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常见的电能质量问题:电压骤降和骤升

电压骤降​​和骤升是两种最常见的电能质量问题。 电压骤降​​和骤升在电力系统中是无法杜绝的。 由于一天中阻抗是不断发生变化的, 因此电压也会在短时间内发生改变。 电能质量的目标是限制电压骤降和骤升的次数及幅度,使它们不会导致设备误操作或故障。 设备的误操作或故障可能会造成制造业的巨大经济损失。 本文首先定义各种类型的电压骤降和骤升事件以及他们对不同设备造成的影响。 本文还提供测量及定位这些导致设备误操作和故障的问题。

 电压骤降​​和骤升可根据各自的特性以不同的方式定义。

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 瞬时电压骤降(Instantaneous dip) 是一个持续时间较短的电压变化,持续时间介于0.5个周期到30个周期之间,骤降期间的电压的变化为额定值的10%到90%。

 中断(Interruption)是一个持续时间短的电压变化,持续时间介于0.5个周期到3秒之间,中断期间电压将下降到少于额定值的10%。

 暂时电压骤降(Momentary dip) 是一个持续时间较短的电压变化,持续时间介于30个周期到3秒之间, 骤降期间的电压的变化为额定值的10%到90%。

 短时中断 (Temporary interruption) 是一个持续时间较短的电压变化,持续时间介于3秒到1分钟短之间,中断期间电压将下降到少于额定值的10%。

 持续时间较短的电压变化通常是由于大负载吸收大的浪涌电流引起的。 这些大的浪涌电流会造成电压骤降。 电压骤升通常是由于断开大负载造成的。 断开负载会导致负载阻抗突然变化,从而导致电压升高。 这些负载包括大型电机、电弧炉和大型焊机等。 另外,切换电容器组和部分电网也会导致电压骤降和骤升。 间歇性的连接松动也会导致电压骤降和骤升。 还有一些事件被称为长期变化,例如电压骤降和骤升持续时间超过1分钟。 电压的波动干扰会导致设备误操作,如电脑锁定或数据乱码; 断路器和荧光灯可能跳闸; 工艺设备和 商业电子设备可能脱机;时钟也可能被重置。这些只是由电压变化引起的一些问题的例子。 

 电能质量分析仪有很多种,比如Megger 公司的手持式MPQ1000 ,这款产品支持电源质量分析仪的多项功能使其非常适用于故障诊断、合规性测试和耗能核算。 自动 CT 识别可消除可能因 CT 范围设置不当而引起的错误。分析仪将自动识别 CT 并确认其是否正确连接。这意味着可以确信您的数据是正确的。 但硬件并不是它全部的优点 – 坚固的外表后面是智能的内心,专注于智能测试,再加上行业领先的软件,使您能在测试时最大限度地减少错误,并且快速、轻松地分析结果。例如,可以创建自己公司的标准模板进行存储和比较,也可以将结果与合规性标准进行比对。 这能够节省时间、工作量和成本,使整个测试过程更高效。

在查看记录到的事件时,尝试确定故障发生的方向也很重要。 故障可能来自负载端或电源端。 因此有必要分析故障期间的电压和电流的幅值。 当试图确定电压骤降或骤升的来源时,检查事件发生期间记录到的最小电压值和最大电流值。如果电流与电压方向相反,则造成事件发生的原因来自负载侧。 在电压骤降的情况下,则电流在上升中(与正在骤降的电压相反)。 这意味着负载阻抗的降低,例如大负载接通后,产生的浪涌电流导致电压下降。 在电压骤升的情况下,则电流在下降中(与骤升的电压相反)。 这意味着负载阻抗的增加 ,例如大负载的关断导致电压骤升。

 v1_b286446f20d9829410adb315dd5575c309e680f9.png如果电流与电压方向一致,则造成事件发生的原因来自电源端。 在电压骤降的情况下,则电流也在下降(与正在骤降的电压相同)。 这意味着电源端的电压降低后,负载两端电势差减小使电流也降低。 在电压骤升的情况下,则电流也在上升(与正在骤升的电压相同)。 这意味着电源端的电压增加后,负载两端的电势差增大使电流也升高。  

 当发现导致设备误操作或故障的问题时,在增加昂贵的整定设备之前,可以先尝试一些简单的解决方案。 电压骤降​​和骤升的常见原因是连接松动或接触不良。 投资昂贵的整定设备之前,检查是否有连接松动或接触不良是明智的。 接触不良会形成更高的阻抗, 从而导致更大的压降。 这些连接点上的电压降会更大 产生更多的热量。一种快速查找不良连接点的方法是使用红外成像仪。 

 设备跳闸的一个常见原因是外加的电压与额定电压不符。 这些原因可以是208V的电源给230V的设备供电或相反,也可以是480V的电源给460V的设备供电。 由于不正确的额定电压被加到设备上,相对较小的电压变化也可能导致设备跳闸离线。 

 注意:一些460V的设备具有过压,欠压和缺相继电器。 当460伏特 设备达到10%或大约506V,会导致过电压跳闸或报警。 电网电压的上限可以是504V,有时可能会允许电压在一个周期内达到最高限值508V,从而导致过电压继电器跳闸。 

 此外,设备的接地方式也会影响敏感设备的性能。 

综上所述,电压变化的大小会受到发电过程、输电过程和负载的影响。当出现问题导致设备误操作或故障时,重要的是不仅要了解如何测量干扰,而且要了解如何确定它们是否是产生故障原因,以及如何找到它们。

 

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