温馨提示：祥和节能集团首席科学家兼国家节能减碳产业创新联盟理事长、四川大学锦城学院特聘教授、节能减碳高级专家伍泽涌先生，率领祥和节能集团总工办、产品研发部、技术保障处及安装工程部的专业技术人员，按照科学、实用、通俗的原则，在国家节能减碳产业创新联盟官网及其公众号、祥和节能集团官网及其公众号、国家节能减碳产业创新联盟10大微信圈，自2019年8月9日起同时开讲，每天1讲（周六、周日、节假日除外）。敬请关注和浏览。

 

 

第七十五讲 动态电能质量问题涉及的术语

 

①动态电能质量的类型和指标

 

动态电能质量包括下列两类：

 

第一类：脉冲型

 

一种在电压、电流或者两者都处于稳定状态条件下突然发生的非电源频率的改变，该改变通常是单极性的（即是正极性或者负极性）。

 

第二类：振荡型

 

电力系统中包括一系列感性和容性元件，如变压器、输电线以及电动机的电感，输电线路和负荷的电容，它们构成了一系列谐振回路，在开关操作或发生故障时，有的谐振回路就可能和外加电源构成串联谐振。

 

电力系统中包括一系列感性和容性元件，如变压器、输电线以及电动机的电感，输电线路和负荷的电容，它们构成了一系列谐振回路，在开关操作或发生故障时，有的谐振回路就可能和外加电源构成串联谐振。

 

衡量动态电能质量的指标为：电压暂降、电压暂升、电压中断、电压缺口、电压尖峰、短时谐波、振荡暂态、电压波动等。

 

祥和中央节能保护装置

 

②电压波动及其产生原因、危害

 

电压波动：电压波动是指一系列电压变动或连续的电压偏差。是电压连续变化，就好比画波浪线一样，变化幅度不大，有一定的范围，有规律，是电压方均根值一系列的变动或连续的改变。电压波动是电压幅值在一定幅度内有规则的波动，或电压幅值不超过0.9～1.1（标幺值）的一系列随机变化。

 

读者朋友们需注意的是，电压波动与电压闪变是有区别的，电压闪变的时间短，变化幅度大，电压变化快且不连续。

 

总的说来，电压波动是冲击负荷或波动负荷造成的影响，如电弧炉、煤钢炉、缺路试验负荷、电焊机、电气化铁路、地铁机车等，具体为：

 

①用电设备具有冲击负荷（周期性冲击和反复短时冲击）或波动的负荷,如电弧炉、炼钢炉、轧钢机、电焊机、轨道交通、电气化铁路、以及短路试验负荷等。

 

②系统发生短路故障，引起电网电压波动和闪变。

 

③系统设备自动投切时产生操作波的影响，如备用电源自动投切、自动重合闸动作等。

 

④系统遭受雷引起的电网电压波动等。

 

⑤大型电动机起动时引起的电压波动。

 

祥和集团总部

 

电压波动的危害有：

 

①照明灯光闪烁引起人的视觉不适和疲劳，进而影响视力。试验测得，当电源电压变化1%时，稳态时白炽灯可见光变化为3.2%--3.8%（因灯泡种类不同而有所变化）；各种荧光灯可见光输出的变化范围为0.8%--1.8%。

 

②电视机画面亮度变化，图像垂直和水平摆动，从而刺激人们的眼睛和大脑。

 

③电动机转速不均匀，不仅危害电机电器正常运行和寿命，而且影响产品质量。

 

④电子仪器、电子计算机、自动控制设备等工作不正常。

 

⑤影响对电压波动较敏感的工艺和实验结果，如实验时示波器波形跳动，大功率温流管的电流不稳定，导致实验无法进行。

 

祥和中央节能保护装置，通过动态调压调流功能和双向阻隔电能污染、抑制、滤除和吸收用户配电系统内的瞬流、浪涌、谐波，使电压波动受到抑制和降低，既保护了用电设备，又实现了节能节电。

 

电压瞬变

 

电压瞬变又称为瞬时脉冲突波，是指在一定时间间隔内，两个连续稳态之间的电压值发生快速变化，其持续时间很短。电压瞬变有两种类型，一是电压瞬时脉冲，即叠加在稳态电压上的任一单方向变化的电压非工频分量；二是电压瞬时振荡，即叠加在稳态电压的同时，包括两个方向变动的电压分量。引起电压瞬变的原因，既可能是闪电，也可能是投切电容器组等操作产生的开与关的瞬变。

 

⑥震荡暂态和振荡瞬变现象

 

震荡暂态是一种常见的电能质量问题，是持续时间较短的振荡，是指电压或电流在其稳态时的一种突发的、非电源频率变换，且这种变化是有正有负的双极性化，其持续时间一般在几个周期之内。产生原因：通常由电容器组等的投切所引起。

 

振荡瞬变是一种在稳态条件下，电压、电流非工频、有正负极性的突然变化现象。常用其频谱成分（主频率）、持续时间和幅值大小来描述。其振荡主频率在0.5-5MHz之间，往往受冲击暂态激发而引起。

 

主频率大于500kHz，以数微秒来量度其持续时间的暂态现象称为高频振荡现象。中频振荡是背靠背电容器的充电、电缆线路的投切产生。

 

主频率在5-500kHz范围、以数十微秒来量度其持续时间的暂态现象称为中频振荡现象。

 

主频率低于5kHz，持续时间在0.3-50ms的暂态现象称为低频振荡。低频振荡是电容器充电、铁磁谐波或变压器增能引起。

 

⑦冲击性电流和冲击性瞬变现象

 

所谓冲击电流这是由电气设备开启等产生的暂时流过的大电流，引发的故障包括保险丝熔敷、断路器切断、整流电路被破坏、电源电压不稳定、电源仪器停止、电源仪器复位等。

 

所谓冲击性瞬变是指稳态条件下，电压、电流非工频、单极性的突然变化现象。产生的原因：雷电（如图所示为雷电引起的典型冲击电流）；冲击脉冲可能在电力网络的自然频率点发生激励而出现振荡瞬变现象。特征描述：通常为上升/衰减时间。

 

⑧电压凹陷

 

电压凹陷又叫电压暂降、电压骤降、电压跌落，是指由于稳态条件下，电压、电流非工频、单极性的突然变化现象。产生的原因：雷电（如图所示为雷电引起的典型冲击电流）；冲击脉冲可能在电力网络的自然频率点发生激励而出现振荡瞬变现象。特征描述：通常为上升/衰减时间。

 

祥和系列节能监测设备

 

读者朋友们要注意的是，国际电气与电子工程师协会（IEEE），将电压凹陷定义为供电电压有效值快速下降到额定值的90%-10%，降幅值为0.1PU～0.9PU（标幺值）时系统频率仍为标幺值，然后回升至正常值附近，也就是说，供电电压有效值，在短时间内突然下降又回升恢复的现象。

 

电压凹陷按持续时间可分为瞬时凹陷，即时凹陷之外，其特征是幅值变化、持续时间、相位跳变。产生的原因是电网与变电设施、系统故障、启动大功率负荷或大容量的电动机。而国际电工委员会（IEC），则将其定义为下降到额定值的90%-1%，持续时间10秒钟至1分钟。电压凹陷对设备造成的危害一览表

 

 

⑨电压凸起

 

所谓电压凸起，又叫电压暂升、电压骤升，是指在工频条件下，电压的有效值升至额定值的110％以上，持续时间10毫秒（ms）～1分钟(min)之间，典型值为额定值的110％～180％称为电压凸起，系统频率仍为标称值，持续时间为0.5周波～1min，幅值为1.1pu~1.8pu（标幺值）。

 

第三，据调查统计，电压跌落现象发生时，80%的服务器会处于瘫痪状态。

 

祥和中央节能保护装置的抗冲击功能，既能有效地降低电压凹陷对高精尖用电设备的危害，又能防止电压凸起对用电设备的影响，从而减少电压凹陷与凸起时对用电设备、仪器、仪表的不良作用，保护那些对微秒级、纳秒级电压波动敏感的设备。

 

祥和监测机器人

 

 

 

祥和节能集团（成都祥和云端节能设备集团有限公司），是成立于1992年的成都高新区的国家级高新技术企业，是国家节能减碳产业创新联盟与四川省节能减碳产业创新联盟的依托单位和理事长单位，荣获中国节能节电行业标杆企业称号，是工信部、商务部、国家机关事务管理局“三部局”推荐的祥和中央节能保护装置的发明者，是集用能安全与能效监测一体的祥和监测机器人的研发单位，在北京、上海、重庆、广州、青岛、合肥、西安等地拥有40多家子公司或合资公司，以“让用电更安全更省钱”为宗旨，以“致力于成为解决新时代用电问题的领先者”为愿景。专家答疑电话：13908004376 伍先生。

 

 

 

 

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