少同博客

谐波污染对电网的影响主要表现在:

(1) 电能质量分析仪造成电网的功率损耗增加,设备寿命缩短,接地保护功能失踪,遥控功能失常,线路和设备过热等,特别是三次谐波会产生非常大的中性线电流,使得配电变压器的零线电流甚至超过相线电流值,造成设备的不安全运行.谐波对电网的安全性,稳定性,可靠性的影响还表现在可能引起电网发生谐振,使正常的供电中断,事故扩大,电网解裂等.例如,葛-上线500kV直流输电运行后,出现多次由谐波造成的姚双凤线地波保护误动,葛岗云线保护振荡闭锁装置误动.谐波问题直接影响相差高频保护误动等,又如,陕西330kV韩金线，安微220kV三条线路,山西220kV章长线,河南220kV许驻线都发生过谐波问题导致的保护误动,出现大面积停电.当谐波问题造成电网谐振时,其影响程度更大,例如丰-沙-大电气化铁路和湘渝电气化铁路都发生过因谐振而导致保护误动每日百次以上;丰-沙-大电气化铁路的谐波和负序曾造成大同二电厂200MW发电机负序电流过负荷保护动作切机,导致了大面积停电.由于谐波问题造成主变保护误动使得这电面积扩大的现象在国内已发生多起,谐波问题导致并联无功补偿装置误动,不能正常投运的事故更是不胜枚举.例如:曾经发生的青海电网与西北主电网解列事故,龙羊峡水电厂运行机组调速系统组滞事故等,造成青海电网频率先上摆到55Hz,然后又下摆到35Hz,在接近43.2Hz时电网参数的配合进入接近5次谐波谐振的条件,当时的5次频率是216Hz,在达到41Hz时,达到了谐振最高点,5次频率为205Hz,从43.2~41Hz,5次谐波电流和电压迅猛增大,7次谐波也迅速增大,从41~35Hz,5次谐波夺逐渐减轻,而7次谐波却继续增大,峰值时330kV线路5次谐波电压电流畸变率为45%，所幸此时主变压器跳闸,历时较短,才未酿成重大设备损坏事故电能质量分析仪。

(2) 电能质量分析仪引起变电站局部的并联或串联谐振,造成电压互感器等设备损坏;造成变电站系统中的设备和元件产生附加的谐波损耗,引起电力变压器,电力电缆,电动机等设备发热,电容器损坏,并加速绝缘材料的老化;造成断路器电弧熄灭时间的延长,影响断路器的开断容量;造成电子元器件的继电保护或自动装置误动作;影响电子仪表和通信系统的正常工作,降低通信质量;增大附加磁场的干扰等.

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电能质量分析仪目前,异常情况下的电压暂降,瞬时供电中断等动态电压质量问题已被引起关注.

英国曾对容量超过1MW和100家用户作了调查,结果显示在过去的12个月里,69%的用户的生产过程因电能质量问题而受到破坏,其中45%的用户遭到多次扰动,在事故原因调查结果统计中发现,83%的事故是由电压暂降或瞬时供电中断造成的.

电能质量分析仪美国EPRH对电压暂降也进行了长期,广泛的调研和实测,结果表明许多电压暂降的幅值是变化的,有的还伴随相位的突变,不对称以及波形发生畸变,且绝大多数的电压暂降的幅值小于40%的额定值,持续时间一般不足200ms.因此,他们提出若能持续200ms补偿30%的负荷容量,则可消除95%以上的电压跌落扰动.

电能质量分析仪虽然国情不同,但这些调查分析的结果对我国电能质量问题的研究具有十分重要的参考意义和借鉴作用.

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1． 电能质量分析仪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的负荷,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,引起电网电压波动和闪变.
（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） 系统遭受雷引起的电网电压波动等.

2.电能质量分析仪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.

电能质量分析仪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.目前很多国家对电压波动和闪变的允许范围已制定了一系列的标准和规则进行限制,我国于2000年也经修订后重新颁布了国家标准GB12326-2000《电压波动和闪变指标限值》,对电压波动和闪变的允许值做了明确的规定.

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产生谐波的类型主要有三类,包括:

(1) 电能质量分析仪铁磁饱和型.主要指各种带铁心的电力设备,如变压器,电抗器，互感器等.铁心饱和时的特性呈非线性.
(2) 电子开关型.主要指各种交直流换流设备,如整流器,逆变器，双向晶闸管及可控硅开关设备等.冶金,化工,电气化机车等企业,以及家用电器,节能灯具和电力系统直流输电等都是谐波源.
(3) 电能质量分析仪电弧型.主要指各种炼钢炉,金属熔化设备,电焊机等.

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电能质量分析仪电能质量监测系统的数据通信质量是关系到电能质量监测网络是否有效的问题,尽管数据通信本身的技术已经成熟,但我们所关心的是数据通信的内容和数据处理方法是否符合电能质量监测的规范,是否简单,方便.有关数据通信的内容包括:

电能质量分析仪(1)电能质量监管中心电能质量监测仪:

1)对时:每月一次,误差小于0.5g
2)TA,TV变比及电能质量指标跟踪限值设定,报警控制设定.
3)传输的数据文件

(2)电能质量监测仪电能质量监管中心:

1)数据文件A,最近三次超超标的波形数据
2)数据文件B1,当前小时时间段每次电能质量分析结果
3)数据文件B2,前1h时间段每次电能质量分析结果及1h统计计算结果.
4)数据文件C1,当天时间段内每小时电能质量指标统计计算结果.
5)数据文件C2,当前一天时间段每小时电能质量指标统计计算结果.
6)数据文件D1,当月时间段内每天统计结果.
7)数据文件D2,当前一个月时间段内每天统计结果及月统计结果.
8)数据文件E1,当年时间段内每天,每月统计结果.
9)数据文件E2,前一年每月，每天统计结果

(3)数据处理:

电能质量分析仪上述数据文件以图形,频谱,趋势图及报表的形式输出.

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为了适应中国市场客户的需求，同时加强对中国用户的售前售后服务质量，法国CA公司中国分公司-上海浦江埃纳迪斯仪表有限公司近日在中国市场正式推出适合中国测试人员使用的CA8335测试套装-cs套装。

法国CA8335电能质量分析仪中国区行货套装CA8335CS配置如下：

1. 抗震便携箱*1只
2.中文操作说明书（纸质）*2本
3.中文软件操作说明书（纸质）*1本
4.中文PC分析软件光盘
5.中文国标报告软件光盘 (凭中国地区所售机序列号）
6.中文教学演示光盘
7.中国区（主机）三年质保证书（凭中国地区所售机序列号）
8.免费培训服务登记卡（凭中国地区所售机序列号）
9.主机硬件程序版本终身免费升级(凭中国地区所售机序列号）
10.中文PC软件终身免费升级（凭中国地区所售机序列号）

即日起，中国市场所售套装型号为CA8335CS。2011年7月1日之前购买的客户可凭机器序列号申请相关升级服务，客户凭中国区序列号登记后，将来还可以及时得到产品或软件升级的相关通知和服务。

升级服务与咨询电话：上海：021-55156939   北京：010-82573333

(1) 检定项目包括电能质量分析仪

1>对分析仪器外观进行检查
2>分析仪器测量性能的标定
3>分析食品的功耗测试
4>测试分析仪器的绝缘电阻
5>测试分析仪器的介质强度
6>对分析仪器进行冲击电压试验
7>对分析仪器温度试验
8>分析仪器湿度试验
9>对分析仪器进行振动试验检查
10>分析仪器进行电磁干扰性能试验

(2）对于新购置或用户第一次使用的仪器,在对照清单进行验收时应仔细检查,认真核对形式试验报告及检定项目的技术数据,发现缺损或遗失时应予以追补,或委托有关部门根据上述项目进行检定.
(3)用户定期校验仪器,正常情况下一年一次,主要做上术1)~5)项检定项目,检测其基本性能是否发生变化.若某些指标发生变化,则通过调整或修理需重新检定,使仪器的技术指标合格,达到使用要求后才能继续使用.
(4)在进行重要测试之前,应对仪器的外观组件,运行状态进行检查,同时应对仪器的测量性能进行标定谐波分析仪.

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（1） 来自用户的非线性负荷.非线性用电设备是产生谐波的主要原因,由于非线性设备产生的谐波电流通过系统网络注入到系统电源中,畸变电流经系统阻抗使母线电压发生畸变，使电能质量受到污染.如化工行业的高频炉,电解设备,钢铁行业的炼钢炉，大型轧机,硅整流设备等,它们向电网取用基波电流的同时,产生出高次谐波电流注入系统.这些负载的谐波没有随不同负载而变化的特征,从而使注入网络的谐波电流出现忽大忽小,时隐时现的现象电能质量分析仪.

（2） 来自系统的影响.其一,系统中交流发电机内部的定子和转子间的气隙,由于受到铁心齿,槽或工艺的影响,分布不均匀,虽然各相电势的波形对称,但三相电势中含有一定数量的奇次谐波,其二,系统电网中大量变压器的励磁电流含有奇次谐波成分,当变压器空载或过励磁时则更为严重,并由此构成了主要的稳定性谐波源;其三,当电网中投切空载变压器或电容器时，其合闸涌流注入电网也会形成突发性的谐波源.

电力系统中作用在同一线路中的数个不同频率的正弦电势，使得电路中的电流成为各个不同频率电流分量的叠加值,从而形成谐波电流谐波分析仪.

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(1) 电能质量分析仪谐波污染增加了输电线路物损耗.输电线路中的谐波电流加上集肤效应的影响,将产生附加损耗,使得输电线路损耗增加.特别是在电力系统三相不对称运行时,对中性点直接接地的供电系统线损的增加尤为显著.

(2)  谐波污染增大了中性线电流,引起中性点漂移.在低压配电网络中,零序电流和零序性的谐波电流不仅会引起中性线电流大大增加,造成过负荷发热,使损耗增加,而且产生压降,引起零电位漂移,降低了供电的电能质量谐波分析仪.

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电能质量分析仪谐波污染将会使电缆的介质损耗,输电损耗较大,泄漏电流上升,温升增大及干式电缆的局部放电增加,引单相接地故障的可能性增加.

    由于电力电缆的分布电容对谐波电流有放大作用,在系统负荷低谷时,系统电压上升,谐波电压也相应升高.电缆的额定电压等级越高,谐波引起电缆介质不稳定的危险性越大,更容易发生故障谐波分析仪.

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