電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)和監(jiān)測(cè)儀器講座--電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)

　　文中所述的電能質(zhì)量主要指通過(guò)公用電網(wǎng)供給用戶(hù)端的交流電能的質(zhì)量。
　　電能質(zhì)量問(wèn)題通常定義為：導(dǎo)致用電設(shè)備故障或不能正常工作的電壓、電流或頻率偏差，其內(nèi)容涉及頻率偏差、電壓偏差、電磁暫態(tài)、供電可靠性、波形失真、三相不平衡以及電壓波動(dòng)和閃變等。一個(gè)理想的電力系統(tǒng)應(yīng)以恒定的頻率(50Hz)和正弦波形，按規(guī)定的電壓水平向用戶(hù)供電。在三相交流電力系統(tǒng)中，各相的電壓和電流應(yīng)處于幅值大小相等、相位互差120°的對(duì)稱(chēng)狀態(tài)。不過(guò)，這種理想狀態(tài)在實(shí)際生活中并不存在，而且，它還有與一般產(chǎn)品質(zhì)量不同的特點(diǎn)：①電能質(zhì)量不完全取決于電力生產(chǎn)企業(yè)，有的質(zhì)量偏差(例如諧波，電壓波動(dòng)和閃變，三相電壓不平衡度)往往是由用戶(hù)干擾造成的；②對(duì)于不同的供(或用)電點(diǎn)在不同的供(或用)電時(shí)刻，電能質(zhì)量指標(biāo)往往是不同的。
　　隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，用戶(hù)電力電子設(shè)備、非線性負(fù)荷和沖擊性負(fù)荷不斷增加，加劇了電網(wǎng)電能質(zhì)量問(wèn)題。對(duì)電力系統(tǒng)，電能質(zhì)量污染使系統(tǒng)的線損增加，變壓器壽命降低，繼電保護(hù)裝置誤動(dòng)作，計(jì)量?jī)x表誤差增加；對(duì)電力用戶(hù)，電能質(zhì)量污染使用戶(hù)電機(jī)產(chǎn)生附加損耗、發(fā)熱和振動(dòng)，降低了電機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩和過(guò)載能力，使無(wú)功補(bǔ)償裝置投不上，補(bǔ)償電容器的使用壽命降低或熔絲經(jīng)常熔斷，甚至它對(duì)居民的日常生活質(zhì)量也有多種不好影響；此外，電能質(zhì)量污染還使精密制造設(shè)備的使用年限減少，生產(chǎn)的產(chǎn)品的廢品率增加，干擾通信的信號(hào)等。因此，對(duì)電能質(zhì)量問(wèn)題必須給予充分重視。

　　為了保護(hù)供用電雙方的利益，為了有效地監(jiān)測(cè)和管理電能質(zhì)量，國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局從1990～2001年制定并頒布了6個(gè)電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。允許的質(zhì)量偏差限值見(jiàn)表1。這些標(biāo)準(zhǔn)還規(guī)定了測(cè)量電能質(zhì)量偏差的方法和對(duì)測(cè)量?jī)x器的基本要求。

3.1監(jiān)測(cè)方式
　　電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)主要有定期巡檢、專(zhuān)項(xiàng)檢測(cè)或抽檢、在線監(jiān)測(cè)等三種方式。
　　定期巡檢主要用于需要掌握電能質(zhì)量又不需要連續(xù)檢測(cè)或不具備連續(xù)在線監(jiān)測(cè)條件的場(chǎng)合。如，檢測(cè)居民、商業(yè)區(qū)及小工廠供電系統(tǒng)配電點(diǎn)的電能質(zhì)量。根據(jù)重要程度一般一個(gè)月或一季度檢測(cè)一次。
　　專(zhuān)項(xiàng)檢測(cè)主要用于負(fù)荷容量變化大或有干擾源設(shè)備接入電網(wǎng)，或反映電能質(zhì)量出現(xiàn)異常，需要對(duì)比前后變化情況的場(chǎng)合，以確定電網(wǎng)電能質(zhì)量指標(biāo)的背景狀況和負(fù)荷變動(dòng)與干擾發(fā)生的實(shí)際參量，或驗(yàn)證技術(shù)措施效果等。專(zhuān)項(xiàng)檢測(cè)工作在完成預(yù)定任務(wù)后即可撤消。
　　在線監(jiān)測(cè)主要用于監(jiān)測(cè)重要變電站或?qū)嵤o(wú)人值班變電站的公共配電點(diǎn)或重要電力用戶(hù)的配電點(diǎn)的電能質(zhì)量。在線監(jiān)測(cè)的功能包括：數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳及對(duì)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的越限報(bào)警或發(fā)控制指令。通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)將監(jiān)測(cè)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史變化曲線、指標(biāo)越限報(bào)警信號(hào)等進(jìn)行就地顯示和實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方監(jiān)控。
3.2監(jiān)測(cè)儀器
　　按照不同測(cè)試和分析方式，電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)儀器可分成表2所示的幾種類(lèi)型。
　　隨著電力的發(fā)展和用電要求的提高，僅靠傳統(tǒng)的基于有效值理論的監(jiān)測(cè)技術(shù)已不能精確地描述實(shí)際的電能質(zhì)量問(wèn)題，因此，需要開(kāi)發(fā)各種與時(shí)俱進(jìn)的新儀器。
　　它們應(yīng)能捕捉瞬時(shí)(毫秒級(jí)甚至納秒級(jí))干擾波形，應(yīng)能采用多種判據(jù)來(lái)啟動(dòng)量測(cè)裝置；應(yīng)能同時(shí)測(cè)量電壓、電流，以便獲得潮流信息；具有足夠高的采樣速率，以便能測(cè)得相當(dāng)高的高次諧波的幅值、相位及相關(guān)信息；具有有效的分析系統(tǒng)，以便能反映各種電能質(zhì)量指標(biāo)的特征及其隨時(shí)間的變化規(guī)律。此外，新型監(jiān)測(cè)儀器還應(yīng)考慮充分利用網(wǎng)絡(luò)資源來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電能質(zhì)量的全面監(jiān)測(cè)。

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　　福祿克電氣和電能質(zhì)量測(cè)試產(chǎn)品一覽表見(jiàn)表3。