淺談未來電能質量國標發展趨勢
所以,探討中國國標的發展方向,以及在中國的電能質量測試儀器應該具備的相關功能,具有很現實的意義。
1. 目前國標現狀
目前國內關於電能質量有以下標準:
《電力係統頻率允許偏差》 GB/T15945-1995
《三項電壓允許不平衡度》 GB/T15543-1995
《公用電網諧波》 GB14549-93
《供電電壓允許偏差》 GB12325-90
《電壓波動和閃變》 GB12326-2000
《暫時過電壓和瞬態過電壓》 GB/T18481-2001
2. 諧波
在以上標準中,目前受到大家廣泛關注的是電網中的諧波。由於現在電網中大量的非線性負荷(電鐵,電弧爐,打印機等)存在,導致電網中諧波的汙染越來越嚴重。未經治理的諧波在電網中流動,會造成電力係統的繼電保護和自動裝置產生誤動或拒動,使各種電氣設備產生附加損耗和發熱,使電機產生機械振動及噪聲。並且,諧波電流在電網中流動,大大增加了電網中發生諧波諧振的可能,從而造成引發事故的可能性。因而大家現在都極為重視。
3. 閃變
以上國標中,其中有一項2000年重新修訂的國標《電壓允許波動和閃變》。在修訂內容中,很重要的一個指標就是把國標中原引用日本△V10改為IEC的短時間閃變PST和長時間閃變PLT。做以上修訂勾吮曜更接近IEC標準。過去此項國標采用日本10HZ等效閃變法。日本的照明電壓為100伏。我國的照明電壓為220伏,接近於歐洲主要工業國。這些主要工業國采用的都是國際上普遍承認的IEC標準。
IEC閃變值的計算是基於歐洲230伏電壓,50HZ。IEC用短時間閃變值和長時間閃變值等方式對閃變進行衡量,其科學性、準確性都要優於日本的測試標準,也更接近中國的電壓情況。按IEC的標準,對PST,PLT指標,要求測試時間一星期,取99%概率大值。基於中國實際情況,國標要求測試24小時,取95%概率大值。相對於IEC標準,易於執行和評判。
4. 間諧波
IEC的標準中有一項關於間諧波(interhurmonics)的測試。間諧波是指頻率不是工頻整數倍的諧波。此項標準目前國標未做規定。在實際運用中,因為間諧波的數據關係到能否準確找到諧波諧振點,從而有效治理諧波,目前被治理廠家廣泛關注。國內可見的測試儀器很多都可以測試,相信國標將來會考慮加入。
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5. 電壓驟降
IEC的標準中還有一項受到廣泛關注的標準,電壓驟降。因為國內尚冇有對應的標準,所以名稱和限值都不明確。通常現在有電壓下凹,電壓驟降,電壓下陷等多種說法。IEC的標準通常寫作Voltagedip,標準為1%―90%。IEEE中為Voltage sag,標準為10%――90%。
持續時間102ms的電壓驟降,對敏感設備已經會造成傷害。電壓驟降產生的原因涉及係統運行以及用戶用電兩方麵。係統方麵的原因主要有短路故障,雷擊致使保護動作等。其中也有用戶的原因,如大量的設備投入使用,大型電機啟動等。
由於電壓驟降對電能質量敏感企業,如含自動化生產線企業,芯片生產廠的影響較為嚴重。一般來說,較敏感的可編程控製器,在電壓低於10%時,隻能持續工作300ms。芯片測試儀,在電壓低於85%時,測試儀停止工作,芯片,主板燒毀。工業機器人在電壓低於90%時,持續時間超過60ms,跳閘。
目前大家對此項指標的測試都是按照國際電工委員會(IEC)進行測試,一般都把標準定義為10%―90%。可以看出這種限值已經可以滿足大多數企業的要求。
在國內可見的測試儀器中,*小記錄時間可達100 ns,限值也可以自定義,完全可以對此指標進行測試。
結語
以上對大家都比較關注的電能質量指標,做了一個探討。可見,當前的國標已經不能滿足大家對電能質量的要求。目前關於電能質量相關國際標準有國際電工委員會(IEC)標準,歐盟EN50160標準,以及美國IEEE標準。國際電工委員會是總部設在日內瓦的國際性組織,IEC的標準和EN50160標準幾乎等同。IEEE的標準現在主要是美、加等國采用。美國的電壓等級是110伏,頻率60HZ.歐盟各國的電壓等級是220伏-230伏(各國略有不同),頻率50HZ.可見我國的電壓情況更接近歐洲。實際我們在用電過程中實測,電壓基本都在230伏左右。這就是為什麼國標多采用IEC的原因。
IEC的權威性是世界公認的,當然,需要根據中國的情況進行轉化。據悉,中國準備在2005年底前完成對IEC標準的轉化工作。我們期待這**早日到來,以便更科學、準確地對電能質量情況進行評估。