現(xiàn)代電能質(zhì)量分析及控制

1、2022-5-21現(xiàn)代電能質(zhì)量分析與控制主要內(nèi)容1 電能質(zhì)量基本概念2 傳統(tǒng)電能質(zhì)量分析與改進(jìn)措施3 電網(wǎng)諧波分析與抑制4 電壓波動(dòng)與閃變5 電壓暫降與短時(shí)間中斷2022-5-221電能質(zhì)量基本概念1.1電能質(zhì)量問(wèn)題的由來(lái)電能質(zhì)量問(wèn)題的由來(lái)v隨電力工業(yè)誕生而存在的一個(gè)傳統(tǒng)問(wèn)題。v現(xiàn)代用電負(fù)荷結(jié)構(gòu)發(fā)生了質(zhì)的變化。電力電子技術(shù)廣泛應(yīng)用，家用電器普及，煉鋼電弧爐的發(fā)展等，由于其非線(xiàn)性、沖擊性以及不平衡的用電特性引起電能質(zhì)量的惡化。v計(jì)算機(jī)的普及、IT產(chǎn)業(yè)的發(fā)展、微電子控制技術(shù)應(yīng)用導(dǎo)致對(duì)電能質(zhì)量要求越來(lái)越高。2022-5-23v如：12周波供電電壓暫降，就可能破壞半導(dǎo)體生產(chǎn)線(xiàn)，導(dǎo)致上百萬(wàn)美元損失。據(jù)統(tǒng)

2、計(jì)美國(guó)因電能質(zhì)量問(wèn)題造成的損失每年高達(dá)260億美元。v2005年由國(guó)際銅業(yè)協(xié)會(huì)（中國(guó)）主持的一次“中國(guó)電能質(zhì)量行業(yè)現(xiàn)狀與用戶(hù)行為調(diào)研報(bào)告”中，調(diào)查了32個(gè)行業(yè)，共92個(gè)企業(yè)中有49個(gè)企業(yè)，因電能質(zhì)量問(wèn)題，在經(jīng)濟(jì)上損失2.53.5億元（人民幣），每個(gè)企業(yè)年經(jīng)濟(jì)損失約10萬(wàn)100萬(wàn)（人民幣）（其中有四家年損失1000萬(wàn)元以上）。v因此，電能質(zhì)量問(wèn)題日漸成為電力部門(mén)和許多用戶(hù)所關(guān)心的一個(gè)重要問(wèn)題，已成為當(dāng)前電氣工程領(lǐng)域的前沿課題。 2022-5-24 導(dǎo)致電能質(zhì)量下降的原因和責(zé)任-供用電雙方往往存在很大的分歧：下圖美國(guó)喬治動(dòng)力公司調(diào)查結(jié)果2022-5-251.2電能質(zhì)量基本定義電能質(zhì)量基本定義v電能

3、質(zhì)量可以定義為（Power Quality)：導(dǎo)致用電設(shè)備故障或不能正常工作的電壓、電流或頻率的偏差，其內(nèi)容包括頻率偏差、電壓偏差、電壓波動(dòng)與閃變、三相不平衡、暫時(shí)或瞬態(tài)過(guò)電壓、波形畸變、電壓暫降與短時(shí)間中斷以及供電連續(xù)性等。v電壓質(zhì)量：電壓、頻率偏差、不平衡、波動(dòng)等v電流質(zhì)量：電流諧波、間諧波等v供電質(zhì)量：電壓質(zhì)量、供電可靠性等v用電質(zhì)量：電流質(zhì)量 后兩項(xiàng)包括技術(shù)含義和非技術(shù)含義 2022-5-261.3電能質(zhì)量現(xiàn)象描述電能質(zhì)量現(xiàn)象描述2022-5-271.4電能質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)電能質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)v電能質(zhì)量指標(biāo)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)1.供電電壓允許偏差（GB 123251990）2.電壓波動(dòng)和閃變（GB 123

4、262000）3.公用電網(wǎng)諧波（GB/T 145491993）4.三相電壓允許不平衡度（GB/T 155431995）5.電力系統(tǒng)頻率允許偏差（GB/T 159451995）6.暫時(shí)過(guò)電壓和瞬態(tài)過(guò)電壓（GB/T 184812001）2022-5-28v電能質(zhì)量國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介 美國(guó)：美國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)相當(dāng)全面和豐富，基本由美國(guó)國(guó)家 標(biāo)準(zhǔn)局（ANSI）和各個(gè)協(xié)會(huì)（例如IEEE）制定。 計(jì)算機(jī)和商用設(shè)備制造商協(xié)會(huì)（Computer and Business Equipment Manufacturers Association,即CBEMA）出于大型計(jì)算機(jī)及其控制裝置對(duì)電能質(zhì)量要求，提出了電壓容限曲線(xiàn)（稱(chēng)為C

5、BEMA曲線(xiàn)）。該協(xié)會(huì)后改稱(chēng)為信息技術(shù)工業(yè)協(xié)會(huì)（Information Technology Industry Council,即ITIC），并將電壓容限曲線(xiàn)作了一定改進(jìn)，如下圖所示。2022-5-29 2022-5-2102傳統(tǒng)電能質(zhì)量分析與改進(jìn)措施v主要指標(biāo)：電壓偏差 頻率偏差 電壓三相不平衡 供電中斷與可靠性2.1電壓偏差1. 定義： 線(xiàn)路： 可見(jiàn)：系統(tǒng)無(wú)功功率不平衡是引起系統(tǒng)電壓偏離標(biāo)稱(chēng)值的根本原因。 %100NNreUUUU 2UQXPRU 2022-5-2112電壓偏差的限值電壓偏差的限值 35kv及以上及以上供電電壓的正、負(fù)偏差的絕對(duì)值之和不超過(guò)標(biāo)稱(chēng)電壓的10%。如供電電壓上下偏

6、差同號(hào)時(shí)（均為正或負(fù)），按較大的偏差絕對(duì)值作為衡量依據(jù)。 10kv及以上及以上三相供電電壓允許偏差為標(biāo)稱(chēng)電壓的7%。 220v單相單相供電電壓允許偏差為標(biāo)稱(chēng)電壓的+7%、-10%。 2022-5-2123電壓偏差過(guò)大的危害（1）對(duì)用電設(shè)備的危害： 照明設(shè)備的發(fā)光和壽命（圖a白熾燈；圖b日光燈）2022-5-213電動(dòng)機(jī)的力矩、轉(zhuǎn)速、發(fā)熱、工效以及產(chǎn)品質(zhì)量下圖為不同端電壓時(shí)異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)差特性1U=100%UN；2U=90% UN3U=80%UN；4U=70% UN2022-5-214 變壓器的發(fā)熱、溫升、損耗；并聯(lián)電容器無(wú)功出力、壽命；家用電器如電視機(jī)的視感、壽命；電子計(jì)算機(jī)和控制設(shè)備不正

7、常。（2）對(duì)電網(wǎng)的危害： 影響系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行：靜態(tài)穩(wěn)定功率極限 影響系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行：RUQPRUSRIP222223332022-5-2154 改善電壓偏差的措施（1）配置充足的無(wú)功功率電源同步發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)、電容器、電抗器、靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置（SVC：TCR+TSC混合型SVC的電路結(jié)構(gòu) )2022-5-216靜止無(wú)功發(fā)生裝置（SVG：采用電壓型橋式電路的SVG )靜補(bǔ)裝置：動(dòng)態(tài)特性好、速度快、運(yùn)行維護(hù)方便、可靠性高。SVC、SVG不但用于補(bǔ)償無(wú)功，還同時(shí)能夠?yàn)V除諧波、抑制電壓波動(dòng)和閃變等。 ( 2 )系統(tǒng)調(diào)壓手段發(fā)電機(jī)調(diào)壓：改變變壓器變比調(diào)壓：改變線(xiàn)路參數(shù)調(diào)壓：分裂導(dǎo)線(xiàn)、串聯(lián)電容補(bǔ)償。202

8、2-5-217v2.2頻率偏差1.定義 ：電力系統(tǒng)在正常運(yùn)行條件下，系統(tǒng)頻率的實(shí)際值與標(biāo)稱(chēng)值之差稱(chēng)為系統(tǒng)的頻率偏差：規(guī)定：電力系統(tǒng)正常頻率偏差允許值為0.2Hz。當(dāng)系統(tǒng)容量較小時(shí)，頻率偏差值可以放寬到0.5Hz。 系統(tǒng)有功功率不平衡是產(chǎn)生頻率偏差的根本原因 。 Nrefff2022-5-2182頻率偏差過(guò)大的危害（1）對(duì)用電負(fù)荷的危害產(chǎn)品質(zhì)量沒(méi)有保障；降低勞動(dòng)生產(chǎn)率；使電子設(shè)備不能正常工作。（2）對(duì)系統(tǒng)危害電能表計(jì)量誤差加大；汽輪機(jī)共振；降低發(fā)電機(jī)效率；嚴(yán)重時(shí)系統(tǒng)崩潰；3電力系統(tǒng)頻率調(diào)整和控制調(diào)整：一次調(diào)整和二次調(diào)整、AGC控制：自動(dòng)低頻減載裝置、自動(dòng)高頻切機(jī)裝置。2022-5-2192.3電

9、壓三相不平衡1定義： 對(duì)稱(chēng)三相系統(tǒng)是指三相電量（電動(dòng)勢(shì)、電壓或電流）數(shù)值相等、頻率相同、相位互差1200的系統(tǒng)。在任意時(shí)刻，三相電量的瞬時(shí)值之和為零。 在任意時(shí)刻，三相瞬時(shí)總功率與時(shí)間無(wú)關(guān)，這樣的系統(tǒng)稱(chēng)為平衡三相系統(tǒng)；在任意時(shí)刻，三相瞬時(shí)總功率是時(shí)間的函數(shù)，這樣的系統(tǒng)稱(chēng)為不平衡三相系統(tǒng)。 )cos(2)cos(2)cos(2uCCCuBBBuAAAtUutUutUu2022-5-220三相不平衡度：電力系統(tǒng)在正常運(yùn)行方式下，電量的負(fù)序分量均方根值與正序分量均方根值之比定義為該電量的三相不平衡度，用符號(hào)表示，即 規(guī)定：電力系統(tǒng)公共連接點(diǎn)正常電壓不平衡度允許值為2%，短時(shí)不得超過(guò)4%； 原因：電力

10、系統(tǒng)三相不平衡可以分為事故性不平衡和正常性不平衡兩大類(lèi)。 cos3UIiuiuiuppppCCBBAACBA %10012UUU 2022-5-221 三相負(fù)荷不對(duì)稱(chēng)是系統(tǒng)三相不平衡的最主要因素。產(chǎn)生三相負(fù)荷不對(duì)稱(chēng)的主要原因是單相大容量負(fù)荷（如電氣化鐵路、電弧爐和電焊機(jī)等）在三相系統(tǒng)中的容量和電氣位置分別不合理。 2 三相不平衡的危害：電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩、過(guò)熱；引起以負(fù)序分量為啟動(dòng)元件的多種保護(hù)誤動(dòng)作；換流設(shè)備產(chǎn)生附加的諧波電流（非特征諧波）；變壓器負(fù)載能力下降；在低壓配電線(xiàn)路中，引起照明燈的壽命縮短或燒損、電視機(jī)損壞、中性線(xiàn)過(guò)負(fù)荷等；引起線(xiàn)損及線(xiàn)路電壓損失增大；影響正常通信質(zhì)量。2022-5

11、-2223 改善三相不平衡的措施2.4供電中斷與供電可靠性供電中斷-指長(zhǎng)時(shí)間供電中斷5min(或1min)供電可靠性常用指標(biāo)：提高供電可靠性的措施：計(jì)及電壓暫降的供電可靠性：2022-5-2233電網(wǎng)諧波分析與抑制3.1概述2022-5-224v上圖表明，任何周期性的畸變波形都可用正弦波形的和表示。也就是說(shuō)，當(dāng)畸變波形的每個(gè)周期都相同時(shí)，則該波形可用一系列頻率為基波頻率整數(shù)倍的理想正弦波形的和來(lái)表示。其中，頻率為基波整數(shù)倍的分量稱(chēng)為諧波，而一系列正弦波形的和稱(chēng)為傅立葉級(jí)數(shù)。v國(guó)際上公認(rèn)的諧波定義為：“諧波是一個(gè)周期電氣量的正弦分量，其頻率為基波頻率的整數(shù)倍”。 )sin(2)(11hhMhth

12、Utu)sin(2)(11hhMhthUti2022-5-225v某次諧波分量的大小，常以該次諧波的均方根值與基波均方根值的百分比表示，稱(chēng)為該次諧波的含有率，次諧波電流的含有率為v畸變波形因諧波引起的偏離正弦波形的程度，以總諧波畸變率表示。它等于各次諧波均方根值的平方和的平方根值與基波均方根值的百分比。電流總畸變率%1001IIHRhh%100122IITHDhMhI2022-5-226v諧波電壓的含有率和電壓總畸變率的計(jì)算相同3.2 諧波分析常用的數(shù)學(xué)方法1 傅里葉變換（DFT）與快速傅里葉變換（FFT)離散形式：0111( )(coshsinh)hhhf tcatbt001( )Tcf t

13、 dtT102( )coshThaf ttdtT102( )sinhThbf ttdtT10101,.,1 , 0,2sin21,.,1 , 0,2cos2NkkhNkkhNhkhNfNbNhkhNfNa2022-5-227v當(dāng)N很大時(shí)，DFT的計(jì)算量是相當(dāng)可觀的。例如，若N=1024，則需要1048576次復(fù)數(shù)乘法，F(xiàn)FT使DFT的乘法計(jì)算量大為下降。以N=1024為例，計(jì)算量降為5120次，僅為原來(lái)的488。v在電能質(zhì)量分析領(lǐng)域中，傅里葉變換得到了廣泛應(yīng)用。諧波分析儀、電能質(zhì)量分析儀及在線(xiàn)測(cè)量等。v在運(yùn)用FFT時(shí)，必須滿(mǎn)足以下條件：滿(mǎn)足采樣定理的要求，即采樣頻率必須是最高信號(hào)頻率的2倍以上

14、；被分析的波形必須是穩(wěn)態(tài)的、隨時(shí)間周期變化的。否則就會(huì)產(chǎn)生“頻譜混疊”和“頻譜泄漏”現(xiàn)象，給分析帶來(lái)誤差。 2022-5-2282 瞬時(shí)無(wú)功功率理論（基于矢量變換) 三相電路瞬時(shí)無(wú)功功率理論，首先在諧波和無(wú)功電流的實(shí)時(shí)檢測(cè)方面得到了成功的應(yīng)用。目前，有源電力濾波器中，基于瞬時(shí)無(wú)功功率理論的諧波和無(wú)功電流檢測(cè)方法應(yīng)用最多。3 小波變換：小波變換的一個(gè)重要特點(diǎn)是能表征函數(shù)的奇異性。目前，國(guó)內(nèi)外已有許多學(xué)者開(kāi)始應(yīng)用小波變換對(duì)電能質(zhì)量若干問(wèn)題進(jìn)行研究，其應(yīng)用主要集中在對(duì)電能質(zhì)量擾動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)和定位、電能質(zhì)量擾動(dòng)信號(hào)數(shù)據(jù)壓縮、電能質(zhì)量擾動(dòng)識(shí)別以及暫態(tài)電能質(zhì)量擾動(dòng)建模與分析等方面。 2022-5-2293.

15、3電力系統(tǒng)諧波源v鐵磁飽和型：各種鐵芯設(shè)備,如變壓器、電抗器等，其鐵磁飽和特性呈現(xiàn)非線(xiàn)性。v電子開(kāi)關(guān)型：主要為各種交直流換流裝置、雙向晶閘管可控開(kāi)關(guān)設(shè)備以及PWM變頻器等電力電子設(shè)備。v電弧型：交流電弧爐和交流電焊機(jī)等。2022-5-2301 整流裝置產(chǎn)生諧波的機(jī)理 中小容量整流裝置中常采用的單相全控橋式整流電路，2022-5-231v假設(shè)直流側(cè)電感足夠大，穩(wěn)態(tài)工作時(shí)為常數(shù)。在電源電壓過(guò)零變正后的某一時(shí)刻，給V1和V2加上觸發(fā)信號(hào)，V1和V2導(dǎo)通，有電流通過(guò)負(fù)載。當(dāng)電源電壓過(guò)零進(jìn)入負(fù)半波時(shí)，V3和V4雖已承受正電壓，但因未受觸發(fā)控制仍關(guān)斷，此時(shí)，電感上的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)使V1和V2繼續(xù)導(dǎo)通。在時(shí)，給

16、V3和V4加上觸發(fā)信號(hào)，V3和V4導(dǎo)通，致使V1和V2關(guān)斷。工作的電壓、電流波形如上圖所示。v三相整流裝置： 特征諧波 : k -脈動(dòng)數(shù)1 kph2022-5-232v2 電氣化鐵路2022-5-233v電氣化鐵路牽引供電系統(tǒng)如下圖： 其中：SS代表牽引變電站，兩個(gè)SS之間50KM左右；SP為分區(qū)所，運(yùn)行時(shí)SS向兩邊供電至分區(qū)所終止，即SS的最遠(yuǎn)供電距離25KM，特殊情況允SP并聯(lián)，供電距離達(dá)到50KM。 2022-5-234 由于電力機(jī)車(chē)的負(fù)荷是單相整流性質(zhì)，故對(duì)電網(wǎng)影響主要是“負(fù)序”或“高次諧波”。 車(chē)上受電弓牽引變壓器牽引整流器轉(zhuǎn)向架牽引電機(jī)機(jī)車(chē)車(chē)輛27.5kv單相接觸網(wǎng)交流直流機(jī)械能電

17、能2022-5-235v目前我國(guó)電力牽引絕大部分采用交-直電力機(jī)車(chē)，此類(lèi)電力機(jī)車(chē)通過(guò)變壓器降壓，整流，供給直流牽引電動(dòng)機(jī)。機(jī)車(chē)每個(gè)轉(zhuǎn)向架的牽引電動(dòng)機(jī)各由一套整流裝置供電，整流裝置為二段半控整流橋，交流側(cè)分別由獨(dú)立的牽引繞組供電，輸出整流電壓串聯(lián)后經(jīng)平波電抗器供給直流牽引電機(jī)。2022-5-236v電氣化鐵道的諧波特點(diǎn)v隨機(jī)波動(dòng)性，相控機(jī)車(chē)電流的波形隨相控角的變化而改變，諧波電流隨基波負(fù)荷劇烈波動(dòng)，諧波含量取決于機(jī)車(chē)的運(yùn)行工況。v高壓滲透性，電氣化鐵道其任一次諧波都通過(guò)高壓系統(tǒng)向全網(wǎng)滲透，不受變壓器接線(xiàn)方向的阻礙。v穩(wěn)態(tài)奇次性，單相整流負(fù)荷在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)只產(chǎn)生奇次諧波，只在涌流中含有偶次諧波。國(guó)內(nèi)

18、實(shí)測(cè)機(jī)車(chē)諧波電流為負(fù)荷電流的百分?jǐn)?shù)：3次2025%，5次1013%，7次68%。2022-5-2373.4諧波的危害v在電力危害方面在電力危害方面： 降低電力設(shè)備的利用率，使電氣設(shè)備（如旋轉(zhuǎn)電機(jī)、電容器、變壓器）以及導(dǎo)線(xiàn)（如低壓中性線(xiàn)、電纜、母排等）過(guò)載運(yùn)行（發(fā)熱、振動(dòng)、異常聲響等），縮短使用壽命、增加線(xiàn)損；增加電力網(wǎng)中諧振可能性，誘發(fā)過(guò)電壓或過(guò)電流的危害（諧波諧振與放大）。v在信號(hào)干擾方面在信號(hào)干擾方面：干擾繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；使電子設(shè)備工作不正常；使測(cè)量和計(jì)量?jī)x器（包括電能表）、儀表誤差加大；降低信號(hào)傳輸質(zhì)量，干擾通信系統(tǒng)。2022-5-2383.5諧波抑制技術(shù)可分為預(yù)防性和補(bǔ)

19、償性措施；1 通過(guò)增加整流器的脈動(dòng)數(shù)及采用可控整流（PWM)限制整流器的諧波。2 無(wú)源濾波器（LC濾波器)2022-5-239 其中圖（a）所示單調(diào)諧濾波器、圖（b）雙調(diào)諧濾波器、圖（c）高通濾波器。如：?jiǎn)握{(diào)諧濾波器對(duì)應(yīng)于諧振頻率，有發(fā)生諧振的頻率為 所消除的諧波的次數(shù)為111CLhLChXXh L hXXh Ch0112fhfLC0111fhfLC2022-5-240v對(duì)于大容量的諧波濾除工程，往往采用若干組單調(diào)諧濾波器與一組高通濾波器配合使用的方案。為與單調(diào)諧濾波器配合，高通濾波器的截止諧波次數(shù)應(yīng)比單調(diào)諧濾波器濾除的最高濾波次數(shù)至少大1，以免高通濾波器過(guò)多地分流單調(diào)諧濾波器的諧波。 3 有

20、源電力濾波器 v基本原理 ：有源電力濾波器采用與交流濾波器完全不同的原理，通過(guò)產(chǎn)生與補(bǔ)償諧波形狀一致、相位相反的電流，來(lái)抵消非線(xiàn)性負(fù)荷產(chǎn)生的諧波電流，以使諧波不會(huì)流人公共供電回路。2022-5-241有源濾波器的連接1111112( )sincos(sinhcosh)( )( )hhhpqi tbtatbtatiti tfqii ， ( )( )( )( )sfpi ti ti ti t 2022-5-242v有源濾波器的結(jié)構(gòu)（1）無(wú)功及諧波電流的檢測(cè)部分：工程實(shí)際要求實(shí)時(shí)快速檢測(cè)其瞬時(shí)值（瞬時(shí)無(wú)功功率理論）。（2）控制系統(tǒng)：（3）逆變電源：（4）輸出部分：高頻濾波器和變壓器組成。 有源電力濾

21、波器采用高頻脈寬調(diào)制及快速補(bǔ)償技術(shù)，具有動(dòng)態(tài)特性好、濾波效果不受系統(tǒng)參數(shù)影響、占地小等特點(diǎn)，已成為抑制電力系統(tǒng)諧波極具發(fā)展前景的措施。 目前國(guó)內(nèi)外已有許多廠家生產(chǎn)，目前主要400V。2022-5-2434 電壓波動(dòng)與閃變v4.1電壓波動(dòng)基本概念 電壓波動(dòng)定義為電壓均方根值一系列相對(duì)快速變動(dòng)電壓均方根值一系列相對(duì)快速變動(dòng)或連續(xù)改變的現(xiàn)象。其變化周期大于工頻周期?；蜻B續(xù)改變的現(xiàn)象。其變化周期大于工頻周期。 在配電系統(tǒng)運(yùn)行中，這種電壓波動(dòng)現(xiàn)象有可能多次出現(xiàn)，變化過(guò)程可能是規(guī)則的、不規(guī)則的，亦或是隨機(jī)的。 可能出現(xiàn)的電壓波動(dòng)圖形可整合為四種形式 2022-5-244 為檢測(cè)出電壓波動(dòng)分量，通常將電壓波

22、動(dòng)看成以工頻電壓為載波，其電壓的均方根值或峰值受到以電壓波動(dòng)分量作為調(diào)幅波的調(diào)制。對(duì)于任何波形的調(diào)幅波均可看作是由各種頻率分量合成。 為使分析簡(jiǎn)化而又不失一般性，我們可以分析僅含單一頻率的調(diào)幅波對(duì)工頻載波的調(diào)制。調(diào)制波解析式的一般表達(dá)式為2022-5-245v 若調(diào)幅波電壓為單一頻率的正弦波形 ( )()cosmFNu tUvtt ( )1coscos1coscosmmFNmFNmVu tUttUmttU2022-5-2464.2閃變的基本概念 電光源的電壓波動(dòng)造成燈光照度不穩(wěn)定的人眼視感反應(yīng)稱(chēng)為閃變。換言之，閃變反映了電壓波動(dòng)引起的燈光閃爍對(duì)人視感產(chǎn)生的影響。 閃變不僅與電壓波動(dòng)大小有關(guān)，還

23、與電壓波動(dòng)的頻譜分布和電壓出現(xiàn)波動(dòng)的次數(shù)（或稱(chēng)為發(fā)生率）以及照明燈具的類(lèi)型等許多因素有關(guān)。v頻譜分布：一般覺(jué)察頻率范圍：125Hz； 最大覺(jué)察頻率范圍 ：0.0535Hz; 敏感范圍：612Hz；最大敏感頻率：8 .8Hz。 2022-5-2474.3引起電壓波動(dòng)的主要原因波動(dòng)性負(fù)荷是引起供電電壓波動(dòng)的主要原因 。（1）由于頻繁啟動(dòng)和間歇通電時(shí)常引起電壓按一定規(guī)律周期變動(dòng)的負(fù)荷。例如，軋鋼機(jī)和絞車(chē)、電動(dòng)機(jī)、電焊機(jī)等。 （2）引起供電點(diǎn)出現(xiàn)連續(xù)的不規(guī)則的隨機(jī)電壓變動(dòng)的負(fù)荷。例如，煉鋼電弧爐等。 電弧爐運(yùn)行周期： 2022-5-248v由于電弧爐煉鋼在技術(shù)經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)越性，工業(yè)生產(chǎn)采用交流電弧爐已日

24、益增多（30%），其不利影響： 電弧爐有功功率和無(wú)功功率沖擊性快速變化引起的電壓波動(dòng)和閃變，電弧電阻的非線(xiàn)性導(dǎo)致的電力諧波畸變，以及三相負(fù)荷不對(duì)稱(chēng)帶來(lái)的供電系統(tǒng)動(dòng)態(tài)不平衡干擾等。4.4電壓波動(dòng)與閃變的抑制技術(shù)1 改善用電設(shè)備的特性：改善電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)方式等2 提高供電能力：架設(shè)專(zhuān)用電源或線(xiàn)路、母線(xiàn)分段等。2022-5-2493裝設(shè)靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置 靜止無(wú)功補(bǔ)償器SVC、靜止無(wú)功發(fā)生器SVG（第二章）。 目前SVC大量采用。 需要指出：SVC、SVG不但用于補(bǔ)償無(wú)功，還同時(shí)能夠?yàn)V除諧波、抑制電壓波動(dòng)和閃變等。2022-5-2505電壓暫降與短時(shí)間中斷5.1基本概念 隨著數(shù)字式自動(dòng)控制技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中

25、得到大規(guī)模應(yīng)用，如變頻調(diào)速設(shè)備、可編程邏輯控制器、各種自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)以及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等敏感性用電設(shè)備的大量使用，對(duì)供電系統(tǒng)的電壓質(zhì)量提出了更高的要求。 統(tǒng)計(jì)，在歐洲和美國(guó)，電力部門(mén)與用戶(hù)對(duì)電壓暫降的關(guān)注程度比對(duì)其他有關(guān)電能質(zhì)量問(wèn)題的關(guān)注程度要強(qiáng)得多。這其中一個(gè)重要的因素是，在電能質(zhì)量的諸多原因中，由電壓暫降引起的用戶(hù)投訴占整個(gè)電能質(zhì)量問(wèn)題投訴數(shù)量的80以上。 2022-5-251v電壓暫降（電壓驟降、電壓凹陷Voltage sags)是指供電電壓均方根值在短時(shí)間突然下降的事件，其典型持續(xù)時(shí)間為0.5-30周波。 IEC:90%-1% IEEE:90%-10% 短時(shí)中斷：1min. v電壓暫降的幅值、

26、持續(xù)時(shí)間和相位跳變是標(biāo)稱(chēng)電壓暫降的最重要的三個(gè)特征量。 相位跳變：是由系統(tǒng)和線(xiàn)路的電抗與電阻的比值(即X/R)不同，或不平衡暫降向低壓系統(tǒng)傳遞引起的。2022-5-2525.2電壓暫降與中斷的起因 當(dāng)輸配電系統(tǒng)中發(fā)生短路故障、感應(yīng)電機(jī)啟動(dòng)、雷擊、開(kāi)關(guān)操作、變壓器以及電容器組的投切等事件時(shí)，均可引起電壓暫降。其中，短路故障、感應(yīng)電機(jī)啟動(dòng)和雷擊是引起電壓暫降的最主要原因。 保護(hù)裝置切除故障、誤動(dòng)以及運(yùn)行人員誤操作等均可引起供電中斷。從下面的分析中可以看到，具有故障自動(dòng)恢復(fù)裝置(重合閘等)的斷電為短時(shí)間中斷，而需要手動(dòng)才能恢復(fù)的斷電則為長(zhǎng)時(shí)間中斷。 2022-5-253 實(shí)線(xiàn)-故障線(xiàn)路1、虛線(xiàn)-非故障線(xiàn)路2 A-故障切除時(shí)間、B-重合閘合閘所需時(shí)間v電壓暫降對(duì)敏感設(shè)