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機電研究報告范文1
關鍵詞：高壓直流輸電線路 繼電保護技術 安全性
中圖分類號：TM73 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）09（a）-0026-01
1 高壓直流輸電線路繼電保護的影響因素
1.1 電容電流
高壓直流輸電線路電容大、波阻抗小以及自然功率小的特征，這就給差動保護整定帶來較大的影響，為了保障高壓直流輸電線路運行的安全性與穩定性，必須要對電容電流采取科學合理的補償措施。此外，在分布電容因素的影響下，一旦高壓直流輸電線路運行出現故障，故障距離與繼電器測量阻抗之間的線性關系就會發生改變，成為雙曲正切函數，此時，就不能使用傳統繼電保護措施。
1.2 過電壓
高壓直流輸電線路在出現故障之后，電弧熄滅時間會延長，情況嚴重時甚至會發生不消弧的情況，在電路電容因素的影響下，兩端開關不會在同一時間斷開，此時，行波來回折反射就會嚴重影響整個系統的運行。
1.3 電磁暫態過程
高壓直流輸電線路長，在操作與發生故障時高頻分量幅值較大，這就給高頻分量的濾除工作帶來較大的困難，這不僅會導致電氣測量結果發生偏差，此時，半波算法在高頻分量的影響下準確性難以保障，此時，電流互感器也會發生飽和現象。
2 高壓直流輸電線路繼電保護設計原則與注意事項分析
2.1 輸電線路的主保護
影響輸電線路主保護的因素是多種多樣的，必須要根據高壓直流電路的實際情況進行選擇，在設計時，需要使用兩臺不同原理的裝置，第一套保護裝置可以使用分相電流差動縱聯保護裝置；第二套保護裝置可以使用相電壓補償縱向保護裝置，兩套裝置分別來使用不同的通道。
2.2 輸電線路的后備保護
輸電線路后背保護是主保護的重要補充，在進行設計時，需要控制好線路兩端切除故障差，配置好完整的接地距離保護與相間距離設備，距離保護特征不應該局限在四邊形、圓形與橢圓形幾種，可以將微機保護充分的利用起來，從根本上提升系統運行的安全性。
2.3 并聯電抗器保護
高壓直流輸電線路中并聯電抗器出現故障后，線路會發出相應的命令，啟動自動保護裝置，此時，并聯電抗器就可以充分的發揮出其作用，若故障超過了高壓直流輸電線路允許的標準，則需要及時的將兩側斷路器斷開。
2.4 自動重合閘
高壓直流輸電線路常用的自動重合閘有三相重合閘、單相重合閘與快速重合閘集中模式，具體選擇哪一種模式，還需要根據具體的過電壓水平進行分析，為了防止過電壓操作情況的發生，在非全相情況下過電壓倍數在允許標準范圍時，可以使用單相重合閘，若超過標準范圍，就需要使用三相重合閘。在進行設置時，需要充分的考慮到線路兩端的時間間隔與重合順序，將其控制在標準范圍內。
3 高壓直流輸電線路常用的繼電保護技術
3.1 行波暫態量保護
如果高壓直流輸電線路出現故障，會出現反行波，要保障系統運行的穩定性，就需要做好行波保護工作，這也是高壓直流輸電線路的主保護措施。
就現階段來看，常用的行波保護措施由SIEMENS方案與ABB方案。其中，SIEMENS是基于電壓積分原理的一種保護措施，起保護啟動時間為16～20 s，與ABB方案相比，該種的保護速度相對較慢，但是，抗干擾能力則優于ABB保護方案；ABB行波保護的檢測原理是極波與地模波，能夠檢測到圖變量為10 ms之內的反行波突變量，在必要的情況下，也可以使用用電壓、微分啟動與電流圖變量幾種方式來識別。
以上兩種行波保護能力都較為有限，耐過渡電阻能力不理想，此外，還存在著缺乏整定依據、理論體系不嚴密等缺陷。為了提升行波保護的效果，學界也提出了形態學梯度技術與數學形態學濾波技術，但是，無論是暫態量保護還是行波保護，都存在一些弊端，還需要進行深入的分析。
3.2 微分欠壓保護
微分欠壓保護是一種基于電壓幅值水平與電壓微分數值的保護措施，兼具主保護與后備保護的功能，在現階段下，SIEMENS方案與ABB方案檢測的對象都是輸電線路的電壓水平與電壓微分。其中，后者上升延時為20 ms，在電壓變化率上升沿寬度未達到標準的情況下，就能夠起到后備保護作用，但是其耐過渡電阻能力并不理想。
微分電壓保護動作的可靠性與靈敏度要優于行波保護，但是動作速度則不如行波保護，兩者都存在著靈敏度不理想、整定依據不足、耐過渡電阻能力較差的問題。
3.3 低電壓保護
低電壓保護是高壓直流輸電線路的常用后備繼電保護，主要依靠對電壓幅值的檢測來實現保護工作，根據保護對象的不同，低電壓保護包括極控低電壓保護措施與線路低電壓保護措施，其中，前者保護定值低于后者，前者在線路發生故障時會閉鎖故障極，后者在開展保護動作時會啟動線路重啟程序。
低電壓保護的設計簡單，但是缺乏科學、系統的整定依據，難以幫助技術人員判斷故障的具體類型，動作速度較慢。
3.4 縱聯電流差動保護
縱聯電流差動保護模式使用雙端電氣量，選擇性較好，但是該種保護模式在故障發生較長的時間后才能夠做出保護措施，因此，只能夠用于高阻故障的診斷與切除中。由于各類因素的影響，現階段使用的差動保護也未聯系到電壓變化過程與電容電流問題，很容易出現誤動，雖然電流差動保護裝置有著動作速度快以及靈敏度高的優勢，但是這種優勢卻未在高壓直流輸電線路中充分的發揮出來，性能還有待提升。
4 結語
綜上所述，高壓直流輸電線路有著線路長、電壓高、電容大、輸送功率大、波阻抗小的特點，這也對繼電保護工作提出了較高的要求，繼電保護不僅僅需要滿足傳統保護的目的，還需要對線路過電壓產生限制，提升設備與系統運行的穩定性與安全性，就現階段來看，雖然我國的高壓直流輸電線路已經得到了廣泛的使用，但是其繼電保護技術還存在著各類問題，缺乏科學、系統的整定依據，靈敏度不高，還需要開展進一步的研究，相信在不久的將來，高壓直流輸電線路繼電保護技術定可以得到跨越式的發展。
機電研究報告范文2
關鍵詞:高速公路；機電系統；過電壓保護；防雷接地
Abstract: this paper first analyzes the highway mechanical and electrical system overvoltage protection, and then the lightningproof grounding technology requirements are introduced in this paper, on the basis of detailed research on the highway of mechanical and electrical system lightningproof grounding, thought to provide reference for the practical work.
Keywords: highways; and Mechanical and electrical system; Over-voltage protection; Lightningproof grounding
中圖分類號：X734 文獻標識碼：A 文章編號
高速公路機電系統的功能較為強大，并且還是種類繁多的一種電子系統。一般情況下，高速公路都處于郊區外，存在著弱電及強電設備，很容易受到雷擊，使全部系統遭到破壞，或者一些設備損壞，因此，非常不便于高速公路運營管理，甚至還能導致很多直接及間接經濟損失，所以要高度重視高速公路機電系統的防雷問題。
一、高速公路機電系統過電壓保護分析
對于高速公路機電系統過電壓保護，其重點有監控、通信、供配電及收費系統的過電壓保護以及防雷接地主要內容，供配電系統過電壓保護與防雷接地，可以參照行業或者國家標準。機電系統過電壓保護與防雷接地，對直擊雷及感應雷保護、接地設計等進行重點考慮。實踐表明，雷電過電壓損壞設備、破壞數據這一原因通常導致高速公路機電系統發生癱瘓。因為高速公路機電系統的結構較為繁雜、比較多的控制回路，極易由于雷擊電磁感應，破壞其系統，雷電入侵耦合途徑主要包括兩種：其一為輻射耦合方式；其二為傳導耦合方式。
1．輻射耦合方式
對于輻射耦合，它指雷電電磁脈沖經過四周的媒介質，通過電磁波形式，往外進行傳播，根據電磁場規律，雷電電磁波能量往四周范圍進行發射，機殼、天線及電纜是輻射耦合的主要途徑。
2.傳導耦合方式
對于傳導耦合，其為電子設備和雷電流間的一個重要耦合途徑，一定要于電子設備和雷電流間具有完全的連接電路，雷電流順著此連接電路侵入到電子設備中。信號線、互連導線與電源線等構成傳導耦合連接線路，根據耦合方式，能把傳導耦合劃成電感性、阻抗性以及電容性耦合[1]。
在兩電路的電流經過同個公共阻抗的情況下，其中一電路的電流于此公共阻抗上產生的電壓會對另個電路造成影響，是所謂的共阻抗耦合。要盡可能地減少線路阻抗及電源內阻，盡可能加粗并縮短地線，減少公共地線阻抗。沒有辦法減少線路阻抗與電源內阻的時候，根本性的一個手段為：于各個控制回路內，進行浪涌保護器的加裝。電容性耦合帶來的感應過電壓和雷電流的耦合電容、雷電過電壓及接地電阻成正比，降低耦合電容能作為阻止電容性耦合的方法。在工程內，重點運用隔離、屏蔽對策。電感性耦合帶來的感應過電壓與雷電流的互感、雷電過電流以及接地電阻成正比，減少互感是阻止電感性耦合的有效方法。
二、防雷接地技術的要求
防雷接地主要確保雷電浪涌電流，同時把其導入大地，以免被保護物受到感應雷、直擊雷等浪涌過電流及過電壓造成的危害，就高速公路中的全部建筑物、電器設備、線路這些不帶電金屬部分，還有所有氣管道及水管道等均與防雷接地裝置，實施了金屬性連接。線、避雷針、帶、網、接地匯集線、接地引下線、接地引入線以及接地體是常見的防雷接地裝置。
接地為防雷技術的主要環節，感應雷或直擊雷，在最后，均可將雷電導入大地。對于優良的接地系統，其為設備及人身安全、系統穩定工作的主要保證。按照要求與作用，接地能劃成重復接地、防雷接地、工作接地、保護接地以及直流工作接地。解決了共地時的信號“互擾”問題，聯合接地存在了先決條件。把配電房、收費車道及監控機房地方的地網連接起來，成為整體，在相互間，把4x40mm的扁鋼帶作為紐帶，實施多于兩處的連接，確保地網均壓等電位[2]。能清除建筑物中全部設備間具有的危險電位差，使建筑物中磁場強度減小。配電房、收費車道及監控機房接地系統盡量地運用建筑物地基的鋼筋，與自然金屬接地物進行連接，把其當作地網，盡可能地使用自然接地物當作基礎。用人工接地體實施補充，針對外形，能運用閉合方式。當利用等電位連接以后，使建筑物與內部設備的避雷能力得以提升，由于運用等電位連接，因此，就建筑物接地電阻的要求能降低，設計的投資成本極大地減少，極大降低了施工難度。
三、高速公路機電系統防雷接地分析
1.交流電源防雷接地
變壓器為機電設備進行交流電源提供的一個單元，變壓器經常安置于室外，和上級電網進行直接連接。在線路有雷擊的時候，經過輸電線路，雷擊感應電流往變壓器進行沖擊，為確保系統機電設備與變壓器的安全，常常對變壓器中性點直接接地運行方式進行采取。工作正常的時候，能給機電設備帶來220V相電壓電源，線路雷擊問題出現的時候，能合理地實施跳閘保護，確保高速公路機電系統設備安全。針對未配設隔離變壓器，直接利用就近供電電源的那些機電系統，能夠于設備供電電源與弱電設備電源系統之間，進行電涌保護器SPD的增加，把雷擊電磁脈沖造成的瞬時過電壓，依靠分流方式，減低至弱電設備要求的范圍中。
2.直流工作接地
弱電系統的工作電壓因為常常利用直流電源，其中的弱電設備有著很嚴的電源要求，在供電電源發生波動的時候，會嚴重地干擾弱電設備，更嚴重的情況下，弱電設備能被燒壞。對于弱電系統接地，其能確保全部微電子設備工作在相同的低壓直流系統內，使電路電位得到合理穩定，以防系統會受到外來電源造成的干擾。另外，弱電設備一起共用接地系統，確保信號在傳輸時候，能利用一致的電位參考點，對設備之間模擬信號與數字信號的傳輸是有益的，使每個弱電設備之間數模轉換造成的多種電磁干擾得以避免，使系統數據信號的處理速率提高，保證信號準確地進行傳遞。聯合接地系統的建立能保證現代高速機電弱電設備進行可靠地工作[3]。對于高速收費站，為保證統一的數據信號，數據反饋屏以及配電房、收費車道以及監控機房這些服務設施的全部機電設備的所有接地系統共同構成聯合接地系統，為提高接地的可靠性，機電設備能夠利用多于兩處的金屬4-40mm的扁鋼帶進行合理接地，以防雷擊電流發生泄底之后，地電位對機電設備造成反擊。統一的接地防雷系統形成，要按照有關的規范實施試驗，接地電阻要是不滿足要求，要進行人工接地體的架設，與建筑物鋼筋配合起來，形成聯合接地網。
3.屏蔽與等電位處理
在建筑物的低層，設置監控中心。運用建筑內的金屬門窗框和結構鋼筋一起組成屏蔽籠，需要于機房底進行等電位連接端子板的預留，和建筑物梁、柱中主鋼筋就近進行可靠電氣連接。在機房中進行防靜電地板的配置，同時于防靜電板下面，順著墻四周以及設備集中區周圍進行銅排的運用，進行環形閉合接地匯流排的設置，它和預留的局部等電位接地端子板進行合理電氣連接。對于防靜電地板金屬支撐架，需要和接地匯流排、等電位連接網就近實施可靠性電氣連接。針對機房光纜尾部的金屬屏蔽層，加強芯應該和光纖數字配線架中的等電位連接帶保持一定連通。出入收費亭的每種線纜的金屬屏蔽層需要和線纜溝的等電位接地端子板就近地進行可靠電氣連接[4]。還要把收費島上面的收費亭、信號燈、費顯裝置以及車道護欄這些全部的金屬構件和收費島等電位均壓環進行可靠性電氣連接，同時收費亭和收費島等電位其中的均壓環不低于兩處進行可靠電氣連通。
四、總結
綜上所述，高速公路機電系統是高速公路進行監控、指揮與操作的中心裝置，但是其極易經受雷擊，實踐證明，科學有效地就機電系統設備實施防雷接地系統的設計，裝置受到雷擊的破壞必定會減少，且會使機電系統設備運行時候的安全性可靠性得到提高，同時有力推動了高速公路的服務水平。
【參考文獻】
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[3]鐘漢樞，張毅，李衛民，江凡．公路隧道防雷接地系統研究[J]．公路．2009．
機電研究報告范文3
關鍵詞：繼電保護 可靠性 提高措施
引言
正確地設置繼電保護裝置，可以確保110kV及以下供電系統的正常運行。城市電網 110kV 及以下配電系統由于其覆蓋的地域極其遼闊、運行環境較為復雜的因素，導致電氣故障的發生無法完全避免。當系統中的設備發生短路事故時，由于短路電流的熱效應和電動力效應。往往造成電氣線路的致命損壞，甚至可能嚴重到使系統的穩定運行遭到破壞。
1 .110kV及以下 供電系統對繼電保護裝置的要求
繼電保護裝置應滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動性的要求，這四“性”之間緊密聯系，既矛盾又統一。
1.1 可靠性是指保護裝置的設計原理、整定計算、安裝調試要正確無誤，同時要求組成保護裝置的各元件的質量要可靠、運行維護要得當、系統應盡可能的簡化有效，以提高保護的可靠性?？煽啃允菍^電保護裝置性能的最根本要求。
1.2 選擇性是指首先由故障設備或線路本身的保護切除故障，當故障設備或線路本身的保護或斷路器拒動時，才允許由相鄰設備保護、線路保護或斷路器失靈保護切除故障。
1.3 靈敏性是指在設備或線路的被保護范圍內發生金屬性短路時，保護裝置應具有必要的靈敏系數，各類保護的最小靈敏系數在規程中有具體規定。選擇性和靈敏性的要求，通過繼電保護的整定實現。
1.4 速動性是指保護裝置應盡快地切除短路故障，其目的是提高系統穩定性，減輕故障設備和線路的損壞程度，縮小故障波及范圍，提高自動重合閘和備用電源或備用設備自動投入的效果等。
2 .110kV及以下 線路繼電保護裝置的可靠性
保護裝置的可靠性是指在該保護裝置規定的保護范圍內發生了應該動作的故障時，它不應該拒絕動作，而在任何其它該保護不應該動作的情況下，則不能誤動作。
2.1 供電系統正常運行時這種狀況是指系統中各種設備或線路均在其額定狀態下進行工作，各種信號、指示和儀表均工作在允許范圍內的運行狀況。此時，繼電保護裝置應能完整、安全地監視各種設備的運行狀況，為值班人員提供可靠的運行依據。
2.2 供電系統發生故障時這種狀況是指某些設備或線路出現了危及其本身或系統的安全運行。并有可能使事態進一步擴大的運行狀況。此時，繼電保護裝置應能自動地、迅速地、有選擇性地切除故障部分，保證非故障部分繼續運行。
2.3 供電系統異常運行時這種狀況是指系統的正常運行遭到了破壞，但尚未構成故障時的運行狀況。此時，繼電保護裝置應能及時地、準確地發出信號或警報，通知值班人員盡快做出處理。
2.4 110kV 系統中應配置的繼電保護按照變配電所 10kV 供電系統的設計規范要求，在 110kV 的供電線路、配電變壓器上一般應設置以下保護裝置：
1）10kV 線路應配置的繼電保護 110kV 線路一般均應裝設過電流保護。當過電流保護的時限不大于 0.5～0.7s，并沒有保護配合上的要求時，可不裝設電流速斷保護，但自重要的變配電所引出的線路應裝設瞬時電流速斷保護。當瞬時電流速斷保護不能滿足選擇性動作時，應裝設略帶時限的電流速斷保護。
2）110kV 配電變壓器應配置的繼電保護。當配電變壓器容量小于 400kVA 時，一般采用高壓熔斷器保護。當配電變壓器容量為 400～630kVA，高壓側采用斷路器時，應裝設過電流保護。當過流保護時限大于0.5s 時，還應裝設電流速斷保護。
3 .提高 110kV 及以下供電系統繼電保護可靠性的措施
3.1 加強可靠性管理，提高可靠性管理水平。
3.1.1 加強組織制度建設，完善管理網絡，把供電可靠性管理工作作為整個管理工作的重中之重，不斷加大可靠性管理力度，建立健全供電可靠性管理體系，成立供電可靠性管理領導小組、供電可靠性管理網絡。定期召開指標分析會議，組織、指導、總結、分析可靠性管理工作，制訂供電可靠性管理工作計劃，保證供電可靠性管理有計劃、有分析、有措施、有總結。
3.1.2 認真貫徹新規程，加強可靠性專業的培訓，做好評價指標統計分析工作、可靠性專責的分析報告，既分析供電可靠性指標、計劃檢修、協調停電、故障停電和重復性停電情況，又分析故障原因、故障設備以及電網調度、運行操作、檢修工作中存在的問題。
3.1.3 加強基礎資料的積累和完善，為編制運行方式、檢修計劃和制定有關生產管理措施提供詳實、準確的決策依據，同時也為電網可靠性評估提供計算依據。
3.1.4 強調專業間的配合，可靠性管理要廣泛參與到配電管理、新增用戶送電方案審批、停電計劃會簽與審核、計劃外停電的批準、城網改造設計等各項工作中去。
3.1.5 加強停電計劃的合理性、周密性。各基層單位在安排生產計劃時，堅持計劃停電“先算后停”，凡涉及供電可靠率指標的各種停電工作，均由設備運行單位統一申報月停電計劃，組織有關單位召開檢修計劃會，進行協調、合并，最大限度地減少重復性停電、縮短計劃停電時間。同時，對重復性停電、臨修、超時檢修等各項指標重復考核，使可靠性考核力度大大提高。
3.2 重視技術進步，不斷提高設備裝備水平根據供電可靠性的要求，圍繞生產中的重大技術問題確定技術攻關項目，倡導有關部門與有關科研機構聯合進行技術攻關。調度自動化、配網自動化、帶電作業、狀態檢修、MIS系統的開發與應用，都將為供電可靠性提供較好的技術支持。
3.2.1 提高電網裝備水平，積極采用新技術、新設備，如真空斷路器、SF6斷路器、柱上真空開關、金屬氧化物避雷器、硅橡膠絕緣子、交聯電纜等，減少因設備質量問題、試驗周期短造成的不必要停電。同時，對變電所進行無油化改造。
3.2.2 不斷加大電網改造力度。改善城區 110kV 線路網絡結構，逐步實現手拉手供電，線路供電半徑要適中、供電負荷基本合理。并逐步進行配網自動化項目的試點。
3.2.3 依靠科技進步逐步實現輸、變、配電設備的狀態監測和狀態檢修，通過在線檢測、鹽密指導清掃、帶電測溫、油務監督等先進的測試手段和科學的分析評估方法，掌握設備的性能，指導設備的檢修：變電設備涂刷RTV，延長清掃周期。
3.2.4 依靠科技進步，積極開展帶電作業。設立帶電作業班。配備相應的帶電作業車和帶電作業工具。在符合安全條件的前提下。能夠實行帶電作業的，盡量實行帶電作業，如帶電斷接火、處理缺陷等，以有效地減少線路停電時間。
3.3 采取有效措施，增強事故處理能力和處理效率：1）針對樹線矛盾突出的地方，更換絕緣導線。2）在變電所裝設小電流接地選線裝置，在線路上安裝故障指示器，縮短故障查尋時間。3）積極進行職工技術素質培訓，提高職工進行事故處理的水平。4）加強對用戶的安全管理，指導用戶進行安全用電，向用戶推薦電力新技術、新設備，盡力減少因用戶原因造成的系統故障。5）大力加強社會宣傳，提高全社會對電力設施的保護意識，減少因外力破壞造成停電事故的發生。
3.4繼電保護專業技術人員在整定計算中要增強責任心。計算時要從整個網絡通盤考慮,認真分析,使各級保護整定值準確,上下級保護整定值匹配合理。
3.5 從保證電力系統動態穩定性方面考慮, 要求繼電保護系統具備快速切除故障的能力。為此重要的輸電線路或設備的主保護采用多重化設施, 需要有兩套主保護并列運行。
3.6在設計上應簡化二次回路;運行上加強維護和基礎管理, 注重積累運行數據,尤其應注意對裝置故障信息的統計、分析和處理, 使檢修建立在科學的統計數據的基礎上; 在基本建設上加強電網建設和繼電保護的更新改造,注重設備選型,以提高繼電保護系統的整體水平,為實行新策略創造條件。
機電研究報告范文4
摘 要：介紹高絨度 MOCVD-ZnO：B 透明導電薄膜用作非晶硅太陽電池前電極、非晶硅太陽電池BZO/p-a-SiC：H接觸特性改善、非晶硅界面緩沖層對非晶硅鍺電池性能的影響以及非晶硅鍺電池性能的調控等方面的研究內容及結果。 首先我們將自行研制的具有優異陷光效果的摻硼氧化鋅 BZO 用作 p-i-n 型非 晶硅太陽電池的前電極，并且將傳統商業用 U 型摻氟二氧化錫 FTO 作為對 比電極。結果表明相對 FTO 電池，盡管 BZO 電池的電流優勢明顯，但當本征 層厚度較薄時其 Voc 和 FF 卻較差。原因是相對于表面較為平滑的 FTO，BZO 表面呈大類金字塔的絨面結構會在本征層生長過程中觸發陰影效應，形成大量的高缺陷材料區和漏電溝道，進而惡化電池的Voc和FF。在不修飾 BZO 表面形貌的情況下，通過調節非晶硅本征層的沉積溫度來消弱 BZO 高 絨度表面引起的這種不利影響，改善后的電池 Voc 和 FF均有提升。在僅有 Al背電極的情況下，當本征層厚度為 200nm 時，BZO 前電極非晶硅太陽電池效率達 7.34%。 其次，我們采用重摻雜的p型微晶硅來改善前電極摻硼氧化鋅（ZnO：B）和窗口層p型非晶硅碳（p-a-SiC）之間的非歐姆接觸特性。通過優化插入層p型微晶硅的沉積參數（氫稀釋比H2/SiH4、硼摻雜比B2H6/SiH4）獲得了較薄厚度下（20nm）暗電導率高達4.2S/cm的p型微晶硅材料。在本征層厚度約為150nm，僅采用Al背反射電極的情況下，獲得了效率6.37%的非晶硅頂電池，開路電壓Voc和填充因子FF均較無插入層的電池有大幅提升。 第三，采用射頻等離子體增強化學氣相沉積（RF-PECVD）技術，進行了非晶硅鍺薄膜太陽電池的研究。針對非晶硅鍺薄膜材料的本身特性，通過調控硅鍺合金中硅鍺的比例，實現了對硅鍺薄膜太陽電池中開路電壓和短路電流密度的分別控制。借助于本征層硅鍺材料∠短荻鵲納杓疲獲得了可有效用于多結疊層電池中的非晶硅鍺電池。 最后，介紹了針對非晶硅鍺電池本征層高鍺含量時界面帶隙失配以及高界面缺陷密度造成電池開路電壓和填充因子下降的問題，通過在P/I界面插入具有合適帶隙的非晶硅緩沖層，不僅有效緩和了帶隙失配，降低界面復合，同時也通過降低界面缺陷密度，改善內建電場分布從而提高了電池的收集效率。進一步引入I/N界面緩沖層以及對非晶硅鍺本征層進行能帶梯度設計，在僅采用Al背電極時，單結非晶硅鍺電池轉換效率達8.72%。 總之，通過以上優化措施，最后獲得了效率為14.06%的非晶硅/非晶硅鍺/微晶硅三結疊層太陽電池。
關鍵詞：三結疊層 薄膜 太陽電池 非晶硅 非晶硅鍺 界面緩沖層
Abstract：We report our work and result on （1） MOCVD-ZnO：B front contact with high haze in amorphous silicon thin film solar cells ， （2） the contact property between BZO and p-a-SiC in amorphous silicon solar cells ， （3） Effect of a-Si：H Interface Buffer Layer on the Performance of Hydrogenated Amorphous Silicon Germanium Thin Film Solar Cell and （4） Modify the Performance of Hydrogenated Amorphous Silicon Germanium Thin Film Solar Cell First， Boron doped zinc oxide （BZO） deposited by metal organic chemical vapor deposition（MOCVD） is used as front contact in amorphous silicon thin film solar cells. When the intrinsic a-Si：H layer thickness is changing， the performance of the solar cells show different evolution trend. In order to eliminate this negative effect， we increase the deposition temperature of intrinsic a-Si：H layer to optimize the open circuit voltage and fill factor. Second， High conductivity p-type microcrystalline silicon film was inserted between front contact （ZnO：B） and windows layer（p-a-SiC） in order to overcome the non-ohmic contact. Without ZnO back reflection， the conversion efficiency of p-i-n type amorphous silicon solar cells is 6.37% and the thickness of intrinsic layer used in this amorphous silicon is only 150nm. Compared with the solar cells without p-type microcrystalline silicon interlayer， the open circuit voltage（Voc） and fill factor（FF） were largely improved. Third， the insertion of a-Si：H buffer layer with proper band gap into P/I interface not only mitigates band gap discontinuities and interface recombination， but also improves the electric field distribution by decreasing the defect densities at P/I interface， thus the collection efficiency of a-SiGe：H solar cell is elevated. By inserting a-Si：H buffer layer into I/N interface and designing band gap profiling along the a-SiGe：H intrinsic layer further， the 8.72% conversion efficiency of single junction a-SiGe：H solar cell is achieved when only Al back reflector is added as back contact. Forth， we studies hydrogenated amorphous silicon germanium thin film solar cells. By means of the structural design of band gap profiling in the amorphous silicon germanium intrinsic layer， hydrogenated amorphous silicon germanium thin film solar cells. As far as the best cell prepared in out lab， the a-Si：H / a-SiGe：H /μc-Si：H was used， and efficiency of 14.06% was got by matching the currents of three cells.
Key word：Three juction；Thin film；solar cell；amorphous silicon；Amorphous Silicon Germanium；interface buffer lyaer
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機電研究報告范文5
每戶人家一年都會有很多廢電池。那么廢電池對環境有什么影響和危害呢？于是我決定去做個調查。
（2）調查方法
1.查閱書籍
2.上網查找有關資料
3.看些有關的報紙
（3）獲取的資料整理
從書籍中獲取的資料：
廢棄在自然界電池中的汞會慢慢從電池中溢出來，進入土壤或水源，再通過農作物進入人體，損傷人的腎臟。在微生物的作用下，無機汞可以轉化成甲基汞，聚集在魚類的身體里，人食用了這種魚后，甲基汞會進入人的大腦細胞，使人的神經系統受到嚴重破壞，重者會發瘋致死。著名的日本水俁病就是甲基汞所致。鎘滲出污染土地和水體，最終進入人體使人的肝和腎受損，也會引起骨質松軟，重者造成骨骼變形。據蘇州大學化學系和有關環保機構的專家介紹，電池里重金屬有非常大的危害主要有鎘、鉻、鎳、錳、汞等元素。
從網絡上獲取的資料：
一節一號電池能使1平方米的土地失去利用價值， 一粒鈕扣電池能污染60萬升水（這是一個人一生的用水量）。據有關資料報道，全球的鎘污染有50％是來自廢舊電池的污染，長期飲用被鎘污染的水，會發生骨質改變和貧血，典型表現是全身骼酸痛。鉻會引起胃腸道潰瘍和損傷，鎳有致癌傾向，還可導致心肌損傷，鉛被攝入后不易排泄，高血，鉛會導致兒童行為異常和低智商，錳雖為人體所需的微量元素，但吸收過多引起中毒，汞可通過血腦屏障進入中樞神經，造成神經紊亂甚至性格改變，曾在日本發生過“水侯病”——慢性汞中毒。
從相關報紙中獲取的資料：
就近全球 50 億人來計每個月每人丟一顆電池，一年累積下來 600 億顆電池，對地球的破壞力可說是很大的了，其對人類健康危害造成的后果更難以想象了，據統計，僅北京市 每年因廢電池而進入自然環境的汞竟然達到 29.6 噸，這數目不能不讓人頭痛。
（4）結論
機電研究報告范文6
關鍵詞：高壓變電站；繼電保護；問題；改進方法
在運行過程中，由于高壓變電站運行系統以及運行環境相對復雜，常常引發繼電保護部分誤動或者在高壓變電站發生故障時不發生反應或者延遲反應，從而造成高壓變電站故障或者發生嚴重的電力事故。在這種情況下，認真分析高壓變電站繼電保護部分存在的問題，并針對存在的問題制定行之有效的改進方法，對于避免重大電力事故的發生，維護高壓變電站的穩定安全運行無疑就具有了十分重要的現實意義。
1 直流電源存在的問題與改進方法
1.1 直流電源存在的問題
直流電源是高壓變電站繼電保護部分的電能供應部分，直流電源是否能夠正常供電是繼電保護部分能否正常工作的關鍵。通常情況下，直流電源必須進行現場測試合格后才能進入現場，如果測試不合格則不能進入現場。但是，在運行過程中，如果直流電源的波紋系數相對較大，或者發生突然沖擊直流電源，極有可能導致直流電源異常，或者使繼電保護裝置出現誤動作。
1.2 直流電源存在問題的改進方法
1.2.1 嚴格進行直流電源的針對性試驗。在實驗過程中，首先要進行嚴格的漸變試驗以及瞬變試驗，對直流電源進行突然投入或者斷開，在突然投入或者斷開的狀態下，認真檢查繼電保護部分是否發生異常動作。漸變試驗以及瞬變試驗完成后，還要對直流電源進行漸降試驗以及漸升試驗，重點檢查在直流系統遠端發生短路故障情況下繼電保護部分的運行狀況。
1.2.2 加強對直流電源的針對性監視。當前應用的繼電保護裝置，如三側后備保護、主變主保護等都對直流消失進行提示，三側操作箱也會對控制回路斷路進行提示，在普通的變電站中都能完成對直流電源的監視工作。但是，在綜合性越來越強的現代化變電站中，直流電源自動開關跳開以及通信網絡發生故障，都會提示通信中斷，這樣就為工作人員排除故障增加了麻煩。為此，可以將屏后直流自動開關進行更換，如果高壓側的后備保護開關斷路，此時可以使用輔助觸點對中壓側、低壓側進行后備保護，或者對單個單元進行斷控，并且在后臺上進行重新定義。這樣就避免了操作人員難以掌握故障發生情況的狀況，便于針對故障進行排除，達到快速處理的目的。
1.2.3 加強對主變保護本體保護箱的監視。在工作過程中，我們常常會發現部分主變保護本體保護箱不存在監控直流消失的功能，在這種狀態下，假如本體保護部分直流斷路，那么本體保護必將拒動，這樣就會造成非常嚴重的故障。在這種情況下，一方面可以采取直流自動開關（帶輔助觸點）發遙信，一方面可以采取裝置中的備用繼電器，并將其線圈兩端分別接在正負電源之上，當電源正常工作狀態下，能夠正常勵磁，當電源消失時，觸電就會閉合發出遙信。如果只存在動斷觸點，此時只需在后臺監控機進行觸點反定義就可以解決問題。
2 控制回路監視存在的問題與改進方法
2.1 控制回路監視存在的問題
通常情況下，控制回路常常被設計成圖1這種線路形式，主要是為了避免降低開關壓力，或者由于SF6密度降低而發生閉鎖，此時串聯在合閘、跳閘回路中間的閉鎖開關就會斷開，紅色信號燈與綠色信號燈均熄滅，開關的位置便難以準確得到反映。這種線路構造主要是沒有考慮到線路中紅綠信號燈對回路所起到的監視作用。通常情況下，串聯TWJ、HWJ動斷觸點能夠控制回路斷線，通過TWJ、HWJ能夠對合閘、跳閘回路進行監控，以確保其可靠。如果按照圖1所示的控制回路安裝設備，那么無論是合閘回路還是跳閘回路，均會失去監視，從而對高壓變電站的設備安全穩定運行造成直接威脅。
2.2 控制回路監視存在問題的改進方法
將紅綠監視信號燈和一對DL輔助觸點直接相接，確保能夠及時對開關位置進行監控，TWJ、HWJ則按照常規線路進行連接，TWJ、HWJ動斷觸點實現控制回路斷線，這樣一方面實現了監控控制回路，又顯示了開關的準確位置。
3 母線電壓存在的問題與改進方法
3.1 母線電壓存在的問題
在高壓變電站正常運行的狀況下，母線電壓對于繼電保護部分具有十分重要的作用，當母線電壓消失時，系統都能夠給出PT斷線的信息。通常零序電流保護通常為無方向的，PT斷線信息能不能正常發出，關鍵在于在進行檢驗過程中，既要對端子排位置的電壓斷線進行模擬，還要對PT端子箱位置的PT斷線進行模擬，尤其是單相斷線。主要原因是如果PT箱子端位置一相電壓斷路，其他回路的耦合也會造成斷線相電壓不等于“0”的現象。
為了保證高壓變電站運行的可靠性，相當多的變電站都選擇使用備用電源自投設備，備用電源自投設備的啟動條件為檢驗無壓狀態，PT斷線閉鎖的條件為線路中的電流狀態。但是在部分變電站中，負荷是揚水灌溉負荷，既揚水期為滿負荷狀態，非揚水期其負荷就會大幅度降低，甚至降低到使用的符合或者電網損耗的負荷，此時電流閉鎖就無法進行鎖定，PT短線閉鎖就難以發揮正常的作用。此時如果PT斷線，備用電源自投設備就會做出無電壓和無電流的判斷，從而發生誤動作。
3.2 母線電壓存在問題的改進方法
3.2.1 對繼電保護部分進行加電壓檢測，若PT發生斷線，發遙信或者發光字，這樣就可以對該故障進行準確判斷，便于快速進行修復，恢復電壓與電流，從而有效減少幾點保護部分的誤動概率。
3.2.2 時間繼電器使用電壓繼電器啟動，繞過備用電源自投設備復歸時間后的閉鎖備自投，也就是時間繼電器的觸點發給備用電源自投設備閉鎖信息，并給檢修人員發送遙信通知，這樣也能有效防止備用電源自投設備的誤動發生。
3.2.3 由于高壓變電站內PT二次電壓自動開關相位是分開的，通常情況下三相電壓不會同時斷開，此時對PT斷線的依據主要為：母線電壓值大于整定電壓值，母線電壓小于整定電壓值或者母線電壓值小于整定電壓值，母線電壓大于整定電壓值。滿足上述判斷依據后發出PT斷線的信息，并且閉鎖備用電源自投設備。
總之，作為重要的能源供應系統，高壓變電站在國民生產中所占的位置越來越重要，這就需要繼電保護部分能夠正常發揮其保護作用，避免因電力系統故障造成重大的經濟損失，為此，作為高壓變電站檢查維護人員，一定要認真進行排查，及時發現繼電保護部分存在的隱患并排除，從而維護高壓變電站的正常運行，為電力系統的穩定運行提供保證。
參考文獻
