電能質(zhì)量監測和監測儀器講座--電能質(zhì)量監測

　　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：導致用電設備故障或不能正常工作的電壓、電流或頻率偏差，其內容涉及頻率偏差、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)理想的電力系統應以恒定的頻率(50Hz)和正弦波形，按規定的電壓水平向用戶(hù)供電。在三相交流電力系統中，各相的電壓和電流應處于幅值大小相等、相位互差120°的對稱(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)量指標往往是不同的。
　　隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，用戶(hù)電力電子設備、非線(xiàn)性負荷和沖擊性負荷不斷增加，加劇了電網(wǎng)電能質(zhì)量問(wèn)題。對電力系統，電能質(zhì)量污染使系統的線(xiàn)損增加，變壓器壽命降低，繼電保護裝置誤動(dòng)作，計量?jì)x表誤差增加；對電力用戶(hù)，電能質(zhì)量污染使用戶(hù)電機產(chǎn)生附加損耗、發(fā)熱和振動(dòng)，降低了電機的最大轉矩和過(guò)載能力，使無(wú)功補償裝置投不上，補償電容器的使用壽命降低或熔絲經(jīng)常熔斷，甚至它對居民的日常生活質(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，干擾通信的信號等。因此，對電能質(zhì)量問(wèn)題必須給予充分重視。

　　為了保護供用電雙方的利益，為了有效地監測和管理電能質(zhì)量，國家質(zhì)量技術(shù)監督局從1990～2001年制定并頒布了6個(gè)電能質(zhì)量標準。允許的質(zhì)量偏差限值見(jiàn)表1。這些標準還規定了測量電能質(zhì)量偏差的方法和對測量?jì)x器的基本要求。

3.1監測方式
　　電能質(zhì)量監測主要有定期巡檢、專(zhuān)項檢測或抽檢、在線(xiàn)監測等三種方式。
　　定期巡檢主要用于需要掌握電能質(zhì)量又不需要連續檢測或不具備連續在線(xiàn)監測條件的場(chǎng)合。如，檢測居民、商業(yè)區及小工廠(chǎng)供電系統配電點(diǎn)的電能質(zhì)量。根據重要程度一般一個(gè)月或一季度檢測一次。
　　專(zhuān)項檢測主要用于負荷容量變化大或有干擾源設備接入電網(wǎng)，或反映電能質(zhì)量出現異常，需要對比前后變化情況的場(chǎng)合，以確定電網(wǎng)電能質(zhì)量指標的背景狀況和負荷變動(dòng)與干擾發(fā)生的實(shí)際參量，或驗證技術(shù)措施效果等。專(zhuān)項檢測工作在完成預定任務(wù)后即可撤消。
　　在線(xiàn)監測主要用于監測重要變電站或實(shí)施無(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(xiàn)監測的功能包括：數據顯示、數據存儲、數據遠傳及對監測項目的越限報警或發(fā)控制指令。通過(guò)計算機網(wǎng)絡(luò )將監測的實(shí)時(shí)數據、歷史變化曲線(xiàn)、指標越限報警信號等進(jìn)行就地顯示和實(shí)現遠方監控。
3.2監測儀器
　　按照不同測試和分析方式，電能質(zhì)量監測儀器可分成表2所示的幾種類(lèi)型。
　　隨著(zhù)電力的發(fā)展和用電要求的提高，僅靠傳統的基于有效值理論的監測技術(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。
　　它們應能捕捉瞬時(shí)(毫秒級甚至納秒級)干擾波形，應能采用多種判據來(lái)啟動(dòng)量測裝置；應能同時(shí)測量電壓、電流，以便獲得潮流信息；具有足夠高的采樣速率，以便能測得相當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，以便能反映各種電能質(zhì)量指標的特征及其隨時(shí)間的變化規律。此外，新型監測儀器還應考慮充分利用網(wǎng)絡(luò )資源來(lái)實(shí)現對電能質(zhì)量的全面監測。

?

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