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電能質量知識課堂 | 第2期:電能質量管理師入門——如何評估電壓質量?

上一篇帶大家了解了和電壓質量有關的主要參數:

1、電壓偏差

2、電壓波動

3、電壓事件(暫降/驟升/中斷)

4、電壓諧波(波形畸變)

5、瞬態電壓

6、三相電壓不平衡


【電能質量知識課堂】第1期:新職業電能質量管理員—快速入門


那么,從不同的角度如何評估電壓質量?依據又是什么?


發電角度


例:光伏、風電等新能源發電廠

單個發電單元:光伏逆變器、風機、儲能變流器等發出的電質量是否合格?

依據:風電、光伏等行業入網標準


供配電角度


例:電力公司

公共電網向簽約用戶(PCC點)

并網點(PCC點)的考核

依據:公共電網國家標準


用電角度


例:汽車制造廠、芯片廠、數據中心等

終端用電設備多種多樣,負載特性千差萬別,對供電質量的要求也不同,關注電壓質量對于終端設備的意義是:設備正常連續、高效工作!不宕機、不損壞、節能運行

依據:設備正常運行對供電質量的要求


供電電壓質量考核?


1、電壓偏差


實際供電電壓對標稱電壓的偏差的絕對值,以百分比%表示。即正、負偏差,或上、下偏差。


依據的標準:GB/T 12325-2008《電能質量 供電電壓偏差》---適用于交流50Hz電力系統在正常運行條件下供電電壓的偏差。


評估基礎:


標準規定的供電電壓幅值計算基礎測量值:10周期有效值(約200ms),做方均根計算儀器自動記錄數據窗時間:10min值,包含3000個10周期測量結果,可選3s、1min、2h。


限值表:



2、電壓波動(快速電壓變化RVC)


連續的半周期電壓方均根值的一系列變化。


目的:對低壓用電設備由于負載工況變化導致的電壓變化現象進行檢測、評估和限制。


評估標準:GB/T 12326-2008《電能質量 電壓波動和閃變》、IEC61000-4-15。


評估的數據基礎:半周期電壓方均根值(10ms)


電壓變化特性ΔU(t):半周期方均根值電壓變化對時間的函數


IEC 61000-3-3:電壓波動的測量方法及限值:


1. 電壓處于穩態至少1s,兩個相鄰穩態之間的電壓變化,為一次電壓波動評估期。


2. 最大電壓變化ΔUmax:電壓變化特性的最大值與最小值之差。


3. 穩態電壓變化ΔU:被至少一個電壓變化特性隔開的、兩個相鄰穩態電壓之間的電壓差。



相對的穩態電壓變化dc,不應超過3.3%。


相對的電壓變化值大于3.3%的持續時間d(t),不超過0.5s。


最大相對電壓變化 dmax,按待測物(EUT)類別規定限值:

·4%,一般設備。

·手動開關或開關頻繁設備6%,

·7%,使用時操作者在場的設備。


3、電壓諧波


對周期性交流量進行傅里葉級數分解,得到的頻率為基波頻率大于1整數倍的分量。


電壓諧波過大對負載和供電設備的影響:


1. 導致電氣設備(電機、變壓器等)異常發熱,高次諧波的集膚效應會引起線纜過熱,溫度過高,絕緣材料的性能會逐漸下降,直至失效,導致漏電,設備損壞等惡劣結果。


2. 會引起諧振,損壞電容柜,影響企業正常供用電,甚至導致生產損失。


3. 影響節能目標的達成,電能的轉換效率降低,等。


依據的標準:GB/T 14549-93《電能質量 公用電網諧波》。


適用于:交流額定頻率為50Hz,標稱電壓110kV及以下的公共電網。標稱電壓為220kV的公共電網參照110kV執行。


不適用于:


1. 暫態現象和短時間諧波。


2. 企業內部電能質量檢測,有不少用戶咨詢如何直接出具測試報告。


限值表:



4、電壓暫降/驟升/中斷


主要用于電能質量敏感電氣設備的連續運行保障監測,這類電壓事件幅值變化越大、持續時間越長,電氣設備越可能出現故障,因此監測的目的視電氣設備的抗擾度和兼容性。


抗擾能力越強的電氣設備或者電器對電壓事件越不敏感。

5、瞬變電壓


暫態電能質量現象,GB不考核,設備故障或者損壞時,可用于排查原因。


6、三相電壓不平衡


理想的三相交流電是:電壓同一幅值、相角互差120°。


造成不平衡的主要原因:單相負載,尤其大容量負荷如電氣化鐵路、電弧爐、電焊機等,在系統中容量、電氣位置分配不合理。


評估參數:負序不平衡度(%)


依據的標準:GB/T 15543-2008


限值:正常條件下,95%的不平衡度(10min值)≤2%,特殊條件如大型單相負載,上限3%。


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