电压波动和闪变形成的原因有哪些?将产生什么影响?

核心提示1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

1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)系统遭受雷击引起的电网电压波动等。2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。产生电压波动和闪变的主要原因是工业用电负荷,如电弧炉、电焊机的运行和电容器投切等,都可能产生快速的电压变化。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。 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。

闪变的主要决定因素

电网适应性测试项目

1 电压适应性

测试风力发电机组对电网电压偏差的适应能力。利用测试装置在测试点产生要求的电压偏差,测试结果以图表形式表示。

测试报告中应包含机舱处风速、有功功率和被测风力发电机组实际运行时间等信息。 表1中所示为风力发电机组电压偏差适应性测试内容。由于测试点电压可能受风力发电机组运行的影响,测试时电压设定值以空载测试时的电压值为准。

表1 风力发电机组电压偏差适应性测试内容 电压设定值 ( pu ) 持续时间 ( min )

2 频率适应性

利用测试装置测试风力发电机组的频率适应能力,测试结果以图表形式表示。

测试报告中应包含机舱处风速、有功功率和被测风力发电机组实际运行时间信息。 表2中所示为风力发电机组频率适应性测试内容。当电网频率高于502Hz 时,在风力发电机组停机状态下发送并网指令,测试风力发电机组是否能够并网。由于测试点频率可能受风力发电机组运行的影响,测试时频率设定值以空载测试时的频率值为准。

表2 风力发电机组频率适应性测试内容 频率范围

低于48Hz 频率设定值 机组允许运行的最低频率 持续时间(min) 10

495Hz~502Hz

高于502Hz

3 三相电压不平衡适应性

本规程规定的三相电压不平衡为负序电压不平衡。

当测试点的三相电压不平衡度满足GB/T 15543的规定时,风力发电机组应能正常运行。 测试风力发电机组对电网三相电压不平衡的适应能力。利用测试装置在测试点产生要求的三相电压不平衡,测试结果以图表形式表示。

测试报告中应包含机舱处风速、有功功率和被测风力发电机组实际运行时间信息。 表3中所示为风力发电机组三相电压不平衡适应性测试内容。由于测试点三相电压不平衡度可能受风力发电机组运行的影响,测试时三相电压不平衡度以空载测试时的不平衡度为准。

表3 风力发电机组三相电压不平衡适应性测试内容 三相电压不平衡度设定值(%) 持续时间(min )

4 闪变适应性

当测试点的闪变值满足GB/T 12326的规定时,风力发电机组应能正常运行。

测试风力发电机组对电网电压波动和闪变的适应能力。利用测试装置在测试点产生要求的电压波动和闪变,测试结果以表格形式表示。

测试报告中应包含机舱处风速、有功功率和被测风力发电机组实际运行时间信息。 风力发电机组闪变适应性测试点选择参照GB/T 12326的规定,确保闪变值Plt 不小于1。

由于测试点电压可能受风力发电机组运行的影响,测试时闪变值以空载测试时的闪变值为准。

5 谐波电压适应性

当测试点的谐波满谐波电压适应性测试用于测试风力发电机组对电网谐波的适应能力。

足G B/T 14549的规定时,风力发电机组应能正常运行。

因此测试时电压谐波的设定值由于测试点的谐波电压可能受风力发电机组运行的影响,

以空载测试时的电压谐波值为准。

测试结果以表格形式表示。由于测试点电压谐利用测试装置在测试点产生要求的谐波,

波可能受风力发电机组运行的影响,测试时谐波设定值以空载测试时的谐波值为准。

对10kV 和35kV 电网,利用测试装置产生2 ~ 25次谐波,其它电压等级参考GB/T 14549进行设置:

a) 以电压总谐波畸变率考核,利用测试装置设置奇、偶次谐波组合,设置电压总谐波

畸变率(10kV 为4%,35kV 为3%),这种谐波组合下测试时间至少为10min ; b) 以各次电压谐波含有率考核,利用测试装置设置奇次谐波含有率(单次谐波电压含

有率,其它次谐波为零,10kV 为32%,35kV 为24%),每种谐波组合下测试时间至少为2min ;

c) 以各次电压谐波含有率考核,利用测试装置设置偶次谐波含有率(单次谐波电压含

,每种谐波组合下测试时有率,其它次谐波为零,10kV 为16%,35kV 为12%)

间至少为2min 。

注:不含3k 次谐波,k =1,2,3…

电能质量监测系统主要监测那些方面?

闪变的主要决定因素有:

①供电电压波动的幅值、频度和波形。

②照明装置,以对白炽灯的照度波动影响最大,而且与白炽灯的瓦数和额定电压等有关。

③人对闪变的主观视感等。研究表明,人眼对电压波动频率88Hz 左右最为敏感。

闪变的测量

早期电压闪变的研究主要是波动记录法,原理是测量出调幅电压中各个频率电压分量,然后据电压变化的幅度和频率,画出分布图,进而估计闪变值。它是一种近似的方法,结果不尽如人意。随着电弧炉容量的不断增加,人们发现电弧炉容量与电压闪变有直接的联系。

-闪变

电能质量在线检测仪有哪些测量功能?

 电能质量监测系统主要监测公用电网或者电力用户的电能质量状况。主要的电能质量监测技术指标:

1、电压偏差,国标GB/T 12325-2008《电能质量供电电压偏差》中规定:35kV及以上供电电压正负偏差的绝对值之和不超过额定电压的10%;10kV及以下三相供电电压允许偏差为额定电压的±7%;220V单相供电电压允许偏差为额定电压的-10%~+7%。2、公用电网谐波,国标GB/T14549-1993《电能质量 公用电网谐波》中规定:6~220kV各级公用电网电压(相电压)总谐波畸变率是:038kV为5%,6~10kV为4%,35~66kV为3%,110kV为20%;用户注入电网的谐波电流允许值应保证各级电网谐波电压在限值范围内,所以国标规定各级电网谐波源产生的电压谐波畸变率是:038kV为26%,6~10kV为22%,35~66kV为19%,110kV为15%。对220kV电网及其供电的电力用户参照本标准110kV执行。3、三相电压不平衡,国标GB/T15543-2008《电能质量 三相电压不平衡》中规定:电力系统公共连接点正常电压不平衡度允许值为2%,短时不得超过4%;对于公共连接点的每个用户,引起该点电压不平衡度的允许值一般为13%,短时不得超过26%。4、电力系统频率偏差,国标GB/T15945-2008《电能质量 电力系统频率偏差》中规定:我国电力系统的标称频率是50Hz,电力系统正常频率偏差允许值为:±02Hz,当系统容量及其小时,偏差可放宽到±05Hz,标准中没有说明系统容量大小的界限。在《全国供电规则》中规定“供电局供电频率的允许偏差:电网容量在300万千瓦及以上者为±02Hz,电网容量在300万瓦以下者为±05Hz。5、电压波动和闪变,国标GB/T12326-2008《电能质量 电压波动和闪变》中规定:标准中规定:电力系统公共连接点,长时间(2小时)闪变值Plt满足:≦110kV,Plt=01;>110kV时,Plt=08。6、暂时过电压和瞬态过电压,国标GB/T18481-2001《电能质量暂时过电压和瞬态过电压》中规定:

①暂时过电压   

 

  ②瞬态过电压

   

除以上电能质量技术指标外,还有些常用、实用的参数指标:三相电流不平衡相关参数指标,功率和电能,高次谐波分量等。   目前国内电能质量监测系统已经有多家厂商,致远电子的电能质量监测方案做得比较完善,有特色。不仅系统稳定,而且后台软件的整体性、易用性很好,还可以通过WEB端随时随地登录查看电网电能质量状态,也是国内少数能符合光伏、风电国际检测标准系统方案商。

电能质量分析仪原理

KYWK-9000 电能质量监测系统,是一套采用DSP 技术及WinXP 操作系统的高速实时谐波分析及故障录波测试系统,该系统具有远程配置、调用数据等通讯功能。

系统可以测试最多达30 个电压电流通道,每个通道的采样率为256 点/每周波。

其实现基本原理:首先,电压电流通过高精度传感器变换成电压信号,经过抗混叠滤波器滤波,通过DSP 及FPGA 进行高速实时数据采集,通过USB20 数据总线与工业控制卡进行数据交换,实时分析结果通过以太口上传给中心站。

主要功能

设置功能

l存储时间间隔可设定3S的倍数;

l分析周波数可设置1-16个周波;

l电能质量各指标的触发阀值可任意设定;

l可设置波形记录的前后点数;

l统计时间间隔可任意设置。

监测分析功能

系统可监测分析以下参数:

l电网频率

l电压、电流有效值

l电压、电流2-50 次谐波的幅值、相位、畸变率

l电压偏差

l三相不平衡度

l电压、电流的负序分量

l电压闪变与变动

l电压骤升、电压骤降

记录事件数据

系统在以下情形将根据设定值记录事件数据:

l超标录波记录波形数据文件;

l超过电压骤升,骤降限值记录浪踊数据文件;

l记录日志文件,方便查看监测站状态。

负载测试功能

l电网单相有功、无功、视在功率及功率因数;

l电网有功、无功、视在功率及功率因数。

数据管理功能

l对所记录的波形数据进行存储;

l电能质量各参数的存储、回放;

l以上数据格式具备与OFFICE 组件的兼容性,可以被其所调用。

图形与报表输出

l电能质量各参数的变化趋势图形输出;

l电压、电流有效值的时序曲线;

l各种分析及统计结果报表输出。

电能质量分析仪原理

电信号被转换成数字信号。电能质量分析仪是检测和分析电网运行质量的专用便携式产品。其原理是通过电压/电流互感器和信号调理电路将电网信号转换成满足ADC输入要求的小幅度电压信号。模数转换模块,用于将小幅度电压信号转换成数字信号,并将数字信号传输给数据处理模块;数据处理模块以DSP为运算核心,对ADC的采样信号进行处理,从而计算出电压偏差、频率偏差、谐波、三相不平衡、电压闪变等电能质量参数。数据管理模块用于管理数据处理模块计算出的各种电能质量参数的数据,完成显示、存储、通讯等人机交互功能。简单来说,就是把电信号转换成数字信号。

 
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