简介：摘要：新时期背景下，科学技术不断进步，各种高压输变电设备应运而生，在提高人们生活质量的同时，也使人类深处于电磁环境中。尤其近年来，我国城市化进程持续深入，促进城市商业区和住宅楼逐渐向集中化趋势发展，导致地区用电负荷随之提升，并形成工频电磁场。如果人们长时间处于电磁环境中，会直接对身体健康造成危害。为了切实解决这一问题，需要明确工频电磁场会对人体造成哪些不良影响，并针对性采取措施解决。

简介：摘要：针对常规工频大电流传感器产品精度低、测量范围小、非线性、易饱和的问题，提出了使用开合式开环霍尔传感器进行高精度工频大电流测量的设计方法。该方法涉及产品磁芯设计、结构设计、电路设计、抗干扰及数学模型等方面。将其应用于低功耗、小型智能化电网产品开发中，产品精度可提升至 0.2 级。 关键词：精度因素；开合式；模拟补偿；软件补偿；磁芯结构 0 引言 随着国家电网公司提出“泛在物联网”的理念，传统的模拟电量传感器被模拟数字合在一起的智能化传感器取代。主要应用于电压等级为 400v~1000v的用户侧，如电网配电部门低压智能监测以及家用智能电器电量监测。使用开合式开环霍尔传感器是实现结构小型化、简单化、低功耗的最佳选择，但是其特殊结构使得电流精度不高。本文从开环传感器设计的几个关键因素分析了提高其精度的方法，介绍了一种经过一系列补偿的开环霍尔传感器，可以实现：批量生产一致性好，结构小型化、简单化，长期存放和运输条件下不变形；在 -40℃~85℃下以及 0.1A~4000A交流电流测量保持 0.2%精度，消除磁滞回线和铁芯饱和带来精度误差的因素，满足价格低、低功耗，功能一体化的设计要求。 1 开环霍尔传感器原理 当有电流流过霍尔薄片时，在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势，这种现象称为霍尔效应，该电动势称为霍尔电势，半导体薄片称为霍尔元件。 1.1开环霍尔传感器原理 霍尔传感器根据检测原理可划分为开环霍尔传感器和闭环霍尔传感器。开环又称直测式，其工作原理如图 1所示。将霍尔器件安装在开有气隙的软磁环中，原边电流 Ip 产生的磁通量聚集在磁路中，并由霍尔器件检测出霍尔电压信号 VH，电压信号经过放大器放大后精确地反映原边电流大小。根据推导 [3]，当 l1/μ1μ0<< l2/μ0 时，霍尔电势 VH 可等效为 (1) 其中： µ1为软磁材料磁导率； l1为磁环长度； l2为气隙长度； N为输入电流穿心匝数。 1.2  开环霍尔传感器优点 针对电网超小型智能化产品，要同时具备工频计量和故障时大电流测量，适用于电磁环境恶劣的安装现场，开环霍尔电流传感器为首选。 首先开环的霍尔电流传感器，原理简单，结构易于处理，由于对安装空间有一定要求，开环能满足安装空间狭小的情况；其次开环原理霍尔电流传感器的耐冲击电流更大，特别是在四十倍的冲击电流也不会对传感器造成损坏 ,当超过测量范围，也不会发生充磁现象；再有开环的功耗，接近于恒定，电流输出型 ,基本保持在 10MA左右 ,可以和 MCU共享电源 ,在对功耗要求比较高的场合只能使用开环 ;最后开环的电流传感，小切口，小尺寸，但是测量电流可以很大，满足对故障时大电流测量的要求。 图 1开环霍尔电流传感器原理 2 影响霍尔传感器精度分析 2.1 开环霍尔传感器精度因素 影响传感器精度的主要因素在于磁芯固定部分，外壳开模要充分考虑安装情况；穿心线位置是开合式开环霍尔传感器误差主要原因，居中安装设计要考虑影响开环霍尔传感器精度的因素主要有 [1]霍尔元件本身精度、寄生直流电势、不等位电势、温度影响及磁干扰等。文献 [2]介绍了不等位电势产生的原因，主要由霍尔器件本身材料、制造材料及结构特点决定。文献 [3]介绍了利用二极管进行霍尔驱动电流补偿。该方法补偿了霍尔器件霍尔电势系数带来的误差，补偿效果主要取决于霍尔器件与半导体器件漂移的一致性。 2.2 开合式开环霍尔传感器精度因素 开合式开环霍尔传感器采用开环或闭环原理设计，影响开合式开环霍尔传感器的主要因素有霍尔器件失调、霍尔器件灵敏度、磁芯材料、温度影响及地磁干扰等。另外，由于开合式原理的特殊结构，磁芯及外壳的综合设计是影响开合式开环霍尔传感器位置及精度误差的另一因素。 3 高精度开合式开环硬件设计 按照上述分析，影响霍尔传感器精度的主要因素有磁芯磁滞误差 (零点误差 )、穿心线位置误差、霍尔器件温度漂移及磁场干扰等。开环霍尔传感器综合考虑以上因素，是能够做到精度为 0.2级。几下面仅以开环开合式霍尔电流传感器设计为例，简单介绍提高其精度的几种方法。 3.1 霍尔器件选择 由公式 (1) 可知，影响霍尔器件灵敏度的主要因素有霍尔材料灵敏度、驱动电流、输入电流及磁芯开口。霍尔传感器材料有 InSb(锑化铟 )、 GaAs(砷化镓 )、两种。锑化铟价格贵但失调漂移小、灵敏度高，砷化镓高灵敏度略低但高稳定性。由于霍尔器件失调导致的输出偏差是影响霍尔传感器零点输出误差及输出漂移的主要原因，其主要表现在直流分量。灵敏度较高的锑化铟霍尔器件在高灵敏度条件下，霍尔器件失调漂移所占比例小 ,但是本文设计产品为工频测量，零点输出误差及输出漂移可以通过数字滤波去除，因此选择砷化镓霍尔传感器，利用其高稳定度和较高灵敏度的特点。 3.2铁芯材料及安装结构 磁芯作为霍尔传感器的主要聚磁器件，直接影响霍尔传感器检测的精度。由式 (1) 可知，为了获得较高的磁感应强度 B，要求磁芯：磁导率 μ1 较高、截面积 S 较大、磁路 l1 短及开口气隙 l2 小。磁芯材料选择高导磁材料，此时磁滞误差最小。当磁芯 l1/μ1( 磁路与磁导率之比 )<< 气隙 l2/μ0，可忽略散磁，减小产品输出位置误差对输出精度的影响。对磁芯结构设计要求配对的磁芯尺寸尽量接近，且安装后相对位置误差小，这是减少输入电流穿心线位置及零点输出误差的主要因数。 开合式开环霍尔传感器所采用的磁芯构如图 2所示，为减小位置误差，铁芯上下半环要求对称，使得铁芯的切口面完全契合，不产生错位；为适于大电流测量且易于饱和补偿，要求切口距离为合适，按照图 3(1)的 B-H曲线中的 A曲线的形状选择。图 2开合式开环磁芯结构尺寸为实际验证后的铁芯尺寸，该尺寸可以适用于交流 4000A的高精度测量。 图 2开合式开环磁芯结构 3.3线路板设计 文献 [4]介绍了辐射对半导体磁敏器件性能影响的研究，文中提出对霍尔器件进行辐射会不同程度地影响器件电磁性能。为了减少传感器测试干扰误差，需减少干扰对产品的影响。产品设计需考虑： 1) PCB 设计避免回路走线； 2) 考虑适当屏蔽、接地及滤波技术； 3) 减少传感器内部引线长度； 4) 适当增加 EMC 防护技术等。 4 高精度开合式开环软件设计 4.1 铁磁起始磁化及原付边电流曲线 铁磁性物质从磁感应强度 B=0、磁场强度 H=0开始磁化，所绘制出的 B-H曲线为起始磁化曲线，如图 3(1)曲线 A所示。 oa段，随着 H的增大， B急剧增大 ,ab段，若 H继续增大 ,B的增大减慢 ,饱和段 ,b点以后，再增大 H， B增大得很小，曲线上的 a点、 b点称为膝点、饱和点。 通过铁磁起始磁化曲线可以得到对应的原付边电流曲线如图 3(2)所示，图中 C为实测原付边电流曲线，其中 O1段为微小电流； 12段为小电流，非线性曲线； 23段为中等电流，线性曲线； 34段为大电流，欠饱和曲线， 45段为饱和曲线。 4对应膝点， 5对应饱和点。 图 3铁磁起始磁化及电流曲线 4.2低电流线性补偿曲线 图 3(2)曲线 B为近似曲线 C的虚拟直线，设其方程式为 y=kx,在曲线 C12段，简化为一条与虚拟直线相同斜率的直线 y=kx+b，其中 b为偏移量，对于特定的铁芯和结构， b是常数。 (2) 4.3饱和电流一元二次补偿曲线 图 3(2)曲线 C34段为欠饱和段，为计算方便，采用一元二次拟合曲线 (3) 图 3(2)曲线 C和 D为以 3为原点的双曲线，公式中 a、 b、 c为拟合曲线的一元二次方程系数，为常量， x为原边电流， y为付边电流。 根据测量的付边电流，代入 (3)，可得校准后的实际原边电流。 4.4 设计案例 表 1：实测电流数据 Measured current data 原边通入直流 (A) 正向电压值 (V) 负向电压值 (V) 5000 2.86 0.445 5100 2.884 0.417 5200 2.908 0.394 5300 2.929 0.372 5400 2.949 0.353 5500 2.966 0.337 5600 2.979 0.322 5700 2.991 0.312 5800 3.002 0.301 5900 3.013 0.292 6000 3.022 0.281 由表 1知 5300A为膝点， 6000A为饱和点，根据在原边通过的正向和反向直流，得到正向和反向模拟输出电压值，按照公式 (3)用 matlab拟合出该曲线，再转化为采样离散值，对应的 a=0.000076314,b=0.152,c=7.4562。这样在每次采样到电流数值后，按照公式 (3)代入 a,b,c,直接得到原边实际电流值。 5结束语 笔者从霍尔传感器开合式开环原理入手，论述了影响测试精度的多种可能因素，并从实际的高精度开合式开环霍尔传感器设计着手，介绍了提高其精度的几种软硬件方法。最终将该系列设计方法应用到实际的产品开发过程中，使产品精度到达 0.2%,且一致性好。际的产品设计需结合产品的应用环境综合考虑，以开发出满足用户需求的具有高精度及高稳定性的产品。 参考文献 [1]程序 ,唐志国 ,李成榕 . 特高频传感器结构参数对其幅频特性的影响 [J].电网技术 2006.doi:10.3321/j.issn:1000-3673.2006.15.005 [2] 劳力云 . 四端霍尔元件的等效电路模型及其参数推导 [J]. 中国计量学院学报 , 1994, 7(1): 111-115. [3]罗志强 , 阳桂蓉 , 王进 . 霍尔传感器温度补偿电路设计 [J]. 兵工自动化 , 2014, 33(10): 87-88. [4]王军 . 辐射对半导体磁敏器件性能影响的研究 [D]. 青岛 : 中国石油大学 , 2007: 50-84.

简介：摘要：工频电压升高的幅度往往可以决定过电压保护装置如何工作。电力系统单相接地时健全相的工频电压升高。因此，如果能尽量避免工频电压升高，避雷器的成本就会降低，保护特性能得到提升。本文首先分析了谐振过电压原理，接着对工频电压升高原理进行相应的阐述，希望给相关人士带来一定的借鉴意义。

简介：【摘要】：本文通过分析Rogowski线圈运行原理，对工频电流断路器测试仪系统进行硬件设计，给系统功能应用打下坚实基础。

简介：摘要：在当前我国经济的稳定发展，电力生产成为经济发展的主要动力。电力生产的过程中会产生严重的资源短缺以及环境污染问题。因此需要提高对可再生能源的高度重视，通过合理的开发利用加强对能源的节约，尤其是风能的合理应用。通过风电场建设施工采取合理的管理措施，提高电力能源的生产效率。

简介：0 摘要

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简介：摘要：风力资源不但具有清洁，低碳，可再生等特点，还是最具有商业化模式开发的可再生资源【 1】。目前，对于风电企业来说需要重视的事情是建设好风电场的节能管理工作，特别是在以效益为中心的当下，管理运行节能效益就显得更加重要了。本文以节能管理工作和日常生产工作为背景，分析了风电场的运行特点和管理现况，并对其采取了一系列可行的措施，以此来提高风电场的节能管理水平和风电场的经济效益。

简介：摘要:质保是厂家对自身产品的质量保证，通常在购买合同中对质保的期限、责任、措施、保证形式等内容与买家进行约定。若质量保证期(下文简称“质保期”)内产品发生质量问题，厂家负责更换或修理。风电机组的质保内容由买家(业主)和卖家(风电机组厂家)通过机组采购合同确定；质保期通常是从机组并网后且通过了240h预验收后开始，时间跨度为2～5年不等；质保金可以是一定比例的设备款，也可以是风电机组厂家从银行开具的该比例额度的保函，质保期结束且双方验收、结算完毕后，业主退还质保金或释放保函。

简介：摘要：近年来社会用电需求的不断增大，电力工程建设数量也逐渐增多。当前风力发电主要有三种运行方式。第一种就是将风力发电并入常规电网中，向大电网供电，一个风电场安装几十台甚至上百台风力发电机，提高风力发电的运行效率。第二种是独立运行方式，通过一台风力发电机向一户或多户提供电能，风力发电机还装有蓄电池装置，可以在无风天气下正常供电。第三种是风力发电与其他发电形式相结合，向整个村庄实施供电。为了能够进一步转变传统风电分散管理模式，最主要的就是确保风力发电场集中控制运行，保证风电机组安全接入电网，确保风电能源稳定可持续。本文就风电场集控运行技术展开探讨。

简介：摘要：风力发电作为我国重要的发电能源之一，需要紧跟时代的发展，结合现代信息技术、AI技术、大数据分析技术和智能检测技术等，实现风电场智慧运维管理的转变，促进风电场的发展，提高风电场的经济效益。因此，本文主要讲述智慧运维管理模式下的风电场组成结构，论述智慧风电场的运行特征，以及智慧风电场在如今的社会形势下发展的积极意义等内容。

简介：摘要：随着电力系统改革发展的需要，随着用电企业和用户对电能质量的要求越来越高，电力企业对班组的安全建设的要求也越来越高，目前有些班组已经不适应现阶段的安全生产的需要，班组的安全建设跟不上，其中的原因很多，既有管理上的原因，又有职工自身方面的原因。这严重的威胁电力企业的安全生产。所以进行摸索、总结班组安全管理上的经验是必要的也是必须的。

简介：摘要：电能是现代社会最重要的能源形式之一，各行各业的生产、人们的日常生活都离不开电能的供应。传统的火力发电方式会产生大量的二氧化碳，一旦碳排放量超过一定数值，全球温度将会再度上涨，人类届时将面临新的环保危机。因此，尽一切可能减少碳排放量是可持续发展理念的主旋律之一。鉴此，风力发电作为一种清洁发电方式受到了前所未有的关注。为了提高风电场经济效益，必须全面提高运维管理水平。

简介：摘要：风电场的安全稳定运行离不开无功补偿装置的调节，使母线电压稳定在一个固定的范围。随着越来越多的风电机组投入运行，系统电压的稳定也会随着风电场的扩容而受到影响。其中电压波动的影响尤为明显。为防止因系统电压不稳定而造成电场故障跳闸或是元件损坏，风电场在正常运行时都要将高压静止无功发生器 SVG一并投入运行，防止谐波的产生，稳定电场电压，以此来提高电能的质量。本文从高压静止无功发生器 SVG 的原理切入，对三月山风电场历次 SVG 跳闸进行原因分析，并对分析出的问题进行有针对性的改善点。

简介：摘要：当今时代下，社会生产对电力的需求逐渐增加，传统的电能生产方式显然已经不能满足节能环保工作的需求，各种新型绿色能源发展起来，受到社会各界的广泛关注。风能具有清洁、可再生的特点，生产电能的过程也较为安全，有效利用风能发电有助于社会经济效益、生态效益的提高，对可持续发展工作的稳步提升具有非常重要的意义。本文主要从风电场并网运行的安全管理方案进行探讨。

简介：摘要：风能是一种可再生资源，对风能进行合理的开发和利用，不但能保护环境，而且可以缓解国内的能源紧张形势。如今，伴随我国节能减排战略的持续深入实施与产业结构的持续转型，国内风电领域得到了飞速的发展。风电场土建工程的建设作为开发和利用风能的核心工作，重点涵盖风电场土建、箱变基础建设及场内线路敷设、场区道路建设、升压站建设等施工内容。风电场土建工程施工质量会影响日后风电场的运行及管理。所以，对风电项目工程的施工质量实施合理、有效的控制，将提高施工质量。

简介：摘要：为了符合新能源发展策略，近年来风力发电正在不断普及，风力是发电效率最高的新能源之一，数量众多的风力发电厂的建立，加快了风力发电的发展速度，在进行风力发电的过程中，受到相关人员水平或技术设备的限制，导致当前很多风电场的运行不达标，企业需要不断提高技术人员的综合水平，完善管理手段。本文通过对风电场的运行和维护工作进行了解，提出提高风电场运行及维护水平的有效策略。

简介：摘要：近年来，我国各个行业、各个领域持续向绿色环保、节能降耗发展，对各种清洁新能源的开发与利用已初见成效，风能作为可再生能源之一，在各领域已经发挥了显著的应用价值，最有代表性的就是风能发电，除了为人们提供电能以外，还可以降低对常规能源的耗用，对于国家的能源改革和可持续发展有极大的促进作用。

简介：摘要：随着通讯网络技术的发展，视频监控系统在风电场得到广泛应用，风电场地处偏远地区，充分利用视频监控系统对设备进行实时监控，可以降低劳动强度，达到减员增效目的。