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淺談電能質量發展趨勢

 

從八十年代以來,我國對電能質量日漸重視,陸續出臺了多項電能質量標準。隨著電力法的頒布,用電客戶也開始關注供電部門能否提供合格的電能。目前,也不乏因為電能質量的問題,國外公司而放棄在中國某地的投資。
所以,探討中國國標的發展方向,以及在中國的電能質量測試儀器應該具備的相關功能,具有很現實的意義。
1. 目前國標現狀
目前國內關于電能質量有以下標準:
《電力系統頻率允許偏差》 GB/T15945-1995
《三項電壓允許不平衡度》 GB/T15543-1995
《公用電網諧波》 GB14549-93
《供電電壓允許偏差》 GB12325-90
《電壓波動和閃變》 GB12326-2000
《暫時過電壓和瞬態過電壓》 GB/T18481-2001
2. 諧波。
在以上標準中,目前受到大家廣泛關注的是電網中的諧波。由于現在電網中大量的非線性負荷(電鐵,電弧爐,打印機等)存在,導致電網中諧波的污染越來越嚴重。未經治理的諧波在電網中流動,會造成電力系統的繼電保護和自動裝置產生誤動或拒動,使各種電氣設備產生附加損耗和發熱,使電機產生機械振動及噪聲。并且,諧波電流在電網中流動,大大增加了電網中發生諧波諧振的可能,從而造成引發事故的可能性。因而大家現在都極為重視。
3. 閃變。
以上國標中,其中有一項2000年重新修訂的國標。《電壓允許波動和閃變》。 在修訂內容中,很重要的一個指標就是把國標中原引用日本△V10改為IEC的短時間閃變PST和長時間閃變PLT。做以上修訂使此標準更接近IEC標準。過去此項國標采用日本10HZ等效閃變法。日本的照明電壓為100伏。我國的照明電壓為220伏,接近于歐洲主要工業國。這些主要工業國采用的都是國際上普遍承認的IEC標準。
IEC閃變值的計算是基于歐洲230伏電壓,50HZ。IEC用短時間閃變值和長時間閃變值等方式對閃變進行衡量,其科學性、準確性都要優于日本的測試標準,也更接近中國的電壓情況。按IEC的標準,對PST,PLT指標,要求測試時間一星期,取99%概率大值。基于中國實際情況,國標要求測試24小時,取95%概率大值。相對于IEC標準,易于執行和評判。
4. 間諧波。
IEC的標準中有一項關于間諧波(interhurmonics)的測試。間諧波是指頻率不是工頻整數倍的諧波。此項標準目前國標未做規定。在實際運用中,因為間諧波的數據關系到能否準確找到諧波諧振點,從而有效治理諧波,目前被治理廠家廣泛關注。國內可見的測試儀器很多都可以測試,相信國標將來會考慮加入。

5. 電壓驟降。
IEC的標準中還有一項受到廣泛關注的標準,電壓驟降。因為國內尚沒有對應的標準,所以名稱和限值都不明確。通常現在有電壓下凹,電壓驟降,電壓下陷等多種說法。IEC的標準通常寫作 Voltage dip,標準為1%――90%。IEEE中為Voltage sag,標準為10%――90%.

電壓驟降產生的原因涉及系統運行以及用戶用電兩方面。系統方面的原因主要有短路故障,雷擊致使保護動作等。
其中也有用戶的原因,如大量的設備投入使用,大型電機啟動等。
由于電壓驟降對電能質量敏感企業,如含自動化生產線企業,芯片生產廠的影響較為嚴重。一般來說,較敏感的可編程控制器,在電壓低于10%時,只能持續工作300 ms.芯片測試儀,在電壓低于85%時,測試儀停止工作,芯片,主板燒毀。工業機器人在電壓低于90%時,持續時間超過60ms,跳閘。
目前大家對此項指標的測試都是按照國際電工委員會(IEC)進行測試,一般都把標準定義為10%――90%。可以看出這種限值已經可以滿足大多數企業的要求。
在國內可見的測試儀器中,最小記錄時間可達100 ns,限值也可以自定義,完全可以對此指標進行測試。
結語 以上對大家都比較關注的電能質量指標,做了一個探討。可見,當前的國標已經不能滿足大家對電能質量的要求。目前關于電能質量相關國際標準有國際電工委員會(IEC)標準,歐盟EN50160標準,以及美國IEEE標準。國際電工委員會是總部設在日內瓦的國際性組織,IEC的標準和EN50160標準幾乎等同。IEEE的標準現在主要是美、加等國采用。美國的電壓等級是110伏,頻率60HZ。歐盟各國的電壓等級是220伏-230伏(各國略有不同),頻率50HZ.可見我國的電壓情況更接近歐洲。實際我們在用電過程中實測,電壓基本都在230伏左右。這就是為什么國標多采用 IEC的原因。

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