电能质量分析仪目前,异常情况下的电压暂降,瞬时供电中断等动态电压质量问题已被引起关注.
英国曾对容量超过1MW和100家用户作了调查,结果显示在过去的12个月里,69%的用户的生产过程因电能质量问题而受到破坏,其中45%的用户遭到多次扰动,在事故原因调查结果统计中发现,83%的事故是由电压暂降或瞬时供电中断造成的.
电能质量分析仪美国EPRH对电压暂降也进行了长期,广泛的调研和实测,结果表明许多电压暂降的幅值是变化的,有的还伴随相位的突变,不对称以及波形发生畸变,且绝大多数的电压暂降的幅值小于40%的额定值,持续时间一般不足200ms.因此,他们提出若能持续200ms补偿30%的负荷容量,则可消除95%以上的电压跌落扰动.
电能质量分析仪虽然国情不同,但这些调查分析的结果对我国电能质量问题的研究具有十分重要的参考意义和借鉴作用.
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1． 电能质量分析仪电压波动与闪变形成的原因
（1） 用电设备具有冲击负荷或波动的负荷,如电弧炉,炼钢炉,轧钢机,电焊机,轨道交通,电气化铁路,以及短路试验负荷等.
（2） 系统发生短路故障,引起电网电压波动和闪变.
（3） 系统设备自动投切时产生操作波的影响,如备用电源自动投切,自动重合闸动作等.
（4） 系统遭受雷引起的电网电压波动等.
2.电能质量分析仪电压波动与闪变存在的影响
电压闪变主要是表征人眼对灯闪主观感觉的参数.它一般是由开关动作或与系统的短路容量相比出现足够大的负荷变动引起的.有些电压波动尽管在正常的电压变化限度以内,但可能产生10Hz左右照明闪烁,干扰计算机等电压敏感型电子设备和仪器的正常运行.电压波动和闪变大多产生于配电系统,并通过配电变压器传递到低压侧的用户电源端.产生电压波动与谐波的产生有类似的物理原因,如冲击性负荷的非线性特性,规则或不规则的分合闸操纵等.使非线性的交变负荷电流在与频率有依赖关系的电网阻抗上造成电网的电压波动.
电能质量分析仪对电压波动与闪变的影响,首选的解决办法是采用电力电子技术,用快速无功补偿器消除电源的闪变,使电压中工频以外的分量降低.目前很多国家对电压波动和闪变的允许范围已制定了一系列的标准和规则进行限制,我国于2000年也经修订后重新颁布了国家标准GB12326-2000《电压波动和闪变指标限值》,对电压波动和闪变的允许值做了明确的规定.
电能质量分析仪电能质量监测系统的数据通信质量是关系到电能质量监测网络是否有效的问题,尽管数据通信本身的技术已经成熟,但我们所关心的是数据通信的内容和数据处理方法是否符合电能质量监测的规范,是否简单,方便.有关数据通信的内容包括:
电能质量分析仪(1)电能质量监管中心电能质量监测仪:
1)对时:每月一次,误差小于0.5g
2)TA,TV变比及电能质量指标跟踪限值设定,报警控制设定.
3)传输的数据文件
(2)电能质量监测仪电能质量监管中心:
1)数据文件A,最近三次超超标的波形数据
2)数据文件B1,当前小时时间段每次电能质量分析结果
3)数据文件B2,前1h时间段每次电能质量分析结果及1h统计计算结果.
4)数据文件C1,当天时间段内每小时电能质量指标统计计算结果.
5)数据文件C2,当前一天时间段每小时电能质量指标统计计算结果.
6)数据文件D1,当月时间段内每天统计结果.
7)数据文件D2,当前一个月时间段内每天统计结果及月统计结果.
8)数据文件E1,当年时间段内每天,每月统计结果.
9)数据文件E2,前一年每月，每天统计结果
(3)数据处理:
电能质量分析仪上述数据文件以图形,频谱,趋势图及报表的形式输出.
集成电路测试仪VFC在其转换过程中产生出与模拟输入成比例的输出.如果你需要将一个快速变化的信号转换为数字信号,比如说,要想在数字域内重建波形,就需要不同类型的ADC,而且你几乎总是需要采样/保持电路.设计S/H电路是一件很复杂并具有挑战的事情.满足精确的指标总是需要很贵的模块或者是混合电路.S/H电路的一个主要问题是保持电容中的介电吸收,或者说是吸收.如果你需要工作在一个相对短的抽样时间内,并保持一个长的保持时间,而且如果新的输出电压相对于前面的输出可能变化得很快,那么吸收可能就是你最大的问题.比如说,如果S/H电路用5us来采样一个新电压,然后用500us来保持,你可以大致估算出上一个保持信号,这是因为新的Vout会漂移2mV~3mV-其大小和方向仅取决于上一个信号.而这个只是针对很贵的特氟隆电容来说的-大多数其他电容有着3~5倍的吸收.如果时序,频率以及重复率不发生改变,你可以用一个电路来补偿这种吸收;但是问题没有那么简单,解决方式也没那么容易.级联的两个S/H电路-快的S/H电路和具有较大的保持电容的慢S/H电路-不会有助于减小吸收而只会减小泄漏问题.
集成电路测试仪一些人希望S/H电路可以通过负跳变实现从采样变化到保持.尽管你可以设计这样的电路和,它比建立一个传统的S/H电路要复杂得多,你经常可以看到没有毛刺的S/H电路仅仅是在”去除毛刺”,它比大多数的S/H电路都要昂贵.一些模块和混合电路的制造商提供这种高精度的器件.尽管它不能立即稳定,但一个抗毛刺在稳定过程中可以很快而且持续地起作用.但是,它仍然需要一些时间将电压稳定在5mV.
电能质量分析仪谐波源可根据特性分为电压源型和电流源型两种类型.
1. 电压源型谐波源
谐波分析仪电压源型谐波源的特点是其谐波电压与外接阻抗无关,如,电力系统中的发电机所产生的谐波电势只取决于发电机本身的结构状态和工作情况.因此,电压源型谐波源产生的谐波量较小,对系统供用电的影响不大.
谐波分析仪例如,具有直流电容器的二极管整流器是一个公共谐波源.尽管电流波形的畸变非常严重，其谐波幅度受交流侧回路阻抗的影响很大，但整流器电压是特征量，受到交流侧回路阻抗的影响较小。因此，根据二极管整流器的特征应用属于电压源型谐波源。
2．电流源型谐波源
谐波测试仪电流源型谐波源的特点是其谐波含量与电力系统的参数无关，主要取决于电流谐波源本身的参数和工作情况，并以配电网络中非线性用电设备产生的谐波源为主。因此，电流源型谐波源产生的谐波量最大，系统供用电中谐波的影响主要是电流源型谐波源。电流源型的内阻抗很大，当外阻抗发生变化时其电流基本不变。谐波电流源的负荷是整个供电系统，包括主系统和所有用户的电力设备。当线性负载施加正弦波电压时，电流是相同频率的正弦波。当非线性负载施加正弦波电压时，电流就不再是正弦波，不仅造成波形畸变，而且产生大量的谐波，使得电能质量受到污染。例如，晶闸管换流器就是一个公共谐波电流源，电流波形的畸变，就是谐波的产生，源于其开关的操作，一般具有足够的直流电感以产生恒定的直流电流。
电能质量分析仪电网中的谐波主要指频率为工频(基波频率)整数倍成分的谐波及工频非整数倍成分的间谐波.它们都是造成电网电能质量污染的重要原因.电网中的三次谐波是谐波影响的主要成分之一,除电气化铁路和电弧炉负荷是主要谐波源以外,根据大量现场测试的分析结果证实,电力变压器也是电力系统中三次谐波的一个重要谐汉源.电力变压器的激磁电流,铁心饱和及三相电路和磁路的不对称,致使在变压器三角绕组的线电压和线电流中也仍然存在三次谐波分量,尤其在负荷低谷时,随着电网电压的升高,变压器铁心饱和程序加剧,产生的三次谐波含量也随之增大.随着电网大量电容装置的投运,通过对现场谐波实测发现,三次谐波并不是只有零序分量可被变压器三角绕组所环路,而是波及全网,并给电容装置及电网的正常运行带来影响和威胁.例如,电容装置盲目采用串联电抗率为5%~6%的电抗接入电网后,引起三次谐波的放大和导致发生谐振的情况,已为大量的现场事故案例所证实.
谐波分析仪三次谐波的产生,还包括大功率晶闸管整流装置及大量开发应用的电力电子器件,炼钢电弧炉及轧容量的增大,电气化铁路交通的发展应用,包括UPS电源,电子调整装备,节能型灯具及家用电器中的计算机,微波炉等电力电子设备和电器设备应用的大量增加,使各类非线性负荷注入电网的谐波日益增多,造成电网电能质量的污染的影响也越来越大.在这些设备集中使用的地区,如工厂车间,公寓大厦,居民小区,写字楼,酒店商厦等,谐波污染已相当严重.谐波污染的影响使电能质量明显下降,对电力系统的安全,经济运行及电力用户的可靠用电都造成了威胁,因此,对电能质量谐波污染的抑制和治理已刻不容缓谐波测试仪.
电能质量分析仪PQ132电能质量状态监测系统是一套安装在现场,对现场各供电回路电压,电流信号,开关状态进行长时间不间断监测,分析各回路电能质量和基本电力参数,并兼有故障录波功能,故障预报功能的智能仪器装置.
(1) 测试通道多.测试通道根据现场要求最多可达16路三相信号同时监测。
(2) 可靠性高.采用工业设计,可长期工作于无人值守,环境相对恶劣的现场.硬件,软件性能稳定,功能可靠.
(3) 具有故障录波功能.在线监测多项电能质量指标,对开关变化,电能质量指标超标等故障状态自动录波.
(4) 良好的人机界面.采用WINDOWS操作系统,TCP/IP网络协议,数据可通过网络共享,操作简单,直观.
谐波分析仪电能质量状态监测系统经几年运行,对宝钢热轧厂判断故障原因,调整操作工艺直到非常大的作用.通过对不同开关操作时瞬时电压放大程度分析,可以制定最合理的开关操作程序.通过监测各种操作工艺对轧机负荷的影响,可以选择最合理的轧机操作方法.通过对滤波器端电压的监测,可以预报滤波器电容器的故障.
谐波测试仪目前,又在钢管厂安装了两套PQ132系统,主要用于动态监测钢管厂50B03母线供应电设备运行状态.多年来,由于滤波装置电容器故障原因不明,影响安全生产,该监测装置将重点监测钢管公司滤波装置电容器不平衡电流.通过建立电容器故障的数学模型,正确调整电容器保护的整定值,并结合滤波装置在线监测的测试数据,完善电容器故障的数学模型,解决了保护装置误动作故障预报问题.通过对滤波装置不同组合方式的仿真,给出组合运行建议书,解决因某次滤波器故障而造成停产的问题,保证钢管厂连续安全运行.