短路监测（精选6篇）
短路监测 篇1
0引言
电力系统中2个不同电位的带电点之间直接接 触或间接接触都会形成间歇短路故障, 这时, 输电线上的电流会突变 为正常工作时的数倍, 瞬间产生大量的热量, 导致输电线绝缘 层破损, 在电缆表面形成电流的传导通道, 击穿空气形成了间 歇式短路故障火花。在这种情况下, 电火花产生的瞬态强电磁场将对电气设备产生电磁耦合和干扰[1], 甚至会导致微机保护装置出现复位或者数据丢失等后果[2]。所以, 我们需要及时了解故障电火花产生的位置, 避免电火花的产生, 这样才能对电 气设备进行有效保护, 防止产生更大的损失。
1电气间歇短路火花电磁场解析模型建立
放电过程产生电火花, 进而产生电磁场, 其中电火 花模型是分析电磁场的主要因素。电火花被假设成位于无限 大导电接地平板上的时变线性偶极子, 那么平面以上空间的电磁场就是由偶极子及其镜像偶极子的作用产生的。设放电间隙长 度为l, 空间一点p, 将间隙中心作为坐标圆点, 空间中任意一点距偶极子中心 的距离为r, 设电流方 向和z轴同向, 如图1所示[3,4]。
公式为:
选择偶极子模型作为电火花放电模型, 从而使得近远区的电磁场都能够计算, 同时去除了静电荷产生的静电场分量, 因此用偶极子计算出的近远区电磁场的波形都是脉冲场, 不会包含静电场分量, 较好地模拟了瞬态高频电磁辐射场分量, 所以该模型非常适合模拟间歇式电气火花放电过程[5]。
2电气间歇短路故障火花的电磁场分布
2.1利用Ansys建立模型
针对不同电流、相同位置 (距离导线1 m处) 电磁场强度, 以及相同电流 (1A) 、不同距离处的磁场强度进行有限元分析, 得到磁场强度与电流强度及距离的关系。
分析模型为2根导线, 导线直径 为5 mm, 2根导线间 距5cm, 导线长度为2m, 材料为铜线。据几何结构以及对应的分析要求建立有限元网格模型, 其中计算模型节点共计350607个, 单元数201868个, 有限元网格模型如图2所示。
2.2计算结果
不同电流时计算距离导线1m位置的磁场强度, 得到表1所示数据。由数据可以看出:磁场强度随着电流的增加呈线性变化, 变化关系为:y=0.0004x+10-6, 拟合曲线如图3所示。
设定电流强度为1A, 测量距离导线不同位置处的磁场强度, 如表2所示, 通过对磁场强度的分析, 得到磁场强度与位置的关系曲线, 如图4所示。磁场强 度与距离 近似成幂 指数关系, 近似幂指数为y=0.0004x-2.631, 其中, y为磁场强度, x为距离导线的距离。可以看出, 磁场强度与导线的距离之间的关系近似是y=K×x-3。其中K是一个与放电设备以及接收天线的频率特性等因素有关的一个常数。
3故障源定位实验
定位实验平台有电火花发生装置、3个传感器、同轴电缆、信号调理电路、峰值保持器和无线发射无线接收模块组成, 本实验在与试验台平行的XY直角坐标 系中进行。借 鉴基于传感器网络的定位技术, 采用最小二乘法定位估计方法, 当出现电气火花时, 电磁场将迅速向周围辐射, 使得分布在监控区 域的传感器节点能很快检测源周围的电磁场信号, 然后将所有传感器接收到的信号传送到PC机中进行分析。
最小二乘估计法的基本思想是实际测量值与非 线性的模型理论值输出差值的平方和最小, 根据已知节点的测量数据来估计未知节点的位置的一种参数估计方法。这种计算方法 的优点是避免了正负误差相抵消, 有利于数据处理。我们选用最小二乘定位法, 计算出信源位置作为牛顿迭代法的初始值, 进行定位优化, 以提高定位精度。
4火花故障源定位结果
根据实验数据得到的拟合曲线关系式为这就是我们建立的电压—距离定位模型, 据此我们通过峰值保持器的输出电压可以计算火花源与传感器模块之间的距离, 如表3所示。
用最小二乘法, 通过Matlab计算, 得知定位结果是:
算出坐标位置 误差最大 达到了55%, 与火花源 误差为[0.55, 0.0136], r0误差1.36%。
将这个定位结果作为牛顿迭代法的初始值进行迭代运算, 编写牛顿迭代 算法的Matlab程序, 给定初值x0= (0.4500, 0.9844) T, 求解精度设定为0.00001。
编程牛顿迭代法解非线性方程组, 将newton.m文件保存到工作路径中, 输入>>newton运行, 得到计算结果收敛于:
而真实信源位置坐标是:
经过牛顿迭代优化算法, 可以算出坐标位置的最大误差仅为8.7656%, 与火花源误差[0.087656, 0.0621682]。
5结论
在实验中, 火花源预估位置坐标为[108.76cm, 93.78cm], 实际位置为 [100cm, 100cm], 与理想的 火花源点 误差为[8.7656cm, 6.21682cm], 其误差最 大为8.7656%, 在[-10cm, 10cm]范围内, 满足工程定位的 需求。误差产 生原因分析: (1) 建立的定位模型没有考虑频率特性, 对这一项误差的影响规律未知; (2) 建立放电电压—距离之间的函数关系式时, 由于工具的精度和人为读数的习惯, 使得所测数据有 随机性的误差; (3) 信号调理电路, 对噪声会有放大作用, 若考虑这一影响因子, 我们建立的模型将需要进一步改进; (4) 在火花源定位试验中, 虽然刻意保持2次打火电极距离完全一样, 但是仍然无法做到火花源在同一位置时的连续几次打火产生同等能量的火花, 使得几次定位结果将不一致。
摘要：对电气间歇故障火花成因进行了分析, 选择长导体电偶极子模型作为电火花电磁场模型进行解析, 利用Ansys软件对长导体电偶极子模型进行仿真, 获取不同电流时周围电磁场的强度和相同电流不同距离处的电磁场强度。实验中使用3个传感器, 利用最小二乘法, 计算出位置的初始值, 并作为牛顿迭代算法的初值进行优化迭代计算。用Matlab进行了火花源定位实验仿真, 定位结果最终收敛于[-10cm, 10cm]误差范围内。
关键词：电气间歇短路,间歇故障火花,电磁场,牛顿迭代
参考文献
[1]肖保明.瞬态弱磁场测量系统的研究[D].华北电力大学, 2004
[2]卢斌先.变电站开关瞬态场干扰耦合机理研究[D].华北电力大学, 2006
[3]常天海, 尹俊勋, 汪志成, 等.静电放电电磁辐射模式的建立与仿真[J].安全, 2006 (6)
[4]王伟宗, 吴翊, 荣命哲, 等.低压开关电器稳态电弧特性的仿真[J].低压电器, 2009 (23)
[5]毕增军, 盛松林, 孙驰, 等.静电放电火花产生的电磁场数值模型[J].强激光与粒子束, 2003 (6)
拯救“大脑短路” 篇2
像是突然遭遇“大脑短路”
有时，在路上遇到一个认识甚至相熟的人，你想叫对方的名字，却突然怎么也想不起来，只好以微笑掩饰……
你精心准备好会上的发言内容，几乎烂熟于心了，但当主持人要你做好准备随后开始时，你却惊恐地发现，自己的脑袋里一片空白，想不起来要说些什么……
你整理好东西后，把一份重要的文件郑重其事地放在一个你认为最妥当的地方，但到要用时，却翻遍几乎所有的地方也想不起来到底把它“藏”哪儿了……
手里拿着钥匙出门去买东西，回到家门口时却发现，不知什么时候忘了手里有钥匙而随手丢了……
刚才想说的话，一开口就忘记了；说好下午给妈妈打电话，想起来时却已是半夜梦醒时……
大脑的“突然断路”让你苦恼至极：难道我还没老就患上了“健忘症”？
年轻也会健忘
据权威机构统计，每10个成年人当中大约有7个人出现过类似情形。一部分人早在年轻时就开始为记忆功能减退所困扰。
人的大脑有10亿个左右神经细胞，随着年龄增长，脑神经细胞也在逐渐减少，每10年约减少5%，记忆力自然会受到影响。而且，从人脑的自然发展来看，记忆力是要经历一个由弱到强、再由强到弱的变化过程，其中的转折点就在30岁前后。也就是说，从生理上讲，30岁以后的人已经开始经历不同程度的记忆力减退问题。
但是，你也大可不必由此过分紧张，虽然大多数人都会随着衰老而越来越健忘，可是疾病、焦虑、压力、用脑过度和过多的负面信息这些因素也会影响我们的记忆力。
快速记忆力测试
你的记忆功能是否正常？只要找个朋友或家人帮你进行下列4项简单的测试便可了解——
1、一分钟内说出尽可能多的动物名称（让朋友帮你计数）。
2、让朋友写下10个互无关联的单词并念给你听，之后你立刻复述，看你可以复述出多少个单词。
3、做完第2项测试后，用5分钟做些其他事情，然后再复述一下刚才的10个单词，看看还能记得几个。
4、让朋友再写出10个不相关的单词，将其与第2项测试中的单词混在一起，然后请你用记号标注出第2项测试中的那10个单词。
计分方法：每正确记忆一个动物名称或单词计1分，第4项测试中每标记错误一个单词减1分。然后将各项分数相加，如果你的总得分在29分以下，最好到医院接受一下专业检查。
专家支招：
10种“锻炼”让记忆力坚挺
1、加强智力训练
近年来成人益智类玩具非常流行，而经常玩这类游戏的确可有效改善大脑存储及提取信息的能力。实验证明，长期接受智力刺激的白鼠反应能力明显提高，人类同样可以借助益智游戏、学习乐器或外语等方式保持思维的敏捷。
2、大脑也“喜新厌旧”
如果你在某一方面有特长，例如善于猜谜、解题或是弹琴、做画，那么试着做一些与以往不同的智力活动会使你获益匪浅。因为，人们存储与提取信息都要借助于神经细胞，如果每天进行一些全新的智力活动，两周内就可促进大脑形成新的神经细胞。就像练习健美的人需要锻炼身体各部位的肌肉一样，脑力训练也要注意全面性。
3、学会一心二用
随着年纪慢慢增大，同时做多件事情的能力也逐渐衰退，但是一心多用却可帮助人们保持敏捷的思维。因此，平日要多多锻炼自己同时兼顾多件事情的能力，例如边听新闻边做饭、边看电视边叠衣服或者用双手轮换拍球，并同时数某个数字的倍数（3、6、9）。
4、有氧运动的另一种好处
定期的体育锻炼可有效增强大脑功能以及记忆与回忆的速度，特别是那些有氧运动——诸如散步、慢跑、骑车更是对提高思维敏捷度大有益处。
5、自信的人不易衰老
王女士由于经常想不起同事或朋友的名字而一度造成尴尬局面，于是报名参加了一个记忆训练班。“在训练班里我学会很多种记忆方法，但我认为学到的最重要的一点就是要有自信。老师告诉我们，如果你相信自己能够记住一件事情，那么肯定就会记住。后来我尝试了一下，果然有效。”
6、适当减压
长期处于压力之中，会使人无法集中注意力，同时妨碍大脑存储信息。因此，如果一个人的工作负担过重，他的工作效率可能也会明显降低。而如果能够适时调整压力状态，则会事半功倍。活动、静坐或深呼吸都可以帮助人们减压。
7、好的记忆力睡出来
睡眠和记忆力之间有着密切的关联，长期的睡眠紊乱对人的脑功能会造成深远影响。权威研究机构曾经给航空公司的空姐做过一项视觉记忆测试，结果表明，工作没有时差的空姐测试成绩明显优于工作有时差的空姐。
8、经常咀嚼可增强记忆
英国一所大学研究表明，咀嚼口香糖有助记忆。研究人员认为，不断的咀嚼动作加快了心脏运动，增加了心脏向头部供应的血运，从而大大促进大脑活动，提高了人的思维能力。同时，咀嚼促使人分泌唾液，而大脑中负责分泌唾液的区域与记忆和学习有密切关系，咀嚼会刺激脑部主管记忆力的部分，以防止其老化。
9、用音乐激发记忆的深化
听一些轻松愉快的抒情音乐，能使人体内一些有益的化学物质，如乙酰胆碱释放量增多，而乙酰胆碱是细胞之间信息传递的一种主要神经递质，对改善记忆有着明显的效果。
10、储存你的“脑能量”
短路监测 篇3
上海漕泾热电有限公司燃机循环机组受天然气供应限制和为上海化学工业园区供热,发电机组主要是“以热带电”,发电机在电网中起到调峰作用。燃机发电机启停较频繁,由于燃机机组启动都是通过变频拖动,所以燃机发电机启动时其转子、定子均有电流、电压。燃机发电机转子容易引起匝间短路( 匝间短路分动态和静态两种情况) ,转子绕组匝间短路是燃机发电机运行中常见的故障,当短路发生时,将使转子励磁电流增加、绕组局部温度升高、短路点出现铜线烧损和加速绝缘损坏的现象和事故。此外还会因为热不平衡引起机组的振动值异常增加,危害机组的安全运行[1,2,3,4]。
通过配置燃机发电机转子匝间短路故障检测装置,可以实时地对发电机转子波形进行在线监测。通过对比波形来判断转子状况,若有问题可迅速作相应的检修处理[5,6,7]。避免产生突发性重大事故而造成的经济损失。因此,对发电机转子匝间绝缘状况进行动态监测和分析是非常必要的。
1 RSM型转子匝间短路监测系统的功能和组成
1. 1 转子匝间短路监测系统的组成
RSM型转子匝间短路监测系统是以电机转子旋转状态下探测线圈动态波形法为基础研制的动态监测分析系统,具备在机组运行时对转子磁场波形进行在线监测和分析功能。系统软件采用Windows界面,操作灵活简单,能够方便地进行采样、分析、显示以及存档打印。如图1 所示,系统主要由探测传感器元件、传输电缆、计算机采集处理分析系统等组成。计算机采集处理分析系统由采集模块、计算机和专用分析软件组成。
1. 2 探测线圈法
探测线圈法最早由英国学者Albright首先提出。这种方法是在定、转子之间的气隙中固定一只带有几十匝的小型线圈探测传感器,并用环氧聚合物包裹起来,并采用了实心圆盘防护罩将它永久性地安装在定子槽楔上,在转子旋转过程中,转子表面的磁通在该线圈中产生感应电势,根据此电势波形是否发生畸变来分析、判断转子绕组是否存在匝间短路,通过分析所记录的磁通波形数据,就可以确定故障位置。
1. 3 主要功能
( 1) 实时波形显示。通过观察波形特征值,可以判断中等和严重的转子匝间短路。
( 2) 根据实时波形,用相应判据通过专用程序进行判断。可以判断轻微转子匝间短路或不稳定匝间短路。
( 3) 数据记录和统计功能。记录波形特征变化,建立数据库,用于匝间绝缘状态的长期分析判断。如果出现转子线圈匝间短路,可以通过软件判断把故障区域定位到2 个槽以内。
1. 4 系统配装
上海漕泾热电燃机发电机为美国GE公司制造,额定容量278MVA,静态励磁,出厂日期为2004 年9 月,投产日期为2005年6 月。在6 k V公用段开关室设置燃机发电机转子匝间短路在线检测装置柜。燃机发电机定子铁芯槽部均装有探测传感器,探测传感器位置在靠近发电机励端定子线棒近阶梯上部,在发电机定转子间隙间,形状: 5 mm直径圆柱,长度为5 cm; 由燃机发电机车面励端侧JB509 箱TA端子引接屏蔽电缆ZR - KVVP2 - 0. 45 /0. 75 4X1. 5 到6 k V公用段开关室内燃机发电机转子匝间短路在线检测装置柜。与计算机采集处理分析系统配套使用。定期进行数据采集和分析,由于机组和传感器的差异对磁场波形的影响,对燃机发电机转子进行现场录取波形并进行程序调试。
2 录波测试
2. 1 发电机转子录波测试
图2 - 5 为从燃机发电机转子探测传感器录取的转子波形,可看出燃机发电机转子波形是单相正弦波,波形及宽度是比较对称的,录取波形时需采用高分辩率示波器( 如宽带超过200 M的泰克示波器) 以清晰录取波形。
2. 2 监测分析系统
将录取的波形作为标准图形灌入程序,以便与燃机发电机转子运行时的波形进行比较。当燃机发电机转子存在匝间短路故障时,转子波形是不对称的,且波形会畸变。计算机采集处理系统由工控机、16 位PCI接口A/D数据采集板组成。程序屏幕显示探测线圈感应电势波形,可以根据JB/T8446 - 1996 判据来判定结果。
由图6 可知,其中结果栏显示的结论包括正常、可疑和短路,除了文字显示还会用绿色、黄色和红色的背景颜色来标识,分别对应监测结果为正常波形、可疑波形、短路波形的情况。判定结果为“短路”时,表示该监测数据严重超标,如果该槽长期连续出现超标,则可以初步确认为存在匝间短路现象; 判定结果为“正常”时,线圈应不存在匝间短路的情况; 判定结果为“可疑”时,表示同号线圈可能存在匝间短路,后续应加强监测,结合历史故障特征统计数据及发电机大修时发电机转子电气试验( 交流阻抗试验,开口变压器试验) 结果,综合判断该发电机转子是否存在匝间短路或进行相应处理。
3 结束语
对发电机转子进行在线状态监测,不但是保证设备长期安全稳定运行的关键,更是国家标准要求和状态检修发展的趋势。依据燃机发电机的实际情况,选择适合设备实际情况的检测方法,制订具体方案并实施,可提高设备的状态检测水平,有效地避免事故的发生,提高设备运行的安全性和可靠性,最终提高企业的经济效益。
参考文献
[1]刘莹,韩波,梁彬,等.基于工业以太网的汽轮发电机转子绕组匝间短路检测系统研发与应用[J].防爆电机,2012,47(5):47-50.
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消除学习的“短路” 篇4
数学学困生的形成主要表现在以下几个方面：
1.基本概念、定理模糊不清。不能用数学语言再见概念。公式、定理，不看课本，不能说明概念的体系，概念与概念之间联系不起来。例如：轴对称与轴对称图形，他们分不清哪个概念是探讨两个图形之间的位置、形状关系，哪个图形是探讨图形本身的特殊形状；同时他们也不懂图形的对称方式。
2.学生自学能力不强。不能找出问题的关键词句，不能回答教材中叙述的问题，说不清楚掌握了哪些，也说不清哪些还没掌握。提不出问题，也不会运用所学知识解题，阅读程度慢且易受外界干扰。
3.课堂缺少解题的积极性。在课堂上，他们对教师提出的问题、布置的练习漠不关心，若无其事。解题过程没有步骤，或只知其然而不知其所以然。他们缺乏积极思考的动力，不肯动脑筋，总是漫不经心，或避而不答。
4.对待作业的态度不端正。教师布置的练习、作业，不复习，不愿弄清所学的内容，马虎应付，遇难不究，抄袭了事，不能说明解题的依据，不能说出这些作业是哪些知识点的运用，不想寻根问底。解题时不遵循一定的步骤，解题过程没有逻辑性。不能正确灵活地运用定理、公式，或死搬硬套，不能正确评估自己的作业或试卷。
5.不重视测试，缺乏竞争意识。抱着我反正不会做，可有可无的态度参加测试。不愿认真复习、草草了事、马虎应付，考前临阵磨枪也不愿意，考场上“临时发挥”。
正是由于缺乏学习的主动性，严重地影响着学困生的智力发展，阻碍了学困生学习上和进步。因此注重学困生的转化工作的好坏，对学困生来说可以是命运的转折；对教师来说，可以大面积提高数学教学质量。这项工作的开展，具有重要的意义。
下面就数学学困生的转化工作浅谈自己的一些看法：
一、注重培养学困生对数学学习的兴趣，激发他们的学习积极性，使他们主动接受教育
1.数学是一门具有科学性、严密性的抽象性的学科。正是由于它的抽象性，造成了学困生形成的主要原因。因此，教学时，应加强教学的直观性。象科学、物理、化学一样，通过直观性使学生理解概念、性质。例如：在讲“三角形任意两边的和大于第三边”时，我们可以通过几组不同长度的三条铁丝，通过学生自己动手，问哪几组铁丝可以组成三角形，能组成三角形的三条铁丝之间有何关系？从而引导出上述性质。因此，加强直观教学可以吸引学困生的注意力。
2.应加强教学语言的艺术应用，让教学生动、有趣。学困生往往上课做小动作，思想开小差、不集中，他们对教师一般性按部就班式，用枯燥无味的语言讲课听不进耳，对数学知识也不感兴趣。这时，教师应恰当运用课堂上的有效教育资源，用幽默诙谐的的教学语言来活跃课堂气氛，引导每位学生进入积极思维状态，从而达到教学目的。
3.注重情感教育。学困生他们表明上性格内向，情感单一，对什么都不感兴趣。其实他们感情都较丰富，他们需要教师对他们多关心、多爱护。当他们有所成绩时，他们需要教师的鼓励和肯定。教师应该不要吝惜时间和精力，要及时予以表扬。充分肯定学困生的优点，即使他们有微小进步，也要给与足够的肯定，促使他们积极主动的学习。
二、培养学生自觉学习的良好习惯，传授正确的学习方法，提高他们的解题能力
1.教师在布置作业时要注意难易程度，要注意加强对学困生的辅导、转化，督促他们认真完成布置的作业。对作业做得较好或作业有所进步的学困生，要及时给予表扬鼓励。教师要注意克服急躁冒进的情绪，如对学困生加大、加重作业量的做法。对待学困生，要放低要求，采取循序渐进的原则，谆谆诱导的方法，从起点开始，耐心地辅导他们一点一滴地补习功课，让他们逐步提高。
2.大部分学困生学习被动，依赖性强，往往对数学概念、公式、定理、法则不去理解就死记硬背，不愿动脑筋，只知其然而不愿意去探讨所以然，一遇到问题就问老师，甚至扔在一边不管；教师在解答问题时，也要注意启发式教学方式的应用，逐步让他们自己动脑，引导他们分析问题，解答问题。不要给他们现成答案，要随时纠正他们在分析解答中出现的错误，逐步培养他们独立思考、完成作业的习惯。
3.应该用辩证的观点教育学困生。对学困生不仅要关心爱护和耐心细致地辅导，而且还要与严格要求相结合，不少学困生之所以成为学困生的一个很重要的原因就是因为放低对自己的要求，因此教师要特别注意检查学困生的作业完成情况，在教学过程中，要对他们提出严格的要求，督促他们认真学习。
三、认真把好测试关，注意培养学困生的自信心和自尊心
短路监测 篇5
关键词：C8051F040,电力系统,短路电抗,在线监测
0 引言
电力变压器是在电力系统中最重要的设备之一,运行过程中,变压器绕组会受到短路电流所引起的电磁力和运输过程中机械力的冲击,这两种力会导致绕组的错位和变形。因此定期对变压器进行周期性的维护和相关参数的测量对评估变压器的状态有重要意义,这些参数包括绝缘电阻,绝缘油的色谱分析,松弛电流,以及绕组电阻和温度的测量等。
为了延长变压器的运行寿命和检查绕组状态,相关的离线检测方法比如扫描频率响应分析(SFRA)[1,2],传输线模型分析(TLD)[3],低压脉冲法(LVI)[4]以及短路电抗法(SCR)[5]被广泛运用。目前,SFRA和TLD的在线化被广泛研究,主要思想是利用套管末屏进行信号的注入,但还缺少相关的应用实例,主要难点在于:
(1)测试结果会受到系统中其他参数的影响比如负载状态,套管末屏以及传输线的状态;
(2)测试系统和电力系统的隔离必须要可靠。
而SCR方法不会受到电力系统中其他参数的影响,因此适合作为变压器绕组的在线监测手段。本文以C8051F040和Win CE 6.0为核心,配合相关的信号处理电路,设计了短路电抗的在线监测系统,并利用该系统对一模型变压器进行了实验测试。
1 理论分析
电力变压器正常运行时,其输入和输出的电流和电压随负载的变化而发生变化,其工频等值电路如图1所示。
从图1中可知,正常运行时有:
式中:U1和U2分别是变压器的原边电压和副边折算到原边的电压值;I1和I2分别是变压器的原边电流和副边折算到原边的电流值;Z1和Z2分别是原边阻抗和副边折算到原边的阻抗值。
当变压器空载时,Z1和Zm对U1进行了分压,有:
式中:I10是变压器的励磁电流;U10是变压器空载时的原边电压;U20是变压器的副边电压;Zm是变压器的励磁阻抗;β是比例因子。
当变压器有负载时,β可被改写为:
式中因为变压器实际运行时I2Z1≪U1,故被省略。
由式(1),式(3)可得:
由式(1),式(4),可计算短路阻抗为:
故短路电抗的计算如下:
式中ϕ是分子和分母的相位差。
由式(6)可知,只要获取空载的原副边电压、实时运行时的原副边电压以及副边电流,以及他们的相位值,就能实时获取短路电抗值,且与负载大小无关。
2 系统组成
本文所设计的检测系统包含以下组成部分:信号处理电路,C8051F040系统单元以及Win CE 6.0平台。
2.1 信号处理电路
电力系统中的电压和电流可从相应的电压和电流互感器获得,互感器的幅值分别是100 V和5 A,本文利用霍尔传感器将相关的电压和电流信号变换到1 V以下,之后经过加法器,提供1 V的直流偏置电压,使得信号范围为在C8051F040的ADC采样范围,信号采集中的相关保护电路包括了钳位二极管和轨对轨放大器,轨对轨放大器的作用在于保证输入到ADC的电压不超过3.3 V的安全电压,防止信号过大对于单片机的损坏。
2.2 C8051F040系统单元
C8051F040是Silicon Labs公司推出的单片机,具有4 KB的RAM和64 KB的FLASH,片内集成了丰富的串口、SPI、ADC和DAC等外围模块[6]。C8051F040通过内置的12位ADC对信号处理电路的输出进行循环采样,采样频率为3.6 KSPS,即每个工频周期采样48个数据,采样完成后将数据通过串口发送给Win CE 6.0平台,通信协议的消息帧设置见表1。其中功能码部分返回本次数据所来自的相别,数据区返回所采集的48个数据。
2.3 Win CE平台
Windows CE是用于嵌入式设备中的一种开放式操作系统,支持多硬件平台,其从C8051F040获取测试数据之后,进行离散傅里叶计算,以获取相关电流和电压的实际值,计算公式如下:
式中:N是样本点数;x(n)是单片机的采样值,电参数的幅值和相位由式(8)和式(9)计算获得:
其中Re(X[k])和Im(X[k])分别是X[k]的实部和虚部,利用以上计算所获取的电压和电流值,根据式(6),即可计算实时的电抗值。
同时,利用Win CE 6.0中的SQL Server Mobile数据库对所获取数据进行保存,数据表字段分别是:变压器ID、测量时间、原边电压、副边电压、副边电流、短路电抗值。
3 系统测试和结果分析
利用本文所设计的系统在一台220/110 V,2 k W的模型变压器上进行了测试,测试环境如图2所示,所设计的绕组变形如图3所示。
测试负载分别为100Ω,200Ω,以及100Ω和2.2μF的串联负载,部分测量结果见表2。
从表2可以看出,在不同的负载下,绕组变形发生前后,短路电抗值明显变化,并且短路电抗值不受负载的影响,但是在测试过程中,短路电抗有一定的波动范围,其误差来源于霍尔传感器、ADC和处理软件的精度。
为消除误差,利用53H算法[7]进行数据的处理,其处理步骤如下:
(1)设x(i)为测量的在线数据序列,为从x(i)构造一个新序列x1(i),取x(1),x(2),…,x(5)的中间值作为x1(3),然后舍弃x(1),加入x(6),取中间值得到x2(4),以此类推,直到加入最后一个数据。
(2)用类似的方法在x1(i)的相邻三个数中选取中间值而构成序列x2(i)。
(3)最后由序列x2(i)按如下方式构成x3(i):
(4)如果|x(i)-x3(i)|>k,其中k为一预定值,则用x3(i)代替x(i)。
(5)将x(i)序列的开始8个和末位8个点反序生成序列x′(i)。
(6)对x′(i)序列重复前4步,形成新的x3(i)序列。
将负载为100Ω的变形前后的数据利用53H算法处理后,数据对比如图4所示,可以看到处理之后,数据波动明显减小,有效地抑制了误差,使得在线监测数据的可靠性增加。
4 结语
本文研究了变压器绕组变形在线监测的现状后,确定以短路电抗作为绕组变形的在线测量手段,分析了测量时所需要的相关参数,研制了基于短路电抗法的绕组变形在线监测系统,并在一模型变压器上进行了实验测试,结果表明系统能有效判别绕组变形的发生,对于所产生的测量误差,进行了数据的后处理,剔除了相应的误差,为本系统的进一步完善建立了基础。
参考文献
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爱情短路了 篇6
有春日的风穿过狭长的走廊，吹乱了她的头发。她想起了从前，他和她一草一木，如春燕含泥般建起了这个小小的窝。这个水壶是他们在逛超市时买的特价品，当时他说特价的肯定有质量问题，让她不要买。她数着钱包里面仅有的几张钞票思量许久，还是买下这个特价的水壶。果然，水壶买回来证实是有质量问题--水烧到80度的时候就开始沸腾，所以要多烧几分钟才能喝。从来都是她烧水做饭，他不知道使用这个热水壶的秘诀。
男人仍然一言不发，要在以往他会抱住她请求她原谅，但现在，他显然已经不在乎她了，看见她哭，居然还无动于衷地坐在沙發上抽烟。
他既然不稀罕我们的感情，我又为什么要为他流泪呢？她果断地擦掉眼泪，看见壶里的水已经冒着热气，肯定还没有沸腾。她决定等水开后就走，一分钟也不停留。5分钟后，水还没有开，她有点迟疑了，究竟还要不要等下去呢？
又过了10分钟，水不仅没开，而且变凉了。原来热水壶彻底坏了.她拎起袋子，决定离去。男人突然用嘶哑的声音叫她："别走！"
他想明白了：她在气头上，还关心那个热水壶的水没烧开，那是因为她担忧他有点虚弱的肠胃能不能承受这没煮沸的水。拥有这样的女子，该是他一生的福气啊! 他在她身后紧紧地抱着她，泪珠滚落到她的头发上。