电力系统远动装置能够为电厂提供实时数据,对于加强电力系统信息传递、管理和应用能够起到十分重要的作用。下面是我为大家整理的电力系统远动论文,供大家参考。
摘要:电力系统远动装置能够为电厂提供实时数据,对于加强电力系统信息传递、管理和应用能够起到十分重要的作用。 文章 对电力系统装置进行了整体性的概述以及对远动装置通道运作方式进行了对比,分析了电力系统远动装置中的软件化远动装置以及计算机化远动装置,并对其应用前景进行了阐述。
关键词:电力系统;远动装置;电力监测
中图分类号:TD611 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)29-0042-02
1 电力系统远动装置的概述
电力系统的发电组基础设施、变电站的数量分布以及输电线的组成情况愈加变得复杂,其运行时就需要掌握更多的安全性知识,需要对其可靠性做出必要的保障,为了获得更多经济性、安全性的电能质量,电力调度所需要准确而及时地掌握电力系统的运行状况,因而就会采取一定的信息监测 措施 ,以便对电力系统运行中的数据、参数、主电机工作状况以及断路器的投入状况等进行操作和调节,而适用于调度所和变电所相距较远的远动技术――电力系统远动装置就能够解决这一难题,它可以及时掌握调度所、发电厂以及变电所之间的系统信息,来完成远动操控。
远动装置能够完成遥信、遥测、遥控和遥调等事项,利用远动通道对信息进行传输,电力系统中的远动通道的主要类型有复用电力线高频载波通道以及复用和(专用)有线通道。远动装置的通道通常分为频分制和时分制两种,而多次复用的 方法 能够在更大程度发挥通道的作用。
在我国早期的电力系统远动装置中大都装有遥测量的数据转换器以及标度变换显示设备,通过使用纯硬件逻辑布线式设备对发送端时序系统进行监控,提供有效时间数值,保证电力系统正常工作。而随着电力系统自动化技术水平的不断升级以及计算机软件技术的不断进步,电力系统远程控制技术也得到了提高,远动装置更加体现出了自动化、整体化和信息化。
2 软件化远动装置
软件化远动装置具有很强的灵活性以及适应性,不仅能够实现电力运行系统中相关数据的遥测和遥信,还能够对系统信息数值进行交换、再分配和实时计算。与之相对应的便是硬件逻辑布线装置,这种装置缺乏一定的信息技术,而软件化远动装置可以发挥出类似于计算机软件的功效,通过软件操作来实现通道信息的传递。
但它和计算机软件有着诸多不同的地方,最突出的特征就是软件中的指令系统,通过强化的逻辑判断指令能够将远动装置中的重要信息及时处理掉,在电力系统中得到了十分广泛的应用。软件化远动装置在使用过程中具有以下明显特征:想要使得电力运行指令更加有效,必须对内存设置一些特殊的标志,才能使装置更加准确地进行存取、处理。远动装置在处理的电力系统信息时,要和诸多外设进行信息的交换和处理,诸如A/D转换器、调制解调器以及显示打印设备等,因而在指令设置上要充分考虑系统的方便性和操作上的有效性。
软件化远动装置以其本身具有的远动性、自动性以及电力系统通信控制等功能对近代电力系统工程的开发利用起到了十分重要的作用,其创新性的设计理念具有更强的实用价值,尤其是在以下诸多方面得到了十分广泛的发展与应用:使用软件化远动装置可以将硬件和不同程序的软件结合使用,从而进行模拟远动装置,将各种工作模式简单化;有效而准确地进行实时计算;实现电力系统厂站端自动化功能相结合;实现1∶N远动装置接口功能;通过使用多种类型的通信控制器对电力系统进行模拟远动,实现远程数据通信。
3 计算机化远动装置
计算机化远动装置主要是通过监控和采集电力系统运行中的相关数据来完成远程操作,其系统通常被称为SCADA。计算机化远程监控系统在变电所的终端装有实时监控设备,并在调度端装有以计算机为主的监控机,RTU是电力系统中远方监控的终端设备,主要由微机处理机和信息接口电路组成。
RTU在远动装置实际工作环境中具有体积小、可靠性强等特点,能够对电力电路中的变压器和无功率电源进行遥控监测,并且能对母线的电压以及相关功率的电能进行遥测;对报警电路和断路器进行监视;对断路器的合闸情况进行遥控;对变压器的换接或者断开情况进行遥控监测。由此可知,远方监视和数据采集系统(SCADA)具有信息采集、传送和处理等多种系统功能,对于远程操控电力系统自动化起到了重要作用。
计算机化远动装置具有以下显著功能:(1)信息采集功能:RTU能够将电力运行系统中的电流电压模拟量以及开关工作量、脉冲量进行数据采集和监测,然后由厂、站端经过专有的信息通道送至调度端;(2)采集功能的扩展:SCADA装置可以对电力系统中的相关数据以及电量值进行采集,并将事件的顺序记录下来;(3)信息传送功能:通过使用新型1∶N的接发模式将更多的电力系统信息进行多次转发;(4)信息处理功能:能够对通信范围内的信息进行压缩、循环传送和不同信息格式的转变;(5)使计算机和电厂的连接端口实现自动化;(6)实现自动诊断功能。
通过使用计算机化远动装置能够对电力系统相关数据的采集以及实现远程操控起到重要作用,还能够将电力系统发电厂站当地的常规控制系统和远程操控系统很好地结合起来。现代电力系统大都设有多层次的控制系统,因而不同信息环节上的远动装置在其分层控制系统中就拥有不同的显示地位以及自动化、信息化水平,而其对应的显示功能也有着明显的不同之处。计算机化远动控制装置以其本身的灵活性和较强的适应性能够对不同层次、不同阶段的的远动装置进行监控。
计算机化远动装置的另外一个显著特点就是能够根据用户的不同需求对各个阶段的自动化水平进行调度、监测,并建立一定的功能划分模块和总线方式的连接方案,而用户也可以根据自己的需要进行调整,使其符合不同的发展阶段和安装场所,从而提高计算机化远动装置的适应性。远动装置的一大发展趋势就是将多功能性质的计算机模块化合在一起,实行多样化 操作系统 。
4 电力系统远动装置的应用前景分析
随着电力系统的不断扩展以及电能生产技术的不断更新,也只有科技含量更高的电力远动装置才能使电力系统更加稳定。电力系统远动装置的目的就是为了实现电力系统中主要实时信息数据的传递与交换,而计算机科学尤其是微型计算机的迅速发展给远动技术提出了更高的挑战,只有将电力系统和计算机科学有效地结合起来才能得到更多有用的数据信息资源。
计算机调度监测远程操控系统在电力企业方面得到了十分广泛的应用,比如在一些煤炭电力系统中,很多坑口电厂形成了独特的发配电系统,通过使用计算机联网式的统一管理模式提高了电力调度的整体水平,为电力系统的稳定运行提供了切实可行的保障。有很多类型的企业已经将计算机化调度系统应用到了各个生产部门,并对其进行了统一式的管理,因此在实际远程化生产中起到了积极作用。
通常情况下,生产现场离调度中心比较远,而积极采用远动技术能够将信息更加准确地传输、控制,通过使用远方监控和数据采集系统(SCADA)可以加快自动化管理进程,取得良好的效果。在电力系统远动装置技术不断更新的过程中,通过和相关计算机软件技术的结合,一定可以提高电力系统的远程控制水平。
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【摘要】随着现代化进程的加快,人们对电能的需求也在不断的提高,这就需要不断提高电力系统自动化的技术。远动控制技术是实现电力系统自动化的过程中必不可少的,因此对远动控制技术的了解和研究,是对电力系统自动化技术加强与提高的必要步骤。本文对远动控制技术及原理稍作介绍后,阐述了远动控制技术在电力系统自动化过程中的应用。
【关键词】电力系统,自动化,远动控制
电力系统自动化运行主要是通过融合通信技术以及远动控制技术等进行,其中,远动控制技术的应用,并不仅仅是对故障位置进行准确的判断,并且还可以进行有效的分析电能的消耗与质量以及负荷等,所以,可以说远动控制技术是实现电力系统自动化运行的重要部分。
一、远动控制技术
远动控制技术主要是由调度、控制端和执行终端组成的,以完成遥控、遥测等技术,以保证电力系统运行的稳定性和可靠性。首先,从终端根据调度需求采集系统的相关数据和参数,通过对所获取系统的运行状况进行分析判断之后,反馈命令给执行终端,从而操作设备以及进行相关参数的调整,实时的完成测控任务。由此可见,变电站与调度、执行终端直接信息的传递都是由远动控制设备来实现的。其主要模块有两部分,一是集中监视模块,是用于正常情况下监视系统运行的合理性,如果系统出现故障,则会及时处理;另一个模块是集中控制模块,是工作人员利用远动设备实现电力系统的遥控和遥调,这样不仅可以提高了系统运行的效率,还减少了人力成本。
远动系统的基本功能有遥测、遥信、遥控和遥调。遥测是远程测量的简称,是指应用通信技术传送被测变量的测量值。遥信,又称为远程信号,应用通信技术完成对设备状态信息的监视。遥控是应用通信技术完成改变运行设备状态的命令,又称为远程命令。遥调是指对远程的设备进行远程调试。远动系统的功能根据电力系统的实际需要仍在不断地发展扩大,在保证远方设备正常运行的同时要便于维护。
二、远动控制技术的原理
一般的远动控制过程主要是由远动信息的产生、传送以及接受三个方面的命令组成,由发送端设备通过远动控制信道进行信息的传送从而产生远动信息命令,接收端设备执行命令。远动控制系统与自动化系统之间在结构上的主要差别是信道,所以,信道中传输的命令必须要通过特殊的设备进行转换。由于这方面结构的因素,远动控制系统易收到外界的干扰,其运行的可靠性会收到影响。为了保证电力系统的正常运行,就必须建立一套自身运行可靠的远动控制系统,主要实现“四遥”功能,通过遥测和遥信来采集运行参数和状态量信息,并根据特定的通讯协议传给调度中心,调度中心通过遥控和遥调把更改运行状态和调整运行参数的命令下发给远动执行的终端。
三、电力系统自动化中远动控制技术的应用
1、数据采集技术的应用
在电力系统中运行的设备都是属于高电压和大功率的设备,所以,要利用变送器来对这些高电压、大功率的设备的运行参数进行转换,从而远动控制装置才能对这些数据进行处理,将其转化成TTL电平信号,模拟信号利用A/D技术转化成数字信号,从而实现遥信信息的编码以及遥测信息的采集。要利用光电隔离设备对遥信量的传送进行采集,并且在遥信数据帧中将对象状态中的二进制编码写进去,利用数字多路开关输出到接口电路。将电压电流信号用CT、CP和传感器获取后,由滤波放大环节将高次谐波去除,送入取样保持环节同步采集,用A/D转换所获得的与信号源同步的信号,送入高级环节中,从而实现数据的采集。
2、信道编码技术的应用
电力系统自动化中,远动控制信道编码技术主要涉及信道的编码和译码,以及信息传输协议等内容。必须要通过信道传输到调度控制中心,才能使所采集到的信息被使用,受信道易受干扰的局限,为了保证信息的抗干扰性,必须对信道进行编码和译码。在电力系统自动化中,所采用的编码和译码主要是线性分组码,线性分组码中多采用循环码。
3、通信传输技术的应用
调制和解调是电力系统自动化中远动控制通信传输技术主要涉及的两种技术,电力系统利用自身电力通讯的网络资源,可以通过卫星、微波、光缆以及载波等多种通信方式来构建电力通讯的专用网。目前电力系统自动化系统中,主要是利用电力线的载波和光纤通讯形式来进行通信传输,电力线载波的数据通信的实现主要是在信号发射端中进行编码后形成基带信号,利用电力线上的高频谐波信号作为载波信号,通过多种调制技术把基带信号转换为模拟信号,之后以电流和电压的形式,随着电力线进行通信传输;同时,在接收端上,利用解调技术把转换后的模拟信号还原成数字信号。电力系统自动化正是利用调制解调器的调制-解调技术来实现远动系统的数据通信。
随着光纤传输技术的不断升级,其可靠性也随之提高,光通道设备造价也随着降低,在全国范围内形成电力系统自动化控制光纤传输网络,这种新型的通信传输网络会很快取代传统技术,成为主流。电力系统将计算机技术、通信技术以及控制技术相结合,利用了电力系统自身的设备,通过远动控制技术成功的实现了调度自动化,完善了电力系统的建设,从而实现了电力系统调度的自动化。
结语:随着我国科学技术水平的不断发展和提高,电力系统的规模不断的扩大,自动化系统的应用更加广泛,在融合了计算机和通信以及控制等技术之后,电力系统自动化通过远动控制技术在完成电力系统调度自动化的同时也提升了系统的智能化以及交互性。并且,由于计算机、通信以及控制等技术的不断发展,电力系统自动化除了包含运行和管理方面以为,还涉及到了系统先进性和经济性等方面。因此,我们可以看到,远动控制技术在不断发展和完善之后必会成为电力系统自动化发展的坚实基础。
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【摘 要】本文简单介绍了电力系统谐波产生的原因及危害,详细讨论了谐波的治理方案,并以弧焊逆变电源为例简单说明了软开关技术。【关键字】电力系统谐波;治理方案;弧焊逆变电源 1 谐波简介 谐波定义 从严格的意义来讲,谐波是指电流中所含有的频率为基波的整数倍的电量,一般是指对周期性的非正弦电量进行傅里叶级数分解,其余大于基波频率的电流产生的电量。从广义上讲,由于交流电网有效分量为工频单一频率,因此任何与工频频率不同的成分都可以称之为谐波。 谐波产生的原因 由于正弦电压加压于非线性负载,基波电流发生畸变产生谐波。主要非线性负载有UPS、开关电源、整流器、变频器、逆变器等。 谐波的危害 降低系统容量如变压器、断路器、电缆等 ;加速设备老化,缩短设备使用寿命,甚至损坏设备 ;危害生产安全与稳定;浪费电能。 2 谐波治理 目前常用的谐波治理的方法无外乎有两种,无源滤波、有源滤波,时常辅以无功补偿。 无源滤波 无源并联滤波器 现有的谐波滤除装置大都使用无源并联滤波器,对每一种频率的谐波需要使用一组滤波器,通常需要使用多组滤波器用以滤除不同频率的谐波。多组滤波器的使用造成结构复杂,成本增高,并且由于通常的系统中含有无限多种频率的谐波成分,因此无法将谐波全部滤除。不仅如此,由于并联滤波器对谐波的阻抗很低,通常会使谐波源产生更大的谐波电流,谐振在不同频率的滤波器还会互相干扰,例如7次谐波滤波器就可能会放大5次谐波。 工频是单一频率,而谐波有无限多种频率,可见谐波具有无限的复杂性,使用并联滤波器的方法显然无法对付无限频率成分的谐波。 无源串联滤波器 电感与电容串联构成的LC串联滤波器,具有一个阻抗很低的串联谐振点,由此构造一个串联谐振点为工频频率的串联滤波器,并将其串联在线路中,就可以滤掉所有的谐波。 当谐波电流由外网窜入而影响内网负荷设备的正常运行时,在电源与负荷设备之间接入串联滤波器就可以阻挡谐波保证负荷设备的正常运行。 当谐波由内网设备产生而影响系统时,产生谐波的设备即为谐波源,在谐波源与电源之间接入串联滤波器就可以使谐波源产生的谐波电流大幅度减小。 当串联滤波器连接在电源与谐波源之间时,谐波源的输入电压波形会发生严重畸变,正时这种电压波形的畸变使得谐波源的电流接近正弦波。这种输入电压波形畸变可能会影响谐波源控制电路的正常运行,如果出现控制电路不能正常运行的情况,应该将控制电路的电源改接至串联滤波器的前端。 有源谐波滤除装置 有源谐波滤除装置是在无源滤波装置的基础上发展起来的。 有源滤波装置的优点 有源滤波装置能做到适时补偿,且不增加电网的容性元件,滤波效果好,在其额定的无功功率范围内,滤波效果是百分之百的。 有源滤波装置的缺点 有源滤波装置由于受到电力电子元件耐压,额定电流的发展限制,成本极高,其制作也较之无源滤波装置复杂得多,成本也就高得多了。 有源滤波装置的原理 有源滤波装置主要是由电力电子元件组成电路,使之产生一个和系统的谐波同频率、同幅度,但相位相反的谐波电流与系统中的谐波电流抵消。 有源滤波装置的适用场合 有源滤波器主要的应用范围是计算机控制系统的供电系统,尤其是写字楼的供电系统,工厂的计算机控制供电系统。 有源滤波装置的现状 对单台的有源滤波装置而言,其利润是可观的,但用户一般不愿意用有源滤波,对于谐波的含量,不必滤得太干净,只要不危害其他用电器也就可以了。 无功补偿概述 无功功率对供电系统和负荷的运行都是十分重要的。电力系统网络元件的阻抗主要是电感性的。因此,粗略地说,为了输送有功功率,就要求送电端和受电端的电压有一相位差,这在相当宽的范围内可以实现;而为了输送无功功率,则要求两端电压有一幅值差,这只能在很窄的范围内实现。 网络元件和负载所需要的无功功率必须从网络中某个地方获得。显然,这些无功功率如果都要由发电机提供并经过长距离传送是不合理的,通常也是不可能的。合理的方法应是在需要消耗无功功率的地方产生无功功率,这就是无功补偿。 3 弧焊逆变电源 弧焊逆变电源谐波 弧焊逆变电源作为一种典型的电力电子装置,虽然具有体积小、质量轻、控制性能好等优点,但其电路中存在整流和逆变等环节,导致电流波形畸变,产生大量的高次谐波。高次电压和电流谐波之间存在严重相移,导致焊机的功率因数很低。谐波产生的原因主要有以下两方面因素: 逆变电源内部干扰源逆变电源是一个强电和弱电组合的系统。在焊接过程中,焊接电流可达到几百甚至上千安培。因电流会产生较大的电磁场,特别在逆变主电路采用高逆变频率的焊接电源系统中,整流管整流,高频变压器漏磁,控制系统振荡,高频引弧,功率管开关等均会产生较强的谐波干扰。 逆变电源外部干扰源电网上的污染对电源系统来说是较为严重的干扰。由于加到电网上的负载千变万化,这些负载或多或少对电网产生谐波干扰,如大功率设备的使用使电网电压波形产生畸变,偶然因素造成瞬时停电,高频设备的开启造成电网电压波形具有高频脉冲、尖峰脉冲成分。 软开关技术 随着电力电子技术向着高频率、高功率密度方向发展,硬开关工作方式的开关损耗及谐波干扰问题日益突出。从提高变换效率、器件利用率,增强电磁兼容性以及装置可靠性着眼,软开关技术对任何开关功率变换器都是有益的。在某些特殊情况(如有功率密度要求或散热条件限制场合)下尤为必要。在无源与有源两大类软开关技术中,不使用额外开关元件、检测手段和控制策略的无源方式有着附加成本低,可靠性、变换效率及性能价格比高等诸多优势,在工业界单端变换器制造领域基本确立了主流地位。对拓扑结构而言,串电感和并电容的方法是唯一的无源软开关手段,由此演变而来的所谓无源软开关技术,实际上就是无损耗吸收技术。 参考文献 [1]百度百科:.htm [2]中国电子网:弧焊逆变电源的谐波抑制分析
第一讲:基础知识一、为什么要进行无功补偿?交流电力系统需要电源供给两部分能量,一部分用于作功而被消耗掉,这部分能量将转换成机械能、光能、热能和化学能,我们称之为“有功功率”。另一部分能量是用来建立磁场,用于交换能量使用的,对于外部电路它并没有作功,有电能转换为磁能,再有磁能转换为电能,周而复始,并没有消耗,这部分能量我们称之为“无功功率”。无功是相对于有功而言的,不能说无功是无用之功,没有这部分功率,就不能建立感应磁场,电动机、变压器等设备就不能运转。在电力系统中,除了负荷无功功率外,变压器和线路上的电抗上也需要大量的无功功率。在电网中安装并联电容器、同步调相机等容性设备以后,可以供给感性电抗消耗的部分无功功率小电网电源向感性负荷提供无功功率。也即减少无功功率在电网中的流动,因此可以降低输电线路因输送无功功率造成的电能损耗,改善电网的运行条件。这种做法称为“无功补偿”。无功功率的定义 国际电工委员会给出的无功功率的定义为:电压与无功电流的成积。 QC=U×IC 其物理意义为:电路中电感元件与电容元件活动所需的功率交换称为无功功率。(插入讲解电感元件及电容元件)电磁(电感)元件建立磁场占用的电能,电容元件建立电场所占的电能.电流在电感元件中作功时,电压超前于电流90℃.而电流在电容元件中作功时,电流超前电压90℃.在同一电路中,电感电流与电容电流方向相反,互差180℃.如果在电磁元件电路中有比例地安装电容元件,使两者的电流相互抵消,使电流的矢量与电压矢量之间的夹角缩小,从而提高电能作功的能力,这就是无功补偿的原理。(电容元件、电感元件均为动态元件,电容元件的电流是电压与时间的导数关系, ,电感元件的电压是电流与时间的导数关系, )矢量图: 我们将每一瞬间电感上的电压与电感电流IL相乘得到电感的功率曲线PL(图a),同样的,将电容上的电压与电容电流IC相乘得到电容的功率曲线PC(图b)。 如图(a)所示,功率在第二个和第四个1/4周期内电感在吸收功率,并把所吸收的能量转化为磁场能量;而在第一和第三个1/4周期内电感就放出功率,储存在磁场中的能量将全部放出。这时电感好象一个电源,把能量送回电网。磁场能量和外部能量的转化反复进行,电感的平均功率为零,所以电感是不消耗功率的。 如图(b)所示,在电容中,在第一个1/4周期内,电容在吸收功率进行充电,把能量储存在电场中。在第二个1/4周期内电容则放出功率,原来储存在电场中的能量将全部送回给外部电路。第三和第四个1/4周期内各重复一次。 电容的充电和放电过程,实际上就是外部电路的能量和电容的电场能量之间的交换过程。在一个周期内,其平均功率为零,所以电容也是不消耗功率的。 我们注意到:在第一个1/4周期中,当电压通过零点逐渐上升时,电容开始充电吸收功率,电感则将储存的能量放回电路。而当第二个1/4周期,电感吸收功率时,电容放出功率。第三和第四个1/4周期又重复这样的充放电循环过程。 因此,电容和电感并联接在同一电路时,当电感吸收能量时,正好电容释放能量;电感放出能量时,电容正好吸收能量。能量就在它们中间互相交换。即电感性负荷所需的无功功率,可以由电容器的无功输出得到补偿,因此我们把具有电容性的装置称为“无功补偿装置”。 二、功率因数1、功率因数的定义:功率因数等于网络的电压比电流超前的相位差的余弦。2、提高功率因数的意义: (1)改善设备的利用率因为功率因数还可以表示成如下形式:COSφ= = 其中U―――线电压,kVI―――线电流,A可见,在一定的电压和电流下,提高COSφ,其输出的有功功率越大。发电机、变压器等电力设备在设计时均有一定的电压有效值U和电流有效值I,即设备需在一定的额定电压及额定电流下运行。根据P= UIcosφ,若功率因数较低,则发电机发出的有功功率或变压器通过的有功功率P较低,即设备容量得不到充分应用。(2) 提高功率因数可以减少电压损失电力网电压损失的公式可以求出:△U=△UR+j△UX = 从以上公式可以看出,影响△U的因素有四个:线路的有功功率P、无功功率Q、电阻R和电抗X。如果采用容抗为XC的电容来补偿,则电压损失为:△ U= 功率因数低,Q就大,△U就增大,受电端的电压就要降低。在电压低于允许值时,将严重影响电动机及其它用电设备的正常运行。特别是在用电高峰时,因为功率因数低,将出现大面积地区电压降低,严重影响工农业生产的正常进行。故采用补偿电容提高功率因数后,电压损失△U减少,改善了电压质量。(3) 提高功率因数可以减少线路损失据有关资料,目前全国有近20GA的高耗能变压器在运行,一些城网高耗能配变变压器占配变变压器总数的50%。许多城网无功功率不足,调节手段落后,造成电压偏低,损耗增大。1995年全国线损率高达%。通过多方面的努力,1997年全国线损率才达到%。与一些发达国家相比,我国线损率约高出2~3个百分点。据统计,电力网中65%以上的电能损耗在10kV以下的配电网中损耗的,因此配电网中的减少线路损失非常重要。当线路通过电流I时,其有功损耗为:△P=3I2R×10-3(kW)或 △P=3( R×10-3=3 ( )×10-3(kW)有以上公式可见,线路有功损失△P与cos2φ成反比,cosφ越高,△P越小。(4) 提高电力网的传输能力视在功率与有功功率成下述关系: P=Scosφ可见,在传送一定功率P的条件下,cosφ越高,所需视在功率越小。 综上所述,提高功率因数是必须的。但是功率因数的提高是整个网络的事,必须提高电网各个组成部分的功率因数,才能充分利用发电、变电设备的容量,减少网损,降低线路的电压损耗,以达到节约电能和提高功率因数的目的。(插入讲解功率因数的目标及力率收费)1、对功率因数的要求除电网有特殊要求的用户外,用户在当地供电企业规定的电网高峰时负荷的功率因数应达到下列规定:100KVA及以上高压供电用户的功率因数为以上。其它电力用户和大、中型电力排灌站、泵购转售电企业,功率因数为以上。农业用电,功率因数为以上。2、功率因数调整电费 我国执行得电价结构为两价结构,但实际上是包括基本电费、电量电费和按功率因数调整电费三部分。发、供电部门,除了供给用户得有功负荷之外,还要供给用户以无功负荷。鉴于电力生产得特点,用户功率因数得高低,对电力系统发、供、用电设备得充分利用,有着显者得影响。为了合理地使国家地能量资源,充分发挥发、供电设备地生产能力,我国专门制定了《力率调整电费办法》,按照功率因数调整电费。《力率调整电费办法》适用于实行两部电价制大工业用户地生产用电。按功率因数调整电费地收取办法是:(1) 按照规定地电价计算出当月地基本电费和电量电费。(2) 再按照功率因数调整电费表所订地百分数增减计算。如下表1和2所示。(3) 计算用户功率因数采用加数平均值,即以用户在一个月内所消耗的有功电量W和无功电量Q进行计算,即:cosφ= 如果用户的平均功率因数在功率因数调整电费表所列数字之间,以四舍五入计算,如为,为。表1 减免功率因数电费表月平均功率因数 全部电费地减少( %) 0 表2 增收功率因数电费表平均功率因数 增收( %) 平均功率因数 增收( %) 10 11 12 13 14 15 备注 自以下,每降低,增收全部电费地2%3、举例说明改善cosφ能给用户带来经济效益。【例1】 某10kV煤矿企业电力用户原来功率因数为cosφ1=,视在功率为3150kVA,年用电时间T=3000h,收费按两部电价,试确定:(1) 该用户得年支付电费。(2) 欲使功率因数提高到,需装设得补偿容量。(3) 按许继目前的电容器补偿装置,分情况做出方案,并计算出投资费用(投资按每年10%回收)。求安装补偿装置后,企业所获得的年效益。解:(1) 补偿前用户年支付电费:1) 基本电费。按最大负荷收取,每kVA负荷收取值为180元/年,故:FJ1=180×3150=567000(元)2) 电量电费。每为元,故FD1=××3000= (元)3) 用户的总支付电费为:FZ2=567000+(元)4)当功率因数为时,增收功率因数电费为全部电费的5%,则增收的电费为:FZZ=2048287× (元)5)用户实际缴纳电费为:FZ1总= FZ2+FZZ=2150701(元)(2) 补偿容量计算:已知cosφ1=,cosφ2=,则 P1=Scosφ1=3150×(kW) Q=P( - ) =( - )=1307(kvar)需补偿1307kvar,考虑各方面因素,总补偿容量按1500kvar考虑。(3)按许继目前的产品做出配置方案并计算补偿后年支出费用:方案:一次性投投切方案。此方案用于整体系统负荷变化不大的情况。主要配置元件为:(此方案仅考虑系统存在5次7次谐波情况,用6%串联电抗器抑制系统谐波) TBB10-1500kvar配置如下:序号 名称 型号 数量 单位 备注1 隔离接地开关 GN24-12D1/630 1 只 2 铁心串联电抗器 CKSC-90/10-6 1 台 3 高压并联电容器 BFM11/ -250-1W6 台 4 熔断器 BRW-12/60P 6 5 氧化锌避雷器 HY5WR-17/45 3 只 6 放电线圈 FDGE8-11/ -1. 7-1W3 只 7 带电显示器 DXN-12T 1 只 8 放电指示灯 AD11-22/21 3 只 9 电磁锁 DSN3 3 只 10 铝母线、绝缘子等附件 1 套 11 电容器柜体骨架 1 套 按此种方案预计投入资金约为:10万元。1) 补偿后的视在功率和基本电费为:SB = =2487(kVA)FJ2=180×2487=447660 (元)2) 电量电费。每为元,故FD2=××3000=(元)3)支付资产折旧费用: Ff=100000×(元)4) 用户的总支付电费为:FZ2=447660++10000=1938947(元)5)当功率因数为时,减免功率因数电费为全部电费的%,则减免的电费为:FZZ=1938947× (元)6)用户实际缴纳电费为:FZ2总= FZ2-FZZ=1890474(元)7)补偿后的经济效益分析:△F=FZ1总-FZ2总=2150701-1890474=260227(元)结论:有以上分析得在装设无功补偿装置后,一年少交电费约为26万元,节省的费用完全可以上购买以上方案中的补偿设备,并且大有结余。【例2】 配电网无功补偿算例。(1) 无功补偿的原理。在电网中,线路或变压器的可变功率损耗为: P=3I2R×10-3= R×10-3 当负荷功率因数由1降至cosφ时,有功损耗将增加的百分数为:δP%=( -1) ×100%因此,提高负荷的功率因数与降低线损的关系为:δP%=(1- )×100%下图表示一个主变容量为15000kVA的35kV变电所,单回路供电的电力网,单回35kV供电线路至35 kV变电所,期间T接一个电力排灌站,根据有关负荷数据如下: Ⅰ段视在功率Sjf1=.Ⅱ段视在功率Sjf2=.在未装补偿前,该变电所主变功率因数为,此种情况:Ⅰ段线路的全年损失电量为:△A1= ×R1×24×365=570×103()Ⅱ段线路的全年损失电量为:△A1= ×R2×24×365=1440×103()整条线路的全年损失电量为:△A=△A1+△A2=570×103+1440×103=2010×103()若在该变电所10kV侧加装3000kvar的补偿后电容器,主变的功率因数将由提高,可使线损降低值为:δP%=(1- )×100%=(1- )×100%=32%即加装3000kvar的补偿后,可使线损下降32%,即减少损失电量为△ A,=δP%△A=32%×2010×103=(万)(2) 经济效益分析。从前面的计算中可知,每年可减少损失电量万,其效益究竟有多大,可参考现行电价估算如下:1) 全年直接减少损失,增加纯利润M=×=(万元)2) 力率调整由罚到奖,增加纯收入.补偿前该线路全年总电量A1=×106×8760××10-3=(万)由于功率因数为,低于,故应罚力率调整款×8760×(万元)补偿后 A2=×106×8760××10-3=(万)由于功率因数为,大于规定的,故奖励万元.实际增加纯收入A= A1+A2=(万元)合计增收:M+A=(万元)综上所述:投资20多万元,一年就能获得万元的收入.不仅4个月就能收回投资,而且取得长久的明显的经济效果.所以说,无功补偿,功在电网,利在自己.三、无功补偿方式无功补偿原则 全面规划、合理布局、 分级补偿、就地平衡无功补偿方法 集中补偿与分散补偿相结合 高压补偿与低压补偿相结合调压与降损相结合 配电网中常用的无功补偿方式为:1、分组补偿在系统的部分变、配电所中,在各个用户中安装无功补偿装置;2、分散补偿在高低压配电线路中分散安装并联电容机组;3、就地补偿在配电变压器低压侧和车间配电屏间安装并联电容器以及在单台电动机附近安装并联电容器,进行集中或分散的就地补偿。四、补偿容量的选择(1)按公司计算:Qc=P )其中:Qc-所需安装的并联电容器容量kvar; P-最大负荷月的平均有功功率kW; cosψ1-补偿前功率因数;cosψ2-补偿前功率因数;(2)在不具备计算条件时,电容器的安装容量按变压器容量的10%~30%确定。(3)单台感应电动机的就地补偿; 在进行无功补偿时,有时采取对单台感应电动机进行个别补偿,这时不能用上面介绍的方法选择电容器,也不能简单以负荷作为计算的依据,因为如果按照电动机在负荷情况下选择电容器,则在空载时就会出现过补偿,即功率因数超前,而且当电动机停机切断电源时,电容器就会对电动机放电,使仍在旋转着的电动机变为感应发电机,感应电势可能超出电动机额定电压的好多倍,对电动机和电容器的绝缘都不利。因此单台电机个别补偿时电容器的容量应按照不超过空载电流的倍进行选择,即: QC1≤ UeI0 其中:Qc-所需安装的并联电容器容量kvar; Ue-电动机额定电压kV; Io-电动机空载电流A ;(4)安装容量与输出容量的关系为保证补偿电容器安全、稳定、可靠运行,我们必须在补偿电容器前加串调谐电抗器,而补偿电容器在串接电抗器后,输出容量和安装容量的关系应依下式计算:五、功率因数cosφ与效率η得区别:电动机和变压器得效率η是指其输出有功功率与输入的有功功率的比值。用效率的概念来说明电动机或变压器的有功损耗。功率因数cosφ是用来说明在电网和设备之间往复振荡的电场或磁场能量有多少,功率因数越高说明在电网和设备之间往复振荡的能量越少。 第二讲:设计基础目录第一节:元件的设计选型第二节:电气接线第三节:成套设备的保护第四节:电容器组投切方式的选择第一节:元件的设计选型1 电容器 电容器做为无功补偿的重要元器件,应用于1kV以上的工频电力系统中,用来提高系统的功率因数,改善电压质量,降低线路损耗,充分发挥发电、供电设备的效率。产品以铝箔为极板,烷基苯浸膜纸(WF)、二芳基乙烷浸膜纸(FF)复合,二芳基乙烷浸全膜(FM)、苄基甲苯全膜为介质,采用卷绕式元件经串、并联后压制制成,电容器箱体内充满浸渍济。一般有单相、三相、集合式等多种分类。单相电容器: BAM11/ —200—1WR 内置放电电阻 户外 单相 额定容量 额定电压苄基甲苯浸渍的聚丙烯薄膜全膜介质并联集合式电容器: BAMH11/ —1200—1×3W三相集合式,采用内熔丝保护(BFM表示二芳基乙烷浸渍的聚丙烯薄膜全膜介质)了解集合式电容器及全膜电容器:集合式电容器是将单台壳式电容器经串并联后装入大油箱内并充以绝缘油制成。1996年已占到高压并联电容器年产量的20%。其优点是结构紧凑占地面积小,接头少,安装和运行维护工作量很小。为克服容量不能调整的缺点,后来又开发了可调容量的集合式电容器,按照容量调整范围划分有50%/100%和两类产品。由于单元壳式电容器完全浸入绝缘油中,防止了单元壳式电容器的外绝缘发生故障。单元壳式电容器内部配有内熔丝,少量元件损坏后由熔丝切除,整台电容器仍可继续运行。缺点是含油量大,外壳大油箱易存在渗漏油,故障损坏后需返厂修理所用时间较长,单位容量造价较高。关于集合式电容器有两个问题需要注意: (1)为避免大容量集合式电容器发生相间短路故障时造成严重后果,容量超过5000kvar的集合式电容器必须做成三相分体结构,即一相一台。 (2)集合式电容器的引出套管外绝缘爬电比距必须≥(相对于系统最高运行电压),以保证其绝缘强度。 箱式电容器是在集合式电容器基础上发展起来的一种电容器,与集合式电容器的不同之处是内部单元电容器没有外壳,直接浸入绝缘油中,外壳大油箱采用波纹油箱或带金属膨胀器,与外部大气完全隔离。同集合式电容器相比,外壳体积和内部含油量进一步减少,以西安电力电容器厂3000kvar产品为例,箱式电容器比集合式电容器外壳体积减少,重量减少。由于材料用量减少,价格比集合式电容器要低。缺点是内部元件发生故障由内熔丝切除后,会对大油箱内的绝缘油造成污染。全膜电容器具有损耗低、发热量小、温升低、体积小、重量轻的优点。国产全膜电容器自1986年开始生产以来,经过不断改进完善,质量已趋于稳定,在可靠性方面已经好于部分进口产品。自1995年以来产量逐年大幅度增长,已有多家产品通过了两部鉴定。同国外先进产品相比,差距主要表现在比特性上,材料消耗是国外先进产品的两倍。既便如此,同膜纸复合介质产品相比体积、重量均大幅度下降。以桂林电容器厂100kvar产品为例:全膜产品比膜纸复合介质产品体积下降,重量下降。集合式产品以锦州电容器厂3000kvar产品为例:全膜产品比膜纸复合介质产品体积下降55%,重量下降。箱式电容器采用全膜产品后可取消散热器。最近,电容器制造业制订了关于加速发展国产高压全膜电容器的若干措施,必将进一步提高国产高压全膜电容器的质量。因此,新增电容器应全部采用全膜产品,浸渍剂优先选用苄基甲苯(M/DBT)和SAS—40。
例如:家居布线 节能开关 节能电路
《无功补偿及补偿装置的选择》论文如下:
第一讲:基础知识
第二讲:设计基础目录第一节:元件的设计选型第二节:电气接线第三节:成套设备的保护第四节:电容器组投切方式的选择
第一讲:基础知识:
交流电力系统需要电源供给两部分能量,一部分用于作功而被消耗掉,这部分能量将转换成机械能、光能、热能和化学能,我们称之为“有功功率”。另一部分能量是用来建立磁场,用于交换能量使用的,对于外部电路它并没有作功,有电能转换为磁能,再有磁能转换为电能,周而复始,并没有消耗,这部分能量我们称之为“无功功率”。
无功是相对于有功而言的,不能说无功是无用之功,没有这部分功率,就不能建立感应磁场,电动机、变压器等设备就不能运转。在电力系统中,除了负荷无功功率外,变压器和线路上的电抗上也需要大量的无功功率。
“无功补偿”做法:
在电网中安装并联电容器、同步调相机等容性设备以后,可以供给感性电抗消耗的部分无功功率小电网电源向感性负荷提供无功功率。也即减少无功功率在电网中的流动,因此可以降低输电线路因输送无功功率造成的电能损耗,改善电网的运行条件。
无功功率的定义:国际电工委员会给出的无功功率的定义为:电压与无功电流的成积。QC=U×IC其物理意义为:电路中电感元件与电容元件活动所需的功率交换称为无功功率。(插入讲解电感元件及电容元件)电磁(电感)元件建立磁场占用的电能,电容元件建立电场所占的电能。
无功补偿的原理:
电流在电感元件中作功时,电压超前于电流90℃。而电流在电容元件中作功时,电流超前电压90℃。在同一电路中,电感电流与电容电流方向相反,互差180℃。如果在电磁元件电路中有比例地安装电容元件,使两者的电流相互抵消,使电流的矢量与电压矢量之间的夹角缩小,从而提高电能作功的能力。(电容元件、电感元件均为动态元件,电容元件的电流是电压与时间的导数关系,电感元件的电压是电流与时间的导数关系, )在第一个1/4周期中,当电压通过零点逐渐上升时,电容开始充电吸收功率,电感则将储存的能量放回电路。而当第二个1/4周期,电感吸收功率时,电容放出功率。第三和第四个1/4周期又重复这样的充放电循环过程。因此,电容和电感并联接在同一电路时,当电感吸收能量时,正好电容释放能量;电感放出能量时,电容正好吸收能量。能量就在它们中间互相交换。即电感性负荷所需的无功功率,可以由电容器的无功输出得到补偿,因此我们把具有电容性的装置称为“无功补偿装置”。二、功率因数1、功率因数的定义:
功率因数等于网络的电压比电流超前的相位差的余弦。2、提高功率因数的意义:(1)改善设备的利用率因为功率因数还可以表示成如下形式:COSφ=其中U―――线电压,kVI―――线电流,A可见,在一定的电压和电流下,提高COSφ,其输出的有功功率越大。发电机、变压器等电力设备在设计时均有一定的电压有效值U和电流有效值I,即设备需在一定的额定电压及额定电流下运行。根据P= UIcosφ,若功率因数较低,则发电机发出的有功功率或变压器通过的有功功率P较低,即设备容量得不到充分应用。(2) 提高功率因数可以减少电压损失:电力网电压损失的公式可以求出:△U=△UR+j△UX=
从以上公式可以看出,影响△U的因素有四个:线路的有功功率P、无功功率Q、电阻R和电抗X。如果采用容抗为XC的电容来补偿,则电压损失为:△ U=功率因数低,Q就大,△U就增大,受电端的电压就要降低。在电压低于允许值时,将严重影响电动机及其它用电设备的正常运行。特别是在用电高峰时,因为功率因数低,将出现大面积地区电压降低,严重影响工农业生产的正常进行。故采用补偿电容提高功率因数后,电压损失△U减少,改善了电压质量。(3) 提高功率因数可以减少线路损失:据有关资料,目前全国有近20GA的高耗能变压器在运行,一些城网高耗能配变变压器占配变变压器总数的50%。许多城网无功功率不足,调节手段落后,造成电压偏低,损耗增大。1995年全国线损率高达%。通过多方面的努力,1997年全国线损率才达到%。与一些发达国家相比,我国线损率约高出2~3个百分点。据统计,电力网中65%以上的电能损耗在10kV以下的配电网中损耗的,因此配电网中的减少线路损失非常重要。当线路通过电流I时,其有功损耗为:△P=3I2R×10-3(kW)或 △P=3( R×10-3=3 ( )×10-3(kW)有以上公式可见,线路有功损失△P与cos2φ成反比,cosφ越高,△P越小。(4) 提高电力网的传输能力:视在功率与有功功率成下述关系:P=Scosφ可见,在传送一定功率P的条件下,cosφ越高,所需视在功率越小。综上所述,提高功率因数是必须的。但是功率因数的提高是整个网络的事,必须提高电网各个组成部分的功率因数,才能充分利用发电、变电设备的容量,减少网损,降低线路的电压损耗,以达到节约电能和提高功率因数的目的。1、对功率因数的要求:除电网有特殊要求的用户外,用户在当地供电企业规定的电网高峰时负荷的功率因数应达到下列规定:100KVA及以上高压供电用户的功率因数为以上。其它电力用户和大、中型电力排灌站、泵购转售电企业,功率因数为以上。农业用电,功率因数为以上。2、功率因数调整电费:我国执行得电价结构为两价结构,但实际上是包括基本电费、电量电费和按功率因数调整电费三部分。发、供电部门,除了供给用户得有功负荷之外,还要供给用户以无功负荷。鉴于电力生产得特点,用户功率因数得高低,对电力系统发、供、用电设备得充分利用,有着显者得影响。为了合理地使国家地能量资源,充分发挥发、供电设备地生产能力,我国专门制定了《力率调整电费办法》,按照功率因数调整电费。《力率调整电费办法》适用于实行两部电价制大工业用户地生产用电。按功率因数调整电费地收取办法是:(1) 按照规定地电价计算出当月地基本电费和电量电费。(2) 再按照功率因数调整电费表所订地百分数增减计算。如下表1和2所示。(3) 计算用户功率因数采用加数平均值,即以用户在一个月内所消耗的有功电量W和无功电量Q进行计算,即:cosφ=如果用户的平均功率因数在功率因数调整电费表所列数字之间,以四舍五入计算,如为,为。表1 减免功率因数电费表月平均功率因数 全部电费地减少( %) 0 表2 增收功率因数电费表平均功率因数 增收( %) 平均功率因数 增收( %) 10 11 12 13 14 15备注 自以下,每降低,增收全部电费地2%3、举例说明改善cosφ能给用户带来经济效益。【例1】 某10kV煤矿企业电力用户原来功率因数为cosφ1=,视在功率为3150kVA,年用电时间T=3000h,收费按两部电价,试确定:(1) 该用户得年支付电费。(2) 欲使功率因数提高到,需装设得补偿容量。(3) 按许继目前的电容器补偿装置,分情况做出方案,并计算出投资费用(投资按每年10%回收)。求安装补偿装置后,企业所获得的年效益。解:(1) 补偿前用户年支付电费:1) 基本电费。按最大负荷收取,每kVA负荷收取值为180元/年,故:FJ1=180×3150=567000(元)2) 电量电费。每为元,故FD1=××3000= (元)3) 用户的总支付电费为:FZ2=567000+(元)4)当功率因数为时,增收功率因数电费为全部电费的5%,则增收的电费为:FZZ=2048287× (元)5)用户实际缴纳电费为:FZ1总= FZ2+FZZ=2150701(元)(2) 补偿容量计算:已知cosφ1=,cosφ2=,则P1=Scosφ1=3150×(kW)Q=P( - )=( - )=1307(kvar)需补偿1307kvar,考虑各方面因素,总补偿容量按1500kvar考虑。(3)按许继目前的产品做出配置方案并计算补偿后年支出费用:方案:一次性投投切方案。此方案用于整体系统负荷变化不大的情况。主要配置元件为:(此方案仅考虑系统存在5次7次谐波情况,用6%串联电抗器抑制系统谐波)TBB10-1500kvar配置如下:序号 名称 型号 数量 单位 备注1 隔离接地开关 GN24-12D1/630 1 只2 铁心串联电抗器 CKSC-90/10-6 1 台3 高压并联电容器 BFM11/ -250-1W6 台4 熔断器 BRW-12/60P 65 氧化锌避雷器 HY5WR-17/45 3 只6 放电线圈 FDGE8-11/ -1. 7-1W3 只7 带电显示器 DXN-12T 1 只8 放电指示灯 AD11-22/21 3 只9 电磁锁 DSN3 3 只10 铝母线、绝缘子等附件 1 套11 电容器柜体骨架 1 套按此种方案预计投入资金约为:10万元。1) 补偿后的视在功率和基本电费为:SB = =2487(kVA)FJ2=180×2487=447660 (元)2) 电量电费。每为元,故FD2=××3000=(元)3)支付资产折旧费用:Ff=100000×(元)4) 用户的总支付电费为:FZ2=447660++10000=1938947(元)5)当功率因数为时,减免功率因数电费为全部电费的%,则减免的电费为:FZZ=1938947× (元)6)用户实际缴纳电费为:FZ2总= FZ2-FZZ=1890474(元)7)补偿后的经济效益分析:△F=FZ1总-FZ2总=2150701-1890474=260227(元)结论:有以上分析得在装设无功补偿装置后,一年少交电费约为26万元,节省的费用完全可以上购买以上方案中的补偿设备,并且大有结余。【例2】 配电网无功补偿算例。(1) 无功补偿的原理。在电网中,线路或变压器的可变功率损耗为:P=3I2R×10-3= R×10-3当负荷功率因数由1降至cosφ时,有功损耗将增加的百分数为:δP%=( -1) ×100%因此,提高负荷的功率因数与降低线损的关系为:δP%=(1- )×100%Ⅰ段视在功率Sjf1=.Ⅱ段视在功率Sjf2=.在未装补偿前,该变电所主变功率因数为,此种情况:Ⅰ段线路的全年损失电量为:△A1= ×R1×24×365=570×103()Ⅱ段线路的全年损失电量为:△A1= ×R2×24×365=1440×103()整条线路的全年损失电量为:△A=△A1+△A2=570×103+1440×103=2010×103()若在该变电所10kV侧加装3000kvar的补偿后电容器,主变的功率因数将由提高,可使线损降低值为:δP%=(1- )×100%=(1- )×100%=32%即加装3000kvar的补偿后,可使线损下降32%,即减少损失电量为△ A,=δP%△A=32%×2010×103=(万)(2) 经济效益分析。从前面的计算中可知,每年可减少损失电量万,其效益究竟有多大,可参考现行电价估算如下:1) 全年直接减少损失,增加纯利润M=×=(万元)2) 力率调整由罚到奖,增加纯收入.补偿前该线路全年总电量A1=×106×8760××10-3=(万)由于功率因数为,低于,故应罚力率调整×8760×(万元)补偿后A2=×106×8760××10-3=(万)由于功率因数为,大于定的,故奖励万元.实际增加纯收入A= A1+A2=(万元)合计增收:M+A=(万元)综上所述:投资20多万元,一年就能获得万元的收入.不仅4个月就能收回投资,而且取得长久的明显的经济效果.所以说,无功补偿,功在电网,利在自己.三、无功补偿方式无功补偿原则全面规划、合理布局、分级补偿、就地平衡无功补偿方法集中补偿与分散补偿相结合高压补偿与低压补偿相结合调压与降损相结合配电网中常用的无功补偿方式为:1、分组补偿在系统的部分变、配电所中,在各个用户中安装无功补偿装置;2、分散补偿在高低压配电线路中分散安装并联电容机组;3、就地补偿在配电变压器低压侧和车间配电屏间安装并联电容器以及在单台电动机附近安装并联电容器,进行集中或分散的就地补偿。四、补偿容量的选择(1)按公司计算:Qc=P )其中:Qc-所需安装的并联电容器容量kvar;P-最大负荷月的平均有功功率kW;cosψ1-补偿前功率因数;cosψ2-补偿前功率因数;(2)在不具备计算条件时,电容器的安装容量按变压器容量的10%~30%确定。(3)单台感应电动机的就地补偿;在进行无功补偿时,有时采取对单台感应电动机进行个别补偿,这时不能用上面介绍的方法选择电容器,也不能简单以负荷作为计算的依据,因为如果按照电动机在负荷情况下选择电容器,则在空载时就会出现过补偿,即功率因数超前,而且当电动机停机切断电源时,电容器就会对电动机放电,使仍在旋转着的电动机变为感应发电机,感应电势可能超出电动机额定电压的好多倍,对电动机和电容器的绝缘都不利。因此单台电机个别补偿时电容器的容量应按照不超过空载电流的倍进行选择,即:QC1≤ UeI0其中:Qc-所需安装的并联电容器容量kvar;Ue-电动机额定电压kV;Io-电动机空载电流A ;(4)安装容量与输出容量的关系为保证补偿电容器安全、稳定、可靠运行,我们必须在补偿电容器前加串调谐电抗器,而补偿电容器在串接电抗器后,输出容量和安装容量的关系应依下式计算:五、功率因数cosφ与效率η得区别:电动机和变压器得效率η是指其输出有功功率与输入的有功功率的比值。用效率的概念来说明电动机或变压器的有功损耗。功率因数cosφ是用来说明在电网和设备之间往复振荡的电场或磁场能量有多少,功率因数越高说明在电网和设备之间往复振荡的能量越少。第二讲:设计基础目录第一节:元件的设计选型第二节:电气接线第三节:成套设备的保护第四节:电容器组投切方式的选择第一节:元件的设计选型1 电容器电容器做为无功补偿的重要元器件,应用于1kV以上的工频电力系统中,用来提高系统的功率因数,改善电压质量,降低线路损耗,充分发挥发电、供电设备的效率。产品以铝箔为极板,烷基苯浸膜纸(WF)、二芳基乙烷浸膜纸(FF)复合,二芳基乙烷浸全膜(FM)、苄基甲苯全膜为介质,采用卷绕式元件经串、并联后压制制成,电容器箱体内充满浸渍济。一般有单相、三相、集合式等多种分类。单相电容器:BAM11/ —200—1WR内置放电电阻户外单相额定容量额定电压苄基甲苯浸渍的聚丙烯薄膜全膜介质并联集合式电容器:BAMH11/ —1200—1×3W三相集合式,采用内熔丝保护(BFM表示二芳基乙烷浸渍的聚丙烯薄膜全膜介质)了解集合式电容器及全膜电容器:集合式电容器是将单台壳式电容器经串并联后装入大油箱内并充以绝缘油制成。1996年已占到高压并联电容器年产量的20%。其优点是结构紧凑占地面积小,接头少,安装和运行维护工作量很小。为克服容量不能调整的缺点,后来又开发了可调容量的集合式电容器,按照容量调整范围划分有50%/100%和两类产品。由于单元壳式电容器完全浸入绝缘油中,防止了单元壳式电容器的外绝缘发生故障。单元壳式电容器内部配有内熔丝,少量元件损坏后由熔丝切除,整台电容器仍可继续运行。缺点是含油量大,外壳大油箱易存在渗漏油,故障损坏后需返厂修理所用时间较长,单位容量造价较高。关于集合式电容器有两个问题需要注意:(1)为避免大容量集合式电容器发生相间短路故障时造成严重后果,容量超过5000kvar的集合式电容器必须做成三相分体结构,即一相一台。(2)集合式电容器的引出套管外绝缘爬电比距必须≥(相对于系统最高运行电压),以保证其绝缘强度。箱式电容器是在集合式电容器基础上发展起来的一种电容器,与集合式电容器的不同之处是内部单元电容器没有外壳,直接浸入绝缘油中,外壳大油箱采用波纹油箱或带金属膨胀器,与外部大气完全隔离。同集合式电容器相比,外壳体积和内部含油量进一步减少,以西安电力电容器厂3000kvar产品为例,箱式电容器比集合式电容器外壳体积减少,重量减少。由于材料用量减少,价格比集合式电容器要低。缺点是内部元件发生故障由内熔丝切除后,会对大油箱内的绝缘油造成污染。全膜电容器具有损耗低、发热量小、温升低、体积小、重量轻的优点。国产全膜电容器自1986年开始生产以来,经过不断改进完善,质量已趋于稳定,在可靠性方面已经好于部分进口产品。自1995年以来产量逐年大幅度增长,已有多家产品通过了两部鉴定。同国外先进产品相比,差距主要表现在比特性上,材料消耗是国外先进产品的两倍。既便如此,同膜纸复合介质产品相比体积、重量均大幅度下降。以桂林电容器厂100kvar产品为例:全膜产品比膜纸复合介质产品体积下降,重量下降。集合式产品以锦州电容器厂3000kvar产品为例:全膜产品比膜纸复合介质产品体积下降55%,重量下降。箱式电容器采用全膜产品后可取消散热器。最近,电容器制造业制订了关于加速发展国产高压全膜电容器的若干措施,必将进一步提高国产高压全膜电容器的质量。因此,新增电容器应全部采用全膜产品,浸渍剂优先选用苄基甲苯(M/DBT)和SAS—40。
五. 无功补偿无功补偿应根据分散补偿和集中补偿相结合原则进行配置,二次侧功率因数应根据用户性质测定。根据《电力系统电压质量和无功电力管理规定》的要求,在最大负荷时,一次侧不应低于。《城市电力网规划设计导则》要求,110kV变电所无功补偿一般取主变容量的1/4~1/6,实际上城区内10kV线路较短,且大部分为电缆网,无功容量较充足,因此以补偿主变损耗为主。变电所无功补偿为主变容量的8%~15%即可,当采用高阻抗变压器时需取较大值,投切时,10KV电压波动约为,满足小于的要求。六. 10kV中性点运行方式长期以来,我国10kV配电网大部分采用中性点不接地方式,它的最大优点是发生单相接地故障时并不中断向用户供电。随着配电网的扩大,电缆线路的增多,电网对地电容电流大幅度上升,直接威胁着电力系统的安全运行。根据《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》,电容电流超过10A时中性点应改为消弧线圈接地。九三年起为配合变电所无人值班,国内研制了多种自动跟踪消弧线圈补偿装置,其原理大同小异,基本上都在原调匝式消弧线圈的基础上增加控制装置,由于其原理相对简单,可以运行于全补偿状态,工艺要求低,因此目前市场占有率较高,其它还有调隙式、直流偏磁式、调容式等,均由于各种原因难以进入实用状态。顺便说一下,目前有厂家在消弧线圈调谐装置中附加接地检测装置,其原理与出线保护装置中的接地检测装置是一致的,但使用时二次电缆需增加很多,不宜采用。消弧线圈的调节采用微机自动跟踪补偿装置。当主变无中性点引出时,结合变电所的所用电,在10KV母线上设置接地(曲折)变压器。近年来,国内各大城市10kV中性点改用电阻接地的越来越多。采用电阻接地,单相接地故障时动作于跳闸,健全相过电压倍数可限制在倍以下,进一步降低弧光过电压,电网可采用绝缘水平较低的电气设备,提高设备运行条件和提高人身安全。目前中性点电阻值大致有Ω(上海)、10Ω(北京、广州)、16Ω(深圳),电阻值大小取值各有利弊,从各地运行情况来看,都是可行的。但在以架空线为主的电网中应慎用电阻接地。七. 过电压保护根据《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》,变电所应设有防止直接雷和雷电波侵入的过电压保护措施。全户内变电所采用屋顶避雷带防直击雷,屋顶避雷带采用-40×4镀锌扁钢或8圆钢,半户内变电所设独立避雷针对主变进行保护。八. 接地变电所接地方式以水平接地体为主,辅以垂直接地极,主接地网采用-50×6镀锌扁钢,布置上尽量利用配电楼以外的空地,深埋接地极。变电所主接地网的接地电阻应不大于欧姆。考虑到微机保护监控系统对接地要求较高,二次设备室及10kV二次电缆沟接地采用25×4铜排。当110kV采用GIS时,110kV配电装置室也需采用铜排接地。九. 防污等级根据《高压架空线路和发电厂、变电所环境污区分级及外绝缘选择标准》,户外电气设备取污秽等级2级,爬电比距。对于户内设备,该标准中没有规定,但参照《高压开关设备的共用订货技术导则》,可取瓷质材料,有机材料。当户外设备户内安装时,可取。十. 保护监控无人值班变电所设计与常规变电所最大的不同点在于二次监控设备必须满足现场无人值班要求,目前采用微机保护基本上没有多大疑义了,而监控方式通常有两种模式:1. 采用综合自动化系统2. 采用常规二次保护加RTU应该说,两者都能满足无人值班的要求,后者结构简单、造价低廉,但采用综合自动化系统技术上更先进,集成化程度更高,更易于做成面向对象的层次结构,从技术上讲是发展方向。随着计算机技术、自动控制技术的不断完善和成熟,综合自动化设备性能日趋稳定,价格逐渐下调,应作为新建变电所的首选系统,而后者可以作为老变电所改造用。采用综合自动化,就应该采用分布式结构(10kV保护装置安装在开关柜上),以充分发挥其功能,减少二次电缆,降低造价,但分布式保护装置应解决配电装置室的散热通风及电磁干扰问题。作为无人值班变电所,所内不宜设置固定的计算机监视设备(后台机),但应设置能与现场维护调试用便携式计算机相适应的硬、软件接口。另外,为了运行维护方便,变电所遥测、遥信、遥控量和当地显示量应按《无人值班变电所设计规程》进行设置,加以统一化、标准化。十一. 交流所用电和直流系统1. 交流所用电变电所宜设置二台所用变压器,容量为80~100KVA。当变电所设置三台主变时分别接入#1、#3主变低压侧母线,设置二台主变时则分别接入其低压侧母线。所用电采用中性点直接接地TN系统,额定电压380/220V,采用单母线分段接线。2. 直流系统直流电源宜采用一组220V蓄电池,容量应满足全所事故停电2h的放电容量,一般为100AH,单母线接线。蓄电池组宜采用性能可靠、维护量少的蓄电池,如阀控式密封铅酸蓄电池等。直流系统应具有自动调节功能,充电装置实现智能化实时管理,并应设置一套微机直流接地监测装置。十二. 建筑物变电所所址标高应高于频率为2%洪水位,变电所土建应采用联合建筑并按最终规模一次建成,建筑物的建筑风格、外墙面装修与周围环境相协调,内装修应简化实用。建筑物不宜设通长窗,如城市规划要求或采光需要底层可设置假窗或高窗。变电所的防震、消防、通风应符合国家有关规定。按无人值班要求变电所附房应从简设置,110kV变电所规模为二台主变时建筑面积应控制在700M2(主变放户外)及900M2(主变放户内),占地面积1600 M2,三台主变时建筑面积应控制在1200M2(主变放户外)及1500M2(主变放户内),占地面积1900 M2。十三. 结论1. 变电所主接线应力求简化,宜优先采用线路变压器组接线。2. 中等城市变电所宜设置二台主变,大城市可设置三台主变。3. 为保证10KV母线电压在合格范围内,应采用有载调压变压器。4. 变电所无功补偿宜取主变容量的8%~12%,当采用高阻抗变压器时需取较大值。5. 变电所优先采用半户内布置(主变布置在户外)。6. 110kV应尽量采用装配式结构,慎用GIS。7. 10kV以架空线为主的系统中性点应采用消弧线圈接地,消弧线圈的调节采用微机自动跟踪补偿装置。全电缆网系统中性点采用低电阻接地。8. 新建变电所监控装置应优先采用综合自动化系统,保护装置应采用分布式结构。9. 直流系统宜设一组100AH蓄电池组,交流所用电宜设置二台,所用变压器应与接地变相结合。。10. 建筑物装修应简单实用,布置上尽量减少占地面积和建筑面积。
谐波的危害十分严重。谐波使电能的生产、传输和利用的效率降低,使电气设备过热、产生振动和噪声,并使绝缘老化,使用寿命缩短,甚至发生故障或烧毁。谐波可引起电力系统局部并联谐振或串联谐振,使谐波含量放大,造成电容器等设备烧毁。谐波还会引起继电保护和自动装置误动作,使电能计量出现混乱。对于电力系统外部,谐波对通信设备和电子设备会产生严重干扰。“谐波”一词起源于声学。有关谐波的数学分析在18世纪和19世纪已经奠定了良好的基础。傅里叶等人提出的谐波分析方法至今仍被广泛应用。电力系统的谐波问题早在20世纪20年代和30年代就引起了人们的注意。当时在德国,由于使用静止汞弧变流器而造成了电压、电流波形的畸变。1945年发表的有关变流器谐波的论文是早期有关谐波研究的经典论文。到了50年代和60年代,由于高压直流输电技术的发展,发表了有关变流器引起电力系统谐波问题的大量论文。70年代以来,由于电力电子技术的飞速发展,各种电力电子装置在电力系统、工业、交通及家庭中的应用日益广泛,谐波所造成的危害也日趋严重。世界各国都对谐波问题予以充分和关注。国际上召开了多次有关谐波问题的学术会议,不少国家和国际学术组织都制定了限制电力系统谐波和用电设备谐波的标准和规定。供电系统谐波的定义是对周期性非正弦电量进行傅立叶级数分解,除了得到与电网基波频率相同的分量,还得到一系列大于电网基波频率的分量,这部分电量称为谐波。谐波频率与基波频率的比值(n=fn/f1) 称为谐波次数。电网中有时也存在非整数倍谐波,称为非谐波(Non-harmonics)或分数谐波。谐波实际上是一种 干扰量,使电网受到“污染”。电工技术领域主要研究谐波的发生、传输、测量、危害及抑制,其频率范围一般 为2≤n≤40。 在工业和生活用电负载中,感性负载占有很大的比例。异步电动机、变压器、荧光灯等都是典型的阻感负载。异步电动机和变压器所消耗的无功功率在电力系统所提供的无功功率中占有很高的比例。电力系统中的电抗器和架空线等也消耗一些无功功率。阻感负载必须吸收无功功率才能正常工作,这是由其本身的性质所决定的。电力电子装置等非线性装置也要消耗无功功率,特别是各种相控装置。 如相控整流器、相控交流功率调整电路和周波变流器,在工作时基波电流滞后于电网电压,要消耗大量的无功功率。另外,这些装置也会产生大量的谐波电流,谐波源都是要消耗无功功率的。二极管整流电路的基波电流相位和电网电压相位大致相同,所以基本不消耗基波无功功率。但是它也产生大量的谐波电流,因此也产生一定的无功功率。近30年来,电力电子装置的应用日益广泛,也使得电力电子装置成为最大的谐波源。在各种电力电子装置中,整流装置所占的比例最大。常用的整流电路几乎都采用晶闸管相控整流电路或二极管整流电路,其中以三相桥式和单相桥式整流电路为最多。带阻感负载的整流电路所产生的谐波污染和功率因数滞后已为人们所熟悉。直流侧采用电容滤波的二极管整流电路也是严重的谐波污染源。这种电路输入电流的基波分量相位与电源电压相位大体相同,因而基波功率因数接近1。 但其输入电流的谐波分量却很大,给电网造成严重污染,也使得总的功率因数很低。另外,采用相控方式的交流电力调整电路及周波变流器等电力电子装置也会在输入侧产生大量的谐波电流。(1)发电源质量不高产生谐波发电机由于三相绕组在制作上很难做到绝对对称,铁心也很难做到绝对均匀一致和其他一些原因,发电源多少也会产生一些谐波,但一般来说很少。(2)输配电系统产生谐波输配电系统中主要是电力变压器产生谐波,由于变压器铁心的饱和,磁化曲线的非线性,加上设计变压器时考虑经济性,其工作磁密选择在磁化曲线的近饱和段上,这样就使得磁化电流呈尖顶波形,因而含有奇次谐波。它的大小与磁路的结构形式、铁心的饱和程度有关。铁心的饱和程度越高,变压器工作点偏离线性越远,谐波电流也就越大,其中3次谐波电流可达额定电流。(3)用电设备产生的谐波:晶闸管整流设备。由于晶闸管整流在电力机车、铝电解槽、充电装置、开关电源等许多方面得到了越来越广泛的应用,给电网造成了大量的谐波。我们知道,晶闸管整流装置采用移相控制,从电网吸收的是缺角的正弦波,从而给电网留下的也是另一部分缺角的正弦波,显然在留下部分中含有大量的谐波。如果整流装置为单相整流电路,在接感性负载时则含有奇次谐波电流,其中3次谐波的含量可达基波的30%;接容性负载时则含有奇次谐波电压,其谐波含量随电容值的增大而增大。如果整流装置为三相全控桥6脉整流器,变压器原边及供电线路含有5次及以上奇次谐波电流;如果是12脉冲整流器,也还有11次及以上奇次谐波电流。经统计表明:由整流装置产生的谐波占所有谐波的近40%,这是最大的谐波源。变频装置。变频装置常用于风机、水泵、电梯等设备中,由于采用了相位控制,谐波成份很复杂,除含有整数次谐波外,还含有分数次谐波,这类装置的功率一般较大,随着变频调速的发展,对电网造成的谐波也越来越多。电弧炉、电石炉。由于加热原料时电炉的三相电极很难同时接触到高低不平的炉料,使得燃烧不稳定,引起三相负荷不平衡,产生谐波电流,经变压器的三角形连接线圈而注入电网。其中主要是2 7次的谐波,平均可达基波的8% 20%,最大可达45%。气体放电类电光源。荧光灯、高压汞灯、高压钠灯与金属卤化物灯等属于气体放电类电光源。分析与测量这类电光源的伏安特性,可知其非线性十分严重,有的还含有负的伏安特性,它们会给电网造成奇次谐波电流。家用电器。电视机、录像机、计算机、调光灯具、调温炊具等,因具有调压整流装置,会产生较深的奇次谐波。在洗衣机、电风扇、空调器等有绕组的设备中,因不平衡电流的变化也能使波形改变。这些家用电器虽然功率较小,但数量巨大,也是谐波的主要来源之一。理想的公用电网所提供的电压应该是单一而固定的频率以及规定的电压幅值。谐波电流和谐波电压的出现,对公用电网是一种污染,它使用电设备所处的环境恶化,也对周围的用电设备造成影响。电力电子设备广泛应用以前,人们对谐波及其危害就进行过一些研究,并有一定认识,但那时谐波污染还没有引起足够的重视。近三四十年来,各种电力电子装置的迅速发展使得公用电网的谐波污染日趋严重,由谐波引起的各种故障和事故也不断发生,谐波危害的严重性才引起人们高度的关注。谐波对公用电网和其他系统的危害大致有以下几个方面。(1)谐波使公用电网中的元件产生了附加的谐波损耗,降低了发电、输电及用电设备的效率,大量的3次谐波流过中性线时会使线路过热甚至发生火灾。(2)谐波影响各种电气设备的正常工作。 谐波对电机的影响除引起附加损耗外,还会产生机械振动、噪声和过电压,使变压器局部严重过热。谐波使电容器、电缆等设备过热、绝缘老化、寿命缩短,以至损坏。(3)谐波会引起公用电网中局部的并联谐振和串联谐振,从而使谐波放大,这就使上述(1)和(2)的危害大大增加,甚至引起严重事故。(4)谐波会导致继电保护和自动装置的误动作,并会使电气测量仪表计量不准确。(5)谐波会对邻近的通信系统产生干扰,轻者产生噪声,降低通信质量;重者导致住处丢失,使通信系统无法正常工作。 谐波简单地说,就是一定频率的电压或电流作用于非线性负载时,会产生不同于原频率的其它频率的正弦电压或电流的现象。纹波是指在直流电压或电流中,叠加在直流稳定量上的交流分量。它们虽然在概念上不是一回事,但它们之间有联系。如电源上附加的纹波在用电器上很容易产生各频率的谐波;电源中各频率谐波的存在无疑导致电源中纹波成分的增加。除了在电路中我们所需要产生谐波的情况以外,它主要有以下主要危害:1、使电网中发生谐振而造成过电流或过电压而引发事故;2、增加附加损耗,降低发电、输电及用电设备的效率和设备利用率;3、使电气设备(如旋转电机、电容器、变压器等)运行不正常,加速绝缘老化,从而缩短它们的使用寿命;4、使继电保护、自动装置、计算机系统及许多用电设备运转不正常或不能正常动作或操作;5、使测量和计量仪器、仪表不能正确指示或计量;6、干扰通信系统,降低信号的传输质量,破坏信号的正常传递,甚至损坏通信设备。纹波的害处:1、容易在用电器上产生谐波,而谐波会产生较多的危害;2、降低了电源的效率;3、较强的纹波会造成浪涌电压或电流的产生,导致烧毁用电器;4、会干扰数字电路的逻辑关系,影响其正常工作;5、会带来噪音干扰,使图像设备、音响设备不能正常工作。总之,它们在我们不需要的地方出现都是有害的,需要我们避免的。对于如何抑制和去除谐波和纹波的方式方法有很多,但想完全消除,似乎是很难办到的,我们只有将其控制在一个允许的范围之内,不对环境和设备产生影响就算达到了我们的目的。电力网中非线性负载的逐渐增加是全世界共同的趋势,如变频驱动或晶闸管整流直流驱动设备、计算机、重要负载所用的不间断电源(UPS) 、节能荧光灯系统等,这些非线性负载将导致电网污染,电力品质下降,引起供用电设备故障, 甚至引发严重火灾事故等。电力污染及电力品质恶化主要表现在以下方面:电压波动、浪涌冲击、谐 波、三相不平衡等。1.电源 污染的危害电源污染会对用电设备造成严重危害,主要有: 干扰通讯设备、计算机系统等电子设备的正常工作,造成数据丢失或死机。 影响无线电发射系统、雷达系统、核磁共振等设备的工作性能, 造成噪声干扰和图像紊乱。 引起电气自动装置误动作,甚至发生严重事故。 使电气设备过热,振动和噪声加大,加速绝缘老化,使用寿命缩短,甚至发生故障或烧毁。 造成灯光亮度的波动(闪变),影响工作效益。 导致供电系统功率损耗增加。 电压波动及闪变电压波动是指多个正弦波的峰值,在一段时间内超过(低于)标准电压值,大约从半周波到几百个周波,即从10MS到秒, 包括过压波动和欠压波动。普通避雷器和过电压保护器,完全不能消除过压波动,因为它们是用来消除瞬态脉冲的。普通避雷器在限压动作时有相当大的电阻值,考虑到其额定热容量(焦尔),这些装置很容易被烧毁,而无法提供以后的保护功能。这种情况往往很容易忽视掉,这是导致计算机、控制系统和敏感设备故障或停机的主要原因。另一个相反的情况是欠压波动,它是指多个正弦波的峰值,在一段时间内低于标准电压值,或如通常所说:晃动或降落。长时间的低电压情况可能是由供电公司造成或由于用户过负载造成,这种情况可能是事故现象或计划安排。更为严重的是失压,它大多是由于配电网内重负载的分合造成,例如大型电动机、中央空调系统、电弧炉等的启停以及开关电弧、保险丝烧断、断路器跳闸等,这些都是通常导致电压畸变的原因。大型用电设备的频繁启动导致电压的周期性波动,如电焊机、冲压机、吊机、电梯等,这些设备需要短时冲击功率,主要是无功功率。电压波动导致设备功率不稳,产品质量下降;灯光的闪变引致眼睛疲劳,降低工作效率。浪涌冲击浪涌冲击是指系统发生短时过(低)电压,即时间不超过1毫秒的电压瞬时脉冲,这种脉冲可以是正极性或负极性,可以具有连串或振荡性质。它们通常也被叫作:尖峰、缺口、干扰、毛刺或突变。电网中的浪涌冲击既可由电网内部大型设备(电机、电容器等)的投切或大型晶闸管的开断引起,也可由外部雷电波的侵入造成。浪涌冲击容易引起电子设备部件损坏,引起电气设备绝缘击穿;同时也容易导致计算机等设备数据出错或死机。谐波线性负载,例如纯电阻负载,其工作电流的波形与输入电压的正弦波形完全相同,非线性负载,例如斩波直流负载,其工作电流是非正弦波形。传统的线性负载的电流/电压只含有基波(50Hz),没有或只有极小的谐波成分,而非线性负载会在电力系统中产生可观的谐波。谐波与电力系统中基波叠加,造成波形的畸变,畸变的程度取决于谐波电流的频率和幅值。非线性负载产生陡峭的脉冲型电流,而不是平滑的正弦波电流,这种脉冲中的谐波电流引起电网电压畸变,形成谐波分量,进而导致与电网相联的其它负载产生更多的谐波电流。计算机是此类非线性负载之一,象绝大多数办公室电子设备一样,计算机装有一个二极管/电容型的供电电源,这类供电电源仅在交流正弦波电压的峰值处产生电流,因此产生大量的三次谐波电流(150Hz)。其它产生谐波电流的设备主要有:电动机变频调速器,固态加热器,和其他一些产生非正弦波变化电流的设备。荧光灯照明系统也是一个重要的谐波源,在普通的电磁整流器灯光电路中,三次谐波的典型值约为基波(50Hz)值的13%-20%。而在电子整流器灯光电路中,谐波分量甚至高达80%。非线性负载所产生的谐波电流会影响电力系统的多个工作环节,包括变压器,中性线,还有电动机,发电机和电容器等。谐波电流会导致变压器,电动机和备用发电机的运行温度(K参数)严重升高。中性线上的过电流(由谐波和不平衡引起)不仅会使导线温度升高,造成绝缘损坏,而且会在三相变压器线圈中产生环流,导致变压器过热。无功补偿电容器会因电网电压谐波畸变而产生过热,谐波将导致严重过流;另外,电容器还会与电力系统中的电感性元件形成谐振电路,这将导致电容器两端的电压明显升高,引致严重故障。照明装置的启辉电容器对于由高频电流引起的过热也是十分敏感的,启辉电容器的频繁损坏显示了电网中存在谐波的影响。谐波还会引起配电线路的传输效率下降,损耗增大,并干扰电力载波通讯系统的工作,如电能管理系统(EMS)和时钟系统。而且,谐波还会使电力测量表计,有功需量表和电度表的计量误差增大。三相不平衡三相不平衡会在中性线上产生过电流(由谐波和不平衡引起)不仅会使导线温度升高,甚至引发严重火灾事故等。电网中三相间的不平衡电流是普遍存在的,在城市民用电网及农用电网中由于大量单相负荷的存在,三相间的电流不平衡现象尤为严重。对于三相不平衡电流,除了尽量合理地分配负荷之外几乎没有什么行之有效的解决办法。正因为找不到解决问题的有效办法,因此反而不被人们所重视,也很少有人进行研究。电网中的不平衡电流会增加线路及变压器的铜损,增加变压器的铁损,降低变压器的出力甚至会影响变压器的安全运行,会造成三相电压不平衡因而降低供电质量,甚至会影响电能表的精度而造成计量损失。理论研究证明:在输出同样功率的情况下,三相电流平衡时变压器及线路的铜损最小,也就是说:三相不平衡现象增加了变压器及线路的铜损。不平衡电流对系统铜损的影响设某系统的三相线路及变压器绕组的总电阻为R。如果三相电流平衡,IA=100A,IB=100A,IC=100A,则总铜损=1002R+1002R+1002R=30000R。如果三相电流不平衡,IA=50A,IB=100A,IC=150A,则总铜损=502R+1002R+1502R=35000R,比平衡状态的铜损增加了17%。在更为严重的状态下,如果IA=0A,IB=150A,IC=150A,则总铜损=1502R+1502R=45000R,比平衡状态的铜损增加了50%。在最严重的状态下,如果IA=0A,IB=0A,IC=300A,则总铜损=3002R=90000R,比平衡状态的铜损增加了3倍。不平衡电流对变压器的影响现有的10/的低压配电变压器多为Yyn0接法三相三柱铁心的变压器。这种类型的变压器,当二次侧负荷不平衡且有零线电流时,零线电流即为零序电流,而在一次侧由于无中点引出线因此零序电流无法流通,故零序电流不能安匝平衡,对铁心而言,有一个激磁零序电流,它受零序激磁阻抗控制,根据磁路的设计,这一零序激磁阻抗较大,零序电流使相电压的对称受到影响,中性点会偏移。由计算得知,当零线电流为额定电流的25%时,中性点移位约为额定电压的7%。国家标准GB50052-95第条规定: “当选用Yyn0结线组别的三相变压器,其由单相不平衡负荷引起的电流不得超过低压绕组额定电流的25%,且其中一相的电流在满载时不得超过额定电流值。”由于上述规定,限制了Yyn0结线配电变压器接用单相负荷的容量,也影响了变压器设备能力的充分利用。并且,对三相三柱的磁路而言,零序磁通不能在磁路内成回路,必须在油箱壁及紧固件内形成回路,而油箱壁及紧固件内的磁通会产生较大的涡流损耗,因而使变压器的铁损增加。当零序电流过大导致零序磁通过大时,由于中性点漂移过大会引起某些相电压过高而导致铁心磁饱和,使铁损急剧增加,加上紧固件过热等因素,可能会发生任何一相电流均未过载而变压器却因局部过热而损坏的事故。由于Yyn0结线组的配电变压器与的零序激磁阻抗较大,因此零线电流会造成较大的电压变化,形成比较严重的三相电压不平衡现象,不但影响单相用户,对三相用户的影响更大 。三相负荷不平衡的危害对配电变压器的影响(1)三相负荷不平衡将增加变压器的损耗:变压器的损耗包括空载损耗和负荷损耗。正常情况下变压器运行电压基本不变,即空载损耗是一个恒量。而负荷损耗则随变压器运行负荷的变化而变化,且与负荷电流的平方成正比。当三相负荷不平衡运行时,变压器的负荷损耗可看成三只单相变压器的负荷损耗之和。从数学定理中我们知道:假设a、b、c 3个数都大于或等于零,那么a+b+c≥33√abc 。当a=b=c时,代数和a+b+c取得最小值:a+b+c=33√abc 。因此我们可以假设变压器的三相损耗分别为:Qa=Ia2 R、Qb= Ib2 R 、Qc =Ic2 R,式中Ia、Ib、Ic分别为变压器二次负荷相电流,R为变压器的相电阻。则变压器的损耗表达式如下:Qa+Qb+Qc≥33√〔(Ia2 R)(Ib2 R)(Ic2 R)〕由此可知,变压器的在负荷不变的情况下,当Ia=Ib=Ic时,即三相负荷达到平衡时,变压器的损耗最小。则变压器损耗:当变压器三相平衡运行时,即Ia=Ib=Ic=I时,Qa+Qb+Qc=3I2R;当变压器运行在最大不平衡时,即Ia=3I,Ib=Ic=0时,Qa=(3I)2R=9I2R=3(3I2R);即最大不平衡时的变损是平衡时的3倍。(2)三相负荷不平衡可能造成烧毁变压器的严重后果:上述不平衡时重负荷相电流过大(增为3倍),超载过多,可能造成绕组和变压器油的过热。绕组过热,绝缘老化加快;变压器油过热,引起油质劣化,迅速降低变压器的绝缘性能,减少变压器寿命(温度每升高8℃,使用年限将减少一半),甚至烧毁绕组。(3)三相负荷不平衡运行会造成变压器零序电流过大,局部金属件温升增高:在三相负荷不平衡运行下的变压器,必然会产生零序电流,而变压器内部零序电流的存在,会在铁芯中产生零序磁通,这些零序磁通就会在变压器的油箱壁或其他金属构件中构成回路。但配电变压器设计时不考虑这些金属构件为导磁部件,则由此引起的磁滞和涡流损耗使这些部件发热,致使变压器局部金属件温度异常升高,严重时将导致变压器运行事故。 对高压线路的影响(1)增加高压线路损耗:低压侧三相负荷平衡时,6~10k V高压侧也平衡,设高压线路每相的电流为I,其功率损耗为: ΔP1 = 3I2R低压电网三相负荷不平衡将反映到高压侧,在最大不平衡时,高压对应相为,另外两相都为 I,功率损耗为:ΔP2 = 2()2R+()2R = =(3I2R);即高压线路上电能损耗增加。(2)增加高压线路跳闸次数、降低开关设备使用寿命:我们知道高压线路过流故障占相当比例,其原因是电流过大。低压电网三相负荷不平衡可能引起高压某相电流过大,从而引起高压线路过流跳闸停电,引发大面积停电事故,同时变电站的开关设备频繁跳闸将降低使用寿命。 对配电屏和低压线路的影响(1)三相负荷不平衡将增加线路损耗:三相四线制供电线路,把负荷平均分配到三相上,设每相的电流为I,中性线电流为零,其功率损耗为: ΔP1 = 3I2R在最大不平衡时,即某相为3I,另外两相为零,中性线电流也为3I,功率损耗为:ΔP2 = 2(3I)2R = 18I2R = 6(3I2R);即最大不平衡时的电能损耗是平衡时的6倍,换句话说,若最大不平衡时每月损失1200 kWh,则平衡时只损失200 kWh,由此可知调整三相负荷的降损潜力。(2)三相负荷不平衡可能造成烧断线路、烧毁开关设备的严重后果:上述不平衡时重负荷相电流过大(增为3倍),超载过多。由于发热量Q=,电流增为3倍,则发热量增为9倍,可能造成该相导线温度直线上升,以致烧断。且由于中性线导线截面一般应是相线截面的50%,但在选择时,有的往往偏小,加上接头质量不好,使导线电阻增大。中性线烧断的几率更高。同理在配电屏上,造成开关重负荷相烧坏、接触器重负荷相烧坏,因而整机损坏等严重后果。 对供电企业的影响供电企业直管到户,低压电网损耗大,将降低供电企业的经济效益,甚至造成供电企业亏损经营。农电工承包台区线损,线损高农电工奖金被扣发,甚至连工资也得不到,必然影响农电工情绪,轻则工作消极,重则为了得到钱违法犯罪。变压器烧毁、线路烧断、开关设备烧坏,一方面增大供电企业的供电成本,另一方面停电检修、购货更换造成长时间停电,少供电量,既降低供电企业的经济效益,又影响供电企业的声誉。 对用户的影响三相负荷不平衡,一相或两相畸重,必将增大线路中的电压降,降低电能质量,影响用户的电器使用。变压器烧毁、线路烧断、开关设备烧坏,影响用户供电,轻则带来不便,重则造成较大的经济损失,如停电造成养殖的动植物死亡,或不能按合同供货被惩罚等。中性线烧断还可能造成用户大量低压电器被烧毁的事故。
电力系统及其自动化不难的。之前也不怎么会弄,还是寝室同学给的文方网,写的《基于单片机的智能电力系统故障录波仪浅析》,帮忙做了分析和实验,靠谱啊DMS-2002型轮机模拟器船舶电力系统故障模拟的研制与实现宁夏电力通信行政交换综合业务系统的组成及安全性分析ZigBee通信技术在电力安全领域上的应用——变电站刀闸、地线锁态控制系统舰船综合电力系统负载稳定性分析电力系统仿真软件DIgSILENT简介轨道交通电力运行安全支持系统集成方案电力系统短期负荷预测精度研究基于MSP430单片机的高压电力设备温度在线监测系统CAN总线在船舶电力推进仿真系统中的应用基于FCS的电力推进船舶的综合监测系统电力电子系统CAD算法研究与软件设计电力系统党建与精神文明建设问题探析嵌入式电力监控系统的研究与实现舰船电力系统的发展趋势动态数据复制在分布式异构电力信息系统中的应用高速铁路与普速铁路电力系统分析与比较电力系统安全稳定综合防御体系框架浅议电力系统规划基于电力集中监控管理平台的线损综合分析管理系统开放型电力系统企业应用中电力系统与继电保护基本概念的分析与探讨电力系统几个基本概念的分析与探讨我国电力电子技术应用系统发展现状探究电力系统分层快速分解法状态估计程序设计基于NIOS-Ⅱ+μC/OS-Ⅱ的电力谐波数据采集系统的研究电力电子技术在电力系统中的应用研究B/S架构下GIS电力信息管理系统的研发与实现电力系统GPRS数据传输安全性研究电力系统智能控制电力系统暂态故障模拟再现系统农村电力系统自动化前景展望组态王电力版在电力调度系统的应用电力系统的稳定问题人工电力系统与复杂大电网的运营和管理简述电力系统及自动化研究RSViewSE在电力系统动模实验室SCADA系统中的应用电力系统自动监视和控制(连载之四)如何加强电力系统安全管理用于电力系统通讯的会议电话设备——DH系列电力系统会议电话设备简介电力二次系统数据备份系统的设计与实施简述电力系统及其自动化发展趋势研究轨道交通电力系统运行安全之我见电力系统防雷工程设计浅谈红外测温技术在电力系统消除缺陷中的应用远动控制技术在电力系统自动化中的应用基于低压电力载波远程集中抄表系统的研制与实现对电力营销信息系统升级风险的研究电力系统谐波检测方法的研究地区电力系统供电能力评估
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摘 要 FIR数字滤波器是数字信号处理的经典方法,其设计方法有多种,用DSP芯片对FIR滤波器进行设计时可以先在MATLAB上对FIR数字滤波器进行仿真,所产生的滤波器系数可以直接倒入到DSP中进行编程,在编程时可以采用DSP独特的循环缓冲算法对FIR数字滤波器进行设计,这样可以大大减少设计的复杂度,使滤波器的设计快捷、简单。关键词 FIR;DSP;循环缓冲算法1 引言在信号处理中,滤波占有十分重要的地位。数字滤波是数字信号处理的基本方法。数字滤波与模拟滤波相比有很多优点,它除了可避免模拟滤波器固有的电压漂移、温度漂移和噪声等问题外,还能满足滤波器对幅度和相位的严格要求。低通有限冲激响应滤波器(低通FIR滤波器)有其独特的优点,因为FIR系统只有零点,因此,系统总是稳定的,而且容易实现线性相位和允许实现多通道滤波器。2 FIR滤波器的基本结构及设计方法 FIR滤波器的基本结构设a i(i=0,1,2,…,N一1)为滤波器的冲激响应,输入信号为 x(n),则FIR滤波器的输入输出关系为: FIR滤波器的结构如图1所示:图 FIR滤波器的设计方法 (1) 窗函数设计法 从时域出发,把理想的无限长的hd(n)用一定形状的窗函数截取成有限长的h(n),以此h(n)来逼近hd(n),从而使所得到的频率响应H(ejω)与所要求的理想频率响应Hd(ejω) 相接近。优点是简单、实用,缺点是截止频率不易控制。 (2) 频率抽样设计法从频域出发, 把给定的理想频率响应Hd(ejω)以等间隔抽样,所得到的H(k)作逆离散傅氏变换,从而求得h(k),并用与之相对应的频率响应H(ejω)去逼近理想频率响应Hd(ejω)。优点是直接在频域进行设计,便于优化,缺点是截止频率不能自由取值。(3) 等波纹逼近计算机辅助设计法前面两种方法虽然在频率取样点上的误差非常小,但在非取样点处的误差沿频率轴不是均匀分布的,而且截止频率的选择还受到了不必要的限制。因此又由切比雪夫理论提出了等波纹逼近计算机辅助设计法。它不但能准确地指定通带和阻带的边缘,而且还在一定意义上实现对所期望的频率响应实行最佳逼近。3 循环缓冲算法对于N级的FIR滤波器,在数据存储器中开辟一个称之为滑窗的N个单元的缓冲区,滑窗中存放最新的N个输入样本。每次输入新的样本时,一新样本改写滑窗中的最老的数据,而滑窗中的其他数据不需要移动。利用片内BK(循环缓冲区长度)寄存器对滑窗进行间接寻址,环缓冲区地址首位相邻。下面,以N=5的FIR滤波器循环缓冲区为例,说明循环缓冲区中数据是如何寻址的。5级循环缓冲区的结构如图所示,顶部为低地址。……由上可见,虽然循环缓冲区中新老数据不很直接明了,但是利用循环缓冲区实现Z-1的优点还是很明显的:它不需要数据移动,不存在一个极其周期中要求能进行一次读和一次写的数据存储器,因而可以将循环缓冲区定位在数据存储器的任何位置(线性缓冲区要求定位在DARAM中)。实现循环缓冲区间接寻址的关键问题是:如何使N个循环缓冲区单元首位相邻?要做到这一点,必须利用BK(循环缓冲器长度)器存器实现按模间接寻址。可用的指令有:… *ARx+% ;增量、按模修正ARx:addr=ARx,ARx=circ(ARx+1)… *ARx-% ;减量、按模修正ARx:addr=ARx,ARx=circ(ARx-1)… *ARx+0% ;增AR0、按模修正ARx:addr=ARx,ARx=circ(ARx+AR0)… *ARx-0% ;减AR0、按模修正ARx:addr=ARx,ARx=circ(ARx-AR0)… *+ARx(lk)% ;加(lk)、按模修正ARx:addr=circ(ARx+lk),ARx=circ(ARx+AR0)其中符号“circ”就是按照BK(循环缓冲器长度)器存器中的值(如FIR滤波其中的N值),对(ARx+1)、(ARx-1)、(ARx+AR0)、(ARx-AR0)或(ARx+lk)值取模。这样就能保证循环缓冲区的指针ARx始终指向循环缓冲区,实现循环缓冲区顶部和底部单元相邻。循环寻址的算法可归纳为:if 0 index + step < BK: index = index + stepelse if index + step BK: index = index + step – BKelse if index + step < BK: index = index + step + BK上述算法中,index是存放在辅助寄存器中的地址指针,step为步长(亦即变址值。步长可正可负,其绝对值晓予或等于循环缓冲区长度BK)。依据以上循环寻址算法,就可以实现循环缓冲区首位单元相邻了。 为了使循环缓冲区正常进行,除了用循环缓冲区长度寄存器(BK)来规定循环缓冲区的大小外,循环缓冲区的起始地址的k个最低有效位必须为0。K值满足2k>N,N微循环缓冲区的长度。4 FIR滤波器在DSP上的实现对于系数对称的FIR滤波器,由于其具有线性相位特征,因此应用很广,特别实在对相位失真要求很高的场合,如调制解调器(MODEM)。例如:一个N=8的FIR滤波器,若a(n)=a(N-1-n),就是对称FIR滤波器,其输出方程为:y(n)= a0x(n)+ a1x(n-1)+ a 2x(n-2)+ a 3x(n-3)+ a 3x(n-4)+ a 2x(n-5)+ a1x(n-6)+ a0x(n-7)总共有8次乘法和7次加法,如果改写成: y(n)= a0 [x(n)+ x(n-7)]+ a1 [ x(n-1)+ x(n-6)]+ a 2 [ x(n-2)+ x(n-5)]+ a 3 [ x(n-3)+ x(n-4)]则变成4次乘法和7次加法。可见,乘法运算的次数减少了一半。这是对称FIR的又一个优点。对称FIR滤波器C54X实现的要点如下:(1)数据存储器中开辟两个循环缓冲算区:新循环缓冲区中存放新数据,旧循环缓冲区中存放老数据。循环缓冲区的长度为N/2。 (2)设置循环缓冲区指针:AR2指向新循环缓冲区中最新的数据,AR3指向旧循环缓冲区中最老的数据。 (3)在程序存储器中设置系数表。 (4)AR2+ AR3 AH(累加器A的高位),AR2-1AR2,AR3-1 AR3 (5)将累加器B清零,重复执行4次(i=0,1,2,3):AH*系数ai+B B,系数指针(PAR)加1。AR2+ AR3AH,AR2和AR3减1。 (6)保存和输出结果。 (7)修正数据指针,让AR2和AR3分别指向新循环缓冲区中最老的数据和旧循环缓冲区中最老的数据。 (8)用新循环缓冲区中最老的数据替代旧循环缓冲区中最老的数据,旧循环缓冲区指针减1。 (9)输入一个新的数据替代新循环缓冲区中最老的数据。 重复执行第(4)至(9)步。 在编程中要用到FIRS(系数对称有限冲击响应滤波器)指令,其操作步骤如下: FIR Xmem,Ymem,Pmem 执行 Pmad PAR 当(RC)≠0 (B)+(A(32-16))×(由PAR寻址Pmem)B ((Xmem)+(Ymem))<<16A (PAR)+1PAR (RC)-1RC FIRS指令在同一个及其周期内,通过C和D总线读2次数据存储器,同时通过P总线读一个系数 本文对FIR滤波器在DSP上的实现借助了MATLAB,其设计思路为:(1)MATLAB环境下产生滤波器系数和输入的数据,并仿真滤波器的滤波过程,可视化得到滤波器对动态输入数据的实时滤波效果;(2)将所得滤波器系数直接导入CCStudio中,再把滤波器的输入数据作为CCStudio设计的滤波起的输入测试数据存储在C54x数据空间中; (3)在CCStudio环境下结合FIR滤波的公式适用汇编语言设计FIR滤波程序,使用MATLAB产生的滤波器系数和输入测试数据进行计算,把输入数据和滤波结果借助CCStudio菜单中的View/Graph/Time/Frequency子菜单用图形方式显示出来(结果如图2);图2 (a)输入数据(Input)图2(b)滤波后的数据(Output) 将FIR滤波的入口数据地址改为外部I/O空间或McBSP口的读写数据地址,或数据空间内建缓冲地址;将FIR滤波的结果数据地址改为外部I/O空间或McBSP口的输出数据地址,或数据空间内建缓冲地址,则完成了基于C54xDSP的实时数据FIR滤波程序。参考文献:[1] 程佩青.数字信号处理教程[M].北京:清华大学出版社 1999年[2] 孙宗瀛,谢鸿林.TMS320C5xDSP原理设计与应用[M].北京:清华大学出版社.2002年[3] 陈亚勇等 编著.MATLAB信号处理详解[M].北京:人民邮电出版社.2001年[4] Texas Assembly Language Tools User’s Guide[5] Texas DSP Programmer’s Guide
微波光子滤波器是一种基于光学技术来实现微波信号处理的器件,主要是利用光学器件对光波进行调制、延迟等操作,来实现对微波信号的调制、滤波等处理。目前微波光子滤波器的研究主要涉及以下几个方面:1. 器件设计和制备:微波光子滤波器通常由光纤、光栅、耦合器等光学器件组成,因此关键是要优化器件的设计和制备技术,以实现更高的性能和功能。2. 滤波器性能研究:包括滤波器的带宽、频率响应、动态范围等性能,以及与微波信号处理相关的参数,如相位响应、群延迟等。这些性能研究旨在提高微波光子滤波器的性能和功能。3. 应用研究:微波光子滤波器的应用涉及到雷达、通信、军事等领域,因此需要对其应用进行研究。例如,对于雷达应用,需要研究微波光子滤波器在多普勒雷达等方面的应用;对于通信应用,则需要研究微波光子滤波器在光纤通信等方面的应用。总体来说,微波光子滤波器是一个快速发展的领域,其研究旨在提高微波信号处理的速度和效率,以及进一步扩大微波光子学的应用范围。
相关微波光子滤波器研究现状一直以来受到国内外研究者的重视,各领域的研究人员们投入了大量的精力研究和实现微波光子滤波器的设计和制作。其中,研究者们根据不同的应用场景,开发了以几何形状和电磁设计为基础的微波光子滤波器,并利用实验数据证实了滤波器的性能优异。此外,根据应用需求,研究者们还深入研究了微波光子滤波器的传输性能,建立了完善的理论模型,为滤波器的实际应用提供了有力支撑。
这方面的书还是很多的.专业的论文可以上中国期刊网,不知道你们学校有没有帐号.以下有这关RF的书有:射频与微波功率放大器设计 微波功率放大器所需的理论、方法、设计技巧,以及将分析计算与计算机辅助设计相结合的优化设计方法。这些方法提高了设计效率,缩短了设计周期。本书内容覆盖非线性电路设计方法、非线性主动设备建模、阻抗匹配、功率合成器、阻抗变换器、定向耦合器、高效率的功率放大器设计、宽带功率放大器及通信系统中的功率放大器设 ... 射频与微波通信电路――分析与设计(第二版) 微波地面通信的基础上,对所采用的射频和微波电路的设计进行了分析与讨论。 本书有两个特点:一是注重实用,书中涉及的内容很广,包括一些难懂的理论和复杂的数学推导,作者深入浅出地以少量的数学分析给出了一些重要的物理概念和数学公式,并且着重于分析如何把它们应用于电路设计;另一个特点是便于自学。书中包 ... 微波技术 微波技术的基本概念、基本理论和基本分析方法,并结合当今微波技术发展的需要,对微波电路的相关基础知识作了较全面的介绍。全书除绪论外共分8章,依次介绍了柱状导波系统中的电磁波及传输线理论、规则波导理论、微带及表面波波导、微波谐振器、微波网络理论基储微波滤波器及匹配电路、微波有源电路、微波铁氧体器件。? ... 微波技术与微波电路 微波技术的基本理论、基本概念及微波元器件、微波电路的工作原理及运用。上述专业的本科生或大专生在学院无本教材后,能对微波技术有比较系统的了解及具有一定的解决工程技术问题的能力。全书共分为10章,覆盖了微波技术主要方面的基本内容,它们是传输丝理论与技术、微波网络理论基储微波无源元器件、微波有源电路。在 ... 微波技术基础与应用 微波网络基础,以此作为全书的理论基矗其次讲解基本无源部件,如微波谐振器、功分器、耦合器、滤波器和微波铁氧体器件上等的原理和工程设计。对于微波有源电路的设计,以及主要微波系统和应用,书中也作了简明介绍。近年来微波技术中的一些新进展,如介质谐振器和开腔、YIG宽带电调谐、微波电路机辅设计,以及微波技术? ... 射频和微波混合电路――基础、材料和工艺 微波集成电路(MMIC)的持续发展相呼应,混合微波集成电路(HMIC)的新材料和新工艺也有了很大发展。本书首先对射频微波的基本概念作了简要介绍,比较了单片微波集成电路和混合微波集成电路的特点,讲述了作为射频微波基础元件的传输线和混合电路工艺的“波导”结构;然后从射频微波应用的角度对基础材料(导体、介质和 ... 微波与卫星通信 微波和卫星通信两方面的内容,共分七章。内容包括微波与卫星通信概述、信号的调制与解调、卫星通信中的多址技术、电波传播、编码与信号处理、微波与卫星线路噪声分析及线路参数计算。除此之外,还根据国际上以及我国在微波和卫星通信方面的现状与最新技术发展,介绍了SDH微波通信系统、卫星移动通信网和宽带IP卫星通信? ... 微波技术与天线(第2版) 微波技术与天线的基本理论与基础知识。在编写时力求去繁就简,深入浅出,这样既保持了知识结构的完整性,也为非电磁场专业的学生或其他人员学习微波技术与天线知识提供一条简捷的通道。全书共4章,第1章至第3章为微波技术部分,第4章为天线部分。主要内容有:长线理论、理想导波系统的一般理论分析、规则波导传输线、常 ... 微波工程(第三版) 微波电路和器件,第13章描述了几种微波系统,以便于读者了解前面讲述的各种微波电路和器件的应用及其对系统特性的影响。在基本理论方面,既介绍了经典的电磁场理论,又叙述了现代微波工程中常用的分布电路和网络分析方法。在微波电路和器件方面,除了介绍传统的线性微波电路及波导型器件外,为适应当前微波工程的需要, ... 微波工程(第三版)(英文版) 微波系统的第13章,因为这两章的内容介绍较为简单,且市面上有专箸论述。第1章至第4章介绍了电磁场的基本理论和电路理论,第5章至第11章利用相关的概念阐明了各种微波电路和器件。在基本理论方面,本书介绍了经典的电磁场理论,叙述了现代微波工程中常用的分布电路和网络分析方法。在微波电路和器件方面,增加了平面结? ... 射频与微波电子学 微波电子工程专业高年级和研究生的教材,授课两学期。 本书主要内容分五部分共21章。第一部分基础知识,包括科学和工程学的基本概念,电学和电子工程学中的基本概念,电路学数学基础,直流和低频电路的概念;第二部分波在网络中的传输,包括射频和微波的基本概念与应用,射频电子学的概念,波传播中的基本概念,二 ...
《劳动合同法》----构建与发展和谐稳定的劳动关系程延园 中国人民大学劳动人事学院 教授2007年6月29日,十届全国人大常委会第二十八次会议通过了《中华人民共和国劳动合同法》(以下简称《劳动合同法》)。这部涉及千千万万劳动者切身利益、直接关系社会和谐稳定的法律,历时一年半,经过了四次审议,引起了社会各界的广泛关注,利益博弈、观点争鸣、法理思辨贯穿始终。与1994年颁布施行的《中华人民共和国劳动法》(以下简称《劳动法》)相比,《劳动合同法》坚持了《劳动法》确立的劳动合同制度的基本框架,并进一步完善了劳动合同制度,弥补了原有制度的缺欠,在兼顾企业利益的基础上,促进劳动者就业稳定。它的颁布和实施,对促进我国劳动关系和谐发展将产生深远影响。劳动关系契约化是市场经济条件下劳动关系的基本特点。在我国,尽管自1995年以来一直在推进劳动合同的签订,但距劳动关系完全契约化还有相当距离。劳动合同制度确立了双向选择的用人机制,劳动关系双方有权依法约定各自的权利义务,依法规范劳动合同的订立、履行、变更、解除和终止等。但由于我国劳动力市场长期供大于求,劳资双方在谈判、要价能力方面存在明显差别,因此劳动合同签约率低、劳动合同短期化、滥用试用期和劳务派遣等问题一直存在。为了规范和调控市场经济体制下劳动关系的发展和运行,弥补现行劳动合同制度实施中存在的缺欠,解决劳动合同制度推行十多年来在用工领域存在的突出问题,制定《劳动合同法》,有助于缓解劳资矛盾,建立和健全规范有序、合法合理、和谐稳定的劳动关系。一、完善劳动合同,规范用工制度《劳动合同法》在规范用工制度上,实现了突破和创新,其制度安排主要体现在劳动合同制度覆盖到事业单位聘用制人员,对劳务派遣制度进行规范以及对非全日制用工进行调整。1. 走向融合,事业单位聘用合同制度与《劳动合同法》接轨为了保护所有劳动者的合法权益,《劳动合同法》进一步扩大了劳动合同的适用范围,将事业单位聘用制人员纳入了劳动合同管理的范围。《劳动合同法》规定,国家机关、事业单位、社会团体和与其建立劳动关系的劳动者,订立、履行、变更、解除或者终止劳动合同,依照本法执行。这一规定将劳动合同扩大到所有公务员和参照《公务员法》管理的工作人员以外的劳动者,越来越趋于全面保护,将使更多的劳动者得到法律的保护,也能够使各种类型的单位在用工问题上更加规范和完善。我国事业单位劳动者有3000多万人,从2000年开始,国家加大了事业单位人事制度改革的力度,相继出台了一系列有关人事制度改革的配套文件,特别是2002年7月国务院办公厅转发了《关于在事业单位试行人员聘用制度的意见》,规范了事业单位聘用合同管理制度。转换事业单位用人机制,试行人员聘用制度,是事业单位人事管理的一项重大制度创新。在事业单位推行聘用合同制度,打破了事业单位人员的身份界限,破除了事业单位实际存在的干部身份终身制以及用工制度上的固定工制,其实质是实行双向选择,由过去的行政任用关系向平等协商的聘用关系转变,实现由身份管理向岗位管理、由单纯行政管理向法制管理、由国家用人向单位用人的转变。由于事业单位人事制度整体上归口人事部负责,主要执行国家人事法律政策,在管理体制、人员退出机制、社会保险的接续以及保险金来源等方面均不同于企业,一些配套的政策法规还不完善,使得事业单位在实行聘用制过程中出现的问题和矛盾难以解决。《劳动合同法》将事业单位聘用制人员纳入其调整范围,将劳动合同法的适用范围扩大至事业单位聘用制人员。这一制度安排的意义在于,它打破了传统的劳动力市场 和人才市场的界限划分,有利于建立统一的用工法律规范,从根本上改变事业单位的计划用工制度和固定工制度,将事业单位人事制度改革与《劳动合同法》接轨。2. 明确非全日制劳动标准,规范灵活用工制度20世纪90年代以来,随着工业化经济发展到全球化经济,传统的、标准的劳动关系呈现逐渐弱化趋向,“增加弹性”、“放松管制”和“经济全球化”成为劳动关系立法中的关键词汇。呼吁放松管制,倡导建立更加自由、更加灵活的劳动力市场就业机制,成为一种越来越强的声音。随着我国经济的多样化发展,企业类型和用工形式也日趋多样化,小时工、兼职、轮班等灵活就业形式大量涌现。但是,与用工越来越多样化现实不相适应的是,我国一直没有对灵活、弹性用工问题作出法律层面的规范,致使从事灵活就业人员常常面临维权尴尬。《劳动合同法》将灵活就业作为一个独立部分,规定非全日制是用工制度的形式之一,对非全日制劳动关系进行规范,专门对灵活就业人员的工作时间、劳动报酬、合同订立、社会保险、合同解除等问题作出了明确规定。《劳动合同法》规定,非全日制用工是指以小时计酬为主,劳动者在同一用人单位一般平均每日工作时间不超过四小时,每周工作时间累计不超过二十四小时的用工形式。与全日制用工制度不同,
(1)劳动者严重违反了用人单位的规章制度,并且劳动合同的终止条件已经出现,根据《劳动法》25条规定,用人单位有权解除劳动合同,而无须征得他人的同意,也不必履行特别的程序,更不存在经济补偿的问题!同时也不必提前30日通知解除劳动合同。此解除劳动合同的类型为:过错性辞退。(2)不用...根据《劳动法》第17条第2款规定,劳动合同依法订立立即具有法律约束力,当事人必须履行合同规定的义务。朱某在于公司签订的劳动合同中约定,如严重违反劳动纪律或公司规章制度,公司可以立即解除劳动合同。又因某违反了公司的规章制度,至少3次对客户不礼貌,严重影响公司声誉,因酒醉擅离职守,致使在客户发生事故时不能及时到位,给公司造成重大的名誉损失;至少1次散布谣言损害同事名誉,以至于该同事要求辞职,给公司项目运营造成极大的负面影响。 可知,劳动合同的终止项目已经出现,并且签订劳动合同时,双发当事人达成共识,协商一致。故用人单位有权按劳动合同的条款办理!无须支付经济补偿金,并且从“给公司造成重大的名誉损失;至少1次散布谣言损害同事名誉,以至于该同事要求辞职,给公司项目运营造成极大的负面影响。 ”可知,劳动者对公司到来了经济上的损失,劳动者还应该承担赔偿责任费用!唉,要写2000到3000字,写到明天也写不完~只能尽力而为了~抱歉!
论文类:“劳动关系法律调整模式论——从《劳动合同法》的视角解读”,载《中国人民大学学报》2008年第6期“社会保障的法制轨迹”,载《中国教育报》2008年12月11日“工伤赔偿请求权竞合问题研究”,载《法学论坛》2008年第3期“《劳动合同法》的立法价值、制度创新及影响评价”,载《法学家》2008年第2期“社会法的研究视域和进展:关注民生,促进社会建设”,载《法学家》2008年第1期“工伤认定一般条款之立法思考”,载《法学杂志》2008年第1期“2007:劳动法大事件”,载《法制资讯》2008年第1期“社会法在构建和谐社会中的使命”,载《法学家》2007年第2期“社会法的热点及其新发展”,载《法学家》2007年第1期“实现社会和谐 劳动合同法意义非凡”,载《法制日报》2007年12月19日“劳动合同法立法十大新意”,载《法制日报》2007年8月19日“深入学习宣传《劳动合同法》,大力构建和谐劳动关系”,载《人民日报》2007年8月11日“通过法律规制有效消除就业歧视”,载《法制日报》2007年6月10日“我国残疾人劳动权保障的理念、实践、困境及对策”,载《河南省政法管理干部学院学报》2007年第3期“我国社会保障立法的指导思想及发展思路”,《社会法评论》(第二卷),中国人民大学出版社2007年“劳动法的基本理论及其立法完善”,载《中国工运》2006年第7期“在《劳动合同法》中设定一般权利义务条款之思考”,载《当代法学》2006年第6期“我国劳动合同立法技术若干问题探讨”,载《学习与探索》2006年第5期“论我国就业歧视的法律调控”,载《河南社会科学》2006年第5期“保障劳动者权利要‘三管齐下’”,载《法制日报》2006年10月24日“2005年劳动法学和社会保障法学学术研究回顾”,《法学家》2006年第1期“我国的劳动法律制度”,载《中国人大》2006年第1期“论和谐社会与劳动就业权的法律保障”,载《法学家》2005年第5期“TCL集团职工持股信托方案评析”,载《法学杂志》2005年第5期“中国-法国社会保障法高级论坛综述”,载《人权》2005年第4期“我国社会保障制度的现状、问题与发展”,载《人权》2005年第4期“社会保险对侵权救济的影响及其发展”,载《中国法学》2005年第3期“2004年劳动法学和社会保障法学学术研究回顾”,载《法学家》2005年第1期(中国人民大学报刊复印资料《经济法学、劳动法学》2005年第7期转载)“论司法解释创设不动产优先权之弊”,《判解研究》2005年第2辑“中国社会保障制度的现状、问题与发展”,载《河南省政法管理干部学院学报》2005年第5期“经济补偿金的性质”,《人民法院报》2005年7月18日“劳动合同解除中的经济补偿金、违约金和赔偿金问题研究”,《劳动法评论》(第一卷),中国人民大学出版社2005年版“比较法及其接受对中国社会保障立法的意义”,《民商法理论与实践》,中国法制出版社2005年版“加快社会保障法制建设,实现经济社会协调发展”,《法学家》2004年第1期。“劳动合同若干法律问题研究”,载《法学家》2003年第6期(中国人民大学报刊复印资料《经济法学、劳动法学》2004年第3期转载)“2002年劳动法学和社会保障法学研究的回顾与展望”,《法学家》2003年第1期“基本人权保障与弱势群体的社会支持”,《中国人民大学中国社会发展研究报告2002》,中国人民大学出版社2003年“‘非典’直接涉及的劳动者权益保护问题”,载《法学信息》2003年第23期“论法治国家目标和社会保障法的法制化”,载《中国人民大学学报》2002年第2期“论社会保障法的社会法本质——兼论劳动法与社会保障法的关系”,载《法学家》2002年第1期(中国人民大学报刊复印资料《经济法学、劳动法学》2002年第8期转载)“工伤保险立法问题研究”,载《民商法前沿》2002年第1、2辑“2001年劳动法和社会保障法学研究的回顾与展望”,载《法学家》2002年第1期(中国人民大学报刊复印资料《经济法学、劳动法学》2002年第6期转载)“农民工保护是《劳动法》的基本任务”,载《中国劳动保障报》2002年12月31日“世纪之交的劳动法发展——一种全新的思维和开放的观念”,载《法学家》2001年第3期(中国人民大学报刊复印资料《经济法学、劳动法学》2001年第11期转载)“劳动合同不是民事合同”,载《北京法制报》2001年5月8日“他能否得到5万元悬赏金”,载《人民公安》2000年第13期“汽车丢失应由保安公司赔偿吗”,载《人民公安》2000年第8期“劳动法与现代人权观念”,载《法学家》1999年第6期著作类:《社会法评论(第三卷)》(主编),中国人民大学出版社2008年版《社会法评论(第二卷)》(主编),中国人民大学出版社2007年版《劳动合同法条文注释与适用》(主编),中国人民大学出版社2007年版《劳动合同法热点问题讲座》(主编),中国法制出版社2007年版《外国民商法(第二版)》(主编),中国人民大学出版社2006年版《劳动法》(主编),中国人民大学出版社2006年版《社会保障法(第二版)》(21世纪法学系列教材,参编),中国人民大学出版社2006年《法律硕士专业学位研究生入学全国联考考试指南(民法学)》(参编),中国人民大学出版社2006年版《劳动就业法律问题研究》(合著,第一作者),中国劳动社会保障出版社2005年版《劳动法评论》(第一卷)(主编),中国人民大学出版社2005年版《劳动法(修订版)》(主编),中国人民大学出版社2004年版《以案说法·保险法篇》(主编),中国人民大学出版社2004年《论社会保障法》(中/英文版),中国劳动社会保障出版社2003年《社会保障法的理念、实践与创新》(独著),中国人民大学出版社2002年版《现代中国法概论》(韩文版),博英社2002年《商法总论教学参考书》(主编),中国人民大学出版社2002年《外国劳动法和社会保障法》(参编),中国人民大学出版社2001年《现代宪法学基本原理》(参编),中国人民公安大学出版社2001年《以案说法·房地产法篇》(主编),中国人民大学出版社2001年《劳动法》(21世纪法学系列教材,参编),中国人民大学出版社2001年《劳动法学》(参编),北京大学出版社2001年《社会保障法》(21世纪法学系列教材,参编),中国人民大学出版社2000年《外国民商法》(21世纪法学系列教材,主编),中国人民大学出版社2000年《以案说法·侵权民事责任篇》(主编),中国人民大学出版社2000年《以案说法·婚姻家庭继承法篇》(主编),中国人民大学出版社2000年代表性项目2007年司法部项目:反歧视法研究2007年中华全国总工会项目:集体合同立法研究2005年教育部人文社会科学重点研究基地重大项目:社会保障立法研究2004年国家社科基金项目:当代中国劳动法律问题研究2003年与挪威国立奥斯陆大学国际合作项目:就业歧视的法律调控2001年教育部社科基金项目:社会保障法的理念、实践与创新1998年国家教委社科基金项目:职工再就业的法律调整