電能質量標準中常用術語和定義的解讀(一)
無論你只是隨意瀏覽還是正在尋求問題的答案,請花點時間閱讀我們整理的電能質量常見技術問題和對應的解決方法。通過閱讀以下內容,你可能都不需要我們的技術支持人員就能找到你想要的答案。
PU(Per Unit)的解釋
PU即標幺制(相對單位制),是一個電力工程師經常使用的術語,它被納入電能質量標準IEEE 1159中。
PU是實際電壓與標稱電壓的比值。例如,額定380V的電路中,電壓暫降到300V,PU約為0.8,而PU為0.1的220V電壓中斷,意味著電壓下降至22V。
PU是與各標稱電壓等級無關的比值,因為通過電網系統中的各種電壓等級的變壓器損耗相似。如果110kv輸電線路發生電壓暫降至0.7 PU,那么10kv配電線路的終端用戶也會出現類似的暫降。(當然,如果這里的變壓器是三角型-星型或星型-三角型轉換的,最終的數值會不同,但道理還是一樣的。)
諧波功率流向(方向)的定位技術
在電力工程領域,大多數人都遇到過這樣的問題:諧波功率是從電源端子流向負載側,還是從負載流向電源?普遍接受的方法是查看諧波功率相角,或者看特定諧波電壓和電流之間的關系,但這仍然是一個有爭議的話題。同樣適用于電壓和電流的的基波分量。
純電阻性負載下電壓和電流的相位關系為零度,或功率因數為1。如果負載是純電感,則電流滯后于電壓90°,通常顯示為+90°。如果負載是純電容,則電流超前電壓90°,因此相位角稱為-90°。這樣,電感和電阻負載的功率因數將是0到1之間的正數,而電容和電阻負載將是負數。
如果電壓和電流之間的相位角相差超過90°,這通常意味著與功率/諧波計或分析儀一起使用的電流探頭被放置在假定功率的相反方向。大多數電流探頭都有一個箭頭,應該指向從電源到負載的方向,這是功率的正常方向。在正確安裝的CT上,當諧波電壓和電流的相位角在90°到270°(270°也稱為-90°)之間時,則認為該諧波的功率方向與基波功率方向相反,即從負載到電源。
在德國GMC-I高美測儀的電能質量監測產品MAVOWATT 230/240/270/270-400和HDPQ系列,每個諧波功率的測量結果旁邊都標有“SOURCE"(電源)或“LOAD"(負載)字樣來表示方向。在其他品牌儀器中,你必須查看諧波功率的相位角來確定諧波源在哪里。需要注意的是,在許多測量中,諧波電流和電壓值是非常低的,所以諧波功率也非常的小,以至于它的功率方向可能毫無意義。例如,在220V/30A的電路上,如果有0.05 V的5次諧波電壓和0.2 A的諧波電流,那么0.01W的功率太小,諧波源的方向也很難判斷出來。
供電電源“強度"
電源的“強度"反映了電源的一種能力,指的是電源在大電流負載條件下提供幾乎恒定電壓水平的能力。在技術術語中,它與等效源阻抗有關。歐姆定律和基爾霍夫定律是關鍵。
例如,如果電源本身就具有1Ω的阻抗,并且提供100V的電壓,如果流過負載的電流是1A,那么負載上就只有99V的電壓,因為在電源內阻上有1V壓降。如果流過負載的電流是10A,那么負載上就只有90V的電壓,其中10V壓降在電源內阻上。然而,如果電源阻抗為0.1Ω, 10A電流的負載上仍然會有99V的電壓,因為只有1V的壓降會在電源內阻上。因此,內阻只有0.1Ω的電源比內阻為10Ω的電源要“強硬"得多。諧波電源阻抗也是如此。
通常情況下,電源“強度"越高,用戶遇到電能質量問題的可能性就越小,無論是諧波、有效值變化(如電壓暫降)等。盡管像任何規則一樣,但也有例外。
諧波幅值
諧波通常以諧波頻譜顯示,這是一個列表或柱狀圖,顯示每次電壓和電流諧波的幅值。幅值是分析諧波源很好的一種方式。
如果電流諧波是3次諧波較高,而5次諧波較小,甚至7次諧波更小等等,這通常是由單相整流輸入的開關電源引起的,例如在計算機、打印機和其他辦公環境中的IT設備中。
如果較高的是第5次和第7次諧波,其次是第11次和第13次,然后是第17次和第19次,那么諧波通常是6脈沖/極變換器引起的,也稱為三相全波整流器,用于可調速驅動器和其他較大的“電子"負載。