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电能质量分析仪主要测量参数的含义

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  • 发布时间:2014/4/23 11:45:53
  • 作者:AnyWay中国

  按照“GB/T 19862-2005 电能质量监测设备通用要求”的规定,电能质量分析仪的检测参数主要包括:电压偏差频率偏差三相不平衡度负序电流谐波闪变电压波动电压暂降电压暂升短时中断等。除了电压波动和电压暂降、暂升、短时中断为可选功能之外,其余均为必备功能。

1、电压偏差

  电压偏差(deviation voltage)是指一种相对缓慢的稳态电压变动,用某一节点的实际电压与系统标称电压之差对系统标称电压的百分数表示。
  实际电压和系统标称电压均值方均根电压。
  标准推荐的实际电压测量方法为:在一段时间内,连续测量电压方均根值,取均值作为测量结果。一段时间一般指:3s、1min、10min、2h等等。
  通俗地讲,电压偏差就是电压过高或过低,并且维持一定的时间(一般指1min以上)。
  35kV及以上电网的允许电压偏差为:正负偏差绝对值之和不超过标称电压的10%;20kV及以下电网允许电压偏差为:±7%;220V电网允许电压偏差为:﹢7%,-10%。

2、频率偏差

  频率偏差(frequency deviation)是指系统频率的实际值与标称值之差。例如:系统频率为49.9Hz,标称频率为50Hz,则频率偏差为-0.1Hz。电力系统正常运行条件下频率偏差允许值为±0.2%。当系统容量较小时,频率偏差限值允许放宽到±0.5%。

3、不平衡度

  不平衡度(unbalance factor)只有在多相电路中才有意义,在电力系统中,不平衡度专指三相不平衡度,就供电质量而言,专指三相电压不平衡度。
  三相电压不平衡度是指三相电压在幅值上不同或相位差不是120°,或两者兼而有之。三相电压不平衡度一般用电压或电流负序分量与正序分量的方均根值百分比表示。
  例如,电网正常运行时,公共连接点的负序电压不平衡度不超过2%,短时不超过4%。
  不同场合的三相电压不平衡度可能采用不同的算法,详见银河百科-三相不平衡度
  WP4000变频功率分析仪提供了本文所述的所有三相不平度算法,供用户选择。

4、负序电流

  负序电流(Negative sequence current)是三相电流的负序分量,是三相电流不平衡度的量化指标,用于标称用电质量。

5、谐波

  谐波(harmonic)是指周期性的电压或电流信号中,频率为基波频率的整数倍的正弦分量。
  满足一定条件的周期信号(实际工程测量中的周期性电信号都能满足)可以分解为频率与原信号相同的正弦波分量及频率为原信号频率整数倍(大于1)的正弦分量的线性组合。
  其中,频率与原信号相同的正弦分量称为基波(分量),频率为原信号整数倍的正弦分量称为谐波(分量)。
  由于周期信号分解为正弦分量组合的方法一般为傅里叶变换,分解后的表达式称为傅里叶级数,因此,“DL/T 1194-2012 电能质量术语”对谐波的定义是:周期量的傅里叶级数式中阶数大于1的分量。
  除了电能质量分析仪之外,部分功率分析仪,如WP4000变频功率分析仪也可以用于谐波测量,并且谐波测量的阶数高达100次,通过上位机软件可实现2000次谐波测量。

6、闪变

  闪变(flicker)的基本定义很简单, “GB/T 12326-2008 电能质量 电压波动和闪变”对闪变的定义是:灯光照度不稳定造成的视感。
  事实上,闪变是电能质量分析仪相关测试参数中最难理解也是最难实现的参量。
  灯光照度不稳定的起因是电网电压幅值的波动。而视感是人对灯光照度不稳定的感觉。
  除了灯具,闪变对电网上的其它电子仪器、控制系统或保护装置也有影响,可能导致这些仪器、系统或装置误动作或不能正常工作。
  也就是说,即便没有灯光,即便电网上没有灯具,闪变依然存在。闪变实际上是衡量电网电压波动的指标。
  闪变之所以定义为“灯光照度不稳定造成的视感”,是因为一方面,照明设备是电网最主要的用电设备之一,另一方面,在其它领域,“灯光照度不稳定造成的视感”被作为一种衡量电网电压的波动特点的方法或工具。
  很显然,视感是一种较模糊的概念。由于每个人的视感可能不一样,实际上闪变是一种统计结果,IEC提供了关于闪变测量的相关统计数据和测量方法。
  衡量闪变的主要参数或方法有:短时间闪变值、长时间闪变值、等效闪变值和CPF曲线等。关于闪变的更详尽内容,请参见“电能质量之闪变测量”。

7、电压波动

  “GB/T 12326-2008 电能质量 电压波动和闪变”对电压波动(voltage fluctuation)的定义是电压方均根值一系列的变动或连续的改变。
  电压波动主要通过电压方均根值曲线(R.M.S. voltage shape )、电压变动(relative voltage change)和电压变动频度(rate of occurrence)衡量。
  电压方均根曲线是指每半个基波电压周期方均根值的时间函数,用符号“U(t)”表示。
  电压变动是指电压方均根值曲线上相邻两个极值电压之差,以系统标称电压的百分数表示,用符号“d”表示。
  电压变动频度是指单位时间内电压变动的次数(电压由大到小或由小到大各算一次变动)。用符号“r”表示。

8、电压暂降

  电压暂降(voltage sag)也称电压凹陷(voltage dip),指电力系统中某点电压方均根值暂时降低至系统标称电压的0.01p.u.~0.9p.u.,并在短暂持续10ms~1min后恢复到正常值附近的现象。IEC标准中电压暂降的范围为0.1p.u.~0.9p.u.。详见“DL/T 1194-2012 电能质量术语”。

9、电压暂升

  电压暂升(voltage swell)也称电压凸起,指电力系统中某点电压暂时升高的事件,电压方均根值上升至1.1p.u.~1.8p.u.之间,持续事件为10mS~1min。详见“DL/T 1194-2012 电能质量术语”。

10、短时中断

  短时中断(short  interruption)是电压短时中断的简称,指供电电压消失一段时间,其中断时间在规定的时限内。
  电压消失指电压降低到额定电压的1%以下,持续时间为十分之几秒至一分钟。详见“DL/T 1194-2012 电能质量术语”

参考资料:
  1、DL/T 1194-2012  电能质量术语
  2、GB/T 12325-2008 电能质量 供电电压偏差
  3、GB/T 15945-2008 电能质量 电力系统频率偏差
  4、GB/T 15543-2008 电能质量 三相电压不平衡度
  5、GB/T 12326-2008 电能质量 电压波动和闪变
  6、GB/T 14549-1993 电能质量 公用电网谐波
  7、GB/T 19862-2005 电能质量监测设备通用要求