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淺談未來電能質(zhì)量國標(biāo)發(fā)展趨勢
從八十年代以來,我國對電能質(zhì)量日漸重視,陸續(xù)出臺了多項電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。隨著電力法的頒布,用電客戶也開始關(guān)注供電部門能否提供合格的電能。目前,也不乏因為電能質(zhì)量的問題,國外公司而放棄在中國某地的投資。
所以,探討中國國標(biāo)的發(fā)展方向,以及在中國的電能質(zhì)量測試儀器應(yīng)該具備的相關(guān)功能,具有很現(xiàn)實的意義。
1. 目前國標(biāo)現(xiàn)狀
目前國內(nèi)關(guān)于電能質(zhì)量有以下標(biāo)準(zhǔn):
《電力系統(tǒng)頻率允許偏差》 GB/T15945-1995
《三項電壓允許不平衡度》 GB/T15543-1995
《公用電網(wǎng)諧波》 GB14549-93
《供電電壓允許偏差》 GB12325-90
《電壓波動和閃變》 GB12326-2000
《暫時過電壓和瞬態(tài)過電壓》 GB/T18481-2001
2. 諧波
在以上標(biāo)準(zhǔn)中,目前受到大家廣泛關(guān)注的是電網(wǎng)中的諧波。由于現(xiàn)在電網(wǎng)中大量的非線性負(fù)荷(電鐵,電弧爐,打印機等)存在,導(dǎo)致電網(wǎng)中諧波的污染越來越嚴(yán)重。未經(jīng)治理的諧波在電網(wǎng)中流動,會造成電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)和自動裝置產(chǎn)生誤動或拒動,使各種電氣設(shè)備產(chǎn)生附加損耗和發(fā)熱,使電機產(chǎn)生機械振動及噪聲。并且,諧波電流在電網(wǎng)中流動,大大增加了電網(wǎng)中發(fā)生諧波諧振的可能,從而造成引發(fā)事故的可能性。因而大家現(xiàn)在都極為重視。
3. 閃變
以上國標(biāo)中,其中有一項2000年重新修訂的國標(biāo)《電壓允許波動和閃變》。在修訂內(nèi)容中,很重要的一個指標(biāo)就是把國標(biāo)中原引用日本△V10改為IEC的短時間閃變PST和長時間閃變PLT。做以上修訂勾吮曜更接近IEC標(biāo)準(zhǔn)。過去此項國標(biāo)采用日本10HZ等效閃變法。日本的照明電壓為100伏。我國的照明電壓為220伏,接近于歐洲主要工業(yè)國。這些主要工業(yè)國采用的都是國際上普遍承認(rèn)的IEC標(biāo)準(zhǔn)。
IEC閃變值的計算是基于歐洲230伏電壓,50HZ。IEC用短時間閃變值和長時間閃變值等方式對閃變進(jìn)行衡量,其科學(xué)性、準(zhǔn)確性都要優(yōu)于日本的測試標(biāo)準(zhǔn),也更接近中國的電壓情況。按IEC的標(biāo)準(zhǔn),對PST,PLT指標(biāo),要求測試時間一星期,取99%概率大值?;谥袊鴮嶋H情況,國標(biāo)要求測試24小時,取95%概率大值。相對于IEC標(biāo)準(zhǔn),易于執(zhí)行和評判。
4. 間諧波
IEC的標(biāo)準(zhǔn)中有一項關(guān)于間諧波(interhurmonics)的測試。間諧波是指頻率不是工頻整數(shù)倍的諧波。此項標(biāo)準(zhǔn)目前國標(biāo)未做規(guī)定。在實際運用中,因為間諧波的數(shù)據(jù)關(guān)系到能否準(zhǔn)確找到諧波諧振點,從而有效治理諧波,目前被治理廠家廣泛關(guān)注。國內(nèi)可見的測試儀器很多都可以測試,相信國標(biāo)將來會考慮加入。
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5. 電壓驟降
IEC的標(biāo)準(zhǔn)中還有一項受到廣泛關(guān)注的標(biāo)準(zhǔn),電壓驟降。因為國內(nèi)尚沒有對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn),所以名稱和限值都不明確。通?,F(xiàn)在有電壓下凹,電壓驟降,電壓下陷等多種說法。IEC的標(biāo)準(zhǔn)通常寫作 Voltage dip,標(biāo)準(zhǔn)為1%―90%。IEEE中為Voltage sag,標(biāo)準(zhǔn)為10%――90%。
持續(xù)時間102ms的電壓驟降,對敏感設(shè)備已經(jīng)會造成傷害。電壓驟降產(chǎn)生的原因涉及系統(tǒng)運行以及用戶用電兩方面。系統(tǒng)方面的原因主要有短路故障,雷擊致使保護(hù)動作等。其中也有用戶的原因,如大量的設(shè)備投入使用,大型電機啟動等。
由于電壓驟降對電能質(zhì)量敏感企業(yè),如含自動化生產(chǎn)線企業(yè),芯片生產(chǎn)廠的影響較為嚴(yán)重。一般來說,較敏感的可編程控制器,在電壓低于10%時,只能持續(xù)工作300 ms。芯片測試儀,在電壓低于85%時,測試儀停止工作,芯片,主板燒毀。工業(yè)機器人在電壓低于90%時,持續(xù)時間超過60ms,跳閘。
目前大家對此項指標(biāo)的測試都是按照國際電工委員會(IEC)進(jìn)行測試,一般都把標(biāo)準(zhǔn)定義為10%―90%??梢钥闯鲞@種限值已經(jīng)可以滿足大多數(shù)企業(yè)的要求。
在國內(nèi)可見的測試儀器中,***小記錄時間可達(dá)100 ns,限值也可以自定義,完全可以對此指標(biāo)進(jìn)行測試。
結(jié)語
以上對大家都比較關(guān)注的電能質(zhì)量指標(biāo),做了一個探討??梢?,當(dāng)前的國標(biāo)已經(jīng)不能滿足大家對電能質(zhì)量的要求。目前關(guān)于電能質(zhì)量相關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)有國際電工委員會(IEC)標(biāo)準(zhǔn),歐盟EN50160標(biāo)準(zhǔn),以及美國IEEE標(biāo)準(zhǔn)。國際電工委員會是總部設(shè)在日內(nèi)瓦的國際性組織,IEC的標(biāo)準(zhǔn)和EN50160標(biāo)準(zhǔn)幾乎等同。IEEE的標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)在主要是美、加等國采用。美國的電壓等級是110伏,頻率60HZ.歐盟各國的電壓等級是220伏-230伏(各國略有不同),頻率50HZ.可見我國的電壓情況更接近歐洲。實際我們在用電過程中實測,電壓基本都在230伏左右。這就是為什么國標(biāo)多采用 IEC的原因。
IEC的權(quán)威性是世界公認(rèn)的,當(dāng)然,需要根據(jù)中國的情況進(jìn)行轉(zhuǎn)化。據(jù)悉,中國準(zhǔn)備在2005年底前完成對IEC標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)化工作。我們期待這一天早日到來,以便更科學(xué)、準(zhǔn)確地對電能質(zhì)量情況進(jìn)行評估。
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