第六十八講 動態(tài)電能質(zhì)量問題涉及的術(shù)語
①動態(tài)電能質(zhì)量的類型和指標
動態(tài)電能質(zhì)量包括下列兩類:
第一類:脈沖型
一種在電壓、電流或者兩者都處于穩(wěn)定狀態(tài)條件下突然發(fā)生的非電源頻率的改變,該改變通常是單極性的(即是正極性或者負極性)。
第二類:振蕩型
電力系統(tǒng)中包括一系列感性和容性元件,如變壓器、輸電線以及電動機的電感,輸電線路和負荷的電容,它們構(gòu)成了一系列諧振回路,在開關操作或發(fā)生故障時,有的諧振回路就可能和外加電源構(gòu)成串聯(lián)諧振。
電力系統(tǒng)中包括一系列感性和容性元件,如變壓器、輸電線以及電動機的電感,輸電線路和負荷的電容,它們構(gòu)成了一系列諧振回路,在開關操作或發(fā)生故障時,有的諧振回路就可能和外加電源構(gòu)成串聯(lián)諧振。
衡量動態(tài)電能質(zhì)量的指標為:電壓暫降、電壓暫升、電壓中斷、電壓缺口、電壓尖峰、短時諧波、振蕩暫態(tài)、電壓波動等。
節(jié)康中央節(jié)能保護裝置
②電壓波動及其產(chǎn)生原因、危害
電壓波動:電壓波動是指一系列電壓變動或連續(xù)的電壓偏差。是電壓連續(xù)變化,就好比畫波浪線一樣,變化幅度不大,有一定的范圍,有規(guī)律,是電壓方均根值一系列的變動或連續(xù)的改變。電壓波動是電壓幅值在一定幅度內(nèi)有規(guī)則的波動,或電壓幅值不超過0.9~1.1(標幺值)的一系列隨機變化。
讀者朋友們需注意的是,電壓波動與電壓閃變是有區(qū)別的,電壓閃變的時間短,變化幅度大,電壓變化快且不連續(xù)。
總的說來,電壓波動是沖擊負荷或波動負荷造成的影響,如電弧爐、煤鋼爐、缺路試驗負荷、電焊機、電氣化鐵路、地鐵機車等,具體為:
①用電設備具有沖擊負荷(周期性沖擊和反復短時沖擊)或波動的負荷,如電弧爐、煉鋼爐、軋鋼機、電焊機、軌道交通、電氣化鐵路、以及短路試驗負荷等。
②系統(tǒng)發(fā)生短路故障,引起電網(wǎng)電壓波動和閃變。
③系統(tǒng)設備自動投切時產(chǎn)生操作波的影響,如備用電源自動投切、自動重合閘動作等。
④系統(tǒng)遭受雷引起的電網(wǎng)電壓波動等。
⑤大型電動機起動時引起的電壓波動。
節(jié)康電梯能量回饋裝置
電壓波動的危害有:
①照明燈光閃爍引起人的視覺不適和疲勞,進而影響視力。試驗測得,當電源電壓變化1%時,穩(wěn)態(tài)時白熾燈可見光變化為3.2%--3.8%(因燈泡種類不同而有所變化);各種熒光燈可見光輸出的變化范圍為0.8%--1.8%。
②電視機畫面亮度變化,圖像垂直和水平擺動,從而刺激人們的眼睛和大腦。
③電動機轉(zhuǎn)速不均勻,不僅危害電機電器正常運行和壽命,而且影響產(chǎn)品質(zhì)量。
④電子儀器、電子計算機、自動控制設備等工作不正常。
⑤影響對電壓波動較敏感的工藝和實驗結(jié)果,如實驗時示波器波形跳動,大功率溫流管的電流不穩(wěn)定,導致實驗無法進行。
中央節(jié)能保護裝置,通過動態(tài)調(diào)壓調(diào)流功能和雙向阻隔電能污染、抑制、濾除和吸收用戶配電系統(tǒng)內(nèi)的瞬流、浪涌、諧波,使電壓波動受到抑制和降低,既保護了用電設備,又實現(xiàn)了節(jié)能節(jié)電。
電壓瞬變
電壓瞬變又稱為瞬時脈沖突波,是指在一定時間間隔內(nèi),兩個連續(xù)穩(wěn)態(tài)之間的電壓值發(fā)生快速變化,其持續(xù)時間很短。電壓瞬變有兩種類型,一是電壓瞬時脈沖,即疊加在穩(wěn)態(tài)電壓上的任一單方向變化的電壓非工頻分量;二是電壓瞬時振蕩,即疊加在穩(wěn)態(tài)電壓的同時,包括兩個方向變動的電壓分量。引起電壓瞬變的原因,既可能是閃電,也可能是投切電容器組等操作產(chǎn)生的開與關的瞬變。
⑥震蕩暫態(tài)和振蕩瞬變現(xiàn)象
震蕩暫態(tài)是一種常見的電能質(zhì)量問題,是持續(xù)時間較短的振蕩,是指電壓或電流在其穩(wěn)態(tài)時的一種突發(fā)的、非電源頻率變換,且這種變化是有正有負的雙極性化,其持續(xù)時間一般在幾個周期之內(nèi)。產(chǎn)生原因:通常由電容器組等的投切所引起。
振蕩瞬變是一種在穩(wěn)態(tài)條件下,電壓、電流非工頻、有正負極性的突然變化現(xiàn)象。常用其頻譜成分(主頻率)、持續(xù)時間和幅值大小來描述。其振蕩主頻率在0.5-5MHz之間,往往受沖擊暫態(tài)激發(fā)而引起。
主頻率大于500kHz,以數(shù)微秒來量度其持續(xù)時間的暫態(tài)現(xiàn)象稱為高頻振蕩現(xiàn)象。中頻振蕩是背靠背電容器的充電、電纜線路的投切產(chǎn)生。
主頻率在5-500kHz范圍、以數(shù)十微秒來量度其持續(xù)時間的暫態(tài)現(xiàn)象稱為中頻振蕩現(xiàn)象。
主頻率低于5kHz,持續(xù)時間在0.3-50ms的暫態(tài)現(xiàn)象稱為低頻振蕩。低頻振蕩是電容器充電、鐵磁諧波或變壓器增能引起。
⑦沖擊性電流和沖擊性瞬變現(xiàn)象
所謂沖擊電流這是由電氣設備開啟等產(chǎn)生的暫時流過的大電流,引發(fā)的故障包括保險絲熔敷、斷路器切斷、整流電路被破壞、電源電壓不穩(wěn)定、電源儀器停止、電源儀器復位等。
所謂沖擊性瞬變是指穩(wěn)態(tài)條件下,電壓、電流非工頻、單極性的突然變化現(xiàn)象。產(chǎn)生的原因:雷電(如圖所示為雷電引起的典型沖擊電流);沖擊脈沖可能在電力網(wǎng)絡的自然頻率點發(fā)生激勵而出現(xiàn)振蕩瞬變現(xiàn)象。特征描述:通常為上升/衰減時間。
⑧電壓凹陷
電壓凹陷又叫電壓暫降、電壓驟降、電壓跌落,是指由于穩(wěn)態(tài)條件下,電壓、電流非工頻、單極性的突然變化現(xiàn)象。產(chǎn)生的原因:雷電(如圖所示為雷電引起的典型沖擊電流);沖擊脈沖可能在電力網(wǎng)絡的自然頻率點發(fā)生激勵而出現(xiàn)振蕩瞬變現(xiàn)象。特征描述:通常為上升/衰減時間。
讀者朋友們要注意的是,國際電氣與電子工程師協(xié)會(IEEE),將電壓凹陷定義為供電電壓有效值快速下降到額定值的90%-10%,降幅值為0.1PU~0.9PU(標幺值)時系統(tǒng)頻率仍為標幺值,然后回升至正常值附近,也就是說,供電電壓有效值,在短時間內(nèi)突然下降又回升恢復的現(xiàn)象。
電壓凹陷按持續(xù)時間可分為瞬時凹陷,即時凹陷之外,其特征是幅值變化、持續(xù)時間、相位跳變。產(chǎn)生的原因是電網(wǎng)與變電設施、系統(tǒng)故障、啟動大功率負荷或大容量的電動機。而國際電工委員會(IEC),則將其定義為下降到額定值的90%-1%,持續(xù)時間10秒鐘至1分鐘。電壓凹陷對設備造成的危害一覽表
⑨電壓凸起
所謂電壓凸起,又叫電壓暫升、電壓驟升,是指在工頻條件下,電壓的有效值升至額定值的110%以上,持續(xù)時間10毫秒(ms)~1分鐘(min)之間,典型值為額定值的110%~180%稱為電壓凸起,系統(tǒng)頻率仍為標稱值,持續(xù)時間為0.5周波~1min,幅值為1.1pu~1.8pu(標幺值)。
第三,據(jù)調(diào)查統(tǒng)計,電壓跌落現(xiàn)象發(fā)生時,80%的服務器會處于癱瘓狀態(tài)。
中央節(jié)能保護裝置的抗沖擊功能,既能有效地降低電壓凹陷對高精尖用電設備的危害,又能防止電壓凸起對用電設備的影響,從而減少電壓凹陷與凸起時對用電設備、儀器、儀表的不良作用,保護那些對微秒級、納秒級電壓波動敏感的設備。
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