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用于测试单相和三相电源系统的电能质量分析

发布时间:2020-09-01   点击次数:115次   作者:串联谐振厂家

现代电气系统承载大量负载,并且由于这些网络的关键运行,由于电能质量分析(又称三相电能质量分析仪)在当今行业和流程中的整体重要性,因此电能质量分析正成为一项大业务。

电能质量分析仪有许多不同的型号,最终用户面临的问题是如何区分各种功能和规格。像许多仪器一样,价格范围很广,所有这些都反映在电能质量分析仪的功能和能力上。对于任何不习惯使用此类设备的人来说,这本身就可能令人畏缩,再加上分析仪必须测量许多电能质量参数,然后用户必须解释读数,这一事实使它变得非常困难。与用钳形表或万用表进行一次性测量相比,这是一个相对困难的过程。

然而,当一切都说完之后,功率分析需要对配电系统有一些直接的了解,并需要一些电能质量问题对电气系统的影响。由于现代电能质量分析仪减少了用户参与设置基本功能(例如记录时间,电气系统类型等),将电能质量分析仪安装到基本功能中的过程,因此过程不必花很长时间。配电盘(或测量点所在的任何位置),将其连接,然后在记录完成后最终将其下载,下载数据,对其进行分析并将结果呈现给过程中的适当人员。

甚至最基本的电能质量分析仪也能够监视大量电能质量参数。甚至更便宜的分析仪,绝大多数都可以监视和记录电压,电流,功率(有功,无功和视在),能耗,功率因数,相角以及至少某些形式的谐波,大多数将能够测量谐波。电能质量分析仪可以提供更高级的功能,例如真实的浪涌电流,闪烁(短期和长期),并且可以存储各种事件和警报,但是稍后将进行介绍。目前,重要的是要了解不同的电能质量分析仪和仪表之间的区别,并在决定购买之前了解每个仪表的功能。

电能质量分析

在许多情况下,最终用户可能会为现代电力系统中记录的不同参数感到困惑,结果,整个过程从应该是相对简单的过程转变为无数的技术术语和过程,因此,希望本文能对整体有所启发,并帮助您了解不同的功能,更重要的是,从一个功率分析仪到另一个功率分析仪的相关差异。专业级电能质量计的平均价格从3,000美元到10,000美元以上不等,并且产品种类繁多,因此不难理解为什么选择合适的产品并了解其功能是一项艰巨的任务,确实不需要的时候。

因此,让我们看一下可以测量的各种功能和参数

一个基本的电能质量分析仪通常可以测量电压,电流和功耗,但实际上,即使是电表,在功率因数,能耗(与功耗不完全相同)下,也可以进行更多测量。最重要的是

电压和电流是功率测量的先决条件,换句话说,如果不同时测量这两者,则电能质量分析器将无法计算任何功率函数。一旦我们同时测量电压和电流,便可以获得一系列功率信息。

几乎所有的电能质量分析仪都会记录视在功率,有功功率和无功功率,但这是一个鲜为人知的主题。当大多数最终用户想到功率时,他们就会想到有功功率,该功率以千瓦(千瓦)为单位。有功功率是等式的有用部分,换句话说,就是“用来做有用功”的功率。负载消耗的是有功功率,并转换成另一种形式,例如热,光或运动。另一方面,无功功率(kVAR)是电路中存在的,在电源和负载之间振荡的功率。无功功率不能转换为其他形式或被负载消耗,但是它的存在在任何电源系统中仍然很重要,因为它有助于通过传输线和设备传输有功(有功)功率。简而言之,无功功率调节配电系统中的电压,如果没有它,您的电压将崩溃。尽管无功元件在有用的工作中没有直接作用,但有必要协助有功功率的传输。我听过对啤酒杯的比较,如图所示,以解释无功功率,无功功率代表啤酒的有功功率,顶部代表无功功率(换句话说,浪费的部分),但我不喜欢这种类比由于无功功率在电力传输中起着非常重要的作用,因此我更倾向于使用水桶作为更好的表示。有必要协助有功功率的传输。我听过对啤酒杯的比较,如图所示,以解释无功功率,无功功率代表啤酒的有功功率,顶部代表无功功率(换句话说,浪费的部分),但我不喜欢这种类比由于无功功率在电力传输中起着非常重要的作用,因此我更倾向于使用水桶作为更好的表示。有必要协助有功功率的传输。我听过对啤酒杯的比较,如图所示,以解释无功功率,无功功率代表啤酒的有功功率,顶部代表无功功率(换句话说,浪费的部分),但我不喜欢这种类比由于无功功率在电力传输中起着非常重要的作用,因此我更倾向于使用水桶作为更好的表示。

举个例子,纯粹用外行的话,想象一下用桶装水可以代表电力。在源头,有人捡起两个装满水的水桶,将其搬到装货处,清空水桶,然后再回到水源重新装满水,并不断重复该过程。有功功率是水,用于执行有用的工作,铲斗代表无功功率,因为它们在执行任何工作时没有直接的好处,但是将功率传输到负载是必不可少的。总和就是所谓的视在功率(以VA或KVA衡量),是总功率。有功功率与视在功率之比(以简单的形式),或者换句话说,用于做功的有功功率与总供应功率之比,就是我们所说的功率因数。

大多数(但不是全部)电能质量分析仪能够监视谐波。谐波是由电力系统中的非线性负载引起的,并且经常引起电能质量问题。这些谐波会导致电缆和设备过热,以及变速驱动器和电动机中的问题。在电力系统中,谐波是基波波长的倍数,因此一阶谐波是澳大利亚的50Hz,二阶100Hz,三阶是150Hz,依此类推。尤其是三次谐波会导致电缆和配电设备过热。电力和公用事业公司非常重视三阶中性谐波,因为三相功率在理论上具有两相之间的相角为120度,因此具有诸如电动势的优势。在这种平衡的三相系统中,各相应相互抵消,并且所有三相均应完全平衡,但是实际上,这种情况很少(即使如此),因此中性导体的目的是承载不平衡电流。如果存在谐波,则中性点必须携带的电流会增加,并且随着这些谐波的增加,中性点需要携带的电流也会增加,由于额外电流导致的过热,需要更大的导体。从经济上讲,如果要求更大,则中性线的安装成本会更高,因此配电公司会对此予以广泛关注。许多客户致电给我们,对记录谐波不感兴趣,但是它在电能质量问题中起着重要的作用,因此了解这一点很重要。最近,一位客户向我们的办公室发送了电能质量记录,以寻求进一步的建议,因为他们记录的现场中性电流很高–或多或少高于三个阶段中的任何一个阶段。但是,他们认为谐波并不是一个特别重要的问题,因此未能记录下来。事实证明,谐波是由在大量非线性负载(例如连接到网络的压缩机和电动机)事件期间进行记录引起的。他们认为谐波并不是特别重要的问题,因此未能记录下来。事实证明,谐波是由在大量非线性负载(例如连接到网络的压缩机和电动机)事件期间进行记录引起的。他们认为谐波并不是特别重要的问题,因此未能记录下来。事实证明,谐波是由在大量非线性负载(例如连接到网络的压缩机和电动机)事件期间进行记录引起的。

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