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●內(nèi)部培訓(xùn)講座電氣丈量技術(shù)根底知識(shí)與運(yùn)用美國福祿克公司主要內(nèi)容電能質(zhì)量丈量與分析★丈量?jī)x器,F(xiàn)LUKE★對(duì)于諧波丈量?jī)x器,A級(jí)一致性意味著什么?★IEC61000-4-30:“標(biāo)志〞的重要性★電壓驟降:緣由、危害與處理方法★電壓動(dòng)搖與閃變★三相不平衡:IEEE與IEC規(guī)范算法差別★電壓瞬變景象的捕獲★IEC規(guī)范丈量?jī)x器與國標(biāo)的關(guān)系問題★有效值丈量★電壓有效值丈量與評(píng)價(jià):IEC61000-4-30與EN50160★電能質(zhì)量丈量規(guī)范概述:IEC61000-4-30★電能質(zhì)量限值規(guī)范概述:EN50160★諧波:產(chǎn)生緣由、危害與治理★非正弦系統(tǒng)的功率、有效值調(diào)和波★中國電能質(zhì)量規(guī)范簡(jiǎn)介常用電參數(shù)丈量★變頻調(diào)速系統(tǒng)的丈量★功率因數(shù)、最大需量與電費(fèi)★兩瓦特計(jì)法:丈量三相三線制系統(tǒng)★直流耦合與交流耦合示波表:波形采集、記錄與分析★示波表的帶寬、采樣率與真實(shí)帶寬★通道隔離:適宜復(fù)雜的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)情況★FFT及頻譜分析★FFT分析時(shí)間與窗函數(shù)★PLL同步采樣DMM:根本概念與產(chǎn)品特點(diǎn)★問題:精準(zhǔn)、平安的內(nèi)涵★F289:新的特點(diǎn)★丈量?jī)x表的平安認(rèn)證標(biāo)志,意味著什么?★萬用表測(cè)電阻,兆歐表測(cè)電阻,有什么區(qū)別?●內(nèi)部培訓(xùn)講座電能質(zhì)量丈量與分析丈量?jī)x器、FLUKE古埃及:建造金字塔的長(zhǎng)度規(guī)范公元前3000年,長(zhǎng)度的一致規(guī)范“埃爾〞。法老的肘關(guān)節(jié)到中指指尖的長(zhǎng)度加上他手中一根棕櫚枝長(zhǎng)的總長(zhǎng)度定義為“1埃爾〞,將該長(zhǎng)度規(guī)范用黑色花崗巖刻制,作為原始規(guī)范。中國:秦始皇,商鞅變法,一致了的中國的度量衡。1949年:FLUKE推出第一個(gè)產(chǎn)品,101型高精度臺(tái)式功率計(jì),通用電氣公司是首家用戶。1994年:F40/41,世界首款便攜式諧波分析儀勝利地降低了專業(yè)諧波分析儀器的門檻,電網(wǎng)及動(dòng)力部門諧波普查的根底工具。1999年:F43,測(cè)試諧波和瞬態(tài)信號(hào)的電能質(zhì)量分析儀。2003年:6100A,世界第一臺(tái)電功率與電能質(zhì)量規(guī)范源?!睧lectricalPowerStandard〕電能質(zhì)量行業(yè)獨(dú)一無二的規(guī)范源。眾多電能質(zhì)量分析儀廠家必備的校準(zhǔn)工具。2005年:F1760,世界首款完全符合IEC61000-4-30A級(jí)規(guī)范的便攜式三相電能質(zhì)量分析儀F430,世界首款完全符合IEC61000-4-30規(guī)范的手持式三相電能質(zhì)量分析儀丈量的意義度量衡FLUKE:丈量?jī)x器及工具的指點(diǎn)者,在所涉足的領(lǐng)域內(nèi)都堅(jiān)持著第一或第二的指點(diǎn)位置。6100AF1760門捷列夫:“沒有丈量,就沒有科學(xué)〞FLUKE--電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)、分析與評(píng)價(jià),專業(yè)領(lǐng)域的先鋒和規(guī)范!F41對(duì)于諧波丈量?jī)x器,A級(jí)一致性意味著什么?IEC61000-4-30:2003“TestingandMeasuringTechniques–PowerQualityMeasurementMethods〞
“測(cè)試和丈量技術(shù)-電能質(zhì)量丈量方法〞IEC電能質(zhì)量規(guī)范61000-4-30:草案于1999年2月提出,正式版于2003年2月發(fā)布。
IEC61000-4-30規(guī)范對(duì)于A級(jí)諧波丈量?jī)x器的要求:一致性。援用目前最新的IEC61000-4-7:2002規(guī)范,對(duì)諧波計(jì)算方法有嚴(yán)厲規(guī)定。如時(shí)間窗、同步、窗函數(shù)等。50Hz系統(tǒng)的時(shí)間窗必需為10個(gè)周波〔200ms〕。舊的規(guī)范允許為400ms、320ms或1個(gè)周波等時(shí)間間隔。舊規(guī)范的問題:不同廠家的諧波丈量?jī)x器,丈量結(jié)果差別很大。例:對(duì)動(dòng)搖或快速變化諧波的分析*基于1個(gè)周期窗口采樣的諧波分析儀器,與400ms窗口丈量?jī)x器結(jié)果對(duì)比:一臺(tái)90t交流電弧爐,用不同窗口寬度〔矩形窗〕測(cè)得的35kV諧波電流值〔用英國PA4400高精度電力諧波分析儀,現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)記錄〕。寬窗口測(cè)得的諧波含量明顯減小,特別是偶次諧波〔2次,4次〕。英國PA4400丈量結(jié)果某型國產(chǎn)儀器丈量結(jié)果*林海雪:從IEC電磁兼容規(guī)范看電網(wǎng)諧波國家規(guī)范。電網(wǎng)技術(shù),1999,23(5):64~67.對(duì)用戶的意義:諧波治理的投資額度諧波評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性、一致性、權(quán)威性IEC61000IEC規(guī)范諧波分析:FFT譜線的計(jì)算(1)50Hz系統(tǒng):采樣率fs為10.24kS/s,窗口時(shí)間200ms,FFT數(shù)據(jù)點(diǎn)N為2048。頻率分辨率:△f=fs/N=5Hz諧波階次:DC,1~50次間諧波階次:1.5~49.5次YESNO諧波次數(shù)
n
n+1
n+2
n+3
諧波subgroupn+1
間諧波subgroupn+2,5
DFT輸出
諧波次數(shù)
n
n+1
n+2
n+3
DFT輸出
S
300Hz350Hz325Hz●如何對(duì)FFT譜線求方均根值來計(jì)算諧波和間諧波?●IEC61000-4-7:2002FFT分析窗口:10周期(約200ms)〔RMS、不平衡計(jì)算時(shí)間〕●信號(hào)系統(tǒng):電力線載波〔PLC〕運(yùn)用普通電力線為載體,經(jīng)過載波方式將模擬或數(shù)字信號(hào)進(jìn)展傳輸。利用電力通訊可以實(shí)現(xiàn)寬帶網(wǎng)絡(luò)、、有線電視、電力網(wǎng)四網(wǎng)合一。國家規(guī)范<單邊帶電力線載波系統(tǒng)設(shè)計(jì)導(dǎo)那么>GB/T14430-93與IEC規(guī)范一樣。電能質(zhì)量問題中,電力線載波通常被歸納為間諧波。諧波與間諧波算法:IEC2002版與1991版諧波與間諧波:對(duì)FFT譜線的處置方法。IEC2002版與1991版的區(qū)別。IEC規(guī)范諧波分析:FFT譜線的計(jì)算(2)●頻譜分辨率的要求1991年以前:諧波丈量以50Hz為間隔。IEC現(xiàn)行規(guī)范要求頻譜分析間隔為5Hz?!裰C波與間諧波〔子組〕1991版算法:諧波:11條譜線,間諧波:9條譜線。2002版算法:諧波:3條譜線,間諧波:7條譜線。例:150Hz頻譜分量為10%,145Hz頻譜分量為1%,155Hz頻譜分量為2%。那么標(biāo)示為“150Hz〞的第3次諧波還應(yīng)該包括145Hz頻譜分量及155Hz頻譜分量:即:第3次諧波為10.2%,而不是10%。頻譜分析結(jié)果:頻率分辨率要求例:6th諧波的計(jì)算方法〔1991版〕例:6th諧波的計(jì)算方法〔2002版〕IEC61000-4-30:“標(biāo)志〞的重要性◆在發(fā)生驟降、驟升或電壓中斷事件時(shí),其它電能質(zhì)量參數(shù)的丈量結(jié)果能否可靠?◆利用標(biāo)志〔Flagging〕的方法,防止反復(fù)計(jì)算某一電壓事件。
◆標(biāo)志,僅由驟降、驟升或電壓中斷事件觸發(fā)。
◆適用于頻率、電壓幅值、閃變、電壓不平衡、電壓諧波、電壓間諧波的丈量?!鬉級(jí)丈量?jī)x器的要求。F430:被標(biāo)志的丈量結(jié)果由顯示屏右上角的標(biāo)志“P〞來表示。◆由用戶決議如何評(píng)價(jià)標(biāo)志的數(shù)據(jù)。PIEC61000-4-7:2002:“標(biāo)志〞IEC要求采取嚴(yán)厲同步采樣加矩形窗的FFT。諧波分析儀只需在失去同步的情況下才允許運(yùn)用漢寧窗加權(quán)的FFT,并且,儀器顯示應(yīng)標(biāo)明此時(shí)的測(cè)試已失去同步,此時(shí)的諧波丈量結(jié)果也應(yīng)作出標(biāo)志。例:“標(biāo)志〞,動(dòng)搖與閃變丈量時(shí)有效地防止對(duì)電壓驟降、驟升事件的反復(fù)計(jì)算,準(zhǔn)確評(píng)價(jià)電壓閃變。IEC61000-4-30要求對(duì)某些丈量值進(jìn)展“標(biāo)志〞:對(duì)用戶的意義:正確查找電能質(zhì)量有關(guān)的事故緣由決議出“對(duì)癥下藥〞的治理措施準(zhǔn)確評(píng)價(jià)電能質(zhì)量某鋼廠110kV電壓驟降事件,電壓電流波形發(fā)生時(shí)間:12/28/200403:35:07.157電壓驟降:緣由與危害電壓驟降產(chǎn)生的緣由無論供電系統(tǒng)的可靠性如何提高,輸配電網(wǎng)絡(luò)以及特殊負(fù)荷等仍會(huì)呵斥無法防止的電壓驟降。例如:各種短路缺點(diǎn)、大型電機(jī)的啟動(dòng)雷擊致使維護(hù)動(dòng)作、倒閘開關(guān)操作變壓器及電容器的投切、軋鋼機(jī)等沖擊性負(fù)荷的投切電壓驟降的危害設(shè)備名稱
影響與危害制冷控制器電壓低于80%時(shí),控制器切除制冷電機(jī),導(dǎo)致巨大損失。
芯片制造業(yè)電壓低于85%時(shí),芯片被毀,測(cè)試已停止工作,內(nèi)部電子電路主板故障。
PLC
當(dāng)電壓低于90%持續(xù)幾個(gè)周波,I/O設(shè)備切除,低于81%時(shí)PLC停止工作。
精密制造電腦或機(jī)器人控制操作的精密加工過程,當(dāng)電壓低于90%持續(xù)2-3個(gè)周波時(shí),其工作過程中斷
直流電機(jī)當(dāng)電壓低于80%時(shí),電機(jī)保護(hù)跳閘。
調(diào)速電機(jī)(VSD)當(dāng)電壓低于70%持續(xù)時(shí)間超過6個(gè)周波時(shí),VSD被切除;當(dāng)電壓低于90%持續(xù)時(shí)間超過三個(gè)周波時(shí),一些精密加工業(yè)的電機(jī)會(huì)跳閘退出運(yùn)行。
直流接觸器電壓低于50%持續(xù)時(shí)間超過一個(gè)周波時(shí),接觸器就會(huì)脫扣,有時(shí)電壓低于70%接觸器就會(huì)脫扣。
計(jì)算機(jī)
電壓低于50%持續(xù)10各種周波時(shí),計(jì)算機(jī)工作受到影響,數(shù)據(jù)丟失。電壓驟降景象國際上曾經(jīng)公認(rèn):電壓驟降是最嚴(yán)重的電能質(zhì)量事件。約有80%以上的電能質(zhì)量事故是由電壓驟降呵斥的。電壓驟降緣由的統(tǒng)計(jì)比例瞬時(shí)值與有效值波形電壓驟升景象緣由:大型負(fù)荷的切斷等。瞬時(shí)值與有效值波形電壓驟降,為什么成為近年最受關(guān)注的電能質(zhì)量問題?由于目前微處置器控制設(shè)備和電力電子設(shè)備在工業(yè)中的廣泛運(yùn)用,這些設(shè)備對(duì)電壓驟降特別敏感,電壓驟降往往會(huì)導(dǎo)致這類設(shè)備損壞或誤動(dòng)作。例如:變頻調(diào)速設(shè)備、可編程邏輯控制器、各種自動(dòng)化消費(fèi)線、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等。在歐洲和美國,電力部門和用戶對(duì)電壓驟降的關(guān)注程度比對(duì)其他電能質(zhì)量問題的關(guān)注程度要強(qiáng)得多。主要緣由是,由電壓驟降引起的用戶贊揚(yáng)占整個(gè)電能質(zhì)量問題贊揚(yáng)數(shù)量的80%以上,而由諧波等引起的電能質(zhì)量問題贊揚(yáng)數(shù)量所占不到20%。IBM公司統(tǒng)計(jì)闡明,48.5%的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)喪失是由電壓不合格呵斥的。電壓驟降:背景知識(shí)電壓驟降,對(duì)敏感用電設(shè)備有什么影響?例:計(jì)算機(jī)系統(tǒng)紊亂〔幅值下降大于10%,繼續(xù)時(shí)間大于0.1s〕變頻調(diào)速設(shè)備跳閘〔幅值下降大于15%,繼續(xù)時(shí)間0.5周波〕電壓驟降問題,如何抑制與處理?例:動(dòng)態(tài)電壓調(diào)理器(DVR)是處理電壓質(zhì)量問題的有效措施。例:由雷擊呵斥的短路缺點(diǎn)電壓驟降,是一種新的電能質(zhì)量景象嗎?不是。電壓驟降是配電系統(tǒng)中最常見的一種電壓擾動(dòng),當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生短路缺點(diǎn)、大容量電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、雷擊、開關(guān)操作、變壓器或電容器組投切時(shí),都能夠引起電壓驟降。電壓驟降并不是一個(gè)新的電能質(zhì)量問題。由于過去的絕大多數(shù)用電設(shè)備對(duì)電壓的短時(shí)忽然變化不敏感,因此,電壓驟降問題沒有引起人們的關(guān)注。目前的電能質(zhì)量國家規(guī)范中,有類似于諧波等面對(duì)電網(wǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)管理的電壓驟降規(guī)范嗎?目前還沒有此國標(biāo)。我國的電磁兼容規(guī)范GB/T17626.11-1999<電磁兼容實(shí)驗(yàn)和丈量技術(shù)電壓暫降、短時(shí)中斷和電壓變化的抗擾度實(shí)驗(yàn)>等同于IEC61000-4-11:1994,該規(guī)范是針對(duì)用電設(shè)備的抗擾度要求而制定的。 上海、浙江等地域電網(wǎng)提出的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范〔報(bào)批文件〕,已明確要求監(jiān)測(cè)統(tǒng)計(jì)驟降等電壓質(zhì)量景象。F430等完全符合IEC61000-4-30的儀器,監(jiān)測(cè)電壓驟降等電能質(zhì)量問題,有什么特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)?傳統(tǒng)的丈量?jī)x器將電壓驟降也處置為諧波、閃變及電壓幅值不合格事件,反復(fù)計(jì)算。有學(xué)者提出小波變換法檢測(cè)電壓驟降并分析諧波。IEC61000-4-30采用半周期(10ms)刷新RMS值法(20ms)檢測(cè)電壓驟降,記錄其發(fā)生時(shí)辰、繼續(xù)時(shí)間及幅度,并作出電壓事件標(biāo)志。電壓驟降與電壓中斷:事件定義電壓驟降、驟升及電壓中斷事件IEC61000-4-30規(guī)范:捕獲電壓事件驟降:供電電壓忽然降低到標(biāo)稱電壓Uc的90%和1%之間的一個(gè)值,然后在很短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)正常。電壓驟降的繼續(xù)時(shí)間通常在10ms和1分鐘之間。電壓驟降的深度定義為電壓驟降期間最小有效值與標(biāo)稱電壓的差值。不會(huì)使供電電壓降低到小于標(biāo)稱電壓Uc的90%的電壓變化不屬于驟降。驟升:電壓有效值上升至額定值的110%以上,典型值為額定值的110%~180%,繼續(xù)時(shí)間為0.5個(gè)周期至1分鐘。電壓中斷:電壓有效值降至額定值的1%以下,繼續(xù)時(shí)間0.5個(gè)周期至3s為瞬時(shí)中斷;繼續(xù)時(shí)間3s至60s為暫時(shí)中斷;繼續(xù)時(shí)間大于60s為繼續(xù)中斷。電壓事件的限值可以由EN50160規(guī)范定義或用戶設(shè)定。電壓驟降:IEEEStd.1159-1995稱為sag,IEC61000-4-11-1994稱為dips。按事件的圖表察看數(shù)據(jù)按事件的清單察看數(shù)據(jù)●電壓驟降事件在電力系統(tǒng)中普遍存在,無法防止。某美國公司于2005年進(jìn)展的一項(xiàng)調(diào)查顯示,98%的電壓動(dòng)搖歷時(shí)少于2秒,只需2%的電壓動(dòng)搖事件〔電源斷電〕歷時(shí)超越15分鐘,并且它們當(dāng)中的大部分都和方案內(nèi)停機(jī)相關(guān)。
深化分析這些短期的電壓動(dòng)搖,它們幾乎都是電壓驟降。該公司最終得出結(jié)論:在美國和加拿大,大部分的電壓動(dòng)搖都是少于2秒繼續(xù)時(shí)間的電壓驟降。EPRI的研討報(bào)告顯示,普通的制造業(yè)工廠每年都會(huì)遭遇一次均值為12-14V的電壓驟降。大約一半的電壓驟降事件沒有對(duì)消費(fèi)過程呵斥影響,另外一半的電壓驟降事件能夠?qū)е伦詣?dòng)化設(shè)備〔例如繼電器,PLC等〕產(chǎn)生錯(cuò)誤輸出和缺點(diǎn)。驟升與驟降的限值設(shè)置對(duì)用戶的意義:正確分析事故緣由,準(zhǔn)確評(píng)價(jià)電能質(zhì)量電壓驟降:實(shí)例*故障相發(fā)生時(shí)刻持續(xù)時(shí)間最小有效值降幅BC2006-04-2908:20:42:635100ms141V40%故障相發(fā)生時(shí)刻持續(xù)時(shí)間最小有效值降幅BC2006-04-3013:38:03:23660ms191V20%企業(yè)背景:安飛電子玻璃是河南安彩集團(tuán)與荷蘭飛利浦公司在鄭州經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)的合資公司,主要消費(fèi)彩色顯像管玻殼,月產(chǎn)值8500萬,消費(fèi)線上的義務(wù)考核等以分鐘計(jì)。電能質(zhì)量要求:該公司全部消費(fèi)線自動(dòng)化程度很高,采用了大量的PLC控制器,電壓驟降對(duì)其影響很大。電壓驟降的危害與影響:電壓驟降發(fā)生時(shí),將導(dǎo)致PLC控制程序紊亂。不僅當(dāng)時(shí)在消費(fèi)線的大量產(chǎn)品出現(xiàn)質(zhì)量問題而報(bào)廢,而且會(huì)損壞模具等,重新啟動(dòng)整條消費(fèi)線也至少需求半個(gè)小時(shí)。電壓驟降的經(jīng)濟(jì)損失:因電壓驟降,每次事故呵斥的損失少那么十到二十萬元多那么近百萬元。
電壓驟降事件實(shí)錄:2006年4月29日與4月30日,電源系統(tǒng)延續(xù)出現(xiàn)兩次電壓驟降。
*注:引自清華大學(xué)電機(jī)系文獻(xiàn)資料電壓驟降:處理方案電網(wǎng)短路缺點(diǎn):電壓驟降與短時(shí)電壓中斷。缺點(diǎn)點(diǎn)附近,電壓幅值能夠降到很低的程度,缺點(diǎn)點(diǎn)較遠(yuǎn)區(qū)域,表現(xiàn)為不同程度的電壓驟降。
處理電壓驟降的措施:
1〕減少缺點(diǎn)數(shù)目、縮短缺點(diǎn)切除時(shí)間;
2〕改動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì),降低電壓擾動(dòng);
3〕安裝電壓補(bǔ)償型安裝;
4〕提高設(shè)備抵御電壓驟降才干。
電壓補(bǔ)償型安裝:采用電壓補(bǔ)償型安裝最為有效。典型的安裝是UPS〔不延續(xù)電源〕、SSTS〔固態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)〕和DVR〔動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器〕。UPS可以有效處理電壓驟降及短時(shí)間供電中斷等問題,但由于采用整流輸入方式,諧波電流注入電網(wǎng)構(gòu)成新的污染,另外,負(fù)荷的全部功率要經(jīng)過UPS進(jìn)展變換后提供,添加了系統(tǒng)損耗,降低了效率。另外,大容量UPS非常昂貴。
SSTS是一種多路開關(guān),通常接有兩路電源對(duì)重要負(fù)荷供電,一路為正常供電電源,一路為備用電源。當(dāng)正常電源出現(xiàn)電壓驟降或供電中斷時(shí),快速切換到備用電源。優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造簡(jiǎn)單,任務(wù)可靠。缺陷是在切換過程中依然會(huì)運(yùn)用戶有短暫的驟降或斷電情況發(fā)生。
DVR是目前國內(nèi)外最為關(guān)注的處理電壓驟降的安裝。DVR串聯(lián)于線路中運(yùn)行,但由于只需補(bǔ)償電壓驟降部分的能量,其設(shè)計(jì)功率只需負(fù)荷全部容量的1/3到1/5,價(jià)錢優(yōu)于同容量的UPS,損耗也遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于后者。DVR的任務(wù)原理圖DVR的任務(wù)原理:Main為系統(tǒng)電源,Converter為DVR的換流器,EnergyStorage為DVR的儲(chǔ)能系統(tǒng),普通為電容器組或蓄電池系統(tǒng),Load為對(duì)電壓驟降比較敏感的負(fù)荷,BoosterTransformer為升壓變壓器,將DVR輸出的電壓升高到系統(tǒng)需求的電壓程度。
例:電源電壓發(fā)生電壓驟降缺點(diǎn),由于DVR注入了驟降部分的電壓,使得負(fù)荷處的電壓堅(jiān)持原來的數(shù)值和波形,防止了系統(tǒng)擾動(dòng)的影響。例:清華大學(xué)研制的DVR對(duì)電壓驟降的抑制效果電壓動(dòng)搖與閃變電壓動(dòng)搖與閃變:丈量結(jié)果電壓動(dòng)搖:電壓幅值在一定幅度內(nèi)有規(guī)那么的動(dòng)搖,或電壓幅值不超越0.9~1.1的一系列隨機(jī)變化。閃變:人眼對(duì)照度動(dòng)搖的一種客觀覺得。假設(shè)電壓變化到達(dá)0.5%,每秒鐘6到8次,就會(huì)引起明顯的閃變。閃變算法:由IEC61000-4-15規(guī)范定義。
周期性的電壓動(dòng)搖引起的明顯的照明燈的閃爍。
由統(tǒng)計(jì)學(xué)上的“燈-眼-腦〞模型丈量,該模型反映了大多數(shù)人如何受閃爍的白熾燈影響。緣由:電弧爐、軋機(jī)引起的電壓動(dòng)搖。留意:▲動(dòng)搖與閃變丈量的分類范圍:電壓有效值的變動(dòng)范圍在±10%之內(nèi)?!W變國際規(guī)范從1986年的IEC868,到1996年的IEC61000-3-7,直至2002年的IEC61000-4-15,算法沒有變化?!鳬EC61000-4-305.3:閃變統(tǒng)計(jì)添加了“標(biāo)志〞的概念與要求?!拗礟st為1.0,Plt為0.65。▲國標(biāo)1990年版<電能質(zhì)量電壓允許動(dòng)搖和閃變>,參照日本的規(guī)范制定。2000年版<電能質(zhì)量電壓動(dòng)搖和閃變>,等同于IEC規(guī)范。根本丈量:Pst:10分鐘短時(shí)閃變的的統(tǒng)計(jì)描畫。1.0的讀數(shù)將會(huì)引起50%的人能覺得到的閃變。
Plt:2小時(shí)長(zhǎng)時(shí)間閃變的統(tǒng)計(jì)描畫?!耠妷簞?dòng)搖與閃變并不會(huì)影響電氣設(shè)備〔如計(jì)算機(jī)及控制設(shè)備、電動(dòng)機(jī)等〕的正常任務(wù)。但其引發(fā)的照明燈光閃爍景象,能夠會(huì)刺激人的視感神經(jīng)。瞬時(shí)閃變趨勢(shì)圖F430:提供瞬時(shí)閃變〔PF5〕的趨勢(shì)圖經(jīng)過比較瞬時(shí)閃變〔PF5〕的趨勢(shì)與電壓、電流有效值趨勢(shì)的關(guān)系,可以查明導(dǎo)致閃變景象的電壓事件。瞬時(shí)值與有效值波形三相不平衡:IEEE與IEC規(guī)范算法差別IEC規(guī)范〔IEC61000-4-305.7不平衡〕〔國標(biāo)的闡明:適用于交流額定頻率為50Hz的電力系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)方式下由于負(fù)序分量而引起的公共銜接點(diǎn)的電壓不平衡?!橙嗖黄胶獾某潭?,用電壓負(fù)序分量Vn與正序分量Vp的百分比表示。IEC規(guī)范要求的計(jì)算時(shí)間為200ms。三相四線系統(tǒng):
V1、V2、V3為三相電壓基波有效值,為基波電壓相角。三相三線系統(tǒng):V12、V23、V31為線電壓基波有效值。IEEE定義的方法:三相電壓〔或電流〕的平均值的最大偏向。該偏向與平均值的百分比。優(yōu)點(diǎn):評(píng)價(jià)三相基波的幅值與相角情況。能夠的問題:計(jì)算三相基波序分量的有效值,不包含高次諧波。電網(wǎng)的額定運(yùn)轉(zhuǎn)頻率;規(guī)定電壓不平衡度限值。優(yōu)點(diǎn):基于通用的RMS計(jì)算,運(yùn)用方便。包括高次諧波的影響,順應(yīng)于畸變波形情況沒有限定基波頻率能夠的問題:不包括相角影響IEC:電壓不平衡度丈量結(jié)果IEC:電壓、電流不平衡度的監(jiān)測(cè)IEEE:不平衡度丈量結(jié)果捕獲電壓瞬變的原理:包絡(luò)線觸發(fā)F1760:以純粹弦波為根底,按用戶指定的容差限值設(shè)計(jì)波形包絡(luò)線范圍。假照實(shí)踐波形超出設(shè)定的范圍,儀器啟動(dòng)其捕獲功能,并將捕獲的波形與事件發(fā)生的時(shí)間等存儲(chǔ)記錄。F1750瞬變記錄的規(guī)格:丈量類型:波形采樣,并非峰值檢測(cè)。丈量范圍:8000Vpk采樣分辨率:200ns,即采樣頻率為5MHz。F1760瞬變記錄的規(guī)格:采樣率:100kHz至500kHz或10MHz,由用戶選擇設(shè)定。(F1760的瞬變選購件:500kHz或10MHz)丈量范圍:6000Vpk。F43B瞬變記錄功能:檢測(cè)電壓瞬變:>40ns(F43B的示波器功能采樣率達(dá)25MS/s)??梢圆东@并儲(chǔ)存40個(gè)電壓瞬變波形。F430瞬變記錄的規(guī)格:采樣分辨率:5us,即采樣頻率為200kHz。丈量范圍:6000Vpk。電壓瞬變景象的捕獲例:包絡(luò)線觸發(fā)〔F1760\1750〕電壓波形捕獲的波形包絡(luò)線限值例:F430捕獲到的瞬變景象電壓瞬變:包括沖擊型瞬變景象、振蕩瞬變景象。瞬態(tài):半個(gè)周波(10ms)以內(nèi),瞬變景象。丈量方法:與規(guī)范正弦波比較。〔暫態(tài):從10ms到1min,驟升、驟降與電壓中斷事件。丈量方法:半周期有效期計(jì)算?!矲43B瞬變檢測(cè)原理:包絡(luò)線觸發(fā)EN61010-1定義的瞬變電壓瞬變:記錄與分析高頻振蕩瞬變:主導(dǎo)頻率普通在0.5~5MHz之間,繼續(xù)時(shí)間約為幾個(gè)s。中頻振蕩瞬變:主導(dǎo)頻率在5~500kHz之間,繼續(xù)時(shí)間約為幾十個(gè)ms。電容器的充電會(huì)產(chǎn)生主導(dǎo)頻率為幾十kHz的振蕩瞬變,電纜的投切也會(huì)產(chǎn)生同樣頻率范圍內(nèi)的振蕩瞬變。沖擊瞬變也會(huì)引起中頻振蕩暫態(tài)。低頻振蕩瞬變:主導(dǎo)頻率低于5kHz,繼續(xù)時(shí)間在0.3~50ms之間。低頻振蕩瞬變?cè)谳旊娤到y(tǒng)和配電系統(tǒng)中經(jīng)常遇到,很多事件都能夠?qū)е碌皖l振蕩瞬變的產(chǎn)生。電容器組的充電會(huì)產(chǎn)生主導(dǎo)頻率在300~900Hz之間,峰值約為2.0pu的低頻振蕩瞬變。沖擊瞬變振蕩瞬變振蕩分量0.1μs100ns最大的時(shí)間分辨力:100ns記錄長(zhǎng)度:65.536點(diǎn)/每次事件F1760采樣率〔選件〕:100kS/s–500kS/s、100kS/s–10MS/s現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)記錄結(jié)果IEC規(guī)范丈量?jī)x器與國標(biāo)的關(guān)系問題國標(biāo):現(xiàn)行電能質(zhì)量國家規(guī)范主要是諧波、閃變與三相不平衡。閃變、三相不平衡國標(biāo)與IEC一樣。需求留意的是諧波規(guī)范。規(guī)范包括兩方面:限值與丈量算法。限值:國標(biāo)要求低壓380V諧波THD限值為5%,而EN規(guī)范對(duì)中低壓網(wǎng)〔≤35kV〕電壓諧波THD限值為8%。國標(biāo)要求35kV、10kV系統(tǒng)按用戶設(shè)備容量(或最小短路容量)來計(jì)算允許注入電網(wǎng)的諧波電流限值。丈量算法:國標(biāo)GB/T14549-1993<電能質(zhì)量:公用電網(wǎng)諧波>,引薦采用3s平均法,對(duì)儀器的采樣與計(jì)算周期沒有明確規(guī)定。與諧波丈量?jī)x器有關(guān)的另一個(gè)國標(biāo):GB/T17626.7-1998<電磁兼容實(shí)驗(yàn)和丈量技術(shù):供電系統(tǒng)及所連設(shè)備諧波、諧間波的丈量和丈量?jī)x器導(dǎo)那么>,等同于IEC61000-4-7:1991。電磁兼容國標(biāo)根本上與IEC同步。闡明:電能質(zhì)量分析與丈量是一個(gè)相對(duì)較新而且開展迅速的領(lǐng)域,隨著該領(lǐng)域研討的深化,IEC規(guī)范的修訂與改動(dòng)是相當(dāng)大的。例如最近幾年的變化:IEC61000-3-2:V2.1(或EN61000-3-2:A14)規(guī)范,規(guī)定了相應(yīng)的諧波限值與統(tǒng)計(jì)方法。如今已更改為IEC61000-3-2:V2.2(或EN61000-3-2:2000)規(guī)范。IEC規(guī)范對(duì)丈量?jī)x器的諧波分析方法也有詳細(xì)而明確規(guī)定。如目前的IEC61000-4-30:2003規(guī)范,諧波部分援用IEC61000-4-7:2002,閃變部分援用IEC61000-4-15。相應(yīng)的丈量方法,早期的IEC61000-4-7:1991規(guī)范要求儀器的諧波分析計(jì)算周期為16個(gè)周波。目前的IEC61000-4-7:2002規(guī)范,要求丈量?jī)x器諧波分析的計(jì)算周期為10個(gè)周波〔50Hz系統(tǒng)〕。最新公布的諧波限值規(guī)范IEC61000-3-22005-11edition3.0,閃變限值規(guī)范IEC61000-3-32005-10edition1.2,已于2006年4月發(fā)表,將于2021年2月起執(zhí)行。有效值丈量有效值丈量方法—平均整流原理(MEAN):正弦波:算術(shù)平均值為零。平均整流原理丈量有效值:絕對(duì)值平均,乘1.11倍。問題:只適用于正弦波。規(guī)范正弦波:峰值為Im。有效值丈量方法--峰值檢測(cè)法:規(guī)范正弦波:峰值與有效值的關(guān)系為1.414倍。以峰值檢測(cè)電路丈量有效值。表示正弦波的幅度:有效值。DMM丈量的電壓、電流讀數(shù),就是被測(cè)物理量的有效值。規(guī)范電壓220V,也是指供電電壓的有效值。什么是有效值?交流電流i經(jīng)過電阻R在一個(gè)周期T內(nèi)產(chǎn)生的熱量與不斷流電流I經(jīng)過同一電阻在同一時(shí)間T內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等,那么稱I的數(shù)值為i的有效值〔方均根值、有效值〕RootMeanSquare,RMS當(dāng)時(shí)有效值:有效值丈量方法—真有效值原理(T-RMS):
適用于正弦與非正弦波形例:128點(diǎn)采樣值的有效值計(jì)算例:F1760電壓有效值監(jiān)測(cè)算法:10周期、2048個(gè)采樣點(diǎn)計(jì)算一個(gè)RMS值。IRTiRT平均整流原理與真有效值原理丈量結(jié)果比較電壓有效值丈量與評(píng)價(jià):IEC61000-4-30與EN50160IEC61000-4-30計(jì)算電壓有效值時(shí)間間隔為:200ms(10周期)、3s、10min、2h。200ms有效值:由10周期內(nèi)采樣到的N個(gè)電壓瞬時(shí)值作方均根計(jì)算。(每10周期間隔的要求:延續(xù),無重疊)3s有效值:對(duì)3秒內(nèi)的上述15個(gè)“200ms有效值〞作方均根計(jì)算。10min有效值:對(duì)10分鐘內(nèi)的上述200個(gè)“3s有效值〞作方均根計(jì)算。2h有效值:對(duì)2小時(shí)內(nèi)的上述12個(gè)“10min有效值〞作方均根計(jì)算。EN50160監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)例:230V系統(tǒng)電壓,時(shí)間為7天。每10個(gè)周期(200ms)計(jì)算一次RMS電壓,由延續(xù)、無重疊的“200ms有效值〞作方均根計(jì)算得“10min有效值〞。7天共有168小時(shí)x6=1008個(gè)“10min有效值〞95%的讀數(shù)〔958個(gè)數(shù)據(jù)〕必需在額定值10%的范圍之內(nèi),不能有讀數(shù)高于額定值10%或低于額定值15%。因此,最多有5%的讀數(shù)〔50個(gè)數(shù)據(jù)〕能夠會(huì)低于207V,但不會(huì)低于195.5V。“10min有效值〞不得超出該范圍7天的有效值數(shù)據(jù),95%必需在此范圍之內(nèi)。國標(biāo)<電能質(zhì)量供電電壓允許偏向>GB12325-9010kV及以下三相:±7%。220V單相:+7%,-10%。國標(biāo)<電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波>GB/T14549—933s平均、95%概率。3s有效值200ms有效值10m有效值2h有效值F1750:電壓有效值(10min)監(jiān)測(cè)結(jié)果電能質(zhì)量:IEC規(guī)范IEC61000-4-30:2003“Electromagneticcompatibility(EMC)Part4-30:TestingandMeasuringTechniques–PowerQualityMeasurementMethods〞
“測(cè)試和丈量技術(shù)-電能質(zhì)量丈量方法〞IEC61000-4-7:2002“TestingandMeasuringTechniques–GeneralGuideonHarmonicsandInterharmonicsMeasurements〞
“測(cè)試和丈量技術(shù)-諧波和間諧波丈量的通用指點(diǎn)〞IEC61000-4-15:2003“TestingandMeasuringTechniques–FlickermeterFunctionalandDesignSpecifications〞
“測(cè)試和丈量技術(shù)-閃變儀功能和設(shè)計(jì)目的〞EN50160:1999“VoltageCharacteristicsofElectricitySuppliedbyPublicDistributionSystems〞
“公用配電系統(tǒng)供電特性〞IEC61000-4-30:2003定義的12個(gè)電能質(zhì)量丈量參數(shù):
●頻率●供電電壓幅值●閃變●供電電壓驟降和驟升●電壓中斷●瞬態(tài)電壓●供電電壓不平衡●電壓諧波●電壓間諧波●供電電壓上的信號(hào)電壓●快速的電壓變化●欠偏向和過偏向參數(shù)的丈量IEC61000-4-30:電能質(zhì)量丈量方法概述(1)1、電源頻率丈量A級(jí):每10秒鐘獲得頻率讀數(shù)。在10s間隔內(nèi),電源頻率能夠不恰好是50Hz,因此周期的數(shù)量能夠不是整數(shù)?;l率丈量結(jié)果是在10s內(nèi)所計(jì)的完好周期數(shù)量除以完好周期的時(shí)間。f=n/T。丈量時(shí)間間隔應(yīng)無重疊。刪除10s內(nèi)重疊的單個(gè)周期,在一個(gè)絕對(duì)10秒鐘時(shí)鐘上(50Hz系統(tǒng)為±20ms)開場(chǎng)每個(gè)10秒鐘間隔的丈量。丈量不確定度不應(yīng)該超越±0.01Hz。B級(jí):制造商應(yīng)該指出用于頻率丈量的過程。2、供電電壓幅值A(chǔ)級(jí):每10周期時(shí)間間隔計(jì)算電壓有效值。注1:該丈量方法用于準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)信號(hào),不用于檢測(cè)驟降、驟升、電壓中斷和瞬變等干擾信號(hào)。注2:該有效值丈量方法也用于諧波、間諧波、電源信號(hào)等的計(jì)算。A級(jí)丈量不確定度不應(yīng)該超越Udin的±0.1%。(B級(jí)為±0.5%)3、閃變電壓驟降、驟升和中斷,將對(duì)Pst和PIt值進(jìn)展標(biāo)志。4、供電電壓不平衡10周期時(shí)間間隔,運(yùn)用對(duì)稱分量法計(jì)算基波正序分量、負(fù)序分量及零序分量。要求:運(yùn)用濾波器或者經(jīng)過離散傅里葉變換〔DFT〕算法將諧波的影響降至最小。丈量不確定度:小于±0.15%。例1.0%負(fù)序,儀器提供的讀數(shù)x為0.85%<x<1.15%。5、電壓中斷電壓中斷的檢測(cè)及評(píng)價(jià)方法,原理上與驟降類似。IEV161-08-20以為當(dāng)電壓小于標(biāo)稱電壓的1%時(shí),即已發(fā)生了中斷事件。然而,對(duì)低于標(biāo)稱電壓1%的電壓進(jìn)展正確丈量比較困難。因此,IEC規(guī)范建議用戶設(shè)置一個(gè)適當(dāng)?shù)碾妷褐袛嚅撝?。IEC61000-4-30:電能質(zhì)量丈量方法概述(2)6、供電電壓驟降和驟升▲電壓驟降檢測(cè):驟降閾值:Udin或者滑動(dòng)參考電壓Usr的百分?jǐn)?shù)。單相系統(tǒng),當(dāng)Urms(1/2)降到驟降閾值以下時(shí),驟降事件開場(chǎng);當(dāng)Urms(1/2)等于或者高于驟降閾值加上磁滯電壓時(shí),驟降事件終了。多相系統(tǒng),當(dāng)一個(gè)或者多個(gè)通道的Urms(1/2)低于驟降閾值時(shí),驟降事件開場(chǎng);全部被測(cè)通道上的Urms(1/2)電壓等于或者高于驟降閾值加上磁滯電壓時(shí),驟降事件終了?!妷后E降評(píng)價(jià):剩余電壓(Ures)或者深度,繼續(xù)時(shí)間。剩余電壓指在驟降的過程中在任何通道上所丈量的最低的Urms(1/2)值;深度指參考電壓(Udin或者Usr)和剩余電壓之間的差值,以參考電壓的百分?jǐn)?shù)表示;電壓驟繼續(xù)時(shí)間指電壓驟降開場(chǎng)和終了之間的時(shí)間差值?!艤牡湫椭档扔赨din的2%。對(duì)于缺點(diǎn)檢修或者統(tǒng)計(jì)運(yùn)用,典型的驟降閾值為固定參考電壓的85%~90%;對(duì)于合同運(yùn)用,那么為固定參考電壓的70%。驟升閾值的典型值大于Udin的110%?!瑒?dòng)參考電壓的計(jì)算選擇滑動(dòng)參考電壓監(jiān)測(cè)電壓驟降或者驟升時(shí),應(yīng)運(yùn)用時(shí)間常數(shù)為1分鐘的一階濾波器對(duì)其進(jìn)展計(jì)算。Usr(n)=0.9967xUsr(n-1)+0,0033xU(10)rms其中:Usr(n)是該滑動(dòng)參考電壓如今的值;Usr(n-1)是該滑動(dòng)參考電壓前一個(gè)值;U(10)rms是最近的10周期均方根值?;瑒?dòng)參考電壓初始值為額定電壓。每10周期更新。假設(shè)某10周期值進(jìn)展了標(biāo)志,那么不對(duì)這個(gè)滑動(dòng)參考電壓更新,運(yùn)用前一個(gè)值。IEC61000-4-30:電能質(zhì)量丈量方法概述(3)7、瞬態(tài)電壓瞬變丈量結(jié)果由這個(gè)瞬變的本質(zhì)以及用戶所選擇儀器報(bào)告的參數(shù)有關(guān)。當(dāng)絕緣是主要思索的內(nèi)容時(shí),通常做的瞬變丈量是相對(duì)地。當(dāng)儀器損害是首要思索的內(nèi)容時(shí),通常做的瞬變丈量是相對(duì)相或者相對(duì)中性線。8、電壓諧波A級(jí):IEC61000-4-7:2002定義的10周期諧波子組Gsg,n丈量方法。(電流諧波:假設(shè)在10周期時(shí)間間隔內(nèi)發(fā)生了電壓驟降、驟升或電壓中斷,那么將該10周期時(shí)間間隔的電流諧波丈量結(jié)果標(biāo)志為“已標(biāo)志〞。)(B級(jí):由制造商規(guī)定丈量不確定度和丈量間隔時(shí)間。)9、電壓間諧波IEC61000-4-7:2002定義的10周期間諧波子組Cisg,n丈量方法。(電流間諧波:驟降,間諧波結(jié)果標(biāo)志。)10、供電電壓上的信號(hào)電壓目的:對(duì)知載波頻率的信號(hào)電壓的等級(jí)進(jìn)展驗(yàn)證。方法:四個(gè)最接近的間諧波譜線合并均方根值。例如:評(píng)價(jià)50Hz系統(tǒng)中的316.67Hz脈動(dòng)控制信號(hào)的電壓,從10周期時(shí)間間隔的快速傅里葉變換(FFT)所得310Hz、315Hz、320Hz和325Hz譜線,作均方根計(jì)算而得。A級(jí)丈量不確定度:不應(yīng)該超越讀數(shù)的7%。11、快速電壓變化快速電壓變化是在兩個(gè)穩(wěn)態(tài)電壓有效值之間快速變化??焖匐妷鹤兓陂g的電壓有效值不超越電壓驟降或電壓驟升的閾值,否那么就以為是一個(gè)電壓驟降或者電壓驟升事件??焖匐妷鹤兓奶匦詤?shù)是在變化后到達(dá)的穩(wěn)態(tài)值和初始穩(wěn)態(tài)值之間的差值。12、欠偏向和過偏向參數(shù)的丈量丈量間隔、評(píng)價(jià)時(shí)間與評(píng)價(jià)方法●電源頻率丈量間隔:10秒鐘。評(píng)價(jià)時(shí)間:一周。評(píng)價(jià)方法:95%概率,最大值、最小值?!窆╇婋妷旱姆嫡闪块g隔:10分鐘。評(píng)價(jià)時(shí)間:一周。評(píng)價(jià)方法:95%概率,最大值、最小值。●閃變丈量間隔:10分鐘Pst、2小時(shí)PIt。評(píng)價(jià)時(shí)間:一周。評(píng)價(jià)方法:Pst,99%概率,最大值。Plt,95%概率,最大值?!耠妷后E降、驟升及電壓中斷丈量間隔:10ms。評(píng)價(jià)時(shí)間:一年?!窆╇婋妷翰黄胶庹闪块g隔:10分鐘以及2小時(shí)。評(píng)價(jià)時(shí)間:一周。評(píng)價(jià)方法:95%概率,最大值。●諧波電壓、間諧波電壓丈量間隔:10分鐘。評(píng)價(jià)時(shí)間:一周。以及為期至少一周的對(duì)3秒〔150周期〕值的每日評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)方法:95%概率,最大值?!窆╇婋妷荷系男盘?hào)電壓丈量間隔:3秒〔150周期〕。評(píng)價(jià)時(shí)間:一天。例:95%概率大值:1000個(gè)丈量值中,摒去50個(gè)最高值后,在950個(gè)丈量值中選取其中的最大值,作為該參數(shù)能否合格的評(píng)價(jià)根據(jù)。F430:輸入諧波限值F430:輸入頻率監(jiān)測(cè)限值F430:輸入快速電壓變化限值EN50160:1999,歐洲電能質(zhì)量限值規(guī)范(1)EN50160<公用配電系統(tǒng)供電特性>定義與闡明:低壓(LV):標(biāo)稱有效值上限為1kV的供電電壓。中壓(MV):標(biāo)稱有效值為1kV~35kV的供電電壓。正常運(yùn)轉(zhuǎn)條件:在配電系統(tǒng)中,滿足負(fù)荷需求并在不存在因外部影響或大的事件所引起的異常情況時(shí),可經(jīng)過自動(dòng)安裝及維護(hù)措施進(jìn)展系統(tǒng)切換和去除缺點(diǎn)的形狀。閃變:
電壓動(dòng)搖會(huì)引起燈的亮度發(fā)生改動(dòng),這種亮度改動(dòng)可產(chǎn)生稱為閃變的視覺景象。在超越一定閾值之后,閃變會(huì)使人膩煩。在特定的反復(fù)動(dòng)搖速率下,即使非常小的動(dòng)搖幅度也可帶來另人膩煩的效果。諧波電壓:供電電壓的諧波主要由與供電系統(tǒng)的一切電壓級(jí)別相連的客戶非線性負(fù)載所引起。流過系統(tǒng)阻抗的諧波電流導(dǎo)致產(chǎn)生諧波電壓。諧波電流和系統(tǒng)阻抗以及由此導(dǎo)致的諧波電壓隨時(shí)間而變化。信號(hào)電壓:疊加在供電電壓上的信號(hào)電壓,用于公共配電系統(tǒng)中信息傳輸。包括:
波紋控制信號(hào):頻率為110Hz~3000Hz的疊加正弦電壓信號(hào);
電力線載波信號(hào):頻率為3kHz~148.5kHz的疊加正弦電壓信號(hào);
電源標(biāo)志信號(hào):所選測(cè)點(diǎn)處電壓波形上疊加的短時(shí)變動(dòng)〔瞬變〕。EN50160:1999,歐洲電能質(zhì)量限值規(guī)范(2)1、頻率50Hz系統(tǒng),正常運(yùn)轉(zhuǎn)條件下,10s時(shí)間內(nèi)丈量到的基頻平均值應(yīng)符合:〔1〕互聯(lián)電網(wǎng):50Hz±1%〔即49.5~50.5Hz〕,在一年的99.5%時(shí)間內(nèi);50Hz+4%/-6%〔即47~52Hz〕,100%時(shí)間內(nèi)。〔2〕孤立電網(wǎng):50Hz±2%〔即49~51Hz〕,在一周的95%時(shí)間內(nèi);50Hz±15%〔即42.5~57.5Hz〕,100%時(shí)間內(nèi)。2、供電電壓幅值低壓系統(tǒng):規(guī)范額定電壓Un=230V。中壓系統(tǒng):由標(biāo)稱電壓Uc給出。注:在低壓系統(tǒng)中,標(biāo)稱電壓和額定電壓相等。3、供電電壓變化在排除發(fā)生缺點(diǎn)或電壓中斷情況的正常運(yùn)轉(zhuǎn)條件下:
低壓系統(tǒng):每周,95%的供電電壓(10分鐘平均有效值)應(yīng)在Un±10%范圍內(nèi)。一切的供電電壓(10分鐘平均有效值)應(yīng)在Un+10%/-15%范圍內(nèi)。注:經(jīng)過長(zhǎng)傳輸線供電的遙遠(yuǎn)地域,電壓能夠在Un+10/-15%范圍之外。中壓系統(tǒng):每周,95%的供電電壓(10分鐘平均有效值)應(yīng)在Un±10%范圍內(nèi)。4、快速的電壓變化4.1、快速電壓變化的幅度供電電壓的快速電壓變化主要由客戶安裝中的負(fù)載變化或系統(tǒng)中的開關(guān)操作引起。正常運(yùn)轉(zhuǎn)條件下,一個(gè)快速電壓變化普通不超越5%Un(LV,中壓系統(tǒng)為4%Uc)。但在某些情況下,一天當(dāng)中能夠會(huì)發(fā)生幾次繼續(xù)時(shí)間很短、幅度高達(dá)10%Un(LV,中壓系統(tǒng)為6%Uc)的電壓變化。注:導(dǎo)致電壓小于90%Un的電壓變化被以為是一個(gè)供電電壓驟降。4.2、閃變正常運(yùn)轉(zhuǎn)條件下,在任何一周之內(nèi),由電壓動(dòng)搖引起的長(zhǎng)時(shí)間閃變應(yīng)該為:對(duì)于95%的時(shí)間,Plt≤1。F430:選擇電能質(zhì)量限值規(guī)范F430:電能質(zhì)量記錄結(jié)果EN50160:1999,歐洲電能質(zhì)量限值規(guī)范(3)5、供電電壓驟降:電壓驟降普通由客戶設(shè)備或公共配電系統(tǒng)中發(fā)生的缺點(diǎn)引起。它們是不可預(yù)測(cè)的,大多數(shù)為隨機(jī)事件。根據(jù)供電系統(tǒng)的類型和察看點(diǎn)的不同,每年的發(fā)生頻率變化很大。并且,驟降事件在一年中的分布也能夠非常不規(guī)那么。
每年可發(fā)生幾十次至幾百次,大多數(shù)電壓驟降的繼續(xù)時(shí)間短于1s,深度小于60%。但是,能夠會(huì)不經(jīng)常性地發(fā)生具有更大深度和更長(zhǎng)繼續(xù)時(shí)間的電壓驟降。在某些區(qū)域,能夠會(huì)由于客戶的負(fù)載切換而頻繁發(fā)生深度在10%至15%Un之間的的電壓驟降。6、供電電壓的短時(shí)間中斷:正常運(yùn)轉(zhuǎn)條件下,每年可發(fā)生幾十次至幾百次,約70%的短時(shí)斷電小于1s。7、供電電壓的長(zhǎng)時(shí)間中斷:超越3分鐘的長(zhǎng)時(shí)斷電,每年在10次以內(nèi)或不超越50次。8、帶電導(dǎo)線和地線之間的暫時(shí)工頻過電壓:暫時(shí)工頻過電壓普通在公共配電系統(tǒng)或用戶發(fā)生缺點(diǎn)時(shí)出現(xiàn),并在缺點(diǎn)去除后消逝。低壓系統(tǒng)普通不超越1.5kVrms。中壓系統(tǒng):在直接或阻抗接地中線系統(tǒng),過電壓普通不超越1.7Uc。在隔離或諧振接地系統(tǒng)中,過電壓普通不應(yīng)超越2.0Uc。9、帶電導(dǎo)線和地線之間的瞬態(tài)過電壓:低壓系統(tǒng)普通不超越6kV峰值。上升時(shí)間范圍從幾毫秒到小于1微秒。注:瞬變電壓的能量大小因缺點(diǎn)不同而變化很大。與開關(guān)操作引起的過電壓相比,因雷電而產(chǎn)生的感應(yīng)過電壓普通幅度更高但能量較低,由于開關(guān)操作過電壓繼續(xù)的時(shí)間較長(zhǎng)。用戶端浪涌維護(hù)安裝的選擇應(yīng)思索到比開關(guān)操作過電壓更高的能量要求。EN50160:1999,歐洲電能質(zhì)量限值規(guī)范(4)10、供電電壓不平衡正常運(yùn)轉(zhuǎn)條件下,每周,95%的供電電壓負(fù)序分量〔10分鐘平均有效值〕,應(yīng)在正序分量的0~2%范圍內(nèi)。某些單相或兩相負(fù)載的地域,三相供電端會(huì)發(fā)生高達(dá)大約3%的不平衡。11、諧波電壓正常運(yùn)轉(zhuǎn)條件下,在每個(gè)星期當(dāng)中,各次諧波電壓〔10分鐘平均有效值〕的95%應(yīng)小于或等于下表所列值。諧振能夠會(huì)引起較高的各次諧波電壓。40次諧波以下的總畸變率〔THD〕應(yīng)小于或等于8%。注1:沒有給出次數(shù)高于25次的諧波限值,由于它們通常很小,且因諧振作用大多無法預(yù)測(cè)。注2:LV對(duì)第25次諧波無限值。12、間諧波電壓缺乏公認(rèn)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),未作限值規(guī)定?!驳獻(xiàn)EC61000-2-4規(guī)定普通限值為0.2%〕13、供電電壓上的信號(hào)電壓工頻電壓上疊加的傳輸信號(hào)電壓。在一天的99%時(shí)間內(nèi),信號(hào)電壓的三秒鐘平均值應(yīng)小于或等于右圖中給出的值。低頻段(500Hz以下)幅值小于9%Un,中頻段(900Hz~9kHz)幅值小于5%Un。MV:9kHz~95kHz的信號(hào)電壓限值,尚待思索。奇次諧波偶次諧波不是3的倍數(shù)3的倍數(shù)次數(shù)含量次數(shù)含量次數(shù)含量571113171923256%5%3.5%3%2%1.5%1.5%1.5%3915215%1.5%0.5%0.5%246…242%1%0.5%EN50160:1999,歐洲電能質(zhì)量限值規(guī)范(5)參數(shù)電壓等級(jí)評(píng)估值限值評(píng)估方法頻率–互聯(lián)電網(wǎng)lv和mv50Hz±1%一年,99.5%
50Hz+4%/-6%
100%頻率–孤立電網(wǎng)lv和mv50Hz±2%
一周,95%
50Hz±15%
100%供電電壓幅值lvUc=Un=230V
mvUc
供電電壓變化lv和mvUn±10%一周,95%
lvUn+10%/-15%100%快速電壓變化的幅度lv一般<5%Un<10%Un一天,短持續(xù)時(shí)間
mv一般<4%Uc<6%Uc一天,短持續(xù)時(shí)間閃變lv和mvPlt≤1一周,95%的時(shí)間電壓驟降lv和mv深度<60%Uc,時(shí)間<1s<90%Uc低于一秒供電電壓短時(shí)間中斷l(xiāng)v和mv<1秒≤180秒一般70%情況下
供電電壓長(zhǎng)時(shí)間中斷l(xiāng)v和mv10…50次/年>180秒不包括預(yù)先安排的停電暫時(shí)工頻過電壓lv
≤1.5kV
mv
≤1.7Uc直接或阻抗接地中線系統(tǒng)
mv
≤2Uc隔離或諧振接地系統(tǒng)瞬態(tài)過電壓lv通常<6kV
mv
供電電壓不平衡lv和mv0…2%3%一周,95%諧波電壓lv和mv各次諧波,高達(dá)25次<附表值一周,95%
總諧波畸變(40次以內(nèi))≤8%
間諧波電壓lv和mv尚待考慮
供電電壓上的信號(hào)電壓lv和mv信號(hào)電壓含量<圖示值一天,95%諧波:產(chǎn)生緣由__非線性負(fù)載線性系統(tǒng):判別規(guī)范:對(duì)正弦波輸入的呼應(yīng)線性系統(tǒng)特點(diǎn):輸入正弦波,輸出為同一頻率的正弦波。輸入輸出之間有幅值差別及相移。線性負(fù)載:電阻性,電感性,電容性等非線性負(fù)載:內(nèi)含整流電路等。當(dāng)電流流經(jīng)負(fù)載時(shí),與所加的電壓不呈線性關(guān)系,就構(gòu)成非正弦電流,從而出現(xiàn)其他頻率分量,即:諧波。例:整流負(fù)載的非線性諧波產(chǎn)生的緣由:整流負(fù)載的非線性例:半波整流電路的輸出信號(hào)例:三相橋式整流電路的非線性〔A相電流:THD為99%〕〔A相電流:THD為31.9%〕〔電網(wǎng)側(cè)電流:THD為%〕〔電網(wǎng)側(cè)電流:典型頻譜〕諧波:使正弦波出現(xiàn)畸變例:一個(gè)正弦波在5次諧波和7次諧波的影響下怎樣發(fā)生畸變?!蚕鄬?duì)于基波的24%和9%〕。7thharmonic5thharmonicfundamentalharmonicsdistortedwavefundamental基波調(diào)和波引起的失真波形諧波的主要危害●諧波能夠?qū)е吕^電維護(hù)、平安自動(dòng)安裝拒動(dòng)或誤動(dòng)作。●能夠引發(fā)諧振景象,導(dǎo)致電容器、互感器等因過電流或過電壓而損壞?!裨龃罅穗娏ο到y(tǒng)的諧波損耗?!窠档碗娏υO(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〔如低壓中性線、電纜、母排等〕過載運(yùn)轉(zhuǎn)〔發(fā)熱、振動(dòng)、異常聲響等〕,縮短運(yùn)用壽命。F430:諧波丈量棒狀圖F430:諧波丈量結(jié)果表F430:諧波丈量趨勢(shì)圖諧波治理__無源濾波器:方法與問題原理:無源濾波器由電容器和電抗器串聯(lián)而成,并調(diào)諧在某個(gè)特定諧波頻率。濾波器對(duì)其所調(diào)諧的諧波來說是一個(gè)低阻抗的“圈套〞。實(shí)際上,濾波器在其調(diào)諧頻率處阻抗為零,可吸收掉要濾出的諧波,防止其流入系統(tǒng)。采用無源濾波器治理諧波是一個(gè)非常普遍和根本的方法。優(yōu)點(diǎn):濾波電容器和電抗器技術(shù)成熟,價(jià)錢低廉。當(dāng)系統(tǒng)諧波情況比較簡(jiǎn)單時(shí),作用明顯而有效。問題:◆濾波效果不夠理想只能抑制固定的幾次諧波。由于電網(wǎng)的復(fù)雜化及非線性負(fù)荷的增多,諧波問題變得很不確定。不僅各次諧波含量動(dòng)搖比較明顯,諧波成分也變得多樣化,如包括了偶次諧波和更高次諧波,并且在時(shí)間上也不是一成不變的。而無源濾波器一旦設(shè)置好參數(shù),就根本不能改動(dòng)?!裟軌蚝拖到y(tǒng)發(fā)生諧振,引發(fā)事故無源濾波器還會(huì)帶來諧振問題,對(duì)某次諧波在一定條件下會(huì)產(chǎn)生諧振而使諧波放大,引起其他事故。在進(jìn)展無源濾波器設(shè)計(jì)的時(shí)候需求非常留意防止諧振點(diǎn),但由于外部環(huán)境是變化的,當(dāng)系統(tǒng)參數(shù)變化時(shí),原來的設(shè)計(jì)就會(huì)顯得不適宜甚至產(chǎn)生新的諧振點(diǎn)?!魹V波要求和無功補(bǔ)償、調(diào)壓要求有時(shí)難以協(xié)調(diào)在基波條件下,固定電容器是固定的無功補(bǔ)償安裝。假設(shè)設(shè)計(jì)不合理或者系統(tǒng)參數(shù)發(fā)生了變化,很能夠會(huì)產(chǎn)生無功反送。例:軋鋼廠無源濾波單調(diào)諧濾波器、雙調(diào)諧濾波器高通濾波器無功補(bǔ)償、無源濾波器:諧波諧振問題概略為了補(bǔ)償設(shè)備的無功功率,提高功率因數(shù),在低壓配電處普通并聯(lián)裝有電容補(bǔ)償濾波器。在工頻情況下,這些電容器的容抗比系統(tǒng)的感抗大得多,不產(chǎn)生諧振。但是假設(shè)諧波含量高,這些諧波使電容的容抗變小而使系統(tǒng)的感抗變大,這樣就容易產(chǎn)生諧振,使諧波電流經(jīng)過電容器時(shí)進(jìn)一步放大,使電容過熱、壽命縮短,嚴(yán)重時(shí)甚至引起爆炸。案例*:諧振導(dǎo)致諧波放大某企業(yè)的大功率變頻電機(jī)(6kV,1800kW),結(jié)合無功補(bǔ)償裝設(shè)了兩套濾波器,但是變頻電機(jī)所產(chǎn)生的諧波非但沒能濾除,反而被放大了。大量的諧波電流注入系統(tǒng),導(dǎo)致電機(jī)無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。不投入無功設(shè)備時(shí),諧波測(cè)試分析結(jié)果:諧波情況滿足國家規(guī)范的限制〔規(guī)范允許值為4%〕,且諧波電流中含有的5、7次很少,不同負(fù)荷下THDi為5.1%~10%,符合12脈動(dòng)整流設(shè)備的特點(diǎn)。同時(shí)由于6.6kV系統(tǒng)的短路容量很大,注入系統(tǒng)的其他諧波也沒有超標(biāo)。但是功率因數(shù)有時(shí)達(dá)不到要求,為此需求參與必要的無功補(bǔ)償設(shè)備。投入無功設(shè)備時(shí)的測(cè)試結(jié)果:配置1200kvar的無功補(bǔ)償電容器接入6kV母線,分兩組分別設(shè)計(jì)成11、13次諧波濾波器,設(shè)備參數(shù):11次濾波通道:電容AAM4-250-1W,250kvar,4kV;電抗CKSG-6.225/6.6,6.6kV;13次濾波通道:電容AAM4-150-1W,150kvar,4kV電抗-CKSG-2.664/6.6,6.6kV。投入濾波器后,不同運(yùn)轉(zhuǎn)方式下諧波測(cè)試結(jié)果均嚴(yán)重超標(biāo):調(diào)速電機(jī)、2組濾波器運(yùn)轉(zhuǎn),母線A相電壓總諧波畸變率達(dá)12.3%。調(diào)速電機(jī)、11#濾波器運(yùn)轉(zhuǎn)、13#濾波器停運(yùn),6kV母線A相電壓總諧波畸變達(dá)9.2%,母線A相電流總諧波畸變高達(dá)50%。濾波器無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)的緣由分析:原來的兩組濾波器按濾除11、13次諧波思索,能夠?qū)^低次諧波電流放大。改良方法:采用空心電抗器替代原有鐵心電抗器,重新計(jì)算,選用較為合理的電感數(shù)值,以躲開低次諧波的諧振點(diǎn)。結(jié)論:既能很好的補(bǔ)償功率因數(shù),同時(shí)又不對(duì)諧波電流放大。*陳豪杰:一組濾波器無法運(yùn)轉(zhuǎn)的緣由分析與改良措施,<鄉(xiāng)村電氣化>2005,No.4串聯(lián)諧振:過電壓,并聯(lián)諧振:諧波電流放大串聯(lián)諧振在維持電壓不變的情況下,假設(shè)從低到高地改動(dòng)音頻訊號(hào)發(fā)生器的頻率f就會(huì)看到,小燈的亮度開場(chǎng)由小變大,到某個(gè)頻率f0后發(fā)生轉(zhuǎn)機(jī),又由大變小。這表示,LCR電路中的電流隨頻率不是單調(diào)變化的,而是在f=f0處有極大值,或者說電路的總阻抗Z在此時(shí)有個(gè)極小值。這種景象叫做諧振。f0稱為諧振頻率。1、諧振頻率諧振時(shí),電路里的等效阻抗最小,電流最大。式中的ω0和f0是由電路的L、C值決議的。當(dāng)鼓勵(lì)源的頻率f與電路的固有頻率f0一樣時(shí),就會(huì)發(fā)生諧振景象。2、電容器及電抗器上的電壓分配當(dāng)電路發(fā)生諧振時(shí),在L和C上的電壓大小相等,方向相反,從整體上說它們的作用相互抵消,但它們的單獨(dú)作用卻不能忽視。由于R<<ω0L,Q值可以很大,可達(dá)幾十乃至幾百。質(zhì)量因數(shù)Q表達(dá)了電容或電感上電壓比鼓勵(lì)電壓高出的倍數(shù)。因此就出現(xiàn)了分電壓比總電壓大得多的景象。電感上的電壓和電容上的電壓大小相等,方向相反,相互抵消,因此串聯(lián)諧振又稱為電壓諧振。一旦發(fā)生串聯(lián)諧振,會(huì)因過電壓而擊穿絕緣損壞設(shè)備〔如電容器擊穿〕。并聯(lián)諧振并聯(lián)諧振頻率諧振時(shí),兩分支電路中的電流幾乎相等,且近似為總電流I的Q倍,因此,并聯(lián)諧振電路也稱為電流諧振。串聯(lián)諧振演示串聯(lián)諧振特點(diǎn)并聯(lián)諧振電路諧波治理__有源濾波器例:Schneider有源電力濾波器AccuSine補(bǔ)償原理設(shè)負(fù)荷電流iL是方波電流〔圖a〕,其中所含的高次諧波分量為iH〔圖b〕。有源電力濾波器假設(shè)產(chǎn)生一個(gè)如圖c所示的與圖b所示的幅值相等、且相位于相反的電流iF,那么iF和iL綜合后,電源側(cè)的電流iS就變成如圖d所示的正弦波形。濾波器構(gòu)造圖:儲(chǔ)能元件為電容的電壓型,采用電感的電流型有源濾波表示圖諧波電流補(bǔ)償原理〔a〕負(fù)荷電流;〔b〕高次諧波分量電流〔c〕APF產(chǎn)生的電流〔d〕補(bǔ)償后的電流優(yōu)點(diǎn)有源濾波器以實(shí)時(shí)檢測(cè)的諧波電流為補(bǔ)償對(duì)象,補(bǔ)償效果和通用性良好。能跟蹤補(bǔ)償各次諧波、自動(dòng)產(chǎn)生所需變化的無功功率,其特性不受系統(tǒng)影響,無諧波放大危險(xiǎn),相對(duì)體積分量較小等。已成為電力諧波抑制和無功補(bǔ)償?shù)闹匾侄?。?gòu)成由高次諧波電流的檢測(cè)、調(diào)理和控制器、脈寬調(diào)制器〔PWM〕的逆變器和直流電源等主要環(huán)節(jié)組成。非正弦系統(tǒng)的功率調(diào)和波(1)●對(duì)于正弦、線性負(fù)載,傳統(tǒng)的功率丈量方法DC:W=V*IAC:W=Vrms*Irms*cosφ●對(duì)于非正弦系統(tǒng),寬帶丈量?jī)x器、諧波分析儀的功率計(jì)算方法:瞬時(shí)功率:p(t)=v(t)×i(t)一周期內(nèi)傳輸至負(fù)載的能量為:有功功率〔瞬時(shí)功率在一周期內(nèi)的平均值〕:電壓與電流以諧波方式表示:以諧波方式表示的有功功率:利用三角函數(shù)的正交性,整理可得積分結(jié)果:因此,有功功率為:
結(jié)論:只需電壓與電流同頻率的成分,才干構(gòu)成負(fù)載的平均有功功率??傆泄β剩街绷鞣至康墓β剩鞔沃C波的有功功率非正弦系統(tǒng)的功率調(diào)和波(2)例1:電壓為基波,電流為三次諧波計(jì)算結(jié)果:瞬時(shí)功率曲線有功功率為零。例2:電壓為三次諧波,電流也是三次諧波,相位一樣瞬時(shí)功率曲線有功功率為0.5。例3:電壓為1st、3rd、5th,電流為1st、5th、7th,瞬時(shí)功率曲線總有功功率為基波有功功率與5次諧波有功功率之和,此例為0.32。諧波電能計(jì)量問題:廣東省電力諧波監(jiān)測(cè)站結(jié)果*河南省電研院研討結(jié)果*張卓,對(duì)諧波影響下的電能計(jì)量方式的討論,廣東電力,04,2002非正弦系統(tǒng)的有效值調(diào)和波非正弦電壓或電流以諧波方式表示:有效值公式:利用三角函數(shù)的正交性,整理可得有效值積分結(jié)果:即結(jié)論:1、總有效值為直流分量及各次諧波分量有效值平方和的方根。2、諧波分量通常將使有效值增大。3、諧波,并不一定增大有功功率。正弦波電源電壓,非線性動(dòng)態(tài)負(fù)載對(duì)于正弦波的電源電壓,諧波電流不產(chǎn)生有功功率。但諧波電流使總的有效值增大,從而降低了功率因數(shù)。有功功率:電流有效值:真功率因數(shù)與基波功率因數(shù)的關(guān)系:畸變因數(shù)的定義:比較THD的定義:可知畸變因數(shù)與總諧波畸變THD的關(guān)系:總需量畸變率(TDD):以基波為基準(zhǔn)的比值,用百分?jǐn)?shù)表示。其值為諧波電流的均方根值除以額定需求基波電流(或最大需求基波電流)的均方根值。(TDD為IEEE519的要求,思索了輕載的影響,適用性較強(qiáng)。例如PWM調(diào)速電機(jī),輕載時(shí)THD很大,TDD較?。粷M載時(shí)兩者一樣。)某汽車企業(yè)消費(fèi)線的供電質(zhì)量事故分析背景:東北地域某汽車企業(yè)與德國合資的知名品牌高檔轎車消費(fèi)線出現(xiàn)了供電質(zhì)量問題,缺點(diǎn)頻率大約每年10次。企業(yè)的諧波程度符合國家規(guī)范,用于功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)碾娙萜鹘M也正常任務(wù)??蛻籼釂枺簢鴺?biāo)關(guān)于電能質(zhì)量主要有諧波、閃變和三相不平衡。消費(fèi)線供電質(zhì)量問題能否能夠是閃變超標(biāo)?需求丈量電壓動(dòng)搖和閃變嗎?應(yīng)如何評(píng)判其供電質(zhì)量問題?回答與建議:電能質(zhì)量分析與丈量是一個(gè)相對(duì)較新且開展迅速的領(lǐng)域。隨著國內(nèi)外專家學(xué)者以及相關(guān)企業(yè)對(duì)電能質(zhì)量問題研討的深化,IEC對(duì)電能質(zhì)量觀測(cè)與評(píng)價(jià)的規(guī)范越來越細(xì)致。普通以為:電壓驟降、驟升及電壓中斷事件是破壞電氣系統(tǒng)的主要緣由之一。電壓動(dòng)搖與閃變問題并不會(huì)影響電氣設(shè)備〔如計(jì)算機(jī)及控制設(shè)備、電動(dòng)機(jī)等〕的正常任務(wù)。近年來,IEC規(guī)范的改良與變化是相當(dāng)大的,國標(biāo)的修訂任務(wù)進(jìn)展較慢。按目前的國標(biāo)評(píng)價(jià)諧波、閃變、不平衡目的,無助于該企業(yè)事故緣由的分析與研判。從該企業(yè)缺點(diǎn)發(fā)生的頻率看來,無需丈量電壓動(dòng)搖與閃變。東北電網(wǎng)的諧波與閃變情況普遍比較好。建議客戶運(yùn)用符合最新的IEC61000-4-30A級(jí)規(guī)范的F435,對(duì)其消費(fèi)線電源系統(tǒng)作長(zhǎng)期監(jiān)測(cè),查找與分析其供電質(zhì)量的問題。能夠的緣由:1、該企業(yè)消費(fèi)線頻發(fā)的缺點(diǎn)能夠由電壓質(zhì)量問題引起。2、企業(yè)供電線路構(gòu)造能夠不合理。消費(fèi)線附近的沖擊性負(fù)荷、電網(wǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)操作或瞬時(shí)缺點(diǎn),能夠?qū)е铝嗽撈髽I(yè)消費(fèi)線電源的驟降或瞬態(tài)等電壓質(zhì)量問題。結(jié)果:客戶試用后,認(rèn)可F435是查找其消費(fèi)線供電質(zhì)量問題的有效工具。F435的關(guān)鍵點(diǎn):1、詳盡、準(zhǔn)確的電壓事件監(jiān)測(cè)與記錄。如驟降與瞬態(tài)等景象的發(fā)生日期、時(shí)辰、繼續(xù)時(shí)間、幅值等。2、儀器內(nèi)置16M內(nèi)存,可以捕獲多達(dá)1000個(gè)電壓事件。銀行印制企業(yè)的諧波治理背景:銀行系統(tǒng)某印制企業(yè)的新型印鈔機(jī)器屬于電能質(zhì)量敏感設(shè)備。因企業(yè)運(yùn)用了大量變頻器,導(dǎo)致印鈔設(shè)備的程控系統(tǒng)任務(wù)紊亂,缺點(diǎn)頻繁。該企業(yè)采用某公司的美制最新型有源濾波器,治理諧波。但程控設(shè)備的缺點(diǎn)隱患照舊存在,而且,有源濾波器也常出現(xiàn)莫名其妙的缺點(diǎn)。該企業(yè)對(duì)諧波問題很注重。但發(fā)現(xiàn)各廠家諧波儀器的丈量結(jié)果不一致,治理諧波的投資不一定合理。緣由:1、能夠存在驟降或瞬態(tài)等電壓質(zhì)量問題,影響印鈔設(shè)備和有源濾波器正常任務(wù)。2、普通品牌諧波儀器能夠過高評(píng)價(jià)諧波程度?!材承┢放浦C波儀也有低估諧波程度情況〕。
建議:該行業(yè)客戶一致配備國際規(guī)范B級(jí)儀器F434:對(duì)企業(yè)的諧波、驟降、瞬態(tài)等電能質(zhì)量情況進(jìn)展綜合監(jiān)測(cè)及分析調(diào)查。一致配備國際規(guī)范A級(jí)儀器F435:準(zhǔn)確評(píng)價(jià)諧波程度,正確評(píng)判濾波效果。處理方法:第一步,采用F434正確評(píng)價(jià)諧波程度,監(jiān)測(cè)驟降與瞬態(tài)電壓質(zhì)量事件,準(zhǔn)確分析事故的真實(shí)緣由。
第二步,采取合理濾波,或DVR方式,綜合治理電能質(zhì)量。
第三步,采用F435評(píng)價(jià)電能質(zhì)量治理效果。F430的關(guān)鍵點(diǎn):1、詳盡、準(zhǔn)確的電壓事件監(jiān)測(cè)與記錄。如驟降與瞬態(tài)等電壓質(zhì)量景象的發(fā)生時(shí)間、嚴(yán)重程度等。2、“標(biāo)志〞功能:防止錯(cuò)誤的諧波統(tǒng)計(jì)。3、符合國際規(guī)范的、權(quán)威的諧波分析結(jié)果。競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手問題:虛偽的IEC規(guī)范信息法國某公司8332\8334三相電力質(zhì)量分析儀的幾個(gè)問題:
諧波計(jì)算規(guī)格:*
窗口時(shí)間:4周期,約80ms
〔F430:10周期,約200ms〕FFT點(diǎn)數(shù):1024采樣點(diǎn)
〔F430:5000點(diǎn)〕規(guī)范*:IEC1000-4-7
〔F430:IEC61000-4-7:2002,IEC61000-4-30:2003〕另外:1、儀器的平安級(jí)別:CATIII600V
〔F430:CATIV600V/CATIII1000V〕2、內(nèi)存配置:CA8332:2M
〔F434:8M〕
CA8334:4M
〔F435:16M〕1、4周期窗口的諧波分析方法,連早期的IEC61000-4-7:1991都不符合〔16周期〕,更不符合目前的IEC61000-4-7:2002規(guī)范的要求。2、IEC61000-4-30為電能質(zhì)量丈量規(guī)范,諧波部分援用了IEC61000-4-7:2002。3、IEC61000-4-30要求“標(biāo)志〞功能,以防止將驟降事件統(tǒng)計(jì)入諧波結(jié)果。●注1:CA8332\8334諧波丈量規(guī)格引自CA8332\8334用戶手冊(cè)。中文版用戶手冊(cè),p.42。德文版用戶手冊(cè),p.42?!褡?:中文版簡(jiǎn)介,ca8334_sc.pdf,提及EN50160,IEC61000-4-15,IEC61000-4-30,IEC61000-4-7等規(guī)范。
英文版簡(jiǎn)介,ca8334_en.pdf,沒有提及上述規(guī)范。
關(guān)于諧波丈量規(guī)范:●IEC61000-4-30,2003年首發(fā),為電能質(zhì)量丈量規(guī)范第1版?!?1000-4-7Ed.1.0〔16周期〕即IEC61000-4-7:1991●61000-4-7Ed.2.0(10周期)即IEC61000-4-7:2002中國國標(biāo):電能質(zhì)量規(guī)范●<電能質(zhì)量電力系統(tǒng)頻率允許偏向>(GB/T15945-1995)●<電能質(zhì)量供電電壓允許偏向>(GB/T12325-2003)●<電能質(zhì)量電壓動(dòng)搖和閃變>(GB12326-2000)●<電能質(zhì)量三相電壓允許不平衡度>(GB/T15543-1995)●<電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波>(GB/T14549-1993)●<電能質(zhì)量暫時(shí)過電壓和瞬態(tài)過電壓>(GB/T18481-2001)電能質(zhì)量丈量規(guī)范<供電系統(tǒng)及相連設(shè)備的諧波、諧間波的丈量和丈量?jī)x器導(dǎo)那么>(GB/T17626.7-1998)<電能質(zhì)量測(cè)試分析儀檢定規(guī)程>(DL/T1028-2006)<電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)設(shè)備通用要求>(GB/T19862-2005,待批)相關(guān)的設(shè)備規(guī)范<低壓電氣及電子設(shè)備發(fā)出的諧波電流限值〔設(shè)備每相輸入電流≤16A〕>(GB17625.1-2003)<對(duì)額定電流不大于16A設(shè)備在低壓供電系統(tǒng)中產(chǎn)生的電壓動(dòng)搖和閃爍的限制>(GB17625.2-1999)<對(duì)額定電流大于16A的設(shè)備在低壓供電系統(tǒng)中產(chǎn)生的電壓動(dòng)搖和閃爍的限制>(GB/Z17625.3-2000)<電磁兼容限值中、高壓電力系統(tǒng)中畸變負(fù)荷發(fā)射限值的評(píng)價(jià)>(GB/Z17625.4-2000)<電磁兼容環(huán)境電磁環(huán)境的分類>(GB/Z18039.1-2000)<電磁兼容環(huán)境工業(yè)設(shè)備電源低頻傳導(dǎo)騷擾發(fā)射程度的評(píng)價(jià)>(GB/Z18039.2-2000)<半導(dǎo)體變流器與供電系統(tǒng)的兼容及干擾防護(hù)導(dǎo)那么>〔待批〕<風(fēng)力發(fā)電機(jī)組電能質(zhì)量丈量和評(píng)價(jià)方法>(GB/T20320-2006)電能質(zhì)量治理設(shè)備規(guī)范<輸配電系統(tǒng)靜止無功補(bǔ)償器用晶閘管閥的實(shí)驗(yàn)>〔待批〕<靜止型無功功率補(bǔ)償安裝〔SVC〕功能特性>〔待批〕<靜止型無功功率補(bǔ)償安裝〔SVC〕現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)>〔待批〕電能質(zhì)量:中國規(guī)范摘要(1)頻率規(guī)范限值:①正常允許±0.2Hz,根據(jù)系統(tǒng)容量可以放寬到±0.5Hz;②用戶沖擊引起的頻率變動(dòng)普通不得超越±0.2Hz。電壓規(guī)范允許限值:①35kV及以上為正負(fù)偏向絕對(duì)值之和不超越10%;
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