电力电子综合实验装置

❶ 电力电子装置的主要类型

为了防止电力系统内部和外部过电压对变电站造成的安全事故，变电站中通常会安装避雷器、避雷针、接地网等过电压保护装置。而作为重要防雷装置之一的避雷器，在变电站的防护中是非常常见的。今天，钧和电子为您分享变电站应用的避雷器的类型。

一是，避雷器的作用

避雷器是限制过电压的一种保护装置，它能释放雷电或兼能释放电力系统操作过电压能量，保护电气设备免受瞬时过电压的危害，又能截断续流，防止系统接地短路。

在电力系统中，避雷器并联安装于系统中。当过电压值达到规定的动作电压时，避雷器立即动作，流过电流，限制过电压幅值，保护设备；电压正常后，避雷器迅速恢复原状态，保证系统正常供电。

二是，电力系统中的避雷器的类型

1.管型避雷器

管型避雷器是一种具有较高熄弧能力的保护间隙，当发生雷击时，内外间隙均被击穿，雷电流经间隙流入大地。其结构比较复杂，常用于10kV配电线路上，作为变压器、开关、电容器、电缆头等电气设备的防雷保护。适用于工频电网容量小、线路长、短路电流不大而雷电活动很强且频繁的农村或山区。

2.阀型避雷器

阀型避雷器应用在电力系统中，当系统中出现过电压且峰值超过间隙放电电压时，间隙被击穿，冲击电流通过阀片流入大地。由于阀片的非线性特征，故在阀片上产生的压降（残压）将得到限制，使其低于被保护设备的冲击耐压，从而设备得到保护。

阀型避雷器的结构复杂，常用于3-550kV电气线路、变配电设备、电动机、开关等的防雷。适用于交直流电网，不受容量、线路长短、短路电流的限制，工业系统中的变配电所设备及线路均可使用。

3.氧化锌避雷器

氧化锌避雷器在电力系统用应用较为广泛。它主要由主体元件、绝缘底座、接线盖板和均压环等组成。主体元件由非线性金属氧化物电阻片叠加组装，密封于高压绝缘此套内，无任何放电间隙。

氧化锌避雷器无放电延时，因外部雷电过电压动作后，无工频续流，可经受多重雷击，残压低，通流量大，体积小，重量轻，运行维护简单，常用于0.25-550kV电气系统及电气设备的防雷及过电压保护。

❷ 一般情况下电力电子装置由什么组成

一般由主电路和控制电路构成，主电路一般为电力电子器件构成的电能变换电路，例如整流电路、逆变电路等；控制电路主要由控制芯片，例如dsp、单片机等和驱动电路组成；复杂的电力电子装置还有辅助电源板，用来产生各芯片的控制电压，还有监控板等。

❸ 综合布线实验室的综合布线实验室主要设备

1、带显示系统的网络配线实验装置
产品型号：NEB0515。
产品规格：长0.6米，宽0.53米，高1.8米。
结构：安装有带显示系统的网络压接线实验仪1台，网络跳线测试仪1台，配线架2个，110跳线架2个，理线环2个，零件/工具盒1个，地弹式RJ45网络端口、RJ11语音端口和220V电源端口各1个，1人/台同时实验。
实验功能：
（1）能够进行网络双绞线配线和端接实验，每台设备每次端接6根双绞线的两端，每根双绞线两端各端接线8次，每次实验每人端接线96次。每芯线端接有对应的指示灯直观和持续显示端接连接状况和线序，共有96个指示灯分48组，同时显示6根双绞线的全部端接情况，能够直观判断网络双绞线的跨接、反接、短路、断路等故障。
（2）能够制作和测量4根网络跳线，对应指示灯显示两端RJ45接头的压接线端接连接状况和线序，每根跳线对应8组16个指示灯直观和持续显示连接状况和线序，共有64个指示灯分为32组，同时显示4根跳线的全部线序情况，能够直观判断铜缆的跨接、反接、短路、断路等故障。
（3）能与网络配线架、通信跳线架组合进行多种端接实验，仿真机柜内配线端接。
（4）能够模拟配线端接、永久链路常见故障，如：跨接、反接、短路、断路等。
（5）实验设备具有5000次以上的端接实验功能。
（6）能够搭建多种网络链路和测试链路的平台。
2、全钢结构的网络综合布线实验装置1套
型号：NEA0512
规格：长7.92米，宽2.64米，高2.6米。
每个模块尺寸：长1.2米，宽0.24米，高2.6米。
结构：全钢结构，由12个模块组成12个角，每个角3人，满足36人同时实验。每个角区域模拟三层建筑结构，配套三个6U实验专用机柜。同时或者交叉模拟网络综合布线工程的12个工作区、12个设备间、12个垂直、12个水平、12个管理等子系统实验。模块化设计，能按教室尺寸合理布局，适合任意楼层安装。
实验功能：
（1）具有网络综合布线设计和工程技术实验平台功能。
（2）保证24名学生同时实验，满足12组学生（每组3人）同时或者交叉进行综合布线工程七个子系统实验功能。
（3）能够同时开展12个工作区子系统或12个设备间子系统或12个垂直子系统或12个水平子系统等项目的实验功能。
（4）综合布线实验设备为全钢结构，预设各种网络设备、插座、线槽、机柜等安装螺孔，实验过程保证无尘操作，重点突出工程技术实验。
（5）保证实验次数10000次以上，实验设备十年以上寿命。
（6）实验一致性好，相同实验项目，实验结果相同，并且每组实验难易程度相同。
（7）具有搭建多种网络永久链路、信道链路和测试链路的平台功能。
（8）扩展功能强大，能够扩展为监控系统、报警、智能化管理系统实验平台等。
3、网络综合布线系统展示装置
型号：NED1001。
规格：全钢结构，长5.52米，宽1.44米，高2.8米，带灯光控制系统。每个模块尺寸：长1.2米，宽0.24米，高2.6米。
结构：全钢结构，由9模块组成4个角，模拟2间三层六个区，七色展示各个子系统。包括办公室、智能化家居、银行、酒店客房、网络机房、垂直系统等。
实验功能：
（1）七种颜色分别展示综合布线系统的各个子系统。按照赤、橙、黄、绿/青、蓝、紫的光谱顺序分别展示网络综合布线的七个子系统。连接关系清楚，易学便认。
（2）七种彩色灯光闪烁展示各个子系统。各个子系统有对应的彩色灯带不断闪烁。使复杂系统变得简单、清晰和有趣。
（3）突出典型应用案例展示。重点模拟展示了家居、银行、办公室客房等不同工作区综合布线各子系统的实际应用。
（4）实物与模板结合展示。小型或廉价常用器材实物展示，大型或昂贵器材模板展示，抗静电地板用钢化玻璃代替。
（5）能够设计和展示各种网络综合布线永久链路和网络链路测试。
（6）能够扩展为智能化管理系统、现场总线系统展示实验平台。
（7）全钢结构，模块化组装，展示灵活，美观安全，寿命长，适合各个楼层安装。
4、网络综合布线器材展示柜4台
型号：NED0101。
规格：长1.25米，宽0.35米，高2米。
结构：
（1）密度板外框+全钢展板+玻璃门结构。玻璃柜内安装钢板，在钢板上固定和展示各种材料、工具、设备等，可经常调整展示内容和方式。
（2）全钢展板预置多种安装孔，万种方式、拆装方便、快速布展、无痕布展。
（3）采用亚克力玻璃门，螺丝固定，安全牢固。
功能：
（1）铜缆器材展示：超五类铜缆、六类铜缆、阻水铜缆、地毯电缆、铜缆跳线、RJ45模块、RJ11模块、RJ45头、RJ11头、双口地弹插座、面板+底盒、 24口RJ45配线架、50回110配线架、100回110配线架、理线环、标记环、铜缆样品展板、铜缆连接回路等。
（2）光缆器材和工程实例展示：室外光缆、室内光缆、光纤、光缆熔接盒、光缆配线架、ST偶合器、SC偶合器、ST—ST跳线、SC-SC跳线、ST-SC跳线、架空钢缆、挂钩、紧线器、绕线器、拉攀、支架、架空钢缆+光缆工程模拟实例等。
（3）网络工程常用工具展示：RJ45压线钳、RJ11压线钳、RJ45/RJ11组合钳、打线钳、剥线钳、榔头、螺丝刀、手工锯、钢锯条、活扳手、呆扳手、棘轮扳手、钢卷尺、弯管器、钻头、线管剪、水平尺、拐角尺、电工箱等。
（4）网络工程常用配件展示：60PVC线槽/阴角/阳角/直角/堵头/三通、40PVC线槽/阴角/阳角/直角/堵头/三通、20PVC线槽/阴角/阳角/直角/堵头/三通、Φ40PVC线管/弯头/接头/三通/管卡、Φ20PVC线管/弯头/接头/三通/管卡、100钢制桥架/阴角/阳角/直角/三通、三角支架、Φ3钢缆、Φ6U型卡、各种塑料线扎、膨胀螺栓、M6螺丝等。
（5）能够扩展为智能化管理系统、监控报警系统展示柜等。
（6）能够扩展为现场总线系统展示柜等。
5、配套工具箱
为了方便实验室的工具管理，专门设计了适合综合布线工程现场使用的工具箱,包括了工程常用基本工具。工具箱采用圆弧型材和铝板外壳，内部设置有专门的成型内衬,固定工具,每个工具零件都有对应的金属铭牌标注。
型号：NET0108。
规格：长515毫米，高180毫米，宽315毫米。
功能：圆弧型材，铝板外壳，成型内衬。
6、线管存放架
全钢喷塑结构，4层棚板，专用器材存放架。
型号：NET0502。
规格：长1.8米，宽0.38米，高1.8米。
功能：存放各种大长度的线槽、线管和工具箱等较大器材。
7、不锈钢操作台
不锈钢包边台面，方钢支架，布线材料加工区。
型号：NET0503。
规格：长1.2米，宽0.6米，高0.75米。
功能：综合布线工程现场布线材料加工实验。在操作台上安装工具，进行线槽、线管、桥架等材料加工。
位置：位于综合布线实验装置周围，方便操作和管理。

❹ 采用什么是电力电子装置中最有效

电力电子装置(power electronic equipment)由各类电力电子电路组成的装置。用于大功率电能的变换和控制。又称变流装置。它包括整流器、逆变器、直流变流器、交流变流器、各类电源和开关、电机调速装置、直流输电装置、感应加热装置、无功补偿装置、电镀电解装置、家用电器变流装置等。

其中，直流电源可由整流器或直流变流器组成，用于直流电动机调速、充电(备充电电源)、电镀和科学仪器等的电源。交流电源可由变频器(见交流变换电路)组成。分为变频变压电源(用于交流笼式异步电动机调速)、恒频恒压电源(用以构成交流不停电电源)、交流稳压电源、中频感应加热电源(电源输出频率达8千赫，用于感应加热和淬火)、高频加热电源(电源输出频率高于8千赫，用于淬火和焊接)等。利用电力电子器件的快速开关性能，可构成静止式无触点大功率开关，代替传统的电磁式有触点大功率开关。
电力电子装置受所用器件性能的影响，承受过电压、过电流的能力比较差。例如，电动机、变压器等通常可在几倍的额定电流下工作几秒钟或几分钟，而在相同条件下电力电子器件只需0.1秒或更短时间就已损坏。因此，除在设计电力电子装置时合理选择器件的电压、电流容量外，还需专门采取一些保护措施，以防止装置内的器件因过电流、过电压而损坏。某些电力电子装置对环境条件(如温度、冷却水压力、风速等)有特殊要求，需对这些条件进行监测，以保证装置可靠运行。
过流保护
过电流会使器件迅速升温，如不及时切断或限制过电流，器件很快会损坏。过电流越大，器件能承受过电流的时间越短。常用的过流保护措施有:①采用快速熔断器。其熔断时间通常在20毫秒以内。但快速熔断器价格较高，更换麻烦，常作为多种过流保护措施的最后一道措施。②设置交流断路器。其动作时间较长，为0.1~0.2秒。主要用于切断交流电路与交流电源的连接，防止过电流进一步扩大。③安装快速直流开关。其动作时间约为10~20毫秒，可保护晶闸管等元件而快速熔断器又不至于熔断。安装于交流电路的直流端，用于大、中容量电力电子装置。④加设快速短路器。其动作时间约为2~3毫秒。过电流发生时，它使电源变压器经快速短路器直接短路，防止过电流再进入电力电子装置。⑤采用电子电路作过电流检测和保护。

❺ 电力电子装置的应用对电网有哪些影响各采取哪些措施

电力电子装置的广泛应用，使得大量的谐波和无功功率注入电网，在一定程度上降低了我国电网的电能质量，产生了一定的电网污染问题。随着这些问题的增多，其已经成为了阻碍我国电力电子技术发展的重大障碍之一。鉴于此，为了让人们更好地了解这些危害，本文就谐波以及无功功率进行了分析，分析了它们各自产生的原因及其危害，在此基础上也更深入地探讨了抑制谐波污染和处理无功功率的常用方法。

谐波产生的原因

就电网中谐波产生的原因而言，可以将其大体的归为如下两个方面：

1）电源及输配电系统产生谐波

在分析谐波问题时，往往会忽略一个问题，就是电源本身也会在一定程度上产生谐波电势。但是由于电源本身产生的谐波很少，在分析电力系统谐波问题时也就忽略了这部分谐波。电源本身产生谐波的原因在于电动机的内部组织结构存在一定的问题：电动机中的三相绕组在制作上很难做到绝对对称，同时对于铁心而言，要做到绝对均匀一致等也是十分困难，由于这些问题的存在便使得电源在发出基波电势的同时也会产生一定的谐波电势。

在输配电系统方面，产生谐波的源头主要是变压器，这主要是因为：一旦变压器内部的铁芯达到饱和时，其中的磁化曲线便会呈现非线性状态，同时波形畸变的严重程度也会随着饱和程度的加深而加深。另一方面，在设计变压器时，基于经济性的考虑，便使磁性材料工作在磁化曲线的近饱和区段，正是由于这两方面的原因便使得变压器产生了谐波电流。

2）电网中谐波产生的另外一个主要原因在于

电力系统负荷端存在大量的大功率换流设备和调压装置，比如荧光灯、变频设备、电器等。由于这些设备本身就具有一定的非线性特征，即便我们在为其供给电压时，供给的是标准的正弦波电压，但是由于其自身的非线性特征，也会使得这些设备在工作的同时产生了一定的谐波电流，随着这些谐波电流逐渐流入电力系统，也就给电网造成了大量的谐波。

谐波的主要危害

由于谐波中谐波电流和谐波电压的存在，使得电网遭受着一定的谐波污染，另一方面由于谐波的存在，破坏了用电设备所处的环境，而产生了一系列的故障和事故。可见，谐波的存在在一定程度上威胁着电力系统的安全稳定运行。就谐波的主要危害而言，可以大致的分为如下的几个方面：

1）导致谐振和谐波电流的放大

在电力系统中，为了更好地提高功率因数，往往会在电力系统中装设一定量的电容器，这些电容器的存在在一般情况下是不会产生谐波的，但是当电网中存在着一定的谐波时，此时由于电力系统的感抗得到了大大的增加而容抗却相应的减小，便有可能产生谐振，而危害电力系统的正常工作状态。

2）影响系统运行状态

电力系统之所以可以在一定的故障情况下运行，这主要是因为电力系统中常安装了一些继电保护装置和自动控制装置。但是一旦有谐波的存在，这些保护装置便会在一定程度上受到干扰，而不能很好的工作，而威胁系统的稳定与安全运行。

3）影响一些设备的正常工作

由于谐波的存在，电动机的效率可能会在一定程度上降低，同时电动机本身可能会产生一定量的热。如果不能及时的处理好谐波的存在问题，电动机可能会产生强烈的机械振动，而影响正常的工作。谐波的存在，也可能会产生一定的过零问题，而直接影响到电子装置和控制电路的正常运行。同时谐波的存在也会干扰到通信系统的正常工作。

如何有效的抑制谐波问题

在工作中，为了更好地抑制电网中的谐波问题，尽量减小谐波的危害，则需要采取积极有效的技术措施，以便可以在一定程度上减少电力电子设备的谐波含量，让设备可以正常工作。

可以采取如下的一些技术手段：1）采取多脉波变流技术手段，可以增大电力电子装置中的脉波数，比如将6脉波的变流器设计成12 脉波，以便在一定程度上减少交流侧的谐波电流含量；2）采用脉宽调制技术手段，该技术手段的主要思路是：在控制PWM输出波形转换时刻的条件下，尽量保证波形的对称性，以便使得系统需要消除的谐波幅值为零。

另一方面也可以通过在电力系统中安装一定量的电力滤波器，进而提高滤波的性能，常见的一些滤波器有：1）无源电力滤波器；2）有源电力滤波器；3）混合型电力滤波器等。

无功功率产生的原因以及其影响

现如今电力系统的无功损耗主要体现在如下的两个方面：1）输电系统本身就存在吸收的无功；2）负荷消耗的无功。无功功率能够对供电系统和负荷的运行产生较大的影响。就电力系统而言，其为了输送无功功率，便要求两端的电压存在一幅值差，而这一条件只有在很窄的范围内才可以实现。对于大部分的网络元件和负载而言，它们基本上都需要消耗无功功率，而这些无功功率如果是要由发电机提供的话，便难以实现。鉴于此处理的方法是：在需要消耗无功功率的地方产生无功功率，也就是我们所说的无功补偿。就无功补偿的处理方法而言，主要是通过并联电容器及其装置，因为该方法简单易行，同时可以较低运行费用。

无功功率对公共电网的影响可大体的归为如下几点：

1）在一定程度上增加了设备的容量以及设备的损耗；2）增大了变压器的电压降，同时降低了电力系统的供电质量；3）当无功功率不足时，便有可能使得电力系统的电压降低，而直接影响到设备的正常工作状态等。

随着电力电子装置在电力系统中的广泛应用，其已经贯穿了发、输、变、配、用各个环节，同时在电能的生产、输送、分配、使用中同样具有十分重要的作用。可见电力系统已经成为了我国发展不可或缺的重要组成部分。但是，我们同样需要注意电力电子装置对电网带来的影响，如本文提到的谐波危害和无功功率问题，所以我们需要采取一定的有效措施尽量减小和避免这些问题的出现，让电力设备等能够正常的工作。

❻ 南京理工大学的电气工程及其自动化如何

南京理工大学〕电气工程及其自动化
发表时间:2006-05-21 00:00:00
一、专业招生现状
电力系统及其自动化专业于1994年招生。在国家教委调整专业目录后为电气工程及其自动化。本专业已招收本科生7届，现在校本科生240人。1998年建立电力系统及其自动化硕士点，并于同年招收硕士研究生，现在校研究生25人。1997年以动力工程类招收我国首批电力系统工程硕士，己招收3届，现在校学生60人，为本专业走向社会与电力行业奠定了坚实基础，为专业发展创造了极好的外部环境条件。
根据培养宽口径、复合型人才的精神。本科生培养方面，以电气工程及其自动化为培养大方向，以电力系统及其自动化为专业特色，初步形成了电力系统继电保护、高电压技术、电力系统计算机监控三个主要方向，在高压与绝缘、电力系统及其自动化、信号与信息处理、计算机应用交叉学科宽口径培养方面作了有益的尝试。在计算机仿真、电力拖动、配电技术方面设置了相应的课程，使学生在就业时有更宽的选择。
学科研究方向有：
1）电力系统分析、运行、控制与规划：主要研究电力系统元件特性及数学模型；电力系统潮流计算与控制，电力系统状态估计与静态安全分析，电力系统运行调度与优化；复杂电力系统故障分析与计算，电力系统电磁暂态过程分析，电力系统机电暂态过程分析；同步发电机理论；电力系统规划与可靠性理论及方法。
2）电力系统继电保护及安全自动装置：主要研究发电机变压器及输电线路继电保护的基本理论与新技术、新方法；电力系统安全自动装置的原理与方法；电磁测量理论与方法。
3）电力系统自动化及远动技术：主要研究电力系统调度自动化；电厂、变电站和配电网自动化、参数自动控制；电力系统远程监控原理与工程应用；电力系统远动规约及信号传输技术、电力通信网络及网际互联技术；计算机技术及智能控制理论在系统运行、监视和控制中的应用。
4）电力市场与运营：主要研究电力市场理论与应用，包括竞价上网、传输与销售的机制及其策略；电力定价；辅助服务以及电力市场条件下电力系统的稳定运行、控制、调度理论与技术等。
5）新型输电系统与现代电力电子技术：主要研究柔性交流输电（FACTS）等新型输电技术在电力系统远距离输电方面的运用，包括控制策略、稳定性分析；电力电子技术在新型输电系统中的应用；高功率新型开关技术。
二、本专业师资队伍
正高2人，副高2人，中级职称4人。
邹云教授（博导，电力系统及其自动化、自动控制、电力市场）；
吴军基教授（电力系统调度自动化、电力市场、新型输电系统）；
陈劲操高级工程师（电力系统远程监控、电力系统通信工程），教研室主任兼实验室主任；
都洪基高级工程师（电力系统继电保护、电力系统控制）
杨伟讲师（电力系统继电保护、配网自动化），教研室副主任。
郭新红讲师（电力电子技术、新型输电系统）
张俊芳讲师（电力系统规划、配网自动化）
张慧丽讲师（电力系统继电保护、电力系统分析）
李斌助工（实验技术）
师资队伍组成合理，平均年龄较低，富有朝气和创新精神。
三、实验室规模
己初步建设了常规的电力计量、继电保护、电力系统综合试验、高压及高压电器等实验装置，总投资近180万元。通过本科教学优秀评建，在实验室规模、实验项目等方面有了较大的投入，实验条件得到比较全面的改善。
电力系统继电保护实验室可完成电力系统继电保护常规实验，在微机继电保护方面具备了实验手段。电力系统综合实验装置，可模拟电力系统投运、故障等运行情况。电力系统监控实验室结合电力系统新技术的发展，配置了实用、先进的计算机监控实验设备。250KV高电压试验装置可完成高电压放电、介质损耗实验。另外建立了10KV高压断路器、同步发电机模型、直流电机模型、电力变压器实验装置等。
四、实习基地的建设
我专业已建成谏壁发电厂、扬州第二发电厂、南京第二热电厂两个教学实习基地。旨在以不同类型的工厂（规模型电厂、现代化电厂和地方型小型电厂）为学生提供了完备的实践条件。为学生实践性教学环节创造了良好的外部条件。
五、课程建设
我专业注重课程建设，跟踪新技术。对部分课程及时采用新教材，并在授课中介绍新知识。将电机学、电力系统继电保护、电力系统暂态分析三门课程列为重点建设对象。装备现代化教学设备，逐步淘汰落后、过时的教学方式，实施现代化方式教学。
六、科学研究
注重科学研究工作。扩大与地方企业的合作，在电厂输煤线自动化、继电保护智能化、电网自动化无功补偿、电网谐波治理、电力系统稳定性和电力市场等方面开展了研究。并与企业在科研、生产方面签订了合同。通过科研工作，提高了教师的能力，为学生接触实际提供了良好的条件。形成具有自己特色的培养学生创新能力的方案。经常组织专题报告，尽力为学生优质服务。
七、硕、博士招生
每年除招收电力系统及其自动化硕士生外，在控制理论与控制工程还招收硕士和博士研究生。
教研室电话：025-4315492 FAX：4315987