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高压电源范文1
高低电位隔离信号的测量在放电实验过程中,有许多测量点处于高电位,又因电源系统输出工作的地电位通过负载端一点接地,接地端离电源系统较远,这会产生一定的地电位,高压电源系统处于浮电位上。测量信号同样处于悬浮电位上,当 电位隔离措施采取不当时,会造安全隐患。因此,所有测量信号须采取有效的高低电位隔离措施,与数据采集系统隔离,使系统更加安全可靠。现有主回路的电压和电流信号采用霍尔电压传感器和霍尔电流传感器,已具备高低电位隔离的功能,因此不需另外考虑。控制时序电平信号、高电位的信号(例如调制器输出电压)都采用光纤隔离技术,其中模拟信号采用了V/F-光纤传输-F/V技术,原理结构如。是测试这种方式性能的图形,通过测试结果可以看出,这种传输方式线性度好,对温度不敏感,抗干扰能力强,响应时间比较快[2]。 脉冲高压测量用分压器的设计高压脉冲电源的实时、准确测量是一个非常关键的问题,高电位上输出地电压信号的获取一般采用分压器,而分压器是脉冲高压测量的第一级组成部分,这要求分压器具有良好的响应特性和稳定性。分压器原理简单,可分为电阻分压器、电容分压器、阻容分压器3种。由于该装置高压脉冲电源自身的工作特点,与一般冲击波电压、雷电波电压不同,分压器阻值选择既不能像直流测量选择偏大,流过分压器的电流比较小(0.5~1mA),也不能像冲击波电源电压测量选的偏小(10~20kΩ)。
这些杂散参数用集中参数考虑,根据电路理论最终推导出阶跃响应时间(式略)式中:R为分压器总电阻;R1为高压臂电阻;R2为低压臂电阻;L1为高压臂电感;L2为低压臂电感;C为分压器总的对地分布电容,如果忽略杂散电感的影响,则有T ≈RC/6[3-4]。通过式(1)可以看出杂散电容和杂散电感对阶跃响应时间的影响是相互独立的。由上述分析可知,对地分布电容Cg和杂散电感Lg是影响分压器响应时间的重要参数,杂散电感也包括电阻本身的电感。当加上高压时,就有电流流过这些电容,电容起到了分流作用,流过电容的电流大小与电压频率,电容容量都有关。频率越高,容抗就越小,从电容中流过的电流就越多。同理,电容越大,电容的分流作用也就越强。测量电压波形的上升时间比实际的要大。减少分压器的总阻值和对地杂散电容可以减少阶跃响应时间的电容项,这也是脉冲电阻分压器的电阻值不能过高的原因。但考虑高压绝缘和功率热效应,尤其是所测电源工作时间较长时,电阻值也不能过低。对地杂散电容取决于分压器的尺寸,在耐压范围内,尽量缩小尺寸是减少杂散电容的主要途径,为了提高耐压,必要时只能把分压器放在耐电强度较高的介质中。为了尽可能消除杂散电感对响应时间的影响,需要尽可能降低高压臂电感,必要时还可以增大低压臂电感来改善分压器的响应时间[5-8]。在实际设计中,Lg的选择应满足Lg/(R1+R2)<tr/20,Cg应满足式0.23Cg(R1+R2)<tr,其中tr为待测电压脉冲的上升时间,只要电源特性允许,分压器的阻值尽可能小。对比现有电阻的特性,最终选用玻璃釉膜电阻。RI-80型玻璃釉膜电阻,采用钉系金属玻璃釉膜做电阻膜,银钮合金做电极,该电阻高频特性好,可靠性高,耐湿耐温,功率大,体积比较小。在电阻的选择上同时考虑了电阻温度系数、耐压性能,绝缘、屏蔽和匹配等问题。杂散电容除通过试验确定外,通常用圆柱体计算,与分压器高度h有关,估算关系为C=(10~15)h,式中h的单位为m。250kΩ分压器中C约为10pF,响应时间是0.4μs。为了标定所研制分压器的响应误差,本文将其测得波形与泰克高压探头(P6015A,分压比为1 000∶1)所测得波形进行了对比,观察其响应特性。图5是分压器标定波形结果对比图,其中,通道CH1为负载电流信号;CH2为P6015A测得脉冲电压信号;CH3为250kΩ分压器测得脉冲高压信号。(b)中CH1为负载电流信号;CH2为250kΩ分压器测得脉冲高压信号。用玻璃釉膜电阻制作的分压器和P6015A测试的波形吻合的比较好,并且在(b)中设计参数(250kΩ)的分压器和电流波形的上升暂态过程一致,满足电阻负载特性(标定条件是电阻负载)。
由于固态调制器开通过程中存在一定振荡,电压、电流波形上都有振荡,且趋势一致,满足电阻性负载特点。由此可知该电阻分压器能满足HL-2A装置脉冲高压电源系统响应下的测量要求,适合该高压电源系统的实际工况,并且测得波形具有比较高的保真度。但是对高频脉冲高压而言不但要求响应速度快,还要求高频特性好,不会使高频分量发生畸变,为此通过PSM高压电源对250kΩ分压器做了高频高压标定,PSM电源单元输出有效频率为140kHz,电压为25kV。(c)是标定高频高压特性波形图,其中通道CH2为P6015A测得高频电压信号;CH1为250kΩ分压器测得高频电压信号;图中可以看出,该分压器能真实的反映高频高压上升暂态过程,具有高频传输特性好的特点[9-10]。2.3 高电位隔离反馈控制信号的处理传统的电源反馈控制系统中,一般是模拟信号通过A/D采样转换后,再经过工控机计算处理调整参数。考虑到高压端的信号通过V/F-光纤传输-F/V传输后再经过A/D转换,线路复杂,转换环节多,制约了反馈控制系统的速度,因此设计了利用V/F转换电路,并且配合计数器电路,实现了数据采集及转换的功能。反馈系统需要的电源输出电压经V-F转换后的频率信号被输入至TMS320F2812型数字信号处理(DSP)芯片,计算出频率信号,再根据频率计算得到对应的电压值,从而实现了高速的A/D。 实验波形HL-2A放电实验时,在等离子体产生后,ECRH系统注入主机,基于星点控制技术的高压电源的关键工作点的波形。图中各波形分别为一个大功率调制器输出电压、电流及高压平台电压、电流。通过该图可以看出,电源的输出电压信号波形清晰、准确,能够正确反映电源的工作状态,为电源分析提供可靠的依据。在图中当调制器关断时高压平台有过冲现象,主要是由于滤波电感的特性造成的,当调制器关断时,负载电流急剧减小,而滤波电感中电流由于自身特性不能迅速减小,这部分电流将继续对滤波电容充电,从而使高压输出出现过冲[11-12]。三套高压电源测量系统在HL-2A装置实验中投入使用,测量波形反映了电源的供电情况及随时间的变化,并且为电源反馈控制系统及故障保护环节提供了可靠的信号,为分析和提高辅助加热系统的质量提供了可靠的保障。根据现有电源系统的运行特性,本文用集中参数元件的形式建立脉冲分压器模型,包括杂散电感、分布电容,得出比较直观的阶跃响应时间的计算公式,对如何降低响应时间提供了参考。该分压器能够应用于输出有效频率很高的基于PSM技术高压脉冲电源的测量,准确测量电压波形,进一步说明该分压器不但响应时间比较快,抗噪能力比较强,同时其高频特性较好,这都为现有高压脉冲电源的特性分析及反馈应用提供了更坚实的基础。设计的分压器,对长脉冲高压电源的测量有一定的借鉴意义,具有比较广泛的应用价值。确保可以进一步提高反馈控制系统的速度。随着高压电源性能不断的提高,对测量系统提出了更高的要求。在高频高压环境下,无论是测量系统响应时间还是电磁兼容都要不断提高,才能满足电源系统对测量的要求。这也是该测量系统下一步需要改进完善之处。
高压电源范文2
关键词：高压电源控保模块；高压电源分机；故障检测
1 概述
高压电源分机为ADWR雷达发射机的重要组成部分，其在充电触发脉冲的控制下，向固态调制器的储能元件（PFN）提供充电电源，并最终进入速调管进行发射脉冲功率放大。因而从ADWR雷达发射脉冲的机制来讲，高压电源分机则可以称为是发射机正常工作的基石。此外采用了回扫充电技术提高了高压电源分机，从而保证发射功率的稳定性。
在高压电源分机内部，高压控保模块电路由高压故障判断电路、高压充电控制信号产生电路组成。顾名思义，高压故障判断电路其主要作用为高压故障信号的判断、指示及故障连锁等。高压充电控制信号产生电路则为在高压充电定时信号的控制下产生高压充电信号并送往高压隔离驱动电路。由此可知，当高压控保模块电路故障时，高压电源分机将无法正常工作，进而导致发射机故障。
2 高压电源分机简述
高压电源分机的作用为在充电触发脉冲控制下，向固态调制器的储能组件（PFN）提供充电电源。
2.1 简介
高压电源分机为ADWR雷达发射分机的固态调制器提供其所需的直流高压。其主要参数为：
输入电源 三相380V 单相220V
充电周期
充电电压 5000V
稳定度 0.01%
可进行变宽充电，最高工作频率1300Hz
2.2 特性
多普勒天气雷达中一般要求脉宽和重复频率有较大的适用范围，以利于提高分辨率和速度测量范围。ADWR 雷达重复频率范围较宽，为250～1300Hz 可调。为达到宽重复频率范围的要求，该雷达发射分系统的高压电源采用了回扫充电技术，其充电过程是对充电电感和人工线交替进行的，采用开关电源对充电电感进行等时间充电，既能保证充电精度，又确保了发射能量不随重复频率的变化而改变，从而满足了宽重复频率范围的要求。采用回扫充电技术提高了高压电源的稳定度，从而保证了发射功率的稳定性。
2.3 组成
高压电源分机由电源滤波器Z1、三相整流V1、软启动控制电路、电流、电压取样电路、变换器电路、储能变压器T1、高压隔离驱动电路A1、高压控保电路等组成，组成框图如图1所示。
3 高压控保电路
高压控保模块电路由高压故障判断电路、高压充电控制信号产生电路组成。高压故障判断电路其主要作用为高压故障信号的判断、指示、故障连锁及复位信号通过光耦解除故障自锁状态等。高压充电控制信号产生电路则为在高压充电定时信号的控制下产生高压充电信号并送往高压隔离驱动电路。高压控保电路工作原理框图如图3所示。
3.1 高压故障判断电路
如图4所示（可放大）隔离驱动电路输出的IGBT1 保护信号和IGBT2 保护信号进入高压控保电路后经D1A和D1B（CD4098）单稳态触发器整形送入负或门D2B（CD4082），D2B（CD4082） 是四输入端正与门，但整形输出的IGBT 保护信号低电平有效，对于低电平有效的信号（负逻辑）D2B 相当于或门，两个IGBT 保护信号中的任何一个为低电平时即可通过负或门D2B 去触发故障自锁电路D3（CD4012），D3 的输出分为两路，一路经三极管V9（3DK104D）驱动发光二极管V8（BT314057，红色）进行故障指示，经三极管V10（3DK104D）驱动去发射监控分机。另一路去高压充电控制信号产生电路进行故障连锁。复位信号经光耦V11（H11L1）隔离后送到故障自锁电路，解除其故障自锁状态。
3.2 高压充电控制信号产生电路
如图4，高压充电定时信号经光耦V7（H11L1）隔离后，受继电器K1、K2 控制分为两路。继电器K1 和K2 在充电时间选择信号的控制下一个吸合、一个断开，吸合的继电器接点将高压充电定时信号选通，送入整形电路D5A 或D6A（CD4098，单稳态触发器），再送入最大充电时间定时电路D5B 或D6B（CD4098，单稳态触发器）。D5B 或D6B 输出的正方波起始时间对应于高压充电开始的时间，正方波宽度对应的时间就是最大充电宽度。继电器K1、K2 选中其中一个正方波送往门控电路D4（CD4011）。送往门控电路D4 的还有一个高压充电停止控制信号，现介绍高压充电停止控制信号的产生。充电电流取样信号在继电器K1、K2控制下选通对应的电阻R46（1.1KΩ）或R47（360Ω），电阻R46 或R47 上的电压即对应于不同充电时间情况下，充电电流取样信号产生的电压。该电压送往比较器N1（LM311A），比较器N1 的另一个输入端接基准电压。基准电压由带恒温控制的精密基准稳压电源V13（LM399）提供，基准电压值为6.9V，稳定度达10-6，这个基准电压对应于充电电流的预定值。当高压充电电流达到预定值时比较器N1 输出低电平，整形单稳电路D7A（CD4098）输出低电平，送往门控电路D4 作为高压充电停止控制信号。高压充电控制信号在故障连锁电路D2A（CD4082）中受高压故障的连锁控制，如无故障，高压充电控制信号经三极管V15（3DK104D）构成的跟随器送往高压隔离驱动电路。
高压充电控制信号产生电路与故障连锁控制电路如图5。
4 故障检测与分析
4.1 故障现象及初步分析
故障现象为终端报回扫电源故障，雷达整机发射功率为0kw，无回波数据。至十三楼机房检查，在发射机柜I单元的发射监控分机的控制指示面板中显示：1.6个状态指示信号（ 即冷却、低压、准加、高压，宽脉冲和窄脉冲）准加和高压指示灯不亮；2.10个故障指示信号灯中高压故障指示灯亮。考虑到此次故障发生时间为本雷达冬季停机维护期间，天气良好，未有雷雨，台风等恶劣天气影响。于是我们首先尝试在发射监控板上取得本地控制状态下，按下复位按钮（S5）看故障告警是否消除。但结果为重新再加低压后，低压绿色指示灯亮，准加绿色指示灯不亮的情况下，高压故障信号红色指示灯亮。然后再拆开发射机柜I各部件的挡板，发现其机柜上部的配电分机的三只空气开关（即冷却开关、磁场开关、高压开关）均闭合没有脱扣，即高压故障红色指示灯亮并不是由于空气开关脱口引起，故障有待进一步检测与分析。
4.2 故障初判
根据以上的初步分析，我们可以得出以下几点：（1）发射监控分机控制指示面板中本地控制按钮的复位按钮（S5）无法使发射机恢复正常状态；（2）发射机柜I单元顶部的三只空气开关均为脱扣；（3）发射机内部各部分及之间连接线此前已做过相应检测，且功率开关元件（此元件为容易损耗，尤其在雷雨等恶劣天气下）已全新更换，再次测试也无异常，短路的高压线也再次确认无短路，连接正常。在此基础上，我们继而拆开发射机柜I单元中部发射高压电源分机部分的外挡板，检查发现此时高压控保板红色故障指示灯未亮。在前面我们根据高压控保模块电路的叙述知道，高压电源控保模块电路的作用之一便是复位信号通过光耦（V11（H11L1））隔离送到该电路模块中的故障自锁电路以解除故障自锁状态。而我们多次尝试通过复位按钮（S5）以求解除故障自锁，都未能成功，按道理此时高压控保板的红色故障指示灯应亮起。但事实上，并未亮起。于是通过以上检测与分析，我们认为高压电源的高压控保模块是异常的，需进一步检测该模块。
4.3 故障确定
如图2所示的高压电源分机电路图，其中的虚框部分即为图4所示的高压控保模块电路图，我们用万用表对高压变压器T2的初级即1、2端测得其两端电压为220V，为正常值。在此前提下，我们再分别测试未拆下高压控保板和拆下高压控保板时高压变压器T2的次级即3、4端和5、6端的电压。理论上拆下与未拆下高压控保板时，高压变压器T2的次级3、4端和5、6端的电压应不变，都应为+15V。而事实情况是，未拆下高压控保板时测得3、4端电压为+9 V，5、6端为 V+21；拆下高压控保板后，3、4端为15V，5、6端为15V；
4.4 故障解决
通过以上检测与分析，我们可以基本确定为高压电源分机的高压控保模块出现故障，在重新更换上由厂家寄过来的高压控保板备件后，重新加低压，未出现高压故障告警，并在20分钟左右后得到准加信号，加高压，OK，正常，发射机工作正常。
4.5 后续工作
在完成以上工作后，虽然发射机能正常工作，但我们也发现此时发射功率远远低于出厂标称的250KW，只有100KW左右。查看高压控保板的发射功率调节旋钮，发现其指针指到2的位置。为不对发射机尤其是其内部的高压部分造成未知的耗损，下一步我们需要做的是在断开高压的前提下，逐步顺时针旋转功率调节旋钮，一开始以0.5为步进的调节到200KW左右，然后再以0.2为步进慢慢旋转直至发射功率达到标称值250KW左右，此过程需要耐心的等待与细心的观察。
4.6 故障原因分析
此次出现的故障较为不易察觉，且故障前，并无出现雷雨大风等极端天气。可见此故障绝非为恶劣天气造成高压电源内部短路等导的。为此我们对拆卸下来的高压控保板进行再一次的仔细检查，查看电阻、电容等并无烧焦、霉断、漏液、炸裂等明显的损坏现象。在再次对大功率三端稳压器7915（N3）进行了输出电压检测时，发现其输出电压只有-9V，更换该大功率三端稳压器7915，重新上机测试，加高压正常。一个正常情况下的雷达开关机扫描为什么会烧坏一个大功率三端稳压器呢，似乎不会。通过同值班人员沟通得知，在故障的前一天，雷达的UPS进行过一次放电，而在放电前，由于疏忽，处于加高压状态的雷达直接被断电。正是由于此次的非正常关机导致高压控保板内部元件的烧坏。
高压电源范文3
【关键词】电子脉冲 高压灭菌 脉冲电源
液体食品（饮用水、饮料、啤酒、牛奶）的灭菌是食品工业的重要加工工序，高压脉冲电子灭菌和传统上普遍使用的巴氏灭菌法相比，因其除仍保持有不改变液体成分的优点外，还有设备小、成本低、消费少、易操作、灭菌强度可控、环保等著多优点，是灭菌方法的技术革新主方向。
高压脉冲电子灭菌是在食品处理设备中的传输液体食品的管道中设置高压电极，高压电极上加上高压电脉冲，使流经电极腔的液体内的细菌在瞬态的高压、大功率电击下死亡。
食品工业管道内的液体食品因为种类不同、悬浮物颗粒浓度及体积不同、离子种类及浓度不同而导致其电导不同，对灭菌高压脉冲的功率要求不同；管道内的液体食品需杀灭的细菌不同，对高压灭菌脉冲的电压要求不同；管道内的液体食品的流速及流量不同、对脉宽和脉冲频率要求也不同。这就是脉冲变压器直接升压式的电子灭菌高压脉冲电源不能满足工业灭菌实用要求的原因，新的灭菌高压脉冲电源要有足够的高压功率（瞬态）输出，要有一定宽度的高压可调范围，要有可调的放电脉冲宽度。
1 工作原理
该电子灭菌高压脉冲电源由电源电路部分、高压储能电路部分与高压脉冲放电电路部分及电脑控制部分构成。
1.1 电源电路
电源电路见图1所示。电路由整流电路（Z）、稳压控制器（K）、开关管Q、高频变压器（B）构成。整流电路（Z）先将220V交流整流为310V左右的直流，再经频率是30K的脉宽调控式稳压控制器（K）控制开关管Q，受到调控的电流经高频变压器（B）的初级绕组L，高压由高频变压器（B）的次级高压绕组L1-Ln多路输出，其输出电压的稳定值大小由稳压控制器（K）根据电脑指令控制开关管Q导通角实现。Lp是取样绕组，给稳压控制器（K）提供稳压调控参数。
1.2 高压储能电路
高压储能电路见图2。高压储能电路元件包括高频变压器（B）的次级绕组Ln，高压整流二极管Dn，高压电容Cn（n=1，2…n-1，n）。Ln、Dn、Cn串联成环路，Ln上输出的高压经Dn整流后给电容Cn充电，在2脉冲内充电达到饱和并被高压电容储存。高频变压器（B）的次级绕组有n组等电压输出级，分别给n个高压电容冲电，灭菌的放电电压则是所有高压电容上的电压之和。
1.3 高压脉冲放电电路
高压脉冲放电电路见图2。电路由放电三极管Qn、偏压阻尼二极管Dbn、限流电阻Rn、 放电脉冲耦合变压器（B1）的次级Lin（n=1，2…n-1，n）构成。偏压阻尼二极管Dbn和三极管Qn的发射结反向并联，三极管Qn的基极通过限流电阻Rn和Lin一端相连，Lin另一端接Qn发射极。工作时，放电脉冲形成与控制电路产生的放电脉冲信号经脉冲耦合变压器（B1）初级Li耦合给次级Lin（n=1，2…n-1，n），经Rn、Dbn产生正向偏压使Qn导通，n个导通的三级管使得n个相应的存储着高电压的电容得到叠加级联，叠加后的n倍高压直接释放到灭菌放电电极上实现灭菌的功效。当三极管Qn关断时，Lin中的反向电压被偏压阻尼二极管Dbn所释放。
1.4 控制电路
该电子灭菌高压脉冲电源的电源电路和放电电路均由电脑控制，电脑依据各种传感器获取的参数和操作者输入的参数运算出合适的灭菌脉冲电压峰值和脉冲宽度及脉冲频率。电脑通过稳压控制电路控制灭菌脉冲电压峰值的大小，以确保灭菌脉冲电压大于被灭菌的电压耐压值。电脑通过放电脉冲形成与控制电路控制着灭菌脉冲的宽度和频率，是针对不同灭菌溶液的流量变化和电导变化。
2 结论
本文所设计研究的电子灭菌高压脉冲电源采用了高压电容级联进行能量储存，使用电子开关进行放电控制，极大降低了高压脉冲电源的输出内阻，增加了高压脉冲的瞬态输出功率，是高压脉冲灭菌有效的高压电源，其可调控的输出高压值对不同种类的细菌确保有可靠且稳定的灭菌率，其脉宽脉频的可调性则加强了灭菌设备对不同食品液体和处理量要求不同的适应。
参考文献
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作者简介
陈爱群（1956-），男，汉族，山东省泰安市人，本科，副教授。主要研究方向：电子应用技术研究。
高压电源范文4
关键词：供配电；电气设备；运行方式；故障状态分析
引言
近年来，电力工业作为国民经济的基石，坚持稳定发展、改良创新。其中，电力系统是由火力发电厂、水电站和风电场等发电单位和各级变压器、输电线路和各类型负荷共同组成的有机整体。电力系统由其电压等级和相关作用，可以分为一次部分和二次部分。
配电网络是指电力系统较高等级电压经降压变压器分配输送到工厂、市政用电的电力系统网络。
本文重点对某工厂的高压配电间进行了详细的原理分析，并创新性地对该高压配电间的安全防护系统进行了设计。
1 配电间一次接线网络构架
如图1为高压配电间一次接线图，其中包括：六个开关柜，分别是进线柜、计量柜、过线柜、变压器控制保护柜1B、避雷器柜、变压器控制保护柜2B。
图1 高压配电间一次接线图
其结构如下：
（1）进线柜构成：电缆――隔离开关GN19-10――电流互感器LQJ-10――高压断路器SN10-10――隔离开关GN19-10
（2）计量柜构成：隔离开关GN19-10――熔断器RN2-10――电压互感器JQZ-10――电流互感器LQJ-10――隔离开关GN19-10
（3）过线柜构成：母线的三相线
（4）变压器控制保护柜1B构成：隔离开关GN19-10――高压断路器SN10-10――电流互感器LQJ-10――隔离开关GN19-10（――变压器）
（5）避雷器柜构成：隔离开关GN19-10――避雷器FZ-1――熔断器RN2-10――电压互感器JSJM-10
（6）变压器控制保护柜2B构成：隔离开关GN19-10――高压断路器SN10-10――电流互感器LQJ-10――隔离开关GN19-10（――变压器）
2 设备基本原理和功能
高压断路器：一种通过灭弧装置实现电路的关断与接通的开关设备。其特点是能在发生短路危险时快速而安全地切断短路电流。本次案例系统中所用高压断路器型号为SN10-10，表明它是户内式少油断路器，额定电压为10kV。当断路器跳闸时，产生电弧，在油流的横吹、纵吹以及机械运动引起的油吹的综合作用下，使电弧迅速熄灭。少油断路器具有重量轻、体积小、节省油和钢材，价格低等优点，但不宜频繁操作，检修复杂，有渗油等缺点，除老用户仍在使用外，目前已不再采用。
高压隔离开关：能够很好地隔离高压电源，确保检修和运行维护时设备和人员的安全。本次案例系统里采用的高压隔离开关型号为GN19-10，表明它是户内式隔离开关，额定电压为10kV。
高压熔断器：当通过熔断器的电流达到一定数值时，其内部材料发出的热量足以将溶体断开，从而将电路切断，以保护重要设备的电路。其实际使用场景是在发生短路、过负荷等情况下的保护。本次案例系统采用的高压熔断器型号为RN2-10，表明它是户内式熔断器，额定电压为10kV。RN2型熔断器为保护电压互感器的专用熔断器，与案例接线图一致。熔断器的灭弧能力很强，能在短路后不到半个周期就将电弧熄灭。
互感器：是一种特殊的变压器。将一次侧较高的电压和电流变换为供给仪表和低压继电器使用的低电压、电流。同时起到隔离一次和二次的作用。本次案例系统中采用的电流互感器型号为LQJ-10，表明它是树脂浇注线圈式电流互感器，额定电压为10kV。电压互感器采用的是三相油浸式电压互感器和浇注式电压互感器，额定电压为10kV。
避雷器：防止电力系统中的电气设备被过电压侵袭所设置的保护设备。本次案例系统中采用的避雷器型号是FZ-10阀型避雷器。
3 接线图详细解构与分析
本节将重点分析每个设备存在于该处的原因，以及每个设备设计在该处的作用。
图2 配电室原图
（1）从进线端开始，接9011隔离开关，断路器901和隔离开关9013，经典的隔离开关与断路器搭配“先通后断”原则。
（2）隔离开关在这里的作用是确保电路断开以及保证安全状态检修断路器。
（3）9011和901之间的电流互感器（TA）是作为控制电路使用（每个断路器搭配一套TA作为过电流保护和控制）。
（4）隔离开关9511和9513是为了安全退出检修电流互感器和电压互感器（TV），此处的TA和2个两相电压互感器（TV）作为计量用，包括记录电费等，其中的熔断器是为了保护TV，在电流达到阈值后将熔断以保护TV。
（5）又进线柜接入右侧的母线，该母线连有三组设备（或出线）。
（6）其中通过9111、911、TA、9113接入出线侧的1号和3号主
变，其原理同进线端的“设备组1）”，接入2号主变的原理也同上。
（7）右饶赶叩谌部分通过隔离开关9521接入避雷器和电压
互感器。避雷器用于对雷电波侵入的防护，而电压互感器用于补偿无功功率，改善功率因数。
4 运行方式的解构与剖析
系统采用一次侧单母线不分段接线形式。
采用该接线形式的原因：一次侧系统中只有一根进线，而当只有一路电源进线时，常采用这种接线，每路进线和出线装设一只隔离开关和断路器。
优点：接线简单清晰，使用设备少，经济性比较好。由于接线简单，操作人员发生误操作的可能性就小。
缺点：可靠性和灵活性差。当电源线路、母线或母线隔离开关发生故障或进行检修时，全部用户供电中断。
适用范围：可用于对供电连续性要求不高的三级负荷用户，或者有备用电源的二级负荷用户。
正常供电情况下，所有开关设备处在闭合状态，即处于“非常态”，电路中每个断路器都配有自动装置，可实现自动跳闸，手动合闸，手动跳闸等动作（能否自动合闸据已有案例数据而言无法得知）。该系统为10kV系统，多为中性点不接地系统。
5 故障状态分析
5.1 1#号主变二次侧单相接地
二次电路发出警报，但断路器911不会跳闸，因为在中性点不接地系统中，单相接地的短路电流很小，设计为不跳闸更能提高供电可靠性。在2小时内，值班人员听到警报尽快检查1#的故障点排除故障。
5.2 2#号主变两相短路
912处TA感应到故障电流，通过二次电路控制断路器912自动跳闸，并发出灯光或音响信号，提醒操作人员将断路器kk开关置为跳闸状态，并断开两侧隔离开关，对2#处进行故障抢修。
6 结束语
通过对某工厂的高压配电间的原理分析，创新性地对该高压配电间的安全防护系统进行了设计，提高了配电的稳定性和可靠性。经现场结果的分析比对，验证了该方案的可行性。对实际工程设计，尤其是对于配电系统的规划方案，具有一定的实践意义和价值。
参考文献
高压电源范文5
【关键词】发射机；行波管；可靠性
1.引言
行波管作为微波式真空电子器件当中的一种常见管型，具备高功率、大增益、宽频带与低噪声等各种实际特点，能够广泛地运用在雷达、电子对抗与通信等各个重点工程领域。然而因为行波管的构造与相应的供电电路具有复杂、电压高及功率大的特点，实质的应用环境通常为恶劣的状况，所以行波管发射机的可靠性已经视为一个相对复杂的实际问题。
2.行波管发射机的结构组成
行波管发射机通常由宽带行波管、各级电源系统、调制器、控保电路与冷却系统等部分构成，假如其中的任意一个电路或者元器件失效就可能引起整个发射机的故障发生。所以其相应的可靠性模型表现为串联系统的形式，失效率λ应为各个实质单元的失效率λi的和，即表示为λ=∑λi。
3.行波管发射机可靠性的提高方法
行波管是整个发射机的关键元器件，行波管设计的可靠性很大程度上决定了发射机工作的可靠性。本文所提的行波管发射机应用于一种电子对抗设备，要求行波管能在宽频段、大占空比（90%）的条件下进行工作。发射机的全部设计工作都应当围绕着行波管而实行的，即怎样为行波管配置最合理可靠的各个电极电源、完善高效的控制保护与理想的热环境设计，确保行波管工作于最理想状态进而提升行波管的可靠性。
3.1 高压电源系统
本发射机的高压电源系统（包括整流电源、逆变电源、高压电源）采用相控整流方式+全桥串联谐振变换器电路。由于开机时会产生很大的浪涌电流，因此采用相控整流方式实现缓冲开机，以减少浪涌；由于高压电源的功率较大，采用全桥电路，桥路电流及工作频率都不是很高，有利于电源的热设计。降压收集极行波管的螺旋线高压和收集极高压的供电采用了行波管串联供电方式简化了发射机的电路，提高了可靠性。
加高压时当调制开关刚开通，正偏电源加载在行波管上时，发射机高压就跳闸。分析认为：收集极电源此时由空载突然变成满载，引起储能电容电压下降，由于采用的是串联供电方式，导致阴极电压随之下降造成欠压保护。总之，是储能电容容量不够和高压电源瞬间无法适应从空载到满载的快速变化导致的。增大了储能电容又有可能在行波管打火过程中产生放电能量过大而出现行波管烧坏的问题。最终我们在高压储能电容器和行波管之间串联RY型金属氧化膜电阻作为限流电阻以限制打火时的能量，很好的解决了这一问题。
3.2 各级辅助电源
灯丝电源采用恒压、限流工作，其正极接行波管的阴极，负极接行波管的灯丝。由于行波管灯丝在冷态时的阻抗很低（约为热态时的五分之一），为确保在每次开机工作时，避免灯丝过电流而产生过热冲击，灯丝电源采用限流工作方式。
阳极电源供给行波管阳极的电源，该电源为高压小电流电源，其技术指标为：电压：-1500～0V，电流是?A量级。由于阳极电源变化时行波管的输出功率会发生变化，要求稳定度高，采用高频高压开关电源。
正负偏电源要求输出电压为2.0KV，输出功率为30W。若采用Boost电路来实现，则主电路开关管的耐压问题不好解决，故决定采用电路简单的单端式隔离电源。
3.3 调制器
对于行波管，如果施加高压而不存在负偏电压时，行波管有可能发生毁坏。所以无论出现哪种故障都不可以切断负偏电源，应当确保负偏电源始终维持在工作状态。调制器采用能输出理想波形的MOSFET浮动板调制器，它既可实现脉冲重复频率的大范围变化，又能实现脉冲宽度的大范围变化，具有脉冲波形前、后沿好，驱动电流小，驱动电路简单，能够实现复杂脉冲波形的快速转换等优点。
3.4 控制与保护设计
根据发射机实际情况，选用OMRON公司的CJ1型工业控制器（以下称PLC）作为逻辑控制器，该PLC选用模拟量输入模块，主控需要的模拟量信号通过通讯口送出，在近距离的情况下PLC与主控通过RS422串行接口通讯。监控保护电路本身可靠，故障判断和定位准确，能及时保护贵重元器件（如行波管等），避免虚假的动作，确保每步动作准确有效。
3.5 合理的结构、热与环境适应性设计
行波管发射机相应的高压、高热耗与恶劣的工作环境，促使结构设计、热设计与环境适应性设计显得非常重要。整个发射机柜密封，对散热的要求很高，采用了二次冷却的方式，在机柜的后面装上换热器，通过风扇将机柜内的热风抽到换热器内，使热风和换热器内的散热翅片进行热交换，最后通过水冷将翅片上的热量带走。水冷系统设计成当高温时能够给换热器提供冷水，提高发射机箱的散热效率；当低温的时候能够给换热器提供热水，给发射机箱快速的加热，保证发射机内的关键器件如：PLC、相控整流模块等的正常工作，其中水冷系统能够自动检测水温和环境温度。
4.结束语
本文在提高发射机可靠性的措施从以下几方面着手：完善了密封发射机柜的热设计，降低了器件的结温，提高了行波管和高压电源系统的散热效率；采取适度的功率器件降额使用，提高了冗余度，同时限制打火的能量和电源快速保护，降低打火后对发射机电路产生的应力确保在发生打火后发射机能够重新恢复开机。
参考文献
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高压电源范文6
关键词：高压开关柜 紧急分闸 加装 继电器 自动分断
空压机是煤矿重要设备之一，是风钻、喷浆机、风镐、风泵等风动设备的动力源，其安全运行对煤矿生产有重要意义。高岭煤矿在地面安装两台AED250A型螺杆空压机，向井下提供生产用动力风源，该型号空压机供电系统配置是：XGN2-12型双电源高压开关柜向主动力电机供电，电压为三相6000v高压；空压机内部控制系统电源电压为三相380v，通过动力配电箱XLS供电。
在空压机使用过程中，发现空压机供配电系统存在设计缺陷：第一，高压开关柜未安装高压电压监控系统，不能做到安全运行；
第二，因异常情况高压断电后，高压开关柜不能失压分闸，复电后电机即自行启动。空压机是矿井重要的大型固定设备之一，大型旋转设备不允许自启动，自启动会造成对电网冲击、损坏机械设备、威胁操作、检修人员的安全。
第三，空压机的安全运行要求控制电源（低压电源）失电时能自动切断高压电源以保护主机设备。而该型空压机因异常情况低压断电后，供配电系统不能实现高压开关柜分闸停机，空压机主机在冷却以及测控保护系统停止运行情况下持续运转，将会造成空压机主机设备发热烧毁！
这些问题的存在严重影响空压机的安全运行，甚至会带来机毁人亡的事故，解决这些问题就成了确保该空压机系统安全运行的当务之急。
为解决这些问题，经过对高压开关柜及其二次系统进行分析，发现高压开关柜内的高压断路器是永磁式断路器，没有失压分闸功能，二次系统也没有配置失压分闸线路，所以，无论高低压断电，高压断路器都不会自动分闸，只要不手动分闸，主动力电机都会处于带电状态。但经过对高压断路器二次系统仔细研究发现，该断路器设置有储能电路、有紧急分闸功能按钮，利用这两个现有功能，我们对供配电系统进行了改进，使之达到高压失压自动分闸空压机停机、高（低）压欠压自动分闸空压机停机、低压动力配电箱电源断电空压机停机、低压动力配电箱电源未送电空压机电机不能启动，确保了空压机安全运行。
1高压电压实时监控方案
因为高压开关柜未安装高压电压监控系统，无法确保空压机电机安全运行。我们设计用一套三相电压表配合一套高压互感器作为高压监控系统，为了直观读数，选择采用Pz1940-9*1型三相电压表，该电压表额定信号电压范围为0-100v， 经计算，需选用变比为6:0.1的高压电压互感器，选择使用JDZR10-6型高压电压互感器，额定电压为6000v时其三相输出电压值为100v，能满足Pz1940-9*1型三相电压表对输入电压的要求。经安装调试，该系统能满足高压电压实时监控要求。
2高压电源失压自动分闸方案
对于高压断电后，高压开关柜不能失压分闸的问题，经对柜内高压断路器实物分析，该断路器为ZN73A-12型永磁式户内高压真空断路器，二次回路使用交流固定式控制回路，属于电磁锁机械保持，无失压线圈，因此断路器本体不能实现失压分闸，而高压开关柜内断路器之外没有设置此功能，故整个高压开关柜不能实现失压分闸。
分析柜内高压断路器控制系统（如图），该系统电源取自柜内高压母线，内有储能回路、紧急分闸回路，当电源断电两个小时内，按下紧急分闸按钮，该储能回路所储电能足够满足紧急分闸回路动作，但需打开高压开关柜柜门手动操作，不能自动分闸。
为实现高压断电后，高压自动分闸目的，设计加装一只电压继电器K1，继电器的线圈电压取自高压电压互感器次级，将其一对常闭触点和高压断路器的紧急分闸按钮并联。这样高压断电后，高压互感器次级无感应电压，继电器控制线圈失电，继电器动作，常闭触头闭合，紧急分闸回路动作，实现高压失压自动分闸；高压电压低于设定值时，高压互感器次级感应电压低于继电器控制线圈的动作电压，继电器不吸合，常闭触头闭合，紧急分闸回路动作，实现高压欠压自动分闸；高压正常时，高压互感器次级感应电压处于正常范围内，继电器控制线圈得电，继电器吸合，常闭触头断开，正常供电。
这样改进后，实现了高压失压分闸和高压欠压分闸两个目的，一举两得。
3低压电源失压停机方案
实现低压失压自动停机的设计方案为：在高压断路器的紧急分闸回路，再加装一只电压继电器K2，继电器线圈电压取自低压配电柜220V电源，把继电器的一对常闭触头和高压断路器的紧急分闸按钮并联。
这样若低压动力配电箱电源没电，则所加装的继电器的线圈失电，其常闭触头闭合，高压断路器紧急分闸回路处于闭合状态，断路器不能合闸送电，实现了低压动力配电箱电源未送电空压机电机不能启动的目的；
若空压机运行中低压动力配电箱断电，则所加装的继电器的线圈失电，其常闭触头闭合，高压断路器紧急分闸回路闭合，已合闸的高压断路器紧急分断，实现了低压电源断电，高压分闸，空压机停止运行的目的；
同时当低压电压低于设定值时，配套检测控制元器件工作不稳定，空压机安全运行无保障，而此时电压继电器因控制电压低而动作，其常闭触头闭合，高压断路器紧急分断使空压机停机，确保空压机安全运行。
4安装完成后，空压机不能启动的解决方案
需要注意的是，高压互感器的接入位置也有一定的要求，在初次安装调试中，我们把高压电压互感器的初级安装在断路器的出线端，高压柜却不能合闸送电，分析其原因是：高压电压互感器的初级安装在断路器的出线端，高压开关柜未合闸时，高压电压互感器未得电，电压继电器不能吸合，其常闭触头仍然闭合，紧急分闸回路闭合，处于分闸状态，送电后，继电器得电，但其动作机构有一定反应时间，常闭触头不能及时分断，分闸回路仍处于闭合分闸状态，导致高压断路器送电即分闸。因此，我们把高压电压互感器的初级安装在断路器的进线端，只要电源带电，继电器即自动分断常闭触头，使紧急分闸回路断开，实现顺利送电，彻底消除了空压机运行中存在的安全隐患。
