經(jīng)常被混淆的電壓波動與電壓閃變

       電壓閃變與波動，兩個形影不離的兄弟，經(jīng)常一起出現(xiàn)在我們的視野中。閃變外向，我們可以從外表覺察到它的變化，而波動則偏內(nèi)向，心理活動豐富。除此以外，它們之間還有什么不同之處呢?

　　一、電壓波動的概念及計算方式

　　電壓波動是指電網(wǎng)內(nèi)電壓有規(guī)則的變動，或是變化幅度倍數(shù)在0.9~1間的隨機(jī)變化。電壓波動可以通過電壓方均根值曲線來描述，電壓變動d和電壓電壓變動頻度r則是衡量電壓波動大小和快慢的指標(biāo)。電壓波動d的定義表達(dá)式為 

　　二、電壓閃變的概念及計算方式

　　閃變是人眼對燈光亮度變化所引起刺激的不穩(wěn)定感。即，人對亮度變化的不適感。閃變嚴(yán)重度則由UIE-IEC閃變測量方法定義，以參數(shù)、

　　其中，短閃變是衡量短時間(目前若干分鐘)內(nèi)閃變強(qiáng)弱的一個統(tǒng)計量值，基本記錄周期為10min;長閃變則由短時間閃變值推算出，反映長時間(若干小時)閃變強(qiáng)弱的量值，其基本記錄周期為2h。 

　　根據(jù)IEC 61000-4-5:1996制造的IEC閃變測試儀是目前國際上通用的測量閃變的儀器，其簡化原理框圖如圖1所示。

　　圖1 閃變測試儀簡化原理框圖

　　“平方一階濾波”輸出的反映了人的視覺對電壓波動瞬時閃變感覺水平，進(jìn)入“在線統(tǒng)計評價的

　　圖2 CPF曲線

　　由CPF曲線獲得短時間閃變值 

，

　　三 、動和閃變的危害表現(xiàn)在以下五點：

　　照明燈光閃爍，引起人的視覺不適和疲勞，影響工效;

　　電視機(jī)畫面亮度變化，垂直和水平幅度搖動;

　　電動機(jī)轉(zhuǎn)速不均勻，影響產(chǎn)品質(zhì)量;

　　使電子儀器、電子計算機(jī)、自動控制設(shè)備等工作不正常;

　　影響對電壓波動較敏感的工藝或試驗結(jié)果。

　　四、波動與電壓閃變之間的關(guān)系

　　閃變是電壓波動的一種特殊情況，主要反應(yīng)了電壓頻繁波動造成照明視覺的煩擾影響。廣義的閃變包括電壓波動的全部有害作用，但不能以電壓波動來代替閃變，因為閃變是人對照度波動的主觀視感。

　　在電力系統(tǒng)中具有沖擊性功率的負(fù)荷(如軋機(jī)、電弧爐)時，電力網(wǎng)中的電壓降將發(fā)生相應(yīng)變化，導(dǎo)致電壓波動。電壓波動使電能用戶不能正常工作，在人民生活中最受影響的是白熾燈的閃變(flieker)。頻率在5~12Hz范圍內(nèi)的電壓波動值，即使只有額定電壓的1%，其引起的白熾燈照明的閃變，已足以使人感到不舒適，所以選白熾燈的工況作為判斷電壓波動值，把電壓變動而引起人對燈閃的主觀感覺叫“閃變”，如圖3所示。

　　圖3 白熾燈的電壓閃變

　　電壓閃變又與常見的電壓波動不同。

　　電壓閃變是指電壓形上一種快速的上升及下降，而波動指電壓的有效值以低于工頻的頻率快速或連續(xù)變動;

　　閃變的特點是超高壓 、瞬時態(tài)及高頻次。如果直觀地從波形上理解，電壓的波動可以造成波形的畸變、不對稱，相鄰峰值的變化等，但波形曲線是光滑連續(xù)的，而閃變更主要的是造成波形的毛刺及間斷。

　　五、電壓波動和閃變的措施

　　通常采取的技術(shù)措施有:

　　l改進(jìn)運(yùn)行操作和工藝：電動機(jī)降壓起動等技術(shù)措施，電弧爐電極升降的自動調(diào)節(jié)和將爐料中大的廢鋼鐵塊加以破碎等;

　　l提高供電能力;架設(shè)專線將大容量沖擊性負(fù)荷用戶接至較高電壓等級的供電系統(tǒng);

　　l安裝補(bǔ)償器：采用快速響應(yīng)的靜止無功補(bǔ)償器或靜止無功發(fā)生器對負(fù)荷波動進(jìn)行實時動態(tài)補(bǔ)償，是最常用的技術(shù)措施。

　　六、電壓波動和閃變等電能質(zhì)量的監(jiān)測

　　在電力系統(tǒng)發(fā)展的早期，電力負(fù)荷的組成比較簡單，主要由同步電動機(jī)、異步電動機(jī)和各種照明設(shè)備等線性負(fù)荷組成。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，非線性電力電子器件和裝置在現(xiàn)代工業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。這些設(shè)備的運(yùn)行使得電網(wǎng)中電壓和電流波形畸變越來越嚴(yán)重，諧波水平不斷上升。另外，沖擊性、波動性負(fù)荷，例如電弧爐、大型軋鋼機(jī)等，運(yùn)行中不僅會產(chǎn)生大量的高次諧波，而且還會產(chǎn)生電壓波動、閃變、三相不平衡等電能質(zhì)量問題。如圖4所示為現(xiàn)在必不可少的電力機(jī)車，其運(yùn)行中也會產(chǎn)生以上現(xiàn)象。

　　圖4 電力機(jī)車運(yùn)行引起電能質(zhì)量問題

　　這時就需要一種設(shè)備去檢測以幫助我們?nèi)ブ卫?。致遠(yuǎn)電子E6500手持式、E8300和E2000在線式電能質(zhì)量分析儀都可以對各種電能質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測。

　　其中E6500電能質(zhì)量分析儀是全球獨家具備錄波功能的電能質(zhì)量分析儀，它可以捕捉故障現(xiàn)場的諧波、電壓波動、閃變、功率和三相不平衡等常見的電能質(zhì)量問題，同時具備瞬態(tài)測量，錄波分析，逆變器測試，能耗統(tǒng)計，需量統(tǒng)計，污染評估等高級功能?？蓽?zhǔn)確定位配電系統(tǒng)即配電盤、開關(guān)箱、變壓器、斷電器、接觸器、保險絲、電纜、發(fā)電機(jī)、繞組裝備、油枕、UPS等電氣設(shè)備溫度過高、工作異常的原因。是智能電網(wǎng)、新能源、電氣化鐵路和大型工業(yè)電能質(zhì)量必不可少的專業(yè)測量分析工具，如 圖5所示。

　　圖5 E6500電能質(zhì)量分析儀