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机电研究报告范文1
关键词：高压直流输电线路 继电保护技术 安全性
中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）09（a）-0026-01
1 高压直流输电线路继电保护的影响因素
1.1 电容电流
高压直流输电线路电容大、波阻抗小以及自然功率小的特征，这就给差动保护整定带来较大的影响，为了保障高压直流输电线路运行的安全性与稳定性，必须要对电容电流采取科学合理的补偿措施。此外，在分布电容因素的影响下，一旦高压直流输电线路运行出现故障，故障距离与继电器测量阻抗之间的线性关系就会发生改变，成为双曲正切函数，此时，就不能使用传统继电保护措施。
1.2 过电压
高压直流输电线路在出现故障之后，电弧熄灭时间会延长，情况严重时甚至会发生不消弧的情况，在电路电容因素的影响下，两端开关不会在同一时间断开，此时，行波来回折反射就会严重影响整个系统的运行。
1.3 电磁暂态过程
高压直流输电线路长，在操作与发生故障时高频分量幅值较大，这就给高频分量的滤除工作带来较大的困难，这不仅会导致电气测量结果发生偏差，此时，半波算法在高频分量的影响下准确性难以保障，此时，电流互感器也会发生饱和现象。
2 高压直流输电线路继电保护设计原则与注意事项分析
2.1 输电线路的主保护
影响输电线路主保护的因素是多种多样的，必须要根据高压直流电路的实际情况进行选择，在设计时，需要使用两台不同原理的装置，第一套保护装置可以使用分相电流差动纵联保护装置；第二套保护装置可以使用相电压补偿纵向保护装置，两套装置分别来使用不同的通道。
2.2 输电线路的后备保护
输电线路后背保护是主保护的重要补充，在进行设计时，需要控制好线路两端切除故障差，配置好完整的接地距离保护与相间距离设备，距离保护特征不应该局限在四边形、圆形与椭圆形几种，可以将微机保护充分的利用起来，从根本上提升系统运行的安全性。
2.3 并联电抗器保护
高压直流输电线路中并联电抗器出现故障后，线路会发出相应的命令，启动自动保护装置，此时，并联电抗器就可以充分的发挥出其作用，若故障超过了高压直流输电线路允许的标准，则需要及时的将两侧断路器断开。
2.4 自动重合闸
高压直流输电线路常用的自动重合闸有三相重合闸、单相重合闸与快速重合闸集中模式，具体选择哪一种模式，还需要根据具体的过电压水平进行分析，为了防止过电压操作情况的发生，在非全相情况下过电压倍数在允许标准范围时，可以使用单相重合闸，若超过标准范围，就需要使用三相重合闸。在进行设置时，需要充分的考虑到线路两端的时间间隔与重合顺序，将其控制在标准范围内。
3 高压直流输电线路常用的继电保护技术
3.1 行波暂态量保护
如果高压直流输电线路出现故障，会出现反行波，要保障系统运行的稳定性，就需要做好行波保护工作，这也是高压直流输电线路的主保护措施。
就现阶段来看，常用的行波保护措施由SIEMENS方案与ABB方案。其中，SIEMENS是基于电压积分原理的一种保护措施，起保护启动时间为16～20 s，与ABB方案相比，该种的保护速度相对较慢，但是，抗干扰能力则优于ABB保护方案；ABB行波保护的检测原理是极波与地模波，能够检测到图变量为10 ms之内的反行波突变量，在必要的情况下，也可以使用用电压、微分启动与电流图变量几种方式来识别。
以上两种行波保护能力都较为有限，耐过渡电阻能力不理想，此外，还存在着缺乏整定依据、理论体系不严密等缺陷。为了提升行波保护的效果，学界也提出了形态学梯度技术与数学形态学滤波技术，但是，无论是暂态量保护还是行波保护，都存在一些弊端，还需要进行深入的分析。
3.2 微分欠压保护
微分欠压保护是一种基于电压幅值水平与电压微分数值的保护措施，兼具主保护与后备保护的功能，在现阶段下，SIEMENS方案与ABB方案检测的对象都是输电线路的电压水平与电压微分。其中，后者上升延时为20 ms，在电压变化率上升沿宽度未达到标准的情况下，就能够起到后备保护作用，但是其耐过渡电阻能力并不理想。
微分电压保护动作的可靠性与灵敏度要优于行波保护，但是动作速度则不如行波保护，两者都存在着灵敏度不理想、整定依据不足、耐过渡电阻能力较差的问题。
3.3 低电压保护
低电压保护是高压直流输电线路的常用后备继电保护，主要依靠对电压幅值的检测来实现保护工作，根据保护对象的不同，低电压保护包括极控低电压保护措施与线路低电压保护措施，其中，前者保护定值低于后者，前者在线路发生故障时会闭锁故障极，后者在开展保护动作时会启动线路重启程序。
低电压保护的设计简单，但是缺乏科学、系统的整定依据，难以帮助技术人员判断故障的具体类型，动作速度较慢。
3.4 纵联电流差动保护
纵联电流差动保护模式使用双端电气量，选择性较好，但是该种保护模式在故障发生较长的时间后才能够做出保护措施，因此，只能够用于高阻故障的诊断与切除中。由于各类因素的影响，现阶段使用的差动保护也未联系到电压变化过程与电容电流问题，很容易出现误动，虽然电流差动保护装置有着动作速度快以及灵敏度高的优势，但是这种优势却未在高压直流输电线路中充分的发挥出来，性能还有待提升。
4 结语
综上所述，高压直流输电线路有着线路长、电压高、电容大、输送功率大、波阻抗小的特点，这也对继电保护工作提出了较高的要求，继电保护不仅仅需要满足传统保护的目的，还需要对线路过电压产生限制，提升设备与系统运行的稳定性与安全性，就现阶段来看，虽然我国的高压直流输电线路已经得到了广泛的使用，但是其继电保护技术还存在着各类问题，缺乏科学、系统的整定依据，灵敏度不高，还需要开展进一步的研究，相信在不久的将来，高压直流输电线路继电保护技术定可以得到跨越式的发展。
机电研究报告范文2
关键词:高速公路；机电系统；过电压保护；防雷接地
Abstract: this paper first analyzes the highway mechanical and electrical system overvoltage protection, and then the lightningproof grounding technology requirements are introduced in this paper, on the basis of detailed research on the highway of mechanical and electrical system lightningproof grounding, thought to provide reference for the practical work.
Keywords: highways; and Mechanical and electrical system; Over-voltage protection; Lightningproof grounding
中图分类号：X734 文献标识码：A 文章编号
高速公路机电系统的功能较为强大，并且还是种类繁多的一种电子系统。一般情况下，高速公路都处于郊区外，存在着弱电及强电设备，很容易受到雷击，使全部系统遭到破坏，或者一些设备损坏，因此，非常不便于高速公路运营管理，甚至还能导致很多直接及间接经济损失，所以要高度重视高速公路机电系统的防雷问题。
一、高速公路机电系统过电压保护分析
对于高速公路机电系统过电压保护，其重点有监控、通信、供配电及收费系统的过电压保护以及防雷接地主要内容，供配电系统过电压保护与防雷接地，可以参照行业或者国家标准。机电系统过电压保护与防雷接地，对直击雷及感应雷保护、接地设计等进行重点考虑。实践表明，雷电过电压损坏设备、破坏数据这一原因通常导致高速公路机电系统发生瘫痪。因为高速公路机电系统的结构较为繁杂、比较多的控制回路，极易由于雷击电磁感应，破坏其系统，雷电入侵耦合途径主要包括两种：其一为辐射耦合方式；其二为传导耦合方式。
1．辐射耦合方式
对于辐射耦合，它指雷电电磁脉冲经过四周的媒介质，通过电磁波形式，往外进行传播，根据电磁场规律，雷电电磁波能量往四周范围进行发射，机壳、天线及电缆是辐射耦合的主要途径。
2.传导耦合方式
对于传导耦合，其为电子设备和雷电流间的一个重要耦合途径，一定要于电子设备和雷电流间具有完全的连接电路，雷电流顺着此连接电路侵入到电子设备中。信号线、互连导线与电源线等构成传导耦合连接线路，根据耦合方式，能把传导耦合划成电感性、阻抗性以及电容性耦合[1]。
在两电路的电流经过同个公共阻抗的情况下，其中一电路的电流于此公共阻抗上产生的电压会对另个电路造成影响，是所谓的共阻抗耦合。要尽可能地减少线路阻抗及电源内阻，尽可能加粗并缩短地线，减少公共地线阻抗。没有办法减少线路阻抗与电源内阻的时候，根本性的一个手段为：于各个控制回路内，进行浪涌保护器的加装。电容性耦合带来的感应过电压和雷电流的耦合电容、雷电过电压及接地电阻成正比，降低耦合电容能作为阻止电容性耦合的方法。在工程内，重点运用隔离、屏蔽对策。电感性耦合带来的感应过电压与雷电流的互感、雷电过电流以及接地电阻成正比，减少互感是阻止电感性耦合的有效方法。
二、防雷接地技术的要求
防雷接地主要确保雷电浪涌电流，同时把其导入大地，以免被保护物受到感应雷、直击雷等浪涌过电流及过电压造成的危害，就高速公路中的全部建筑物、电器设备、线路这些不带电金属部分，还有所有气管道及水管道等均与防雷接地装置，实施了金属性连接。线、避雷针、带、网、接地汇集线、接地引下线、接地引入线以及接地体是常见的防雷接地装置。
接地为防雷技术的主要环节，感应雷或直击雷，在最后，均可将雷电导入大地。对于优良的接地系统，其为设备及人身安全、系统稳定工作的主要保证。按照要求与作用，接地能划成重复接地、防雷接地、工作接地、保护接地以及直流工作接地。解决了共地时的信号“互扰”问题，联合接地存在了先决条件。把配电房、收费车道及监控机房地方的地网连接起来，成为整体，在相互间，把4x40mm的扁钢带作为纽带，实施多于两处的连接，确保地网均压等电位[2]。能清除建筑物中全部设备间具有的危险电位差，使建筑物中磁场强度减小。配电房、收费车道及监控机房接地系统尽量地运用建筑物地基的钢筋，与自然金属接地物进行连接，把其当作地网，尽可能地使用自然接地物当作基础。用人工接地体实施补充，针对外形，能运用闭合方式。当利用等电位连接以后，使建筑物与内部设备的避雷能力得以提升，由于运用等电位连接，因此，就建筑物接地电阻的要求能降低，设计的投资成本极大地减少，极大降低了施工难度。
三、高速公路机电系统防雷接地分析
1.交流电源防雷接地
变压器为机电设备进行交流电源提供的一个单元，变压器经常安置于室外，和上级电网进行直接连接。在线路有雷击的时候，经过输电线路，雷击感应电流往变压器进行冲击，为确保系统机电设备与变压器的安全，常常对变压器中性点直接接地运行方式进行采取。工作正常的时候，能给机电设备带来220V相电压电源，线路雷击问题出现的时候，能合理地实施跳闸保护，确保高速公路机电系统设备安全。针对未配设隔离变压器，直接利用就近供电电源的那些机电系统，能够于设备供电电源与弱电设备电源系统之间，进行电涌保护器SPD的增加，把雷击电磁脉冲造成的瞬时过电压，依靠分流方式，减低至弱电设备要求的范围中。
2.直流工作接地
弱电系统的工作电压因为常常利用直流电源，其中的弱电设备有着很严的电源要求，在供电电源发生波动的时候，会严重地干扰弱电设备，更严重的情况下，弱电设备能被烧坏。对于弱电系统接地，其能确保全部微电子设备工作在相同的低压直流系统内，使电路电位得到合理稳定，以防系统会受到外来电源造成的干扰。另外，弱电设备一起共用接地系统，确保信号在传输时候，能利用一致的电位参考点，对设备之间模拟信号与数字信号的传输是有益的，使每个弱电设备之间数模转换造成的多种电磁干扰得以避免，使系统数据信号的处理速率提高，保证信号准确地进行传递。联合接地系统的建立能保证现代高速机电弱电设备进行可靠地工作[3]。对于高速收费站，为保证统一的数据信号，数据反馈屏以及配电房、收费车道以及监控机房这些服务设施的全部机电设备的所有接地系统共同构成联合接地系统，为提高接地的可靠性，机电设备能够利用多于两处的金属4-40mm的扁钢带进行合理接地，以防雷击电流发生泄底之后，地电位对机电设备造成反击。统一的接地防雷系统形成，要按照有关的规范实施试验，接地电阻要是不满足要求，要进行人工接地体的架设，与建筑物钢筋配合起来，形成联合接地网。
3.屏蔽与等电位处理
在建筑物的低层，设置监控中心。运用建筑内的金属门窗框和结构钢筋一起组成屏蔽笼，需要于机房底进行等电位连接端子板的预留，和建筑物梁、柱中主钢筋就近进行可靠电气连接。在机房中进行防静电地板的配置，同时于防静电板下面，顺着墙四周以及设备集中区周围进行铜排的运用，进行环形闭合接地汇流排的设置，它和预留的局部等电位接地端子板进行合理电气连接。对于防静电地板金属支撑架，需要和接地汇流排、等电位连接网就近实施可靠性电气连接。针对机房光缆尾部的金属屏蔽层，加强芯应该和光纤数字配线架中的等电位连接带保持一定连通。出入收费亭的每种线缆的金属屏蔽层需要和线缆沟的等电位接地端子板就近地进行可靠电气连接[4]。还要把收费岛上面的收费亭、信号灯、费显装置以及车道护栏这些全部的金属构件和收费岛等电位均压环进行可靠性电气连接，同时收费亭和收费岛等电位其中的均压环不低于两处进行可靠电气连通。
四、总结
综上所述，高速公路机电系统是高速公路进行监控、指挥与操作的中心装置，但是其极易经受雷击，实践证明，科学有效地就机电系统设备实施防雷接地系统的设计，装置受到雷击的破坏必定会减少，且会使机电系统设备运行时候的安全性可靠性得到提高，同时有力推动了高速公路的服务水平。
【参考文献】
[1]林维勇．GB50057--94建筑物防雷设计规范(2000版) [S]．北京：中国计划出版社，2008．
[2]刘明，刘晓东，徐学文，等．高速公路机电系统的雷电防护探讨[J]．内蒙古气象，2009(1)：44―46．
[3]钟汉枢，张毅，李卫民，江凡．公路隧道防雷接地系统研究[J]．公路．2009．
机电研究报告范文3
关键词：继电保护 可靠性 提高措施
引言
正确地设置继电保护装置，可以确保110kV及以下供电系统的正常运行。城市电网 110kV 及以下配电系统由于其覆盖的地域极其辽阔、运行环境较为复杂的因素，导致电气故障的发生无法完全避免。当系统中的设备发生短路事故时，由于短路电流的热效应和电动力效应。往往造成电气线路的致命损坏，甚至可能严重到使系统的稳定运行遭到破坏。
1 .110kV及以下 供电系统对继电保护装置的要求
继电保护装置应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求，这四“性”之间紧密联系，既矛盾又统一。
1.1 可靠性是指保护装置的设计原理、整定计算、安装调试要正确无误，同时要求组成保护装置的各元件的质量要可靠、运行维护要得当、系统应尽可能的简化有效，以提高保护的可靠性。可靠性是对继电保护装置性能的最根本要求。
1.2 选择性是指首先由故障设备或线路本身的保护切除故障，当故障设备或线路本身的保护或断路器拒动时，才允许由相邻设备保护、线路保护或断路器失灵保护切除故障。
1.3 灵敏性是指在设备或线路的被保护范围内发生金属性短路时，保护装置应具有必要的灵敏系数，各类保护的最小灵敏系数在规程中有具体规定。选择性和灵敏性的要求，通过继电保护的整定实现。
1.4 速动性是指保护装置应尽快地切除短路故障，其目的是提高系统稳定性，减轻故障设备和线路的损坏程度，缩小故障波及范围，提高自动重合闸和备用电源或备用设备自动投入的效果等。
2 .110kV及以下 线路继电保护装置的可靠性
保护装置的可靠性是指在该保护装置规定的保护范围内发生了应该动作的故障时，它不应该拒绝动作，而在任何其它该保护不应该动作的情况下，则不能误动作。
2.1 供电系统正常运行时这种状况是指系统中各种设备或线路均在其额定状态下进行工作，各种信号、指示和仪表均工作在允许范围内的运行状况。此时，继电保护装置应能完整、安全地监视各种设备的运行状况，为值班人员提供可靠的运行依据。
2.2 供电系统发生故障时这种状况是指某些设备或线路出现了危及其本身或系统的安全运行。并有可能使事态进一步扩大的运行状况。此时，继电保护装置应能自动地、迅速地、有选择性地切除故障部分，保证非故障部分继续运行。
2.3 供电系统异常运行时这种状况是指系统的正常运行遭到了破坏，但尚未构成故障时的运行状况。此时，继电保护装置应能及时地、准确地发出信号或警报，通知值班人员尽快做出处理。
2.4 110kV 系统中应配置的继电保护按照变配电所 10kV 供电系统的设计规范要求，在 110kV 的供电线路、配电变压器上一般应设置以下保护装置：
1）10kV 线路应配置的继电保护 110kV 线路一般均应装设过电流保护。当过电流保护的时限不大于 0.5～0.7s，并没有保护配合上的要求时，可不装设电流速断保护，但自重要的变配电所引出的线路应装设瞬时电流速断保护。当瞬时电流速断保护不能满足选择性动作时，应装设略带时限的电流速断保护。
2）110kV 配电变压器应配置的继电保护。当配电变压器容量小于 400kVA 时，一般采用高压熔断器保护。当配电变压器容量为 400～630kVA，高压侧采用断路器时，应装设过电流保护。当过流保护时限大于0.5s 时，还应装设电流速断保护。
3 .提高 110kV 及以下供电系统继电保护可靠性的措施
3.1 加强可靠性管理，提高可靠性管理水平。
3.1.1 加强组织制度建设，完善管理网络，把供电可靠性管理工作作为整个管理工作的重中之重，不断加大可靠性管理力度，建立健全供电可靠性管理体系，成立供电可靠性管理领导小组、供电可靠性管理网络。定期召开指标分析会议，组织、指导、总结、分析可靠性管理工作，制订供电可靠性管理工作计划，保证供电可靠性管理有计划、有分析、有措施、有总结。
3.1.2 认真贯彻新规程，加强可靠性专业的培训，做好评价指标统计分析工作、可靠性专责的分析报告，既分析供电可靠性指标、计划检修、协调停电、故障停电和重复性停电情况，又分析故障原因、故障设备以及电网调度、运行操作、检修工作中存在的问题。
3.1.3 加强基础资料的积累和完善，为编制运行方式、检修计划和制定有关生产管理措施提供详实、准确的决策依据，同时也为电网可靠性评估提供计算依据。
3.1.4 强调专业间的配合，可靠性管理要广泛参与到配电管理、新增用户送电方案审批、停电计划会签与审核、计划外停电的批准、城网改造设计等各项工作中去。
3.1.5 加强停电计划的合理性、周密性。各基层单位在安排生产计划时，坚持计划停电“先算后停”，凡涉及供电可靠率指标的各种停电工作，均由设备运行单位统一申报月停电计划，组织有关单位召开检修计划会，进行协调、合并，最大限度地减少重复性停电、缩短计划停电时间。同时，对重复性停电、临修、超时检修等各项指标重复考核，使可靠性考核力度大大提高。
3.2 重视技术进步，不断提高设备装备水平根据供电可靠性的要求，围绕生产中的重大技术问题确定技术攻关项目，倡导有关部门与有关科研机构联合进行技术攻关。调度自动化、配网自动化、带电作业、状态检修、MIS系统的开发与应用，都将为供电可靠性提供较好的技术支持。
3.2.1 提高电网装备水平，积极采用新技术、新设备，如真空断路器、SF6断路器、柱上真空开关、金属氧化物避雷器、硅橡胶绝缘子、交联电缆等，减少因设备质量问题、试验周期短造成的不必要停电。同时，对变电所进行无油化改造。
3.2.2 不断加大电网改造力度。改善城区 110kV 线路网络结构，逐步实现手拉手供电，线路供电半径要适中、供电负荷基本合理。并逐步进行配网自动化项目的试点。
3.2.3 依靠科技进步逐步实现输、变、配电设备的状态监测和状态检修，通过在线检测、盐密指导清扫、带电测温、油务监督等先进的测试手段和科学的分析评估方法，掌握设备的性能，指导设备的检修：变电设备涂刷RTV，延长清扫周期。
3.2.4 依靠科技进步，积极开展带电作业。设立带电作业班。配备相应的带电作业车和带电作业工具。在符合安全条件的前提下。能够实行带电作业的，尽量实行带电作业，如带电断接火、处理缺陷等，以有效地减少线路停电时间。
3.3 采取有效措施，增强事故处理能力和处理效率：1）针对树线矛盾突出的地方，更换绝缘导线。2）在变电所装设小电流接地选线装置，在线路上安装故障指示器，缩短故障查寻时间。3）积极进行职工技术素质培训，提高职工进行事故处理的水平。4）加强对用户的安全管理，指导用户进行安全用电，向用户推荐电力新技术、新设备，尽力减少因用户原因造成的系统故障。5）大力加强社会宣传，提高全社会对电力设施的保护意识，减少因外力破坏造成停电事故的发生。
3.4继电保护专业技术人员在整定计算中要增强责任心。计算时要从整个网络通盘考虑,认真分析,使各级保护整定值准确,上下级保护整定值匹配合理。
3.5 从保证电力系统动态稳定性方面考虑, 要求继电保护系统具备快速切除故障的能力。为此重要的输电线路或设备的主保护采用多重化设施, 需要有两套主保护并列运行。
3.6在设计上应简化二次回路;运行上加强维护和基础管理, 注重积累运行数据,尤其应注意对装置故障信息的统计、分析和处理, 使检修建立在科学的统计数据的基础上; 在基本建设上加强电网建设和继电保护的更新改造,注重设备选型,以提高继电保护系统的整体水平,为实行新策略创造条件。
机电研究报告范文4
摘 要：介绍高绒度 MOCVD-ZnO：B 透明导电薄膜用作非晶硅太阳电池前电极、非晶硅太阳电池BZO/p-a-SiC：H接触特性改善、非晶硅界面缓冲层对非晶硅锗电池性能的影响以及非晶硅锗电池性能的调控等方面的研究内容及结果。 首先我们将自行研制的具有优异陷光效果的掺硼氧化锌 BZO 用作 p-i-n 型非 晶硅太阳电池的前电极，并且将传统商业用 U 型掺氟二氧化锡 FTO 作为对 比电极。结果表明相对 FTO 电池，尽管 BZO 电池的电流优势明显，但当本征 层厚度较薄时其 Voc 和 FF 却较差。原因是相对于表面较为平滑的 FTO，BZO 表面呈大类金字塔的绒面结构会在本征层生长过程中触发阴影效应，形成大量的高缺陷材料区和漏电沟道，进而恶化电池的Voc和FF。在不修饰 BZO 表面形貌的情况下，通过调节非晶硅本征层的沉积温度来消弱 BZO 高 绒度表面引起的这种不利影响，改善后的电池 Voc 和 FF均有提升。在仅有 Al背电极的情况下，当本征层厚度为 200nm 时，BZO 前电极非晶硅太阳电池效率达 7.34%。 其次，我们采用重掺杂的p型微晶硅来改善前电极掺硼氧化锌（ZnO：B）和窗口层p型非晶硅碳（p-a-SiC）之间的非欧姆接触特性。通过优化插入层p型微晶硅的沉积参数（氢稀释比H2/SiH4、硼掺杂比B2H6/SiH4）获得了较薄厚度下（20nm）暗电导率高达4.2S/cm的p型微晶硅材料。在本征层厚度约为150nm，仅采用Al背反射电极的情况下，获得了效率6.37%的非晶硅顶电池，开路电压Voc和填充因子FF均较无插入层的电池有大幅提升。 第三，采用射频等离子体增强化学气相沉积（RF-PECVD）技术，进行了非晶硅锗薄膜太阳电池的研究。针对非晶硅锗薄膜材料的本身特性，通过调控硅锗合金中硅锗的比例，实现了对硅锗薄膜太阳电池中开路电压和短路电流密度的分别控制。借助于本征层硅锗材料∠短荻鹊纳杓疲获得了可有效用于多结叠层电池中的非晶硅锗电池。 最后，介绍了针对非晶硅锗电池本征层高锗含量时界面带隙失配以及高界面缺陷密度造成电池开路电压和填充因子下降的问题，通过在P/I界面插入具有合适带隙的非晶硅缓冲层，不仅有效缓和了带隙失配，降低界面复合，同时也通过降低界面缺陷密度，改善内建电场分布从而提高了电池的收集效率。进一步引入I/N界面缓冲层以及对非晶硅锗本征层进行能带梯度设计，在仅采用Al背电极时，单结非晶硅锗电池转换效率达8.72%。 总之，通过以上优化措施，最后获得了效率为14.06%的非晶硅/非晶硅锗/微晶硅三结叠层太阳电池。
关键词：三结叠层 薄膜 太阳电池 非晶硅 非晶硅锗 界面缓冲层
Abstract：We report our work and result on （1） MOCVD-ZnO：B front contact with high haze in amorphous silicon thin film solar cells ， （2） the contact property between BZO and p-a-SiC in amorphous silicon solar cells ， （3） Effect of a-Si：H Interface Buffer Layer on the Performance of Hydrogenated Amorphous Silicon Germanium Thin Film Solar Cell and （4） Modify the Performance of Hydrogenated Amorphous Silicon Germanium Thin Film Solar Cell First， Boron doped zinc oxide （BZO） deposited by metal organic chemical vapor deposition（MOCVD） is used as front contact in amorphous silicon thin film solar cells. When the intrinsic a-Si：H layer thickness is changing， the performance of the solar cells show different evolution trend. In order to eliminate this negative effect， we increase the deposition temperature of intrinsic a-Si：H layer to optimize the open circuit voltage and fill factor. Second， High conductivity p-type microcrystalline silicon film was inserted between front contact （ZnO：B） and windows layer（p-a-SiC） in order to overcome the non-ohmic contact. Without ZnO back reflection， the conversion efficiency of p-i-n type amorphous silicon solar cells is 6.37% and the thickness of intrinsic layer used in this amorphous silicon is only 150nm. Compared with the solar cells without p-type microcrystalline silicon interlayer， the open circuit voltage（Voc） and fill factor（FF） were largely improved. Third， the insertion of a-Si：H buffer layer with proper band gap into P/I interface not only mitigates band gap discontinuities and interface recombination， but also improves the electric field distribution by decreasing the defect densities at P/I interface， thus the collection efficiency of a-SiGe：H solar cell is elevated. By inserting a-Si：H buffer layer into I/N interface and designing band gap profiling along the a-SiGe：H intrinsic layer further， the 8.72% conversion efficiency of single junction a-SiGe：H solar cell is achieved when only Al back reflector is added as back contact. Forth， we studies hydrogenated amorphous silicon germanium thin film solar cells. By means of the structural design of band gap profiling in the amorphous silicon germanium intrinsic layer， hydrogenated amorphous silicon germanium thin film solar cells. As far as the best cell prepared in out lab， the a-Si：H / a-SiGe：H /μc-Si：H was used， and efficiency of 14.06% was got by matching the currents of three cells.
Key word：Three juction；Thin film；solar cell；amorphous silicon；Amorphous Silicon Germanium；interface buffer lyaer
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机电研究报告范文5
每户人家一年都会有很多废电池。那么废电池对环境有什么影响和危害呢？于是我决定去做个调查。
（2）调查方法
1.查阅书籍
2.上网查找有关资料
3.看些有关的报纸
（3）获取的资料整理
从书籍中获取的资料：
废弃在自然界电池中的汞会慢慢从电池中溢出来，进入土壤或水源，再通过农作物进入人体，损伤人的肾脏。在微生物的作用下，无机汞可以转化成甲基汞，聚集在鱼类的身体里，人食用了这种鱼后，甲基汞会进入人的大脑细胞，使人的神经系统受到严重破坏，重者会发疯致死。著名的日本水俣病就是甲基汞所致。镉渗出污染土地和水体，最终进入人体使人的肝和肾受损，也会引起骨质松软，重者造成骨骼变形。据苏州大学化学系和有关环保机构的专家介绍，电池里重金属有非常大的危害主要有镉、铬、镍、锰、汞等元素。
从网络上获取的资料：
一节一号电池能使1平方米的土地失去利用价值， 一粒钮扣电池能污染60万升水（这是一个人一生的用水量）。据有关资料报道，全球的镉污染有50％是来自废旧电池的污染，长期饮用被镉污染的水，会发生骨质改变和贫血，典型表现是全身骼酸痛。铬会引起胃肠道溃疡和损伤，镍有致癌倾向，还可导致心肌损伤，铅被摄入后不易排泄，高血，铅会导致儿童行为异常和低智商，锰虽为人体所需的微量元素，但吸收过多引起中毒，汞可通过血脑屏障进入中枢神经，造成神经紊乱甚至性格改变，曾在日本发生过“水侯病”——慢性汞中毒。
从相关报纸中获取的资料：
就近全球 50 亿人来计每个月每人丢一颗电池，一年累积下来 600 亿颗电池，对地球的破坏力可说是很大的了，其对人类健康危害造成的后果更难以想象了，据统计，仅北京市 每年因废电池而进入自然环境的汞竟然达到 29.6 吨，这数目不能不让人头痛。
（4）结论
机电研究报告范文6
关键词：高压变电站；继电保护；问题；改进方法
在运行过程中，由于高压变电站运行系统以及运行环境相对复杂，常常引发继电保护部分误动或者在高压变电站发生故障时不发生反应或者延迟反应，从而造成高压变电站故障或者发生严重的电力事故。在这种情况下，认真分析高压变电站继电保护部分存在的问题，并针对存在的问题制定行之有效的改进方法，对于避免重大电力事故的发生，维护高压变电站的稳定安全运行无疑就具有了十分重要的现实意义。
1 直流电源存在的问题与改进方法
1.1 直流电源存在的问题
直流电源是高压变电站继电保护部分的电能供应部分，直流电源是否能够正常供电是继电保护部分能否正常工作的关键。通常情况下，直流电源必须进行现场测试合格后才能进入现场，如果测试不合格则不能进入现场。但是，在运行过程中，如果直流电源的波纹系数相对较大，或者发生突然冲击直流电源，极有可能导致直流电源异常，或者使继电保护装置出现误动作。
1.2 直流电源存在问题的改进方法
1.2.1 严格进行直流电源的针对性试验。在实验过程中，首先要进行严格的渐变试验以及瞬变试验，对直流电源进行突然投入或者断开，在突然投入或者断开的状态下，认真检查继电保护部分是否发生异常动作。渐变试验以及瞬变试验完成后，还要对直流电源进行渐降试验以及渐升试验，重点检查在直流系统远端发生短路故障情况下继电保护部分的运行状况。
1.2.2 加强对直流电源的针对性监视。当前应用的继电保护装置，如三侧后备保护、主变主保护等都对直流消失进行提示，三侧操作箱也会对控制回路断路进行提示，在普通的变电站中都能完成对直流电源的监视工作。但是，在综合性越来越强的现代化变电站中，直流电源自动开关跳开以及通信网络发生故障，都会提示通信中断，这样就为工作人员排除故障增加了麻烦。为此，可以将屏后直流自动开关进行更换，如果高压侧的后备保护开关断路，此时可以使用辅助触点对中压侧、低压侧进行后备保护，或者对单个单元进行断控，并且在后台上进行重新定义。这样就避免了操作人员难以掌握故障发生情况的状况，便于针对故障进行排除，达到快速处理的目的。
1.2.3 加强对主变保护本体保护箱的监视。在工作过程中，我们常常会发现部分主变保护本体保护箱不存在监控直流消失的功能，在这种状态下，假如本体保护部分直流断路，那么本体保护必将拒动，这样就会造成非常严重的故障。在这种情况下，一方面可以采取直流自动开关（带辅助触点）发遥信，一方面可以采取装置中的备用继电器，并将其线圈两端分别接在正负电源之上，当电源正常工作状态下，能够正常励磁，当电源消失时，触电就会闭合发出遥信。如果只存在动断触点，此时只需在后台监控机进行触点反定义就可以解决问题。
2 控制回路监视存在的问题与改进方法
2.1 控制回路监视存在的问题
通常情况下，控制回路常常被设计成图1这种线路形式，主要是为了避免降低开关压力，或者由于SF6密度降低而发生闭锁，此时串联在合闸、跳闸回路中间的闭锁开关就会断开，红色信号灯与绿色信号灯均熄灭，开关的位置便难以准确得到反映。这种线路构造主要是没有考虑到线路中红绿信号灯对回路所起到的监视作用。通常情况下，串联TWJ、HWJ动断触点能够控制回路断线，通过TWJ、HWJ能够对合闸、跳闸回路进行监控，以确保其可靠。如果按照图1所示的控制回路安装设备，那么无论是合闸回路还是跳闸回路，均会失去监视，从而对高压变电站的设备安全稳定运行造成直接威胁。
2.2 控制回路监视存在问题的改进方法
将红绿监视信号灯和一对DL辅助触点直接相接，确保能够及时对开关位置进行监控，TWJ、HWJ则按照常规线路进行连接，TWJ、HWJ动断触点实现控制回路断线，这样一方面实现了监控控制回路，又显示了开关的准确位置。
3 母线电压存在的问题与改进方法
3.1 母线电压存在的问题
在高压变电站正常运行的状况下，母线电压对于继电保护部分具有十分重要的作用，当母线电压消失时，系统都能够给出PT断线的信息。通常零序电流保护通常为无方向的，PT断线信息能不能正常发出，关键在于在进行检验过程中，既要对端子排位置的电压断线进行模拟，还要对PT端子箱位置的PT断线进行模拟，尤其是单相断线。主要原因是如果PT箱子端位置一相电压断路，其他回路的耦合也会造成断线相电压不等于“0”的现象。
为了保证高压变电站运行的可靠性，相当多的变电站都选择使用备用电源自投设备，备用电源自投设备的启动条件为检验无压状态，PT断线闭锁的条件为线路中的电流状态。但是在部分变电站中，负荷是扬水灌溉负荷，既扬水期为满负荷状态，非扬水期其负荷就会大幅度降低，甚至降低到使用的符合或者电网损耗的负荷，此时电流闭锁就无法进行锁定，PT短线闭锁就难以发挥正常的作用。此时如果PT断线，备用电源自投设备就会做出无电压和无电流的判断，从而发生误动作。
3.2 母线电压存在问题的改进方法
3.2.1 对继电保护部分进行加电压检测，若PT发生断线，发遥信或者发光字，这样就可以对该故障进行准确判断，便于快速进行修复，恢复电压与电流，从而有效减少几点保护部分的误动概率。
3.2.2 时间继电器使用电压继电器启动，绕过备用电源自投设备复归时间后的闭锁备自投，也就是时间继电器的触点发给备用电源自投设备闭锁信息，并给检修人员发送遥信通知，这样也能有效防止备用电源自投设备的误动发生。
3.2.3 由于高压变电站内PT二次电压自动开关相位是分开的，通常情况下三相电压不会同时断开，此时对PT断线的依据主要为：母线电压值大于整定电压值，母线电压小于整定电压值或者母线电压值小于整定电压值，母线电压大于整定电压值。满足上述判断依据后发出PT断线的信息，并且闭锁备用电源自投设备。
总之，作为重要的能源供应系统，高压变电站在国民生产中所占的位置越来越重要，这就需要继电保护部分能够正常发挥其保护作用，避免因电力系统故障造成重大的经济损失，为此，作为高压变电站检查维护人员，一定要认真进行排查，及时发现继电保护部分存在的隐患并排除，从而维护高压变电站的正常运行，为电力系统的稳定运行提供保证。
参考文献
