閘管整流裝置采用的是移相控制,它從電網(wǎng)吸收缺角的正弦波,留給電網(wǎng)的也是缺角的正弦波,顯然留下的這部分缺角正弦波中含有大量的諧波。
2、電力諧波的危害性
2.1、電力諧波對輸電線路的影響
供配電系統(tǒng)中的電力線路與電力變壓器一般采用電磁式繼電器、感應(yīng)式繼電器或晶體管繼電器予以檢測保護,使得在故障情況下保證線路與設(shè)備的安全。但由于電磁式繼電器與感應(yīng)式繼電器對10% 以下含量高達40% 時又導致繼電保護誤動作,因而在諧波影響下不能全面有效地起到保護作用。晶體管繼電器雖然具有許多優(yōu)點,但由于采用了整流取樣電路,容易受諧波影響,產(chǎn)生誤動或拒動。這樣,諧波將嚴重威脅供配電系統(tǒng)。
2.2、電力諧波對變壓器的影響。
諧波電壓的存在增加了變壓器的磁滯損耗、渦流損耗及絕緣的電場強度, 諧波電流的存在增加了銅損。對帶有非對稱性負荷的變壓器而言, 會大大增加勵磁電流的諧波分量。
2.3、電力諧波對電力電容器的影響。
當電網(wǎng)存在諧波,含有電力諧波的電壓加在電容器兩端時,由于電容器對電力諧波阻抗很小,諧波電流疊加在電容器的基波上,不僅使電容器運行電壓的有效值增大,而且可能使峰值電壓增大很多,使電容器在運行中發(fā)生局部放電時電弧不能熄滅,對絕緣介質(zhì)更能起到加速老化的作用,從而縮短電容器的使用壽命,在諧波嚴重的情況下,還會引起電容器過負荷擊穿甚至爆炸。
2.4、對通訊系統(tǒng)工作產(chǎn)生干擾
電力線路上流過的幅值較大的奇次低頻諧波電流通過磁場耦合時, 在鄰近電力線的通信線路中產(chǎn)生干擾電壓, 干擾通信系統(tǒng)的工作, 影通信線路通話的清晰度, 甚至在極端的情況下, 還會威脅通信設(shè)備人員的安全。
2.5、對公用電網(wǎng)的危害
2.5.1、波電流使輸電線路、發(fā)電機、電動機、變壓器產(chǎn)生附加損耗、溫度升高, 導致網(wǎng)損增大, 并使發(fā)電機、電動機、變壓器振動和噪聲增加。
2.5.2、使異步電動機的轉(zhuǎn)矩曲線發(fā)生嚴重畸變, 不能達到額定轉(zhuǎn)速運行,導致用戶的異步電動機大批損壞。
2.5.3、這些諧波中的較低次諧波諧振會使換向不穩(wěn)。
2.5.4、若電網(wǎng)諧波較大, 會延遲或阻礙消弧線圈的滅弧作用, 導致單相重合閘失敗, 或不能采用較短的自動重合閘時間。
2.5.5諧波電流會對通信、繼電保護裝置、自動控制裝置產(chǎn)生干擾, 引起繼電保護裝置的誤動等。
2.5.6、造成電容器的損壞。電力系統(tǒng)中的諧波對并聯(lián)補償電容器有較大影響:增加介質(zhì)損耗, 使電容器溫度升高, 導致電容器熱擊穿;引起或加劇介質(zhì)內(nèi)部的局部放電, 促使電容器損壞。據(jù)統(tǒng)計因諧波而損壞的電器設(shè)備中, 電容器占40%。
3、下面以某個定力用戶的具體應(yīng)用案例進行剖析
某公司供配電系統(tǒng)共2只變壓器，總?cè)萘繛?4000KVA。用電設(shè)備為直流電機驅(qū)動，變頻器大量運用，用電過程中產(chǎn)生了大量的諧波，同時電流嚴重滯后于電壓，功率因數(shù)極低，對系統(tǒng)造成了不良后果，主要是：1．系統(tǒng)存在較嚴重的諧波電流、電壓，注入公共連接點后，污染了公用電網(wǎng)。同時給企業(yè)自身造成變壓器溫升過高，附加損耗增加、線損增加，影響公司內(nèi)部辦公系統(tǒng)計算機運行不正常，造成電能資源浪費等問題，給企業(yè)帶來了一定的經(jīng)濟損失； 2．無功沖擊較為嚴重，已造成35 KV母線電壓波動、壓降較大； 3．大量的諧波和無功沖擊給供用電系統(tǒng)帶來了安全隱患。
電能質(zhì)量分析儀可自動分析并提取來自電能質(zhì)量的穩(wěn)態(tài)測量數(shù)據(jù)和暫態(tài)測量數(shù)據(jù)（如諧波、電壓波動和閃變、三相不平衡度、暫時過電壓和瞬態(tài)過電壓等指標）、瞬時波形和RMS變化情況及持續(xù)時間、峰值大小等相關(guān)信息，以及來自其它自動化系統(tǒng)與該事件相關(guān)的數(shù)據(jù)，形成關(guān)于電能質(zhì)量事件的完整斷面，供電能質(zhì)量分析計算、模型和參數(shù)校核等應(yīng)用功能使用。對畸變的電壓和波形進行分類、識別電能質(zhì)量的事件、對引起電能質(zhì)量問題的各種干擾進行分類、在模糊約束下建立評價電能質(zhì)量的各項指標。通過電能質(zhì)量分類，正確認識電能質(zhì)量現(xiàn)象時域、頻域及瞬態(tài)、暫態(tài)、穩(wěn)態(tài)等方面的特性，并有針對性地提出治理方案。具體功能包括：
分析評估諧波源對各級系統(tǒng)的影響和濾波補償?shù)妊b置對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響，為優(yōu)化供配電系統(tǒng)的運行提供指導；
分析系統(tǒng)中的諧波和負序潮流、阻抗分布、系統(tǒng)狀態(tài)，評估診斷系統(tǒng)中的干擾源和系統(tǒng)安全隱患；
分析異常事件發(fā)生時的整個供配電系統(tǒng)的電能質(zhì)量指標狀況，查找故障源和事故原因；
實現(xiàn)諧波、負序傳遞計算和短路容量計算，可根據(jù)系統(tǒng)容量的變化對電能質(zhì)量各限值進行調(diào)整，然后在諧波電流、諧波電壓、不對稱性、頻率和波動性等五個方面對監(jiān)測點進行全面評估。
根據(jù)該公司的顯示需求采用了我公司的電能質(zhì)量分析儀對用電質(zhì)量進行監(jiān)測、治理，為了讓用戶能夠直觀的看到應(yīng)用的效果和作用，在應(yīng)用前對對35KVM400V整流變進行現(xiàn)場諧波測量，測量結(jié)果如下：
3.1、35KV整流變400V進線處諧波數(shù)據(jù)：
H5H7H11H13THD備注
諧波電壓（%）4.30.41.40.24.8%
諧波電流（A）4.143.240.963.2428.4%
3.2、35KV整流變低壓測量數(shù)據(jù)：
H5H7H11H13THD
Y繞組諧波電壓（%）4.12.34.61.78.7%
諧波電流（A）40747831635.5%
D繞組諧波電壓（%）4.71.751.69.6%
諧波電流（A）33317832033.3%
3.3、功率和功率因數(shù)：
有功功率無功功率視在功率功率因數(shù)
1608 KW3190 KVAr3573 KVA0.45 PF
4、項目效果
針對測量數(shù)據(jù)我公司為客戶量身定做了電能質(zhì)量監(jiān)測、治理解決方案，在項目實施完成投入運行后，經(jīng)測量得到的記過如下：
4.1、注入公共連接點的諧波電壓、諧波電流已達到了GB/T 14549-93標準要求。
電壓總諧波畸變率分別為3.6%和2.5%，已在國標范圍內(nèi)，各次電壓諧波均在國標限值范圍內(nèi)。
約值S=1.732×U0×I0－1.732×U1×I1=804KVA
視在功率節(jié)省率：=24.5%
4.2、變壓器損耗節(jié)省值
4000KVA變壓器的短路有功損耗查數(shù)據(jù)手冊取Pk=50KVA
短路無功損耗取Qk=Uk*Se
取無功經(jīng)濟當量λ=0.1，則節(jié)省的有功損耗為
PB=（S1/Se）2×（Pk+λQk）（S2/ Se）2×（Pk+λQk）
其中S1為補償前視在功率，S2為補償后視在功率
計算得PB=24KW
4.3、線路損耗
有功功率為P，平均功率因數(shù)為cosφ1=0.50,平均線損率為r
則在裝置投入前線損為
Ps1=Pr
投入后，功率因數(shù)提高到cosφ2 = 0.90，線損下降到Ps2，有功損耗下降值為
Ps=Ps1-Ps2
Ps=Prcosφ1/cosφ2
設(shè)λ1=tgφ1，λ2=tgφ2
又Q=Ptgφ
所以Cb=Ps/Qc=2cos2φ1tgφ2r
其平均降損當量為
Cb=rcos2φ1（λ1+λ2）
r一般為2%，則
Ps/Qc = 0.02×0.5×0.5（1.732+0.4843）=1.11%
補償1920 KVAr，所以線損減少
1.11%×1920=21KW
4.4、諧波能量也源于基波，故濾除后也能節(jié)省可觀的能量，但難于精確計算。
4.5、有功總節(jié)約值：P=24+20=44KW
按每天24小時，每月30天，則日節(jié)電量：44*24=1056KWh
電費以1元計，則日節(jié)電費：1056KWh*1=1056元
可以看到通過該項目的質(zhì)量，電路中各種營銷電能質(zhì)量的因素得到了極大的改善，給各用電設(shè)備提供了更加潔凈的電力環(huán)境，保證精密設(shè)備安全工作，延長設(shè)備壽命，且具有良好的節(jié)電效果。本產(chǎn)品經(jīng)實踐證明對電能質(zhì)量監(jiān)測、治理具有明顯的效果，通過諧波治理大大提高設(shè)備安全運行和降低企業(yè)的用電量,提高企業(yè)的核心競爭力。
5．結(jié)語
該設(shè)備的應(yīng)用意義在于：1、對供電頻率偏差、供電電壓偏差、供電電壓波動和閃變、供電三相電壓允許不平衡度、電網(wǎng)諧波 應(yīng)用小波變換測量分析非平穩(wěn)時變信號的諧波。2、測量分析各種用電設(shè)備在不同運行狀態(tài)下對公用電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響。負荷波動監(jiān)視：定時記錄和存儲電壓、電流、有功功率、無功功率、頻率、相位等電力參數(shù)的變化趨勢。3、電力設(shè)備調(diào)整及運行過程動態(tài)監(jiān)視，幫助用戶解決電力設(shè)備調(diào)整及投運過程中出現(xiàn)的問題。測試分析電力系統(tǒng)中斷路器動作、變壓器過熱、電機燒毀、自動裝置誤動作等故障原因。4、測試分析電力系統(tǒng)中無功補償及濾波裝置動態(tài)參數(shù)并對其功能和技術(shù)指標作出定量評價。
參考文獻
[1] 郭宏.變頻控制在熱力企業(yè)中的應(yīng)用[J].太原科技,2010,3:59～60。
[2] 王勇,陳德賦,李國常.節(jié)能與環(huán)保,2010,3:32～35。
【關(guān)鍵詞】STM32 直接電導率 TOC
1 前言
當前制藥、半導體等行業(yè)生產(chǎn)中，對純水、去離子水中TOC（總有機碳）的含量要求越來越嚴格，需要實時對水中的TOC進行檢測，因此需要一款TOC分析儀能夠?qū)ιa(chǎn)用水進行在線檢測，本文主要介紹一款直接電導率法的TOC分析儀的設(shè)計，能夠滿足當前制藥、半導體等行業(yè)生產(chǎn)中對純水及去離子水中TOC的在線檢測。
2 系統(tǒng)原理
通過步進電機帶動蠕動泵的轉(zhuǎn)動，將測試樣品采集到系統(tǒng)管路中，通過三通接頭將進樣水溶液一分為二，一路通過一段延長水路直接流過一個電極傳感器進行測量，所得濃度值為IC（無機碳）的濃度；另外一路要經(jīng)過氧化反應(yīng)器的充分氧化，將水中所含的有機碳氧化成二氧化碳（作為一種導電離子存在），再流過另一個電極傳感器進行測量，所得濃度值為TC（總碳）的濃度，TC與IC的差值即為TOC的濃度： TOC = TC C IC
系統(tǒng)原理如圖1所示。
3 硬件設(shè)計
整個系統(tǒng)在硬件上分為：電源模塊、主控模塊、TOC檢測模塊、信號控制模塊、溫度采集模塊、顯示模塊、存儲模塊等幾個部分。
電源模塊為整個系統(tǒng)提供電源，采用開關(guān)電源和變壓器結(jié)合的供電方式，開關(guān)電源輸出的電源直接為紫外燈、報警信號及步進電機驅(qū)動器提供電源；變壓器輸出的電源主要為電路板提供電源，變壓器輸出電源經(jīng)過AC-DC轉(zhuǎn)換成直流電源后，再經(jīng)過線性穩(wěn)壓源給對應(yīng)元器件供電，電路板的數(shù)字電路與模擬電路分割開來，數(shù)字地與模擬地進行單點連接，減小數(shù)字電路對模擬電路的干擾。
主控模塊為整個硬件系統(tǒng)的控制處理模塊，MCU采用意法半導體的STM32系列單片機，此單片機為ARM Cortex-M3內(nèi)核的32位單片機，運行速度快，外部資源豐富，功能強大，是當前電子行業(yè)中的主流芯片。
TOC檢測模塊為系統(tǒng)的核心模塊，由一片信號發(fā)生芯片產(chǎn)生頻率可變的正弦波激勵信號，作為電極傳感器的驅(qū)動信號，電極傳感器出來的信號經(jīng)過濾波后，由有效值電路進行計算，轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的直流電壓，由ADC芯片轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號交給MCU進行計算。電極的激勵信號采用頻率可變的正弦波信號，比矩形波信號受到電極傳感器容性部分的影響更小，波形不易發(fā)生形變，并且隨著電極傳感器中溶液導電率的增大，可以增大激勵信號的頻率，從而減輕電極傳感器的O化現(xiàn)象，可以增強測試的準確性，同時也可以延長電極傳感器的使用壽命。
信號控制模塊主要是控制紫外燈、報警信號及步進電機控制信號，三種信號均采用隔離電路進行控制。
溫度采集模塊，用于實時監(jiān)測傳感器的溫度并根據(jù)溫度對信號值進行補償。溫度傳感器采用線性好、電阻值穩(wěn)定的三線制PT100溫度傳感器，采用橋式電路進行溫度測量，能夠?qū)T100的線阻造成的誤差降到最低。
顯示模塊采用TFT彩色液晶屏進行顯示，采用MCU內(nèi)部自帶的FSMC模塊與液晶屏進行并口操作，速度快，操作簡便，軟件上采用GUI模塊，便于顯示界面的設(shè)計。
存儲模塊包括參數(shù)存儲模塊及數(shù)據(jù)存儲模塊，參數(shù)存儲模塊用于保存儀器設(shè)置的參數(shù)信息，而數(shù)據(jù)存儲模塊用于保存儀器檢測的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)格式經(jīng)過特殊處理，只能導出不能導入，且不能進行修改，防止檢測數(shù)據(jù)被偽造。
4 軟件設(shè)計
本系統(tǒng)采用意法半導體官方提供的MCU固件函數(shù)庫V3.50，該函數(shù)庫是一個固件函數(shù)包，它由程序、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和宏組成，包括了微控制器所有外設(shè)的性能特征。通過使用本固件函數(shù)庫，避免開發(fā)人員對每一個函數(shù)都要從底層寫起，大大減少了開發(fā)周期，并且增強開發(fā)人員編程的標準化，增強了程序的可讀性，有利于程序后期的維護。
顯示界面采用UCGUI方式來開發(fā)，UCGUI是一種嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用中的圖形支持系統(tǒng)。它設(shè)計用于為任何使用LCD圖形顯示的應(yīng)用提供高效的獨立于處理器及LCD控制器的圖形用戶接口，它適用于單任務(wù)和多任務(wù)系統(tǒng)環(huán)境，并適用于任意LCD控制器和CPU下任何尺寸的顯示。它是模塊化的設(shè)計架構(gòu)，由不同的模塊中的不同層組成，由一個LCD驅(qū)動層來包含所有對LCD的具體圖形操作。
在完成UCGUI在STM32芯片上的移植后，就是各驅(qū)動模塊設(shè)計，包括使用STM32的FSMC功能實現(xiàn)TFT屏顯示；使用AD芯片對電極傳感器和溫度傳感器電壓信號進行轉(zhuǎn)換及處理；使用GPIO口配合驅(qū)動電路控制紫外燈、報警信號輸出及步進電機驅(qū)動器信號。
5 結(jié)語
本文介紹的直接電導法TOC分析儀適用于檢測制藥工業(yè)中純化水、注射用水和去離子水中總有機碳的濃度，可以在線檢測制藥工業(yè)的治水系統(tǒng)、半導體工業(yè)的超純水制備系統(tǒng)和晶片工業(yè)過程、電廠去離子水制備過程等，也可用于半導體行業(yè)、電廠、科研單位、實驗室等超純水TOC的檢測。
參考文獻
[1]李琳編著.頻率自適應(yīng)電流源克服電容影響的電導率測量[J].儀器儀表學報，2007（12）.
[2]蘭敬輝編著.溶液電導率測量方法的研究[J].大連理工大學，2002.
[3]邢文凱編著.一種克服分布電容的雙頻驅(qū)動電導率測量方法[J].儀器儀表用戶，2007（03）.
[4]劉波文編著.ARM Cortex-M3應(yīng)用開發(fā)實例詳解[M].北京：電子工業(yè)出版社，2011（02）.
作者單位
關(guān)鍵詞 勵磁；故障；分析；措施
中圖分類號TM31 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2013）86-0123-02
發(fā)電機勵磁控制技術(shù)是電網(wǎng)穩(wěn)定控制的重要手段之一。發(fā)電機勵磁電流的變化是影響電網(wǎng)電壓水平和并聯(lián)運行機組間無功功率分配的主要因素，良好的勵磁系統(tǒng)在保證電能質(zhì)量、無功功率的合理分配及提高電力系統(tǒng)運行可靠性方面都起著十分重要的作用。另外為保證發(fā)電機組的安全穩(wěn)定運行，勵磁系統(tǒng)還設(shè)有過勵限制、欠勵限制、空載過電壓和空載低頻保護等功能。在實際應(yīng)用中，因設(shè)計、制造、現(xiàn)場環(huán)境影響以及安裝調(diào)試不當留下很多隱患，引發(fā)勵磁裝置工作異常甚至誤動作，造成機組異常減載等非降、非停等重大事故發(fā)生，保證勵磁裝置可靠工作是電廠電氣專業(yè)重要職責。
1 事件經(jīng)過
2005年9月6日至20日多次出現(xiàn)無故持續(xù)減磁造成發(fā)電機進相現(xiàn)象，至低勵限制動作。9月14號17時因持續(xù)減磁，發(fā)生失磁保護動作使發(fā)電機解列一次?，F(xiàn)象為：運行中，發(fā)電機無功突然降低，并變化為進相運行；運行人員一直升勵磁無效，當時勵磁裝置為B通道運行，C通道備用，此時運行將通道切為C通道運行，切至C通道運行約5秒后，失磁保護動作跳機。#1機自失磁保護動作跳機后，又連續(xù)發(fā)生2次降勵磁現(xiàn)象。
2 故障查找
2.1 檢查減磁信號來源
在此期間，機組出現(xiàn)10多次無功進相運行，廠家技術(shù)人員檢查勵磁調(diào)節(jié)裝置認為設(shè)備本身沒問題，減磁信號可能來自外部。停機后，針對減磁信號的幾個來源逐一檢查：1）就地盤減磁按鈕；2）AVC裝置；3）DCS中同期回路，控制臺上運行操作回路，以上檢查回路良好。為防范出現(xiàn)異常，熱控專業(yè)更換了DCS輸出增減磁命令的插件。他們還檢查調(diào)節(jié)器定值并對通道進行測試后認為：1）勵磁調(diào)差系數(shù)設(shè)置偏大，為-2.5，（建議為0）；2）調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)放大倍數(shù)定值設(shè)置偏大，在輸出回路發(fā)現(xiàn)波形有振蕩現(xiàn)象，將其設(shè)低后，用示波器檢查輸出波形正常。
2.2 參考運行人員反映
1）機組出現(xiàn)10多次無功進相，勵磁系統(tǒng)出現(xiàn)長時間（幾分鐘到十幾分鐘）的發(fā)減磁命令現(xiàn)象，而裝置沒有判斷為故障，依然一直減磁下去，直到低勵限制動作。邏輯設(shè)計存在問題；
2）C通道為手動調(diào)節(jié)，應(yīng)是獨立的控制回路。但C通道無低勵磁限制功能。以至把A或B通道切換為C通道時，仍然繼續(xù)減磁，直到失磁保護動作跳閘。認為C通道設(shè)計存在缺陷；
3）調(diào)節(jié)柜和功率柜多次發(fā)生通訊故障，有時發(fā)生在調(diào)節(jié)柜與集控室之間，有時在柜與柜之間。經(jīng)現(xiàn)場更換通訊板和通訊線，這一處好了，另一處又不行，造成機組無法啟動。勵磁調(diào)節(jié)柜減勵磁信號長時間存在，使增勵磁操作無效。前幾次發(fā)電機進相后A、B通道有低勵限制動作，改為 C通道手動調(diào)節(jié)時，發(fā)生了失磁跳機情況；
4）另外懷疑與溫度有關(guān)。10日晚上連續(xù)發(fā)生四次降勵磁，用風扇給調(diào)節(jié)器柜降溫，設(shè)備穩(wěn)定運行了多天。20日早又連續(xù)發(fā)生二次，再次用風扇降溫，到21日晚停機未再發(fā)生減勵磁現(xiàn)象。
2.3 再次排查缺陷
為最大程度排除隱患，發(fā)電機停機后進行了以下工作：1）在勵磁小室裝設(shè)空調(diào)；2）檢查二次回路：回路對地絕緣、信號回路之間絕緣、干擾信號排查、電纜屏蔽層接地。
針對減勵磁信號，制定出以下方案，確保查找時的設(shè)備安全：在勵磁調(diào)節(jié)柜減勵磁信號端子串一小開關(guān)。發(fā)生異常減磁至進相運行時可將此小開關(guān)斷開，用于判斷出減勵磁信號來源于勵磁調(diào)節(jié)裝置、或來自外部的輸入信號。要求：1）出現(xiàn)異常持續(xù)減磁信號時，立即檢查DCS減磁繼電器是否動作，動作指示燈是否亮；2）若動作燈亮，立即將勵磁小室左側(cè)端子排下方雙極小空開斷開；3）斷開后，調(diào)節(jié)柜運行通道減磁指示燈應(yīng)不亮。此時用就地盤上的增、減按鈕調(diào)節(jié)；4）若減磁指示燈繼續(xù)亮，則表示減磁信號來自調(diào)節(jié)柜運行通道本身，應(yīng)立即切換另一通道運行，用遠方調(diào)節(jié)（B通道），或用就地盤上增減按鈕調(diào)節(jié)（C通道）；5）若電子間減磁繼電器未動作，表示減磁信號不是來自DCS；6）若減磁信號來自DCS，斷開小空開后由檢修人員檢查所有可能發(fā)減磁信號的來源：DCS部分、AVC部分、同期部分、顯示屏上調(diào)節(jié)部分等；7）運行中勵磁通訊故障，或顯示錯誤，只要增減磁調(diào)節(jié)正常就可以繼續(xù)運行，由檢修人員檢查通訊回路；8）出現(xiàn)發(fā)電機進相情況，運行人員可以先操作增磁，若發(fā)電機無功功率無法調(diào)整，應(yīng)到勵磁小間檢查勵磁調(diào)節(jié)器的增、減磁信號，查看運行通道的工控機I/O板指示燈，若燈亮可以將雙極空氣開關(guān)斷開，閉鎖外部信號對勵磁進行控制，在觀察到增減磁指示燈滅后，人工操作勵磁調(diào)節(jié)柜上的增磁或減磁按鈕；9）在勵磁通訊故障情況下，運行人員可以監(jiān)視勵磁電流和發(fā)電機無功功率的變化，若基本穩(wěn)定，可以人工操作增、減勵磁，觀察勵磁電流、無功的變化是否與操作情況一致，若一致可以判斷調(diào)節(jié)器AVR工作沒有異常，可以繼續(xù)運行，不進行調(diào)節(jié)器的通道切換；若增、減操作無效，處理方法同第8條。若集控室操作屏上顯示勵磁系統(tǒng)的信號異常，只要增減磁調(diào)節(jié)正常，可以繼續(xù)運行。
在運行人員的配合下，檢修人員進行了以下工作：1）功率柜原有控制電路板EXC900K經(jīng)檢查存在無法通訊，顯示屏沒有顯示等問題；從2#機勵磁系統(tǒng)挪用的電路板的軟件程序和1#機不兼容，造成CAN通訊故障；更換勵磁系統(tǒng)的CAN通訊電纜接頭，更換了一塊新的電路板，保證設(shè)備通訊正常；2）現(xiàn)場檢查確認勵磁系統(tǒng)的起勵回路工作正常，不影響正常的開停機操作。由于勵磁系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計的思路，各個器件間有一定的獨立性，在出現(xiàn)CAN通訊故障時，不會影響勵磁系統(tǒng)的操作及控制；3）在現(xiàn)場模擬通訊故障的時候，同時誤發(fā)同步故障信號，通過更新智能輸出定義EXC900I板芯片程序后得到解決，經(jīng)過試驗驗證，信號輸出正確；4）勵磁裝置內(nèi)部增減磁操作命令取消，完善勵磁系統(tǒng)AVR程序，防止增減磁接點粘連誤發(fā)命令，增減磁脈沖的有效時間為4秒，四秒之后的脈沖信號無效。保證不會出現(xiàn)由于勵磁系統(tǒng)內(nèi)部原因持續(xù)減磁，或減磁接點粘連時無法進行增磁操作；5）統(tǒng)一程序使2#機勵磁器件和1#機器件軟件兼容；6）將C通道的增減磁控制命令和A、B通道獨立，增加限制勵磁電流功能，在并網(wǎng)情況下不低于低勵限制電流定值運行，完善C備用通道。增減磁回路增加一個雙極開關(guān)，開關(guān)斷開時閉鎖外部設(shè)備進行勵磁的增、減磁操作，在正常發(fā)電時要切換到C通道運行，可以斷開此開關(guān)，再切換到C通道運行，人工在勵磁調(diào)節(jié)屏進行增磁、減磁操作。
3 原因分析
1）從#2機挪用的信號板軟件不兼容、通訊插頭接觸不好，導致通訊異常；
2）發(fā)電機進相運行是勵磁調(diào)節(jié)柜持續(xù)接收到減磁命令引起的，減磁信號是勵磁調(diào)節(jié)器內(nèi)部產(chǎn)生；
3）調(diào)節(jié)器錯誤地接收到了“減磁”命令，同時AVR程序本身防止增、減磁接點粘連的功能不完善。在排除減磁命令不是外部二次回路部分誤發(fā)的情況下，分析認為減磁命令是由內(nèi)部單片機系統(tǒng)板（LOU板就地控制單元）誤發(fā)的。調(diào)節(jié)器還接收到了“零升”信號，同樣由LOU板誤發(fā)出。
故障都集中在LOU板上。通過查閱臺賬有設(shè)備損害記錄， 2005年7月24日22點，在整套啟動中進行短路試驗中曾發(fā)生調(diào)節(jié)柜內(nèi)CT開路的情況，產(chǎn)生電弧火花，導致不少電路板損壞。當時電建調(diào)試人員發(fā)現(xiàn)明顯損壞并更換的有：智能I/O板、顯示屏接口板、開關(guān)量板（從#2機同型調(diào)節(jié)柜挪用），但LOU板未及時更換，LOU板的損壞導致“減磁”信號及“零升”信號都是從LOU板誤發(fā)。
4 解決措施
1）更換LOU板，并將內(nèi)部增、減磁令的回路解除；2）完善AVR程序防止增、減磁接點粘連的功能（超過四秒之后的脈沖信號判無效）；3）增加C通道勵磁電流限制功能。經(jīng)過電廠和廠家技術(shù)人員仔細的分析，反復排查，有效處理， 1#發(fā)電機勵磁系統(tǒng)投運初期出現(xiàn)的異常問題得到徹底解決，此后8年來裝置運行可靠、電廠一期工程的四臺機組同型勵磁系統(tǒng)穩(wěn)定運行。
5 結(jié)論
本文通過分析一起自并勵勵磁系統(tǒng)故障，對自并勵勵磁系統(tǒng)故障發(fā)生的相關(guān)回路及勵磁調(diào)節(jié)器軟件設(shè)計不足方面提出建議，成功地實施了自并勵勵磁系統(tǒng)缺陷根除。針對勵磁系統(tǒng)技術(shù)指標及功能，指出了其不足的方面并加以改善，提高了發(fā)電機組勵磁系統(tǒng)操作靈活性，徹底解決了微機勵磁裝置誤發(fā)減磁命令及通訊故障等問題。
參考文獻
關(guān)鍵詞：UNS3020；轉(zhuǎn)子一點接地保護；DGT801；注入直流電壓；
1 引言
某電廠為新建350MW機組，發(fā)電機勵磁系統(tǒng)采用ABB公司生產(chǎn)的UNITROL6000自并勵靜止勵磁，自帶有UNS3020型轉(zhuǎn)子接地保裝置，發(fā)變組保護采用國電南自DGT801B系列裝置，帶有注入式轉(zhuǎn)子一點接地保護，設(shè)計機組運行時投入發(fā)變組保護裝置轉(zhuǎn)子一點接地保護。
在勵磁系統(tǒng)調(diào)試時，將UNS3020插件均拔下，將供轉(zhuǎn)子接地保護用轉(zhuǎn)子電壓正負極接線拆掉，但機組仍出現(xiàn)了發(fā)變組轉(zhuǎn)子一點接地保護動作情況，本文就相關(guān)檢查處理過程中發(fā)現(xiàn)的問題進行分析。
2 南自發(fā)變組保護DGT801B轉(zhuǎn)子一點接地保護原理分析
南自DGT801B轉(zhuǎn)子一點接地保護采用迭加電源切換采樣原理，注入電壓為直流50V，注入到轉(zhuǎn)子負極與大軸之間，并由一個電子開關(guān)切換 “開”、“閉”狀態(tài)，獲取轉(zhuǎn)子負極對大軸的兩個泄漏電流，實時計算出轉(zhuǎn)子接地電阻。轉(zhuǎn)子一點接地保護配置示意圖見圖1所示。
根據(jù)電路分析，在開關(guān)S開合的暫態(tài)，會因轉(zhuǎn)子對地電容Cg而存在漏電流測量的影響，但是采樣計算時只要躲開這個暫態(tài)過程，就可以認為轉(zhuǎn)子對地電容Cg有隔直作用而回路不通，假定接地點位置為K，本機組轉(zhuǎn)子一點接地保護等效電路回路見圖2所示。
當開關(guān)S閉合穩(wěn)態(tài)時有
UD+αUfd=I1*（R1+Rg）
當開關(guān)S斷開穩(wěn)態(tài)時有
UD+αUfd=I2*（R1+ R2+Rg）
方程聯(lián)立可解得：
其中，Rg為接地電阻值，I1為S閉合時測得的回路漏電流，I2為S斷開時測得的回路漏電流，從而可以確定接地電阻值以及接地判斷接地位置。
3 #3機并網(wǎng)時轉(zhuǎn)子一點接地保護動作檢查及處理
#3機組轉(zhuǎn)子一點接地保護動作跳機后，檢查動作報告記錄測得接地電阻Rg=0，測得漏電流120mA。
對此展開初步分析，在并網(wǎng)前測量轉(zhuǎn)子絕緣2.5兆歐，另外測量轉(zhuǎn)子交流阻抗正常，分析后認為二次回路出現(xiàn)問題的可能性要大于勵磁及轉(zhuǎn)子回路出現(xiàn)金屬性接地問題，決定先對二次回路進行檢查處理。
首先，檢查確認兩套發(fā)變組保護只有一套投入轉(zhuǎn)子一點接地保護。
其次， 對二次回路接線進行檢查。DGT801B所需發(fā)電機轉(zhuǎn)子電壓正極601，負極602二次接線設(shè)計在勵磁系統(tǒng)端子排EE X50 端子1和端子2，這兩個端子本接有勵磁系統(tǒng)自帶內(nèi)部配線，調(diào)試時已將其在兩端拆除，而改為直接從直流母排引來轉(zhuǎn)子電壓正負極接線。大軸600二次接線設(shè)計為從汽機大軸接地碳刷引至勵磁系統(tǒng)端子排EE X40端子1后轉(zhuǎn)送至發(fā)變組保護柜。經(jīng)仔細檢查發(fā)現(xiàn)X40端子排端子2上接有勵磁系統(tǒng)廠家配線，將其拆除。
最后，檢查發(fā)變組保護A柜轉(zhuǎn)子一點接地保護板件已燒損，由發(fā)變組保護廠家對A柜轉(zhuǎn)子一點接地板件進行更換處理之后投用，檢查此時測得轉(zhuǎn)子接地電阻Rg為120kΩ，根據(jù)該裝置轉(zhuǎn)子一點接地保護原理判斷此時裝置檢測轉(zhuǎn)子回路并無接地。
經(jīng)過以上處理后重新進行#3機組并網(wǎng)，轉(zhuǎn)子一點接地保護正常。
4 UNS3020大軸接線對#3機轉(zhuǎn)子一點接地保護影響分析
由DGT801B轉(zhuǎn)子一點接地保護原理分析和處理過程判斷影響#3機保護動作因素應(yīng)為UNS3020裝置大軸配線造成或保護裝置板件故障。
UNS3020裝置X1：1，X1：2上有兩根接線，一根為大軸接線，一根為轉(zhuǎn)子正負極雙端接線，由此前分析可知，連接轉(zhuǎn)子正負極接線已經(jīng)拆除，而大軸接線則聯(lián)系到DGT801B轉(zhuǎn)子一點接地保護回路中。為進一步驗證該大軸接線回路影響，在#4機保留勵磁X40端子排端子2上勵磁廠家配線，并直接用萬用表測量大軸600對地電阻，電阻值飄動，但阻值級別為兆歐級別，而在#3機處理過程時也曾用萬用表對此種接線情況下大軸600對地電阻進行測量，電阻值最小值為300Ω。
UNS3020轉(zhuǎn)子接地保護大軸勵磁廠家所配接線經(jīng)電容Cx后和電阻橋臂等回路有聯(lián)系，但理論上在正常情況下不應(yīng)造成測其對地電阻出現(xiàn)最小300Ω情況，推測#3機UNS3020裝置內(nèi)部可能出現(xiàn)問題。
在#4機整套啟動試驗時，保留勵磁廠家所配大軸接線情況下對#4機發(fā)變組保護裝置檢查，轉(zhuǎn)子一點接地保護測得漏電流為0.02mA且有波動，但接地電阻Rg穩(wěn)定為120kΩ，可見在UNS3020裝置大軸線對地電阻為兆歐級別時并不造成轉(zhuǎn)子一點接地保護動作。通過觀察發(fā)現(xiàn)#4機發(fā)變組保護中定子3ω接地保護參數(shù)波動，且兩套保護存在相同情況，當將勵磁廠家配大軸接線拆除后，定子3ω接地保護測得參數(shù)穩(wěn)定無波動，經(jīng)查該保護與轉(zhuǎn)子一點接地保護存在于一個板件上，可見勵磁廠家配接大軸接線的確會對發(fā)變組保護裝置可能造成影響。
5 結(jié)語
轉(zhuǎn)子一點接地保護是發(fā)變組保護的重要組成部分，對保證轉(zhuǎn)子安全和機組正常運行有重要意義，在機組調(diào)試試驗過程中需對相關(guān)回路和功能進行仔細驗證并對影響因素進行綜合考慮分析，以杜絕隱患。在正常投產(chǎn)時進行相關(guān)工作也應(yīng)充分考慮相關(guān)影響，同時應(yīng)加強對保護參數(shù)的監(jiān)視和記錄分析。
參考文獻
【1】DGT801系列數(shù)字式發(fā)電機變壓器組保護裝置技術(shù)說明書
【2】劉小波，劉萬斌等.轉(zhuǎn)子一點接地保護雙重化配置研究，電力自動化設(shè)備，2013，10：162-167.
作者簡介：
孫啟建（1982-），男，大學本科，工程師，從事火力發(fā)電廠電氣專業(yè)調(diào)試工作。
關(guān)鍵詞 聚乙烯 磨損 假體失效
資料與方法
本組8例共8髖，男4例，女4 例，平均年齡65歲，平均體重70.5kg。平均隨訪時間為8 年。
所有患者在術(shù)前均經(jīng)Harris髖關(guān)節(jié)評分，最近一次隨訪再次進行評分。放射學評價包括假體旁透亮線和局部骨溶解區(qū)的記錄、假體柄下沉、髖杯外展角和髖臼中心遷移等。如果髖臼中心在水平或垂直方向移位超過5cm，或者外展角改變大于5°，則被認為是髖臼松動的明確表現(xiàn)。假體柄下沉>1cm或全周放射學透亮帶則提示假體柄松動。局限性骨密度減低區(qū)若長度>7cm提示骨溶解。臨床確診為人工關(guān)節(jié)松動，均行翻修手術(shù)，取下人工關(guān)節(jié)的聚乙烯內(nèi)襯。其中2例患者因全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后感染行全髖關(guān)節(jié)翻修手術(shù)。
將手術(shù)取下的人工關(guān)節(jié)行表面清理后，取下人工髖關(guān)節(jié)的聚乙烯內(nèi)襯，在內(nèi)襯內(nèi)表面分別取5個大小約為1cm2的點，其中關(guān)節(jié)的負重面取3個點，非負重面取2個點，并用mark筆標記。將聚乙烯內(nèi)襯碎掉后，對標記的5個點噴金，以掃描電鏡觀察樣品的表面形貌。
結(jié) 果
超高分子量聚乙烯主要的磨損機理包括以下幾種：①摩擦磨損指當兩個粗糙不平表面發(fā)生相對滑動時，即可在強度較弱一側(cè)發(fā)生劃痕、或切割、或在人工關(guān)節(jié)內(nèi)，一個硬質(zhì)材料的第三體顆粒陷入兩原始負荷之間，即可產(chǎn)生摩擦磨損，引起股骨頭金屬磨損顆粒的產(chǎn)生。②疲勞磨損主要取決于聚乙烯單體循環(huán)周期應(yīng)力，因粘著力磨損或摩擦磨損而使材料表面產(chǎn)生纖絲，可最終因材料疲勞出現(xiàn)微量斷裂。疲勞磨損可作為獨立的磨損機制造成材料裂隙形成，或在材料內(nèi)延伸。③粘著力磨損是指在微觀級，或在微觀狀態(tài)下進行材料的磨損觀察。當兩個相對負荷面的局部接觸時，如果兩材料間粘著力強度大于聚乙烯本身的結(jié)構(gòu)強度，聚乙烯單體可以被拉成纖絲，纖絲最終可斷裂形成磨損顆粒。雖然磨損顆粒很小，可能只有幾微米或更小，肉眼觀察聚乙烯表面仍很光滑，但在電鏡下可觀察到聚乙烯材料表面粗糙纖絲形成。如果原始負荷表面間有第三體陷入，即可產(chǎn)生三體粘著力磨損。根據(jù)第三體硬度性能，負荷表面可以有一個面或同時兩個面出現(xiàn)摩擦-髖關(guān)節(jié)假體中，粘著力磨損顆粒常常被埋入材料強度較軟的一側(cè)聚乙烯內(nèi)。股骨頭粘著力磨損，可直接產(chǎn)生金屬磨損顆粒，同時也使頭表面粗糙，增加對側(cè)聚乙烯帽磨損率。特別是鈦合金材料的股骨頭，由于存在嚴重的摩擦腐蝕磨損，可產(chǎn)生大量金屬磨損顆粒。
對關(guān)節(jié)負重面行掃描電鏡分析后發(fā)現(xiàn)，8髖的聚乙烯內(nèi)襯均為疲勞磨損、摩擦磨損及粘著力磨損三種磨損機理的混合，其中粘著力磨損為主要磨損機理。結(jié)果見表1。
討 論
20世紀40年代，Charnely發(fā)明了全髖關(guān)節(jié)置換手術(shù)，每年約有50萬人成為此項技術(shù)的受益者。但全髖置換手術(shù)引起的骨質(zhì)溶解與吸收，直至現(xiàn)在也沒有得到很好的解決。近來的研究資料明確指出：聚乙烯顆粒是骨質(zhì)溶解的主要原因，且骨溶解的程度與磨損顆粒量明顯相關(guān)。
在研究關(guān)節(jié)假體材料磨損特性中，聚乙烯材料備受人們關(guān)注。研究體內(nèi)不同磨損機理對整個磨損影響是十分重要的，必須改善材料性能以減少磨損影響。磨損是指當兩個相互作用面產(chǎn)生機械性損害，或材料表面的缺失，即出現(xiàn)磨損。傳統(tǒng)上認為存在兩種磨損，一種為疲勞磨損，另外一種為面際磨損。前者常在循環(huán)周期應(yīng)力下，或者材料內(nèi)部產(chǎn)生的壓力下發(fā)生；后者是當兩個負荷面直接接觸時，由摩擦或粘著力所引起。我們對假體觀測時發(fā)現(xiàn)這兩種基本的磨損在8髖聚乙烯假體中均存在，也就是說在這些假體中既有疲勞磨損又有面際磨損。
發(fā)現(xiàn)8 髖中有4髖假體存在明顯的微斷裂現(xiàn)象，分析其原因，疲勞磨損造成這種微斷裂的可能性極大。其中1髖假體肉眼可見在假體臼的負重區(qū)有直徑0.9cm的類圓形凹陷，底部較平，在其周邊可見有骨水泥集聚，可能是由于安裝假體時，較大的骨水泥塊進入假體關(guān)節(jié)間隙且與兩關(guān)節(jié)面反復摩擦形成嚴重的三體磨損所致，即Ⅲ型磨損方式。
通過肉眼及SEM分析我們發(fā)現(xiàn)取出的8例聚乙烯內(nèi)襯中，雖嚴重程度不一，但均有表面氧化；除樣品6在表面沒有發(fā)現(xiàn)十分明顯的劃痕或切割外，其他幾個樣品均存在不同的此種痕跡；在樣品1、2、6、8中可見有明顯的微量斷裂存在，從形貌上分析，疲勞所致的可能性極大。
變壓器內(nèi)部引線的連接非常多，其引線連接的工藝方法非常重要，如果連接不牢固，會引起電阻值增大，在運行過程中引起局部過熱。本文所描述的是引線采用氣焊進行磷銅焊接，引起繞組直流電阻值增大的事件，通過此事件分析焊接方法對引線連接的重要性。
2 事件描述
一臺500kV級換流變壓器低壓繞組上下出頭導線與銅板進行磷銅焊連接，焊接方式采用氣焊。焊后測量上下出頭銅板間的直流電阻值與設(shè)計值偏差為7.1%，不符合技術(shù)要求。
3 事件分析過程
產(chǎn)品導線使用組合換位導線（每顆組合換位導線包括兩顆普通換位導線），每小顆換位導線的漆包線數(shù)量為37根，即每組換位導線共含74根漆包線，每組換位線揻制上下出頭后，出頭導線與銅板焊接在一起。線圈進行恒壓干燥處理后，用直阻儀測量線圈的直流電阻，結(jié)果如表1所示。
為了核對上述數(shù)據(jù)，更換儀器測量，測量結(jié)果如表2所示，兩臺儀器測量偏差為0.2%，證明測量結(jié)果無誤。
測量儀表： BZC391A直阻測量儀
在該線圈中部，每顆換位導線內(nèi)的漆包線均進行了焊接，因為焊接操作過程中繁瑣，且技術(shù)含量高，分析可能是線圈中漆包線的焊接有問題，因此在導線焊接的位置，將打板楔入線餅，邊測量電阻值邊晃動打板，發(fā)現(xiàn)測量結(jié)果基本無變化。因此決定打開該焊接處的導線絕緣，逐根目測檢查單顆漆包線焊接質(zhì)量，未發(fā)現(xiàn)異常。
為了進一步查找問題，以確定是材質(zhì)本身的問題還是導線焊接問題，將該線圈下部導線與引線銅板焊接打開，目測觀察焊接無異常。
將直阻儀一端接上部引線銅板，另一端逐一接在下端74根漆包線上，分別測量74顆漆包線的直流電阻，測量過程中不斷晃動上部焊頭，測量結(jié)果如表3所示。
分析如下：
所測74根漆包線的直流電阻最大與最小相差1.9%，判斷每顆換位導線的漆包線的焊接點未出現(xiàn)異常。
分析該測量結(jié)果，判斷中部換位導線焊接點沒有問題，導線材質(zhì)沒有問題。因出頭導線與銅板的焊接處焊接方法是銅板與每組換位導線（即兩顆換位導線）同時焊接，焊接面積較大與短導線端面的焊點不容易焊透，焊接易存在薄弱點，因此分析問題可能出現(xiàn)在上部出頭處。
打開上部焊接出頭后，發(fā)現(xiàn)導線與銅板間未焊透，如圖1所示。
4 故障處理
確定為上部出頭焊接問題后，重新進行了上下出頭導線與銅板的焊接，因此導線與銅板尺寸均較大，為了防止出現(xiàn)未焊透情況，先將兩根單導線分組各自焊接牢固后，再一起焊接銅板，焊接后再次測量該線圈電阻值如表4所示。
上部出頭重新焊接后，線圈的電阻值與設(shè)計值只相差0.27%，滿足要求。
5 結(jié)束語
通過此次問題的出現(xiàn)與處理，得出以下啟示：
引線的焊接方法非常重要，如果焊接零部件尺寸較大，零部件內(nèi)部溫度不易達到要求溫度，存在不易焊透等情況，則要進行分步焊接或采用其他焊接方式，以保證焊接質(zhì)量。
【關(guān)鍵詞】風電機組；法蘭焊接；工藝改進
就目前而言，塔架制造在我國普遍實行的是首件認證制，也就是該企業(yè)先生產(chǎn)一件進行質(zhì)量認證，合格以后再進行2-3套的制造，再次檢查合格以后才允許接下來的批量制造。但是大量的實踐表明，在塔架制造過程中很難避免法蘭焊接變形的情況發(fā)生，其中最容易出現(xiàn)的就是法蘭內(nèi)翹、塔筒兩端法蘭不平行這兩大問題。值得注意的是，在本文中法蘭在到廠時已經(jīng)完全加工好外圈30度的坡口（這也是屬于通常情況），下面將針對法蘭內(nèi)翹、塔筒兩端不平行這兩大主要問題提出工藝改進方案。
一、法蘭內(nèi)翹問題
對于法蘭內(nèi)翹問題，可以根據(jù)實際情況按照以下兩種方式對工藝進行改進：
（1）鑒于法蘭已經(jīng)加工好外圈的30度坡口，我們可以采取焊接的方式，具體操作為：首先在外圈焊一道，然后在內(nèi)圈焊縫碳弧氣刨清根處理，這樣連續(xù)在內(nèi)圈焊道位置焊兩道，最后在外圈焊道連續(xù)焊兩道就完畢了。其中第一道外圈工藝參數(shù)如下：電流為420A，電壓為28V，焊絲直徑3.2mm，焊接速度35-40m/s。第二道和第三道內(nèi)圈工藝參數(shù)為：電流450-530A，電壓為30V，焊接速度35-40 m/s，焊絲直徑3-4mm。第四道和第五道外圈工藝參數(shù)為：電流為450-520A，電壓為30V，焊接速度36-40 m/s，焊絲直徑3.2-4mm；
（2）在法蘭采購過程中，一定要注意編制法蘭采購協(xié)議，要求將筒節(jié)與法蘭脖頸處對接的外坡口改為內(nèi)坡口。
二、法蘭不平行問題
要想妥善法蘭不平行的問題，應(yīng)當從以下幾個方面進行考慮：
（1）需要在單段塔筒的兩端筒節(jié)對接位置預留十到二十毫米的修正余量，具體來說就是利用EASY激光機對中儀尋找到塔筒的同軸度，然后用自制法蘭與平行面實現(xiàn)對接來切割修正余量，最后一步再用角磨機打磨切割坡口，讓筒節(jié)端口位置的平面度有效控制在2毫米范圍之內(nèi)。值得注意的是，我們要通過螺桿調(diào)節(jié)平行度控制的法蘭卡具使兩端法蘭固定，這樣可以保證塔筒兩端法蘭所在的平面平行，然后調(diào)節(jié)滾焊臺車上的縱向螺桿使法蘭中心與塔筒中心線重合，通過這種方式保證兩端筒節(jié)與法蘭脖頸的環(huán)縫位置實現(xiàn)對接（間隙應(yīng)小于一毫米，而且分布比較均勻）。除此之外，需要根據(jù)實際情況對塔筒兩個端口的內(nèi)米字撐進行調(diào)整，保證法蘭脖頸與筒口的錯臺小于兩毫米，具體如下圖所示（圖1）；
（2）第一道埋弧自動焊接以后，在碳弧氣刨清根處理時的寬度需要控制在10-12毫米，而深度是一致的；第一道封底焊接采取對稱、等距離、斷續(xù)的方式使其受力均勻。等距離斷續(xù)定位固定、點焊完畢后，依然采取同樣的方法一直到底焊一圈完成為止；利用EASY激光器對中儀進行實時監(jiān)控，如果一旦發(fā)現(xiàn)有變形現(xiàn)象要立即將焊接工序停止并且查找原因，然后根據(jù)具體情況采取針對性的措施解決以后再重新焊接；（3）焊接烘烤一定要嚴格按照規(guī)范執(zhí)行，通常情況下焊層不能超過6層，并且每層的厚度需要控制在4-5毫米范圍內(nèi)。其中第一道外圈工藝參數(shù)如下：電流為380A，電壓為29V，焊絲直徑3.2mm，焊接速度30-32m/s。第二道和第三道內(nèi)圈工藝參數(shù)為：電流450-500A，電壓為28-32V，焊接速度33-40 m/s，焊絲直徑3-4mm。第四道和第五道外圈工藝參數(shù)為：電流為500-520A，電壓為30-32V，焊接速度35-40 m/s，焊絲直徑為4mm。
三、總結(jié)語
綜上所述，風電機組塔架組裝中法蘭焊接變形主要表現(xiàn)為法蘭內(nèi)翹、塔筒兩端法蘭不平行這兩大問題，本文對如何對其進行工藝改進進行了詳細闡述。值得注意的是，我們塔筒生產(chǎn)時若同時遇到法蘭內(nèi)翹和法蘭不平行這兩大問題時，應(yīng)當采取綜合處理的辦法，也就是說在充分考慮到法蘭不平行的同時還要兼顧法蘭內(nèi)翹的問題，通常情況下是先解決不平行問題，然后再解決法蘭內(nèi)翹問題。
參考文獻：
[1]程孝福.大直徑平焊法蘭的焊接變形與控制[J].化工設(shè)備與管道.2010，（04）.