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淺談未來電能質(zhì)量國標發(fā)展趨勢

2006-12-06 10:49    【  【打印】【我要糾錯】

內(nèi)容提要:本文簡述了電能質(zhì)量國家標準,從大家關注的電量指標,探討IEC標準轉化為國標的現(xiàn)實意義。

  從八十年代以來,我國對電能質(zhì)量日漸重視,陸續(xù)出臺了多項電能質(zhì)量標準。隨著電力法的頒布,用電客戶也開始關注供電部門能否提供合格的電能。目前,也不乏因為電能質(zhì)量的問題,國外公司而放棄在中國某地的投資。

  所以,探討中國國標的發(fā)展方向,以及在中國的電能質(zhì)量測試儀器應該具備的相關功能,具有很現(xiàn)實的意義。

  1. 目前國標現(xiàn)狀

  目前國內(nèi)關于電能質(zhì)量有以下標準:

  《電力系統(tǒng)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(wǎng)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(tài)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(wǎng)中的諧波。由于現(xiàn)在電網(wǎng)中大量的非線性負荷(電鐵,電弧爐,打印機等)存在,導致電網(wǎng)中諧波的污染越來越嚴重。未經(jīng)治理的諧波在電網(wǎng)中流動,會造成電力系統(tǒng)的繼電保護和自動裝置產(chǎn)生誤動或拒動,使各種電氣設備產(chǎn)生附加損耗和發(fā)熱,使電機產(chǎn)生機械振動及噪聲。并且,諧波電流在電網(wǎng)中流動,大大增加了電網(wǎng)中發(fā)生諧波諧振的可能,從而造成引發(fā)事故的可能性。因而大家現(xiàn)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(nèi)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,接近于歐洲主要工業(yè)國。這些主要工業(yè)國采用的都是國際上普遍承認的IEC標準。

  IEC閃變值的計算是基于歐洲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(yōu)于日本的測試標準,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;谥袊鴮嶋H情況,國標要求測試24小時,取95%概率大值。相對于IEC標準,易于執(zhí)行和評判。

  4. 間諧波

  IEC的標準中有一項關于間諧波(interhurmonics)的測試。間諧波是指頻率不是工頻整數(shù)倍的諧波。此項標準目前國標未做規(guī)定。在實際運用中,因為間諧波的數(shù)據(jù)關系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(nèi)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。

  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(nèi)尚沒有對應的標準,所以名稱和限值都不明確。通,F(xiàn)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 Voltage dip,標準為1%―90%。IEEE中為Voltage sag,標準為10%――90%。

  持續(xù)時間102ms的電壓驟降,對敏感設備已經(jīng)會造成傷害。電壓驟降產(chǎn)生的原因涉及系統(tǒng)運行以及用戶用電兩方面。系統(tǒng)方面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。

  由于電壓驟降對電能質(zhì)量敏感企業(yè),如含自動化生產(chǎn)線企業(yè),芯片生產(chǎn)廠的影響較為嚴重。一般來說,較敏感的可編程控制器,在電壓低于10%時,只能持續(xù)工作300 ms。芯片測試儀,在電壓低于85%時,測試儀停止工作,芯片,主板燒毀。工業(yè)機器人在電壓低于90%時,持續(xù)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(jīng)可以滿足大多數(shù)企業(yè)的要求。

  在國內(nèi)可見的測試儀器中,最小記錄時間可達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(zhì)量指標,做了一個探討。可見,當前的國標已經(jīng)不能滿足大家對電能質(zhì)量的要求。目前關于電能質(zhì)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(nèi)瓦的國際性組織,IEC的標準和EN50160標準幾乎等同。IEEE的標準現(xiàn)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。這就是為什么國標多采用 IEC的原因。

  IEC的權威性是世界公認的,當然,需要根據(jù)中國的情況進行轉化。據(jù)悉,中國準備在2005年底前完成對IEC標準的轉化工作。我們期待這一天早日到來,以便更科學、準確地對電能質(zhì)量情況進行評估。

  參考文獻

  [1] 中華人民共和國國家標準,GB/T14549-93,電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)諧波,國家技術監(jiān)督局,1993年7月

  [2] 中華人民共和國國家標準,GB12326-2000,電能質(zhì)量 電壓波動和閃變,國家質(zhì)量技術監(jiān)督局,2000年4月

  [3]現(xiàn)代電力與 FACTS & DFACTS 技術 ,韓英鐸,姜齊榮,樂健,嚴干貴,電力系統(tǒng),自動化,2000,24(19):1~7

  作者:李忠東

延伸閱讀:電能 質(zhì)量 趨勢
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