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電子電路3000字實(shí)習(xí)報(bào)告范文 -實(shí)習(xí)報(bào)告
實(shí)習(xí)內(nèi)容
1 6KV變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)
（1）了解微機(jī)保護(hù)的工作原理
近20年來，微機(jī)型繼電保護(hù)裝置在我國電力系統(tǒng)中獲得廣泛應(yīng)用，常規(guī)的電磁型、電動(dòng)型、整流型、晶體管型以及集成電路型繼電器已經(jīng)逐漸被淘汰。以往，繼電保護(hù)裝置與繼電保護(hù)原理是一一對(duì)應(yīng)的，不同的保護(hù)原理必須用不同的硬件電路實(shí)現(xiàn)。微機(jī)繼電保護(hù)的誕生與應(yīng)用徹底改變了這一狀況。微機(jī)繼電保護(hù)硬件的通用性和軟件的可重構(gòu)性，使得在通用的硬件平臺(tái)上可以實(shí)現(xiàn)多種性能更加完善、功能更加復(fù)雜的繼電保護(hù)原理。一套微機(jī)保護(hù)往往采用了多種保護(hù)原理，例如高壓線路保護(hù)裝置具有高頻閉鎖距離、高頻閉鎖方向相間阻抗、接地阻抗、零序電流保護(hù)及自動(dòng)重合閘功能。微機(jī)保護(hù)還可以方便地實(shí)現(xiàn)一些常規(guī)保護(hù)難以實(shí)現(xiàn)的功能，如工頻變化量阻抗測量和工頻變化量方向判別。
微機(jī)保護(hù)的原理隨保護(hù)的對(duì)象不同而不同，也隨應(yīng)用場合變化而變化（主要是電壓等級(jí)、設(shè)備類型等）。不同的保護(hù)原理需要采集的模擬量、開入量和開出量也各不相同。雖然一套微機(jī)保護(hù)裝置集成了許多保護(hù)原理，但各種保護(hù)原理仍然是相對(duì)獨(dú)立的。典型的各種保護(hù)原理最多需要10路電流量和6路電壓量。微機(jī)繼電保護(hù)裝置的軟件配置一般為一個(gè)主程序和兩個(gè)中斷服務(wù)程序。主程序包括初始化和自檢循環(huán)模塊、保護(hù)邏輯判斷模塊和跳閘（及后加速）處理模塊。不同保護(hù)原理的第一、三個(gè)模塊是基本相同的，但保護(hù)邏輯判斷模塊隨不同的保護(hù)原理而相差甚遠(yuǎn)。如距離保護(hù)中含有振蕩閉鎖程序部分，而零序電流保護(hù)則沒有振蕩閉鎖部分。中斷服務(wù)程序包括定時(shí)采用中斷服務(wù)程序和串行口通信中斷服務(wù)程序
（2）了解6KV變電站綜合自動(dòng)化基本概念及其組成
變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)是利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)和信息處理技術(shù)等實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站二次設(shè)備(包括繼電保護(hù)、控制、測量、信號(hào)、故障錄波、自動(dòng)裝置及遠(yuǎn)動(dòng)裝置等)的功能進(jìn)行重新組合、優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)變電站全部設(shè)備的運(yùn)行情況執(zhí)行監(jiān)視、測量、控制和協(xié)調(diào)的一種綜合性的自動(dòng)化系統(tǒng)。通過變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)各設(shè)備間相互交換信息，數(shù)據(jù)共享，完成變電站運(yùn)行監(jiān)視和控制任務(wù)。變電站綜合自動(dòng)化替代了變電站常規(guī)二次設(shè)備，簡化了變電站二次接線。變電站綜合自動(dòng)化是提高變電站安全穩(wěn)定運(yùn)行水平、降低運(yùn)行維護(hù)成本、提高經(jīng)濟(jì)效益、向用戶提供高質(zhì)量電能的一項(xiàng)重要技術(shù)措施。
（3）電氣倒閘操作是直接改變電氣設(shè)備的運(yùn)行方式和運(yùn)行狀態(tài)的，是一件既重要又復(fù)雜的工作，若發(fā)生誤操作事故，就有可能造成設(shè)備損壞和人員傷亡事故，因此，必須采取有效措施加以防止。1倒閘操作的原則：倒閘操作的中心環(huán)節(jié)和基本原則是不能帶負(fù)荷拉、合隔離開關(guān)2倒閘操作的基本要求 3倒閘操作的順序4倒閘操作應(yīng)注意的事項(xiàng)
二次回路故障查找方法
二次回路是很復(fù)雜的，回路中發(fā)生故障，往往會(huì)影響一次設(shè)備甚至電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。查找和處理二次回路的故障，關(guān)鍵在于熟悉回路的接線和原理，在于能分析、判斷和縮小事故范圍。有了正確的分析判斷，掌握了正確的方法，才能準(zhǔn)確無誤地查出故障并將其排除。
查找故障時(shí)應(yīng)注意的問題：
必須遵守有關(guān)規(guī)定，同時(shí)，還應(yīng)注意幾個(gè)問題：
（1）必須遵照符合實(shí)際的圖紙進(jìn)行工作
（2）停用有關(guān)保護(hù)和自動(dòng)裝置，并且必須經(jīng)調(diào)度同意；
（3）在電壓互感器二次回路上查找故障時(shí)，必須考慮對(duì)地保護(hù)及自動(dòng)裝置的影響，防止因失去交流電壓而誤動(dòng) 或拒動(dòng)
（4）取直流電源保險(xiǎn)時(shí)，應(yīng)將正、負(fù)極保險(xiǎn)都取下，以利于分析查找故障。同時(shí)，其操作順序應(yīng)為：先正后負(fù)，裝保險(xiǎn)時(shí)，先負(fù)后正。目的是為了防止因寄生回路而誤動(dòng)跳閘。同時(shí)，可以在查直流接地故障時(shí)，不至于出現(xiàn)只撥下一個(gè)保險(xiǎn)時(shí)，接地點(diǎn)發(fā)生“轉(zhuǎn)極而不宜查找。裝取直流操作保險(xiǎn)時(shí)，應(yīng)主義考慮對(duì)保護(hù)的影響，防止保護(hù)誤動(dòng)作。
（5）帶電用表計(jì)測量的方法，查找二次回路故障
（6）必須使用高內(nèi)阻電壓表或萬用表，防止誤動(dòng)跳閘，禁止使用燈泡代替儀表查找故障
（7）二次回路查找故障時(shí)，要防止電流互感器二次開路，防止電壓互感器二次短路、接地
變頻器主要由整流（交流變直流）、濾波、再次整流（直流變交流）、制動(dòng)單元、驅(qū)動(dòng)單元、檢測單元微處理單元等組成的。
近年來，隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)及大規(guī)模集成電路的發(fā)展，生產(chǎn)工藝的改進(jìn)及功率半導(dǎo)體器件價(jià)格的降低，變頻調(diào)速越來越被工業(yè)上所采用。如何選擇性能好的變頻其應(yīng)用到工業(yè)控制中，是我們專業(yè)技術(shù)人員共同追求的目標(biāo)。下面結(jié)合作者的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)談?wù)勛冾l器的工作原理和控制方式：
1變頻器的工作原理
我們知道，交流電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速表達(dá)式位：
n＝60 f(1－s)/p (1)
由式可知，轉(zhuǎn)速n與頻率f成正比，只要改變頻率f即可改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，當(dāng)頻率f在0～50Hz的范圍內(nèi)變化時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍非常寬。變頻器就是通過改變電動(dòng)機(jī)電源頻率實(shí)現(xiàn)速度調(diào)節(jié)的，是一種理想的高效率、高性能的調(diào)速手段。
2 變頻器控制方式
低壓通用變頻輸出電壓為380～650V，輸出功率為0.75～400kW，工作頻率為0～400Hz，它的主電路都采用交—直—交電路。其控制方式經(jīng)歷了以下四代。
2.1 U/f=C的正弦脈寬調(diào)制（SPWM）控制方式
其特點(diǎn)是控制電路結(jié)構(gòu)簡單、成本較低，機(jī)械特性硬度也較好，能夠滿足一般傳動(dòng)的平滑調(diào)速要求，已在產(chǎn)業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。但是，這種控制方式在低頻時(shí)，由于輸出電壓較低，轉(zhuǎn)矩受定子電阻壓降的影響比較顯著，使輸出最大轉(zhuǎn)矩減小。另外，其機(jī)械特性終究沒有直流電動(dòng)機(jī)硬，動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩能力和靜態(tài)調(diào)速性能都還不盡如人意，且系統(tǒng)性能不高、控制曲線會(huì)隨負(fù)載的變化而變化，轉(zhuǎn)矩響應(yīng)慢、電機(jī)轉(zhuǎn)矩利用率不高，低速時(shí)因定子電阻和逆變器死區(qū)效應(yīng)的存在而性能下降，穩(wěn)定性變差等。因此人們又研究出矢量控制變頻調(diào)速。
2.2 電壓空間矢量（SVPWM）控制方式 它是以三相波形整體生成效果為前提，以逼近電機(jī)氣隙的理想圓形旋轉(zhuǎn)磁場軌跡為目的，一次生成三相調(diào)制波形，以內(nèi)切多邊形逼近圓的方式進(jìn)行控制的。經(jīng)實(shí)踐使用后又有所改進(jìn)，即引入頻率補(bǔ)償，能消除速度控制的誤差；通過反饋估算磁鏈幅值，消除低速時(shí)定子電阻的影響；將輸出電壓、電流閉環(huán)，以提高動(dòng)態(tài)的精度和穩(wěn)定度。但控制電路環(huán)節(jié)較多，且沒有引入轉(zhuǎn)矩的調(diào)節(jié)，所以系統(tǒng)性能沒有得到根本改善。
2.3 矢量控制（VC）方式
矢量控制變頻調(diào)速的做法是將異步電動(dòng)機(jī)在三相坐標(biāo)系下的定子電流Ia、Ib、Ic、通過三相－二相變換，等效成兩相靜止坐標(biāo)系下的交流電流Ia1Ib1，再通過按轉(zhuǎn)子磁場定向旋轉(zhuǎn)變換，等效成同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的直流電流Im1、It1（Im1相當(dāng)于直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流；It1相當(dāng)于與轉(zhuǎn)矩成正比的電樞電流），然后模仿直流電動(dòng)機(jī)的控制方法，求得直流電動(dòng)機(jī)的控制量，經(jīng)過相應(yīng)的坐標(biāo)反變換，實(shí)現(xiàn)對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的控制。其實(shí)質(zhì)是將交流電動(dòng)機(jī)等效為直流電動(dòng)機(jī)，分別對(duì)速度，磁場兩個(gè)分量進(jìn)行獨(dú)立控制。通過控制轉(zhuǎn)子磁鏈，然后分解定子電流而獲得轉(zhuǎn)矩和磁場兩個(gè)分量，經(jīng)坐標(biāo)變換，實(shí)現(xiàn)正交或解耦控制。矢量控制方法的提出具有劃時(shí)代的意義。然而在實(shí)際應(yīng)用中，由于轉(zhuǎn)子磁鏈難以準(zhǔn)確觀測，系統(tǒng)特性受電動(dòng)機(jī)參數(shù)的影響較大，且在等效直流電動(dòng)機(jī)控制過程中所用矢量旋轉(zhuǎn)變換較復(fù)雜，使得實(shí)際的控制效果難以達(dá)到理想分析的結(jié)果。
2.4 直接轉(zhuǎn)矩控制（DTC）方式
1985年，德國魯爾大學(xué)的DePenbrock教授首次提出了直接轉(zhuǎn)矩控制變頻技術(shù)。該技術(shù)在很大程度上解決了上述矢量控制的不足，并以新穎的控制思想、簡潔明了的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、優(yōu)良的動(dòng)靜態(tài)性能得到了迅速發(fā)展。目前，該技術(shù)已成功地應(yīng)用在電力機(jī)車牽引的大功率交流傳動(dòng)上。
直接轉(zhuǎn)矩控制直接在定子坐標(biāo)系下分析交流電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型，控制電動(dòng)機(jī)的磁鏈和轉(zhuǎn)矩。它不需要將交流電動(dòng)機(jī)等效為直流電動(dòng)機(jī)，因而省去了矢量旋轉(zhuǎn)變換中的許多復(fù)雜計(jì)算；它不需要模仿直流電動(dòng)機(jī)的控制，也不需要為解耦而簡化交流電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型。
2.5 矩陣式交—交控制方式
VVVF變頻、矢量控制變頻、直接轉(zhuǎn)矩控制變頻都是交—直—交變頻中的一種。其共同缺點(diǎn)是輸入功率因數(shù)低，諧波電流大，直流電路需要大的儲(chǔ)能電容，再生能量又不能反饋回電網(wǎng)，即不能進(jìn)行四象限運(yùn)行。為此，矩陣式交—交變頻應(yīng)運(yùn)而生。由于矩陣式交—交變頻省去了中間直流環(huán)節(jié)，從而省去了體積大、價(jià)格貴的電解電容。它能實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)為l，輸入電流為正弦且能四象限運(yùn)行，系統(tǒng)的功率密度大。該技術(shù)目前雖尚未成熟，但仍吸引著眾多的學(xué)者深入研究。其實(shí)質(zhì)不是間接的控制電流、磁鏈等量，而是把轉(zhuǎn)矩直接作為被控制量來實(shí)現(xiàn)的。
可編程控制器的特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)及工作原理
一、可編程控制器(PLC)的特點(diǎn)
可編程控制器是一種無觸點(diǎn)控制設(shè)備，用戶可以根據(jù)需要，通過編程器改變其內(nèi)部的應(yīng)用程序，來改變它對(duì)控制對(duì)象的摔制功能，簡稱為PLC。目前應(yīng)用PLC技術(shù)已心為世界潮流。它是實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化控制的重要支柱之一，其主要特點(diǎn)為：
1．軟件簡單易學(xué)
PLC采用了計(jì)算機(jī)技術(shù)，但編程較計(jì)算機(jī)容易，它使用的是類似繼電接觸器控制電路圖那樣的“梯形圖”編程方，消除了專業(yè)“鴻溝”。
2．運(yùn)行穩(wěn)定可靠，使用壽命長
PLC在沒計(jì)和制造過程中采用了多層次的抗干擾措施，使其具有很強(qiáng)的抗下擾能力。運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性較高，由于PLC內(nèi)部采用了集成電路，元件的使用壽命幾乎不用考慮，平均無故障工作時(shí)間約為5～10萬小時(shí)，甚至更高。
3．體積小、維護(hù)方便
一臺(tái)PLC的邏輯控制功能相當(dāng)于傳統(tǒng)繼電器控制中的二百個(gè)繼電器、幾十個(gè)定時(shí)器和計(jì)數(shù)器。由于體積小，PLC是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想裝置。
4．設(shè)計(jì)施工周期短
在使用PLC完成一項(xiàng)控制功能的系統(tǒng)設(shè)計(jì)后，現(xiàn)場施工和PLC程序沒計(jì)可以同步進(jìn)行，這樣大大地縮短了施工周期。
二、PLC的結(jié)構(gòu)
PLC的硬件組成與微型計(jì)算機(jī)相似，主要是由CPU、存儲(chǔ)器、輸入／輸出接口、電源等幾部分組成。
l CPU
CPU也稱為中央處理器，是PLC的核心，對(duì)PLC的整機(jī)性能有決定性的影響。一般由控制電路、運(yùn)算器和寄存器組成。
2．存儲(chǔ)器
存儲(chǔ)器是用來存放系統(tǒng)程序、用戶程序、邏輯變量等信息的。分為ROM和RAM兩種類型。
系統(tǒng)程序是用來控制PLC完成各種控制功能的程序。這些程序是由PLC制造廠家用相應(yīng)CPU的指令編寫的，并固化到ROM中。
用戶程序是根據(jù)生產(chǎn)過程挖制和工藝要求編寫的控制程序，存儲(chǔ)在RAM中。
3．輸入／輸出部件
這是PLC與用戶設(shè)備和被控設(shè)備相連接的接口電路。
輸入接口電路一般由光電耦合電路組成，用來接收PLC的各種輸入信號(hào)。如開關(guān)量、傳感器等信號(hào)。
輸出接口電路一般采用繼電器、晶閘管或晶體管輸出，將CPU的弱電信號(hào)轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場需要的強(qiáng)電信號(hào)，以驅(qū)動(dòng)電磁閥、接觸器等被控設(shè)備的執(zhí)行元件。
4．電源
電源的作用是將交流電轉(zhuǎn)換為直流電提供給PLC。為了提高可靠性，大部分PLC采用開關(guān)式穩(wěn)壓電源供電。
三、PLC的工作原理
PLC采用的是循環(huán)掃描工作方式。在PLC中，用戶程序按照先后順序存放在PLC中，工作時(shí)CPU從第一條指令開始執(zhí)行，直到遇到結(jié)束符后又返回第一條，如此周而復(fù)始，不斷循環(huán)。
PLC的工作過程可分為五個(gè)階段：自診斷、與計(jì)算機(jī)或編程器等通信、讀人現(xiàn)場信號(hào)、執(zhí)行用戶程序、輸出結(jié)果。這五個(gè)階段的上作過程稱為一個(gè)掃描周期。
四、編程規(guī)則
PLC是以程序的形式來實(shí)現(xiàn)其控制功能的。程序設(shè)計(jì)是PLC實(shí)施控制的核心問題。在程序設(shè)計(jì)巾，養(yǎng)成良好的編程習(xí)慣，遵守編程規(guī)則，可以提高PLC的編程及運(yùn)行速度，節(jié)省存儲(chǔ)空間。
（一）程序設(shè)計(jì)步驟
①確定被控對(duì)象完成的動(dòng)作及順序。
②確定輸入／輸出設(shè)備并使其與PLC的I／0接口相對(duì)應(yīng)。
③設(shè)計(jì)并利用計(jì)算機(jī)對(duì)PLC編制梯形圖。．
④對(duì)所編程序進(jìn)行修改、調(diào)試。
⑤保存已完成的程序。
（二）編程基本規(guī)則
①輸入／輸出繼電器、內(nèi)部繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等器件的觸點(diǎn)可以多次重復(fù)使用。
②避免在同一程序中出現(xiàn)編號(hào)相同的兩個(gè)線圈。
③串聯(lián)觸點(diǎn)的使用不受次數(shù)限制。
④并聯(lián)觸點(diǎn)的使用不受次數(shù)限制。
⑤兩個(gè)及兩個(gè)以上線圈可并聯(lián)輸出。
⑥輸出線圈、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器如果需要同左母線相連，應(yīng)在前面串人程序中未被使用的內(nèi)部繼電器的動(dòng)斷觸點(diǎn)。
五、編程技巧
①在具有并聯(lián)關(guān)系的梯形圖中，串聯(lián)觸點(diǎn)多的電路應(yīng)放在上邊。
②在具有串聯(lián)關(guān)系的梯形圖中，并聯(lián)觸點(diǎn)多的電路應(yīng)放在左邊。
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