变压器损耗分析论文参考文献

关于变压器的保护措施分析论文

摘要：文章分析了换流变压器的特点以及超高压直流输电的各种运行工况对换流变压器保护带来的影响。提出了换流变压器保护的总体设计思想。

关键词：换流变压器 保护 分析

0 引言

超高压直流输电由于其特有的优点，越来越广范的得到应用。这些优点包括：不须考虑稳定问题；线路故障恢复能力较强；调节作用利于交流系统的稳定；减少互联交流系统的短路容量；超过一定距离建设投资更经济等。换流变压器是直流输电系统中必不可少的重要设备。它可以提供相位差为30°的12脉波交流电压，降低交流侧谐波电流；作为交流系统和直流系统的电气隔离，提供阀的换相电抗；通过换流变压器可以在较大范围内调节交流电压，以使直流系统运行在最优的状态等。

1 换流变压器的特点

1.1 短路阻抗 直流输电中阀的换相过程实际上就是两相短路，为了将换向过程中的电流限制在一定范围内，换流变压器的短路阻抗要大于一般变压器。短路阻抗过大，会使换流变压器二次侧故障时短路电流较一般变压器小，因此保护配置与整定要在这方面予以考虑。

1.2 直流偏磁 当直流系统在使用大地回线的情况下，在一些运行工况下会有直流电流流入大地，如双极不平衡运行，单极大地回线方式等，使地电位发生变化，造成直流电流流入变压器原边绕组，使换流变压器发生直流偏磁，工作点偏移。如果此直流电流过大，会导致换流变压器铁心饱和，同时损耗和温升也将增加。因此，要配置相应的保护防止这种情况下对换流变压器造成的损坏。

1.3 谐波 由于换流器的非线性，在交流和直流系统中将出现谐波电压和电流。对于换流变压器，主要会流过特征谐波电流，即p*n+1次谐波电流（p为脉波数，n为任意正整数）。在运行中，谐波电流会使换流变压器损耗和温升增加，产生局部过热，发出高频噪声，还会使交流电网中的发电机和电容器过热，对通讯设备产生干扰。这些谐波电流应加以考虑，以免对保护装置造成影响。

1.4 调压分接头 为了使直流系统运行在最优的工况，减少交流系统电压扰动对直流系统的影响，换流变压器都具有较大范围的利用分接头调整电压的功能。例如：三峡到常州工程三峡侧换流变压器档位范围+25/-5，每档调节范围1.25%。因此保护设计时要考虑分接头调整带来的影响，如正常运行时变比的变化等。

1.5 直流系统的特殊运行工况 由于直流控制系统的特殊调节作用，使换流变压器遇到的运行工况以及故障情况不同于普通变压器。这些不同主要包括以下几点：

1.5.1 直流系统的故障相当于换流变压器的区外故障，一般短路电流都不会太大。对于整流侧，穿越换流变的'电流会增大，但由于直流控制保护系统的快速作用，很快会减小。对于逆变侧，直流系统的故障会造成直流电流无法传变至交流侧，反而会使穿越电流减小。

1.5.2 对于换流变压器保护来说，直流系统造成的最严酷的区外故障为整流侧的阀短路故障，相当于换流变出口的两相或三相短路故障。但由于直流保护的干预，实际只会出现半个周波的两相短路。对于逆变侧，由于触发角很大，阀短路时流过换流变压器的电流较整流侧小很多。

1.5.3 换流变压器发生区内故障时，直流系统一般不会提供短路电流。这是由直流控制系统的作用造成的。在整流侧，功率由交流侧转换至直流侧，换流变压器的故障只会造成这种转换的停止，而不会使功率反向，因此直流侧不会提供短路电流；在逆变侧，当故障轻微换相可以正常进行时，由于直流系统的定电流控制特性，直流侧不会提供额外的短路电流。如果故障严重，必然造成换相无法进行（交流电压降低），直流侧更不会提供短路电流。

1.5.4 由于直流控制系统快速的调节作用，在需要的时候，可以快速的将功率传输由一个方向反至另一个方向，对于换流变压器来说，就会出现快速的潮流反向。

1.5.5 换流变压器保护区内发生接地故障时，实际造成了阀的短路。由于阀的单向导电性，故障电流半周电流大，半周电流小，导致差电流中含有较大的二次谐波。

1.5.6 对于逆变侧的换流变压器的区内故障，往往会导致换相失败的发生，从而在穿越电流电流中产生很大的谐波，但差电流（即提供给故障点的电流）仍主要为工频分量。

1.5.7 由于换流变压器的特殊运行方式以及较大的漏抗（作为换相电抗），二次侧故障一般不会造成各侧TA的饱和，即使饱和造成保护的“误动作”也是正确的（换流变的区外即阀的区内故障，都会造成直流的停运）。但对于一个半开关的接线方式，交流系统区外故障时高压侧TA存在饱和的可能。。这种情况下的误动作是不可接受的，必须防止。

1.5.8 在阀未解锁前，当阀侧交流连线存在接地故障时，并不产生接地电流，也不会对变压器造成损害。但如此时不发现故障，阀一解锁后，就会造成阀的短路。因此要设置保护检测这种情况下的接地故障。

2 换流变压器的保护措施

2.1 保护的配置原则 为了保证既可靠又安全，在既简单又经济的情况下，可以这样配置换流变压器保护：每台换流变压器保护装设两台保护装置，每台保护装置的电源、输入独立，每台装置的输出都可以到达断路器的两个跳闸线圈以及直流控制的两个系统。每台装置采取措施防止自身误动作，而靠两装置的或出口防止故障情况下的拒动作。 2.2 保护的配置及原理 为了避免换流站特有的谐波对保护的影响，保护装置应从硬件和软件上采取措施，使保护只针对工频分量。

主保护包括稳态比率差动、差动速断、工频变化量比率差动、零序比率差动、过激磁保护。后备保护包括过流、零序过流、过电压、零序过压、饱和保护。

2.2.1 稳态比率差动保护 由于变比和联接组的不同，电力变压器在运行时，各侧电流大小及相位也不同。在构成继电器前必须消除这些影响。换流变压器的TA一般装在各侧绕组上，因此原、副边绕组电流相位相同，因此只需要对变比的影响进行补偿。以下的叙述的前提均为已消除了变压器各侧幅值和相位的差异。

稳态比例差动保护用来区分感受到的差流是由于内部故障还是不平衡输出（特别是外部故障时）引起。装置采用初始带制动的变斜率比率制动特性，稳态比率差动元件由低值比率差动（灵敏）和高值比率差动（不灵敏）两个元件构成。为了保证区内故障的快速切除，只有低值比率差动元件（灵敏）设有TA饱和判据，高值比率差动元件（不灵敏）不设TA饱和判据。

对于换流变压器分接头调整造成的差动电流不平衡，可用三种方法来解决：一是通过整定值躲开；二是利用浮动门槛自适应调整；三是利用分接头位置来调整。方法一、二简单实用，三实现起来复杂。

2.2.2 工频变化量比率差动保护 装置中依次按相判别，当满足 一定条件时，工频变化量比率差动动作。工频变化量比率差动保护经过涌流判别元件、过激磁闭锁元件闭锁后出口。

由于工频变化量比率差动的制动系数可取较高的数值，其本身的特性抗区外故障时TA的暂态和稳态饱和能力较强。工频变化量比率差动元件提高了装置在变压器正常运行时内部发生轻微匝间故障的灵敏度。且工频变化量比率差动保护不会受换流变压器分接头调整造成的差动电流不平衡的影响。

2.2.3 后备保护 后备保护包括过流、零序过流、过电压、零序过压、饱和保护。

3 小结

分析换流变压器与交流系统的主变压器比较所具有特点，阐述了这些特点以及直流输电的各种特殊运行工况对换流变压器保护带来的影响，并提出了相应的保护方案。

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在个人成长的多个环节中，说到论文，大家肯定都不陌生吧，论文是指进行各个学术领域的研究和描述学术研究成果的文章。那么你有了解过论文吗？以下是我精心整理的工程师相关论文，希望能够帮助到大家。

摘 要： 随着人们生活水平的不断提高，以及绿色环保、节能减排等环保理念的不断深入，如何让建筑电气能真正满足节能的要求，已经成为了相关人士所关注的一个焦点问题。而要想让建筑电气满足节能要求，一方面必须使其运行效率得到有效提高，另一方面就是在不影响工程质量的前提下，尽量降低能源方面的损耗。本文主要结合自己多年的建筑设计经验，以及关于建筑电气节能方面进行的思考，最终总结出了一些建筑电气在节能方面的有效措施，让建筑电气真正满足节能的要求。

关键词： 建筑电气；节能设计；节能措施

众所周知我国属于人口大国，在资源消耗上可谓是非常巨大，然而面对有限的能源储备情况，国家不得不加大节能的宣传力度，并且要想让可持续发展成为现实，节能也是其中一个非常重要的问题。由于建筑电气的节能问题关系到每个住户的切身利益，因此，建筑电气的设计人员在进行相关设计时，必须充分将节能问题考虑进去，下面针对建筑电气在节能设计方面的一些有效措施进行探讨，以便让建筑电气能真正实现节能。

1 让供电系统能保持较高的运行效率

1.1减小线路中的能源损耗

这里所说的线路指的是供电线路及配电线路，为了满足节能的要求，两种线路都有各自不同的方法。供电线路中的节能方法主要是减小其线路中的电阻，一般当电缆截面增大以后，电阻的阻值就会相应减小，这样虽然会增加一些成本，但是为了满足节能的要求，也只能借助电脑软件对截面的最佳值进行计算，从而以最少的成本创造出最佳的节能效果。而配电线路则应尽量避免进行远距离传输。因此，在设置变配电站的时候，应尽量选择离负荷中心不远的地方，这样才能有效避免因远距离传输而发生的能源损耗。

1.2降低变压器有功功率的损耗

要想降低变压器有功功率的损耗，首先在选择变压器时就应考虑使用节能效果好的变压器，随着科技水平的不断进步，如今使用较多的为非晶合金变压器，其节能效果经实践证明还是非常不错的；其次，变压器配置的台数以及容量也很关键，因为只有当电力负荷与容量相匹配时，才能使运行效率得到有效提高。

1.3尽量避免谐波污染

因为谐波污染将会使供电质量有所降低，同时增大功率的损耗，最终使电能出现极大的浪费，所以在设计时应采取相应的措施来避免谐波污染。一般的解决方法有两种，一种是预留谐波补偿装置，以便在发生谐波污染时进行谐波补偿；另一种是改造谐波源的相关装置，使其在最大限度上减小谐波的产生。

2 让照明系统更加节能

要想让照明系统更加节能，设计人员就必须在不影响住户的正常视觉，以及住户的照明质量不受影响的情况下，充分利用好光能，从而最大程度上降低照明系统中出现的光能损耗，通常在照明系统中采取的节能措施有以下几种。

2.1让照明方式更科学合理

在倡导绿色环保的今天，照明方式的设计也必须满足绿色环保的要求，其中自然采光就属于其中的一个典型。为了保证自然采光能取得良好的照明效果，建筑电气的设计人员在进行照明设计时，可先和建筑设计人员进行沟通，从而实现室内采光和自然采光的完美结合，同时制定出科学合理的照明标准，并有效控制一般照明的使用率，尽可能采用其它照明系统来对其进行补充，例如：混光照明、非均匀照明以及灵活照明等，最终让照明方式变得更加科学合理。

2.2选择最合适且高效的光源

要想让照明系统变得更加节能，光源的选择也是设计过程中一个不可忽视的问题。针对不同的场所，无论是照明功率、照明标准还是视觉上的要求在照明设计规范中都有明确的规定，其中照明标准是不能随意进行修改的，因此，就必须在不影响照明效果的情况下，为各种场所选择最为合适且高效的照明光源。若使用场所空间高、很空旷或是使用面积大时，应选择高效气体放点光源，如高压钠灯或金属卤化物灯。若是一般性使用场所，则可选择高光效荧光灯或是紧凑型荧光灯。只有针对不同的场所特点来选择合适高效的光源，才能最大程度上实现照明节能。

2.3以照明控制的设置来节能

在进行照明设计时，照明控制的设置是否合理将直接影响照明节能的效果。首先，可让照明控制系统实现智能化控制以及自动化控制，以有效控制无效照明的方式来实现节能；其次，灯具开关的控制应尽量避免使用一控多（即一个开关控制多个灯）的形式，尽量将开关进行分组控制，以便根据实际情况选择灯具的照明亮度。

3 增强运行管理力度，提高电气节能效果

3.1将运行管理系统运用于低耗能设备中

对于低耗能设备与高耗能设备的界定来说，其实它是相对而言的，比如相对于电梯或是空调等耗能较高的设备来说，电脑、电视、饮水机、楼道灯具以及打印机等设备，则属于耗能较低的设备。但是这些设备虽然耗能较低，但是其使用频率却很高，因此，长期使用的话其节能问题也非常重要。通常我们都是以自动管理系统来实现节能的目的，例如电脑、电视及打印机等，都可以通过功能设置来控制其关闭时间，此外，还可以将楼道灯具开关改成声光控制型的，这样不但能有效避免资源浪费、增加设备的使用时间，还能把能源消耗控制在最低范围，同时也能降低设备维护人员的工作强度。

3.2以运行管理系统来调整用电负荷

对于变压器来说，一般情况下其负荷都应该维持在一个比较低的水平上，当用电负荷处于高峰时，则应将用电设备的运行管理系统进行优化处理，然后借助这一管理系统，将建筑内所有的用电设备根据其运行情况来设定时间段，从而确定其优先运行的顺序。这种管理方式不但能让设备的优势得以充分发挥，同时还能将其运行的时间及状态进行优化处理，从而让设备的利用效率得到有效的提高。

3.3增强管理人员素质，合理运用用能制度

想要使运行管理能达到预期的效果，还有两个非常重要的因素，一个是必须增强管理人员的素质，另一个则是必须合理的运用用能制度。之所以必须要增强管理人员的素质，其原因是因为只有当管理人员的管理水平达到一定高度之后，他才能让诸多的节能系统充分发挥其节能优势。因此，对于运行系统的管理人员来讲，必须定期进行相关的专业培训，并采用持证上岗制度，唯有如此才能从根本上增强管理人员的整体素质；用能制度在建筑电气节能方面的作用也是不可忽视的，它首先应对一年能耗总量进行计算，然后再将其与上一年能耗总量的数值进行比对，当发现异常情况的时候，必须及时对故障进行快速有效的排除。其次，用能平均杆值也必须在同类建筑中定期进行计算，若计算结果较用能标杆值偏高时，应及时对其在节能方面存在的问题进行分析及改善。特别是某些重点用能单位，更应该组织专门的能源审计人员对其进行审计，然后再有针对性的给出有效的节能方案，这种方法经多方验证，确实具有显著的节能效果且经济实用。

4 结论

综上所述，要想实现可持续发展的目标，环保节能就必须深入到每一个领域，而建筑电气在节能方面还具有非常大的潜力，因此，建筑电气的设计人员在进行电气设计时，必须在不影响正常使用的情况下，充分考虑到节能问题，以先进的科学技术，实用且高效的设备，以及专业的管理人员，来保证建筑电气的节能。建筑电气节不但能有效的降低能源损耗，而且从长远来看还能有效降低经济成本，因此，建筑电气设计人员在设计过程中，应充分考虑到节能问题，为我国实现可持续发展及环保节能的目标，贡献出自己的一份力量。

参考文献

[1]朱锦锋.建筑电气节能设计技术要点探讨[J].工程建设与设计，2012，8.

[2]任成德.实现建筑电气节能的多种措施探讨[J].建筑与工程，2012，29.

[3]林勇.浅析建筑电气节能设计的方法[J].工会博览，2011，8.

摘要 ：钳工是使用钳工工具、钻床等，按技术要求对工件进行加工、修整、装配的工种。钳工操作技能中，锉削是应用最多，要求最高，保证加工精度最重要的操作，也是训练中较以难掌握的操作。提高锉削质量，应从操作姿势、锉削方法、锉刀选择和测量方法等四个方面加以综合考虑。

关键词 ：钳工锉削方法锉削质量

钳工是使用钳工工具、钻床等，按技术要求对工件进行加工、修整、装配的工种。它的特点是灵活性强，工作范围广、技艺性强，操作者的技能水平直接影响加工质量。在机械自动化的今天，钳工则主要以手工操作为主，应用于单件或精密零件、模具、样板等的加工。在国民经济建设中，钳工工种占有重要的地位，发挥着独特的作用。如装配调试、安装维修、工具制造等都离不开钳工。

钳工工作的基本内容有：划线、錾削、锯割、锉削、钻孔、扩孔、锪孔、铰孔、攻螺纹和套螺纹、矫正和弯曲、铆接、刮削、研磨、技术测量、简单的热处理等，并能对部件或机器进行装配、调试、维修等。

钳工操作技能中，锉削是应用最多，要求最高，保证加工精度最重要的操作，也是训练中较以难掌握的操作。在十几年的教学中，通过不断的探索和钻研，总结了一些操作要点：

1 掌握正确的操作姿势，苦练基本功

平面锉削中，锉刀的运行轨迹是一条水平线，这对大多数学生来说短时期内很难掌握。这一阶段采用同组同学互相检查，通过纠正对方的错误姿势和听取对方给自己的指正，尽快摒弃锉削中的缺陷，将正确的锉姿身体感觉培养起来。

2 锉削方法有交叉锉、顺向锉、推锉

顺向锉是最基本的锉削方法，不大的平面和最后锉光都用这种方法，以得到正直的刀痕。交叉锉时锉刀与工件接触面较大，锉刀容易掌握得平稳，且能从交叉的刀痕上判断出锉削面的凸凹情况。锉削余量大时，一般可在锉削的前阶段用交叉锉，以提高工作效率。推锉，当锉削狭长面或采用顺向锉受阻时，可采用推锉。推锉时的运动方向不是锉齿的的切削方向，且不能充分发挥手的力量，故切削效率不高，只适合于锉削余量小的场合。这三种锉削中顺向锉应用最多，在平面锉削中，如何保证锉削面的平面度是锉削的一个难点。锉削方法不正确或测量不准确就会造成盲目锉削，很难达到图纸要求的精度，这时好多同学就会失去信心，导致教学效果差，经过长时间的思考，我发现造成盲目锉削的原因是对锉削上高点的判断和观察困难。针对这一现象，我联系到刮削中的研点，用锉刀代替标准研具，用垂直方向的交叉锉，显示出锉削面的高点，反复操作：显点――去除高点――这一步骤，使同学们在较短的时间内就能掌握平面锉削中平面度的控制。

对于尺寸精度的锉削是在平面度锉削掌握熟练的基础上进行的。尺寸精度的控制重要的是对常用的锉刀每锉的锉削量有所了解。例如：12英寸1号纹锉刀在正常顺向锉的情况下(材料为Q235厚度为10mm)每锉的锉削量大约是0.01-0.03mm。这个数据是通过1mm的加工余量记录下来的锉削层数计算出来的。

在训练中让同学们反复锉削1mm量，并记录下锉削的.层数，这个数据会因学生的个人差异而不尽相同，然后通过简单计算就能得出每锉的锉削量，有了这些数据在锉削中我们就能做到心中有数，从容应对。这个方法在实践中得到很好的应用，也使同学们尽快掌握尺寸精度的控制，从而激发学习钳工技能的兴趣。

3 锉刀粗细的选择要合理

锉纹有1号纹―5号纹五种粗细规格，1号纹最粗，5号纹最细，操作者要根据表面粗糙度和尺寸精度要求来选择不同粗细的锉纹号，分别在粗加工、半粗加工和精加工中使用。这一过程为下道工序留下合适的加工余量是关键，余量太大就会影响效率，太少就会影响表面粗糙度，上道工序的锉纹去除不掉，达不到要求的表面粗糙度值。选择的方法是先粗后细，在粗加工阶段，尽可能使用1号纹锉刀，能够快速去除大部分余量，提高加工效率，粗锉接近划线时改用2号或3号锉纹的锉刀，当剩余0.1mm左右余量时，根据图纸上的表面粗糙度要求，选择4号或5号纹锉刀加工。

4 测量方法要正确，测量时机要把握准确

测量是钳加工中检测加工质量的重要步骤。锉削中各种精度的要求很高，有时多一锉或少一锉都会出现很大的差异，可谓是“差之毫厘，失之千里”。因此，要使锉削技能上水平，就必须加强尺寸意识和精度意识的培养。这种意识也是在反复地训练、实践中逐步培养出来的，包括观察、判断、决策的能力。观察是一种感觉技能，也可以说是一种经验技能，正确地观察能及时发现问题。判断时，要借助各种测量工具，如刀口尺、塞尺、直角尺、游标卡尺、千分尺等，首先测量前要保证量具的准确性，通过调零或记录误差使测量有保障。测量时正确使用量具，工件要放置牢固，将被测量位置安放在便于检查的方位上。读数时要既快又准。反复的测量又会增加不必要的辅助时间，所以测量时机的把握尤为重要，在实际的工作中，必须适时检验：工件的精度主要包括三个方面，一个是形状和位置精度：要检测平面的直线度和平面度，用刀口尺以透光法来检查，要多检查几个部位，并进行对角线的检查;要检测平面的垂直度、平行度公差，用直角尺采用透光法检查，应选择基准面，然后对其它面进行检查。检查时，角尺不能斜放，否则就会导致检查的结果不准确;二是要检查尺寸精度，要根据尺寸要求，用钢尺、游标卡尺或千分尺在不同位置上多测量几次;三是要检测表面的粗糙度，一般用眼睛观察即可，但也可用表面粗糙度样板进行对照检查。此外，在检查的基础上，还要进行科学决策，每做出下一步的操作时，就要经过认真思考，对之前发现的问题要找出解决的方案，决策的正确与否会直接影响到工件的加工，如果决策失误，会使工件的加工工艺变得复杂，有时甚至会造成废品。由此可见，决策的培养也就是技能的升华，它是打造精准工件的核心。

笔者认为两个环节必需把握住，一个是划线后的尺寸复查，这样可以避免划线尺寸错误而导致后续加工中的必然失败。二是在半精加工和精加工阶段增加测量次数，而在粗加工阶段基本靠划线来确定加工余量，尽量少测或不测，这样会使加工效率大大提高。

此外，锉削质量的提高还必须与操作者的细心观察、刻苦训练相结合，从而不断树立精益求精、脚踏实地的工作作风和一丝不苟的严谨态度。以上是我在多年来教学活动中总结出的一些小小经验，如有不妥请同仁们多提宝贵意见。

参考文献：

[1]《钳工工艺与技能训练》徐冬元主编.