第六十七講 動態(tài)電能質(zhì)量的概念
①動態(tài)電能質(zhì)量問題的提出與定義
讀者朋友們已經(jīng)清楚了電能質(zhì)量是眾多單一類型的電力系統(tǒng)干擾問題的總稱，電能質(zhì)量問題在國際國內(nèi)都是人們十分關(guān)注而亟待有效解決的問題。美國電子與電氣工程師協(xié)會（IEEE）的電力系統(tǒng)分會，25個工作組中就有9個是研究電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的。我國對電能質(zhì)量的研究和重視程度與國外相比，還有較大的差距。
鑒于集成電路芯片制造、微電子控制生產(chǎn)線，以及通信、金融、三甲醫(yī)院、高級美容院、科研院所檢測檢驗(yàn)試驗(yàn)等，對短時電壓波動，尤其是持續(xù)時間在微秒級、納秒級的電壓上升、脈沖、電壓下降、供電中斷等，都可能造成重大危害甚至嚴(yán)重后果，美國電子與電氣工程師協(xié)會（IEEE），還將電能系統(tǒng)中典型的暫態(tài)現(xiàn)象進(jìn)行了特征分類，列出了暫態(tài)和瞬態(tài)擾動現(xiàn)象，并根據(jù)擾動的頻諧特征、持續(xù)時間、幅質(zhì)變化等，再進(jìn)一步細(xì)分為瞬時、短時和長時三種，然后又細(xì)分為18個子類。
節(jié)康科技中央節(jié)能保護(hù)裝置
所謂動態(tài)電能質(zhì)量是按電能質(zhì)量問題的產(chǎn)生與持續(xù)時間長短分類中的一種（另一種是穩(wěn)態(tài)電能質(zhì)量），它是指以暫態(tài)持續(xù)時間為特征，包括脈沖暫態(tài)和振蕩暫態(tài)兩大類，其表現(xiàn)包括：
a.電壓驟升與電壓驟降，且持續(xù)時間為0.5周期至1分鐘，其有效值分別為標(biāo)準(zhǔn)值的電壓驟升110%-180%，電壓驟降為10%-90%。
b.電壓瞬變，又稱瞬時脈沖，是指在一定時間間隔內(nèi)，兩個連續(xù)穩(wěn)態(tài)之間的一種極短時間內(nèi)發(fā)生的現(xiàn)象或變量變化。
c.電壓閃變，又稱瞬時脈沖，是指在一定時間間隔內(nèi)，兩個連續(xù) 穩(wěn)態(tài)之間的一種極短時間內(nèi)發(fā)生的現(xiàn)象或變量變化，是燈光照度不穩(wěn)定造成的視覺感受，是大眼對燈閃的一種主觀感覺。其危害有四：一是照明燈光閃爍，引起人的視覺不適和疲勞，影響工效；二是電動機(jī)轉(zhuǎn)速不均勻，影響產(chǎn)品質(zhì)量；三是使計算機(jī)、自動控制設(shè)備、電子儀器等工作不正常；四是電視機(jī)畫面亮度變化，垂直或水平幅度搖動。
讀者朋友們要注意的是，動態(tài)電能質(zhì)量問題的定義中，其特征主要表現(xiàn)在持續(xù)的時間與跌落的幅值上，目前對持續(xù)的時間為多長，升降的幅值多大還沒有明確的范圍規(guī)定。
電梯能量回饋裝置
②動態(tài)電能質(zhì)量問題產(chǎn)生的主要原因
綜合國內(nèi)外有關(guān)專家和機(jī)構(gòu)的研究，較為一致的觀點(diǎn)是供電系統(tǒng)尤其是用戶配電系統(tǒng)中非線性沖擊性負(fù)荷的大量接入，并且產(chǎn)生的瞬流、浪涌、諧波等電能污染相互疊加所致。具體原因至少包括下列五種情況：
一是系統(tǒng)開關(guān)的停止和開啟的正常操作；
二是沖擊性設(shè)備的正常運(yùn)行過程；
三是節(jié)能儲能性的電氣設(shè)備的正常操作；
四是線路或閃終出現(xiàn)對地放電現(xiàn)象；
五是系統(tǒng)本身出現(xiàn)短路故障。
中央節(jié)能保護(hù)裝置的過程中，從曾經(jīng)在中國航空工業(yè)企業(yè)工作的經(jīng)驗(yàn)，從飛機(jī)空難事故率中獲得啟示。就飛機(jī)的危險系數(shù)而言，飛機(jī)的安全性排在汽車、江河輪渡、火車、航海客輪四大交通工具之后，享有最安全交通工具的美譽(yù)，但因空難事故的嚴(yán)重后果，而令人們不得不畏懼甚至恐懼。據(jù)有關(guān)機(jī)構(gòu)公布的數(shù)據(jù)，在一次飛行中，雖然起飛和降落的時間，僅占總飛行時間的6%，約10分鐘左右，但事故發(fā)生率占總事故率的90%。其中，飛機(jī)降落事故率占到50%左右，起飛占到近40%左右，而長時間巡航飛行（平飛）期間僅10%左右。故人們把飛機(jī)降落與起飛的這10分鐘，稱之為“黑色10分鐘”。
根據(jù)空難事故率的這個分布規(guī)律中，包括各種非線性設(shè)備、沖擊性設(shè)備在使用過程中各種運(yùn)行中，是否也存在類似飛機(jī)空難事故的規(guī)律呢？在調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，用戶的各種設(shè)備在停止、開啟、運(yùn)行這三個環(huán)節(jié)中存在著相似的規(guī)律，在設(shè)備停止時，會產(chǎn)生電壓凸起的陡升的沖擊現(xiàn)象，而在開啟時則會產(chǎn)生電壓凹陷的徒降現(xiàn)象，而設(shè)備在正常運(yùn)行過程中，除沖擊性設(shè)備外，其它設(shè)備在運(yùn)行過程中的沖擊現(xiàn)象遠(yuǎn)沒有這兩種情況嚴(yán)重。不過，讀者朋友們清楚電壓凹陷占70%-80%在用戶配電系統(tǒng)，而在輸電事故中，電壓凹陷問題所占比例更高，達(dá)到96%。電壓凹陷正是石化、造紙、化工、制藥、紡織等自動流水線及嚴(yán)格負(fù)荷、敏感負(fù)荷的嚴(yán)重威脅，不僅造成數(shù)十億的直接經(jīng)濟(jì)損失，而且影響正常生產(chǎn)，損壞設(shè)備、儀器、儀表等。
據(jù)美國電科院（ERR1）的數(shù)據(jù)，92%以上的電能質(zhì)量問題為電壓凹陷和電壓凸起，其它電能質(zhì)量事故僅為總事情的8%。根據(jù)用戶設(shè)備運(yùn)行的這個規(guī)律，就在中央節(jié)能保護(hù)裝置中特別加強(qiáng)了抗沖擊能力，并根據(jù)用戶配電系統(tǒng)中是否有沖擊設(shè)備，并根據(jù)工程師對用戶現(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)，在多大功率的沖擊設(shè)備中，運(yùn)行過程中有多少相同或相似的設(shè)備在運(yùn)行等情況，采用個性化定制方式，研制出抗沖擊與非沖擊型系列產(chǎn)品，從而很好地解決了用戶的設(shè)備、儀表、儀器、線路和開關(guān)的保護(hù)難題，受到用戶們的高度贊譽(yù)。
③動態(tài)電能質(zhì)量的主要危害
由于動態(tài)電能質(zhì)量問題的研究和處理，在目前還是國際國內(nèi)所面臨的熱門話題，尚有許多應(yīng)用實(shí)踐中的課題等待專家、學(xué)者和有關(guān)機(jī)構(gòu)去攻克。因此，動態(tài)電能質(zhì)量問題的危害有哪些、危害有多大，執(zhí)筆者還不能完全概括。這里整理歸納如下：
第一，當(dāng)電壓＞80%時，電壓跌落現(xiàn)象出現(xiàn)的次數(shù)，是供電中斷現(xiàn)象的10倍。
第二，當(dāng)電壓＜90%時，用戶的作業(yè)（生產(chǎn)）會被中斷，同時嚴(yán)重影響到信息產(chǎn)業(yè)的正常運(yùn)行。
第三，據(jù)調(diào)查統(tǒng)計，電壓跌落現(xiàn)象發(fā)生時，80%的服務(wù)器會處于癱瘓狀態(tài)。
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