本文關(guān)鍵詞：變電站接地網(wǎng)陰極保護(hù)電源的研究與設(shè)計

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【摘要】：變電站接地網(wǎng)是電力系統(tǒng)的一個重要組成部分,是保證人身安全和電力設(shè)備可靠運行的重要環(huán)節(jié)。但因其埋在土壤中,常年受到土壤的腐蝕作用而導(dǎo)致粗細(xì)不均或發(fā)生斷裂,當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生接地短路故障時,便會對人身和電力設(shè)備造成危害。因此,變電站接地網(wǎng)的防腐措施是電力系統(tǒng)可靠運行的一個重要保障。陰極保護(hù)法是接地網(wǎng)防腐措施的一個基本方法,目前普遍使用的是大功率晶閘管恒電位儀作為陰極保護(hù)電源,由于其體積大,效率低,可靠性低,已不能滿足目前電力系統(tǒng)的需求,基于現(xiàn)狀,本文研究并設(shè)計了一套高頻數(shù)控軟開關(guān)陰極保護(hù)電源。本文首先描述了高頻數(shù)控軟開關(guān)陰極保護(hù)電源的整體框圖和主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),并且為了降低開關(guān)損耗加入了軟開關(guān)技術(shù),然后分析了兩種軟開關(guān)技術(shù)(ZVS PWM全橋變換器和ZVZCS PWM全橋變換器)的原理、可行性和優(yōu)缺點,并給出了幾種實現(xiàn)ZVZCS PWM全橋變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),最后選取了一種ZVZCS拓?fù)渥鳛楸菊n題設(shè)計的功率電路,并進(jìn)行了仿真驗證。其次,對所設(shè)計的陰極保護(hù)電源進(jìn)行了詳細(xì)的軟硬件設(shè)計,包括EMI濾波器、主電路的軟啟動、高頻變壓器、吸收電路、IGBT驅(qū)動電路、控制電路和輔助電路。主控芯片采用目前較先進(jìn)的數(shù)字信號處理器TMS320F28335為核心。另外還重點介紹了移相控制程序的設(shè)計和數(shù)字PID的設(shè)計,以實現(xiàn)數(shù)字閉環(huán)控制。最后,搭建了一套陰極保護(hù)電源實驗平臺,進(jìn)行了相關(guān)的模擬實驗,對其各個功能進(jìn)行了測試,其可行性得到了驗證。
【關(guān)鍵詞】：變電站接地網(wǎng) 陰極保護(hù) DC/DC全橋變換器 軟開關(guān)
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM46;TM63
【目錄】：

• 摘要2-3
• ABSTRACT3-7
• 1 緒論7-12
• 1.1 課題的研究背景及意義7-8
• 1.2 變電站接地網(wǎng)的腐蝕問題8
• 1.3 變電站接地網(wǎng)的防腐措施8-10
• 1.4 陰極保護(hù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10
• 1.5 本文的主要內(nèi)容和章節(jié)安排10-12
• 2 陰極保護(hù)原理12-18
• 2.1 金屬腐蝕的電化學(xué)原理12-13
• 2.2 陰極保護(hù)原理13-16
• 2.2.1 陰極保護(hù)概述13-14
• 2.2.2 犧牲陽極陰極保護(hù)法14
• 2.2.3 強制電流陰極保護(hù)法14-15
• 2.2.4 陰極保護(hù)條件及參數(shù)15-16
• 2.3 陰極保護(hù)電源的發(fā)展現(xiàn)狀16-17
• 2.4 本章小結(jié)17-18
• 3 陰極保護(hù)電源方案研究18-42
• 3.1 陰極保護(hù)電源的整體框圖18
• 3.2 陰極保護(hù)電源的技術(shù)指標(biāo)18-19
• 3.3 主電路方案選擇19-20
• 3.4 PWM全橋變換器的軟開關(guān)技術(shù)20-41
• 3.4.1 軟開關(guān)技術(shù)的提出20-21
• 3.4.2 PWM全橋變換器軟開關(guān)技術(shù)的理論研究21-26
• 3.4.3 ZVS PWM全橋變換器26-29
• 3.4.4 ZVZCS PWM全橋變換器29-33
• 3.4.5 軟開關(guān)全橋變換器的選擇33-35
• 3.4.6 ZVZCS PWM全橋變換器的開關(guān)損耗分析35-36
• 3.4.7 ZVZCS PWM全橋變換器的小信號模型36-37
• 3.4.8 ZVZCS PWM全橋變換器的仿真37-41
• 3.5 本章小結(jié)41-42
• 4 陰極保護(hù)電源的實現(xiàn)42-61
• 4.1 功率電路的設(shè)計42-50
• 4.1.1 EMI濾波器42-43
• 4.1.2 輸入濾波電容的計算43-44
• 4.1.3 主電路的軟啟動44-45
• 4.1.4 ZVZCS PWM全橋變換器阻斷電容的計算45
• 4.1.5 高頻變壓器的設(shè)計45-47
• 4.1.6 吸收電路47-48
• 4.1.7 輸出濾波電感和電容的設(shè)計48-49
• 4.1.8 超前橋臂并聯(lián)吸收電容的選擇49-50
• 4.2 驅(qū)動電路的設(shè)計50-52
• 4.3 控制電路的設(shè)計52-53
• 4.3.1 主控芯片TMS320F28335的簡介52-53
• 4.3.2 TMS320F28335的最小系統(tǒng)53
• 4.4 輔助電路的設(shè)計53-55
• 4.4.1 輔助電源53-54
• 4.4.2 采樣調(diào)理電路54-55
• 4.5 陰極保護(hù)電源的軟件設(shè)計55-60
• 4.5.1 主程序設(shè)計55-56
• 4.5.2 移相控制程序設(shè)計56-58
• 4.5.3 數(shù)字PID的設(shè)計58-60
• 4.6 本章小結(jié)60-61
• 5 實驗結(jié)果與分析61-66
• 5.1 實驗平臺61-62
• 5.2 實驗結(jié)果與波形分析62-65
• 5.3 本章小結(jié)65-66
• 6 總結(jié)與展望66-68
• 6.1 全文總結(jié)66
• 6.2 下一步的工作與展望66-68
• 致謝68-69
• 參考文獻(xiàn)69-70

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 吳丹;付磊;邱春暉;;接地網(wǎng)的腐蝕評價和防腐保護(hù)策略[J];科技創(chuàng)業(yè)月刊;2014年07期

2 楊帆;;變電站接地網(wǎng)腐蝕與防護(hù)研究[J];電氣制造;2014年05期

3 薛致遠(yuǎn);畢武喜;陳振華;張豐;陳洪源;;油氣管道陰極保護(hù)技術(shù)現(xiàn)狀與展望[J];油氣儲運;2014年09期

4 王天正;徐霞;郝晉堂;劉熙;王琪;;變電站地網(wǎng)腐蝕原因分析及防腐蝕措施設(shè)計[J];電氣制造;2014年02期

5 呂旺燕;劉世念;蘇偉;魏增福;;變電站接地網(wǎng)腐蝕與防護(hù)技術(shù)的研究進(jìn)展[J];全面腐蝕控制;2013年12期

6 李鐘慎;郭輝;張磊;李海霞;;PID控制系統(tǒng)抗飽和方法的對比研究[J];信息技術(shù)與信息化;2013年04期

7 張雷;;變電站接地網(wǎng)防蝕保護(hù)的策略[J];科技創(chuàng)新導(dǎo)報;2012年35期

8 樊華;邊大勇;李月海;王釬宇;王志超;廖立斌;;陰極保護(hù)監(jiān)測系統(tǒng)在海洋石油平臺上的應(yīng)用[J];中國造船;2012年S2期

9 李風(fēng)雷;劉勇;劉建秋;;接地網(wǎng)腐蝕與防護(hù)研究進(jìn)展[J];工業(yè)建筑;2012年S1期

10 朱文強;;變電站接地網(wǎng)腐蝕及防腐措施[J];電氣技術(shù);2011年12期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 吳建華;水下船體陰極保護(hù)與腐蝕電磁場優(yōu)化控制研究[D];大連理工大學(xué);2012年

2 蘭志剛;海洋石油平臺導(dǎo)管架陰極保護(hù)數(shù)值仿真研究[D];中國科學(xué)院研究生院（海洋研究所）;2012年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 胡雷;埋地鋼質(zhì)管道防腐數(shù)字高頻恒電位儀的設(shè)計與研究[D];電子科技大學(xué);2011年

2 白旭;基于陰極保護(hù)原理的變電站接地網(wǎng)防腐技術(shù)及應(yīng)用研究[D];華北電力大學(xué);2011年

3 肖磊石;變電站接地網(wǎng)腐蝕診斷方法及其影響因素研究[D];重慶大學(xué);2011年

4 陶小鵬;高頻開關(guān)型陰極保護(hù)電源研究與設(shè)計[D];武漢理工大學(xué);2010年

5 粟遲;電力系統(tǒng)接地網(wǎng)陰極保護(hù)系統(tǒng)的研究[D];華中科技大學(xué);2007年

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本文編號：1115690