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Fluke1736電能質量分析儀測量諧波需知

使用電能質量分析儀測量的目的是對電壓和電流的基本測量進行分類,以便可以量化電氣系統的健康狀态。 其中一個關鍵的測量數值是諧波。 諧波是電壓或電流,其頻率分量是所施加的AC電壓或基本電源頻率的整數倍。

當交流電壓施加到電阻加熱器,恒速感應電動機和同步電動機時,電流遵循電壓波形包絡;在這種情況下,諧波不太可能存在,因爲電壓和電流都處于相同的頻率。在其他負載上,例如電動機逆變器,個人計算機和LED照明系統,電流僅在電壓存在的一小部分時間内被吸收,這導緻電流波形失真。當這種失真發生時,它會産生諧波。這些是頻率爲基頻(50 / 60Hz)倍數的電流。反過來,這些電流諧波會影響系統電壓,從而産生諧波電壓。諧波引起的失真會影響同一電路上其他電氣設備的運行;其他負載,如電機和變壓器可能會過熱,壽命縮短,最終由于諧波的存在而失效。這就是爲什麽測量電氣系統諧波非常重要的原因。

可接受的諧波失真水平指南
有關可接受的諧波失真水平的指導原則;這些是總諧波失真(THD)和總需求失真(TDD)。 THD通常被認爲是與電壓失真有關(盡管它也可以應用于電流)。 TDD僅适用于電流失真。這兩個量的測量和計算基于國際标準IEC61000-4-7,标準标題爲“測試和測量技術,諧波和間諧波測量和儀器的一般指南”​​,用于電源系統和與之相連的設備“該标準詳細描述了用于計算諧波的方法。這個重要的文件可以準确地與其他文件中提到的可接受的諧波水平進行比較。許多不同的文件都提出了有關諧波水平的建議,包括電力公司提供的建議,以使其網絡能夠安全可靠地爲所有連接用戶運行,并保護其網絡免受損壞和過多的能量損失。全球采用的兩個主要标準(有時具有局部适應性)是EN50160和IEEE519。 EN50160标準描述了更廣泛的功率質量測量,包括電壓驟降,驟升,中斷,不平衡和閃爍。 IEEE519标準僅關注諧波,提供可接受電平的指導并讨論電壓和電流失真,但特别注意負載電流。雖然标準有一些差異,但它們也有一些重要的共性;兩份文件均參考IEC61000-4-7諧波标準,IEC61000-4-15閃爍标準和描述電能質量測試和測量技術的IEC61000-4-30标準。此外,EN50160和IEEE519建議在公共耦合點(PCC)進行測量。該測量點通常是公用事業公司連接其收入計的點。這種商定的連接成爲公用事業的參考點,因爲公用事業更多地關注其網絡上的諧波而不是用戶網絡上的諧波。

IEEE519和EN50160中推薦的諧波水平爲用戶在考慮其設施中的諧波是否可能導緻電能質量問題時提供了良好的指導。 如果水平低于推薦水平,可以安全地假設諧波不是問題。

諧波等級建議
這些值是EN50160工作電壓低于1,000V,IEEE519工作電壓低于69kV的電氣系統的限值,在公共耦合點測量:

IEEE519中引用的電流失真限制稍微複雜一些。 在這種情況下,預期的短路電流(Isc)與負載電流(IL)一起被考慮。 這兩個值被認爲是比率Isc / IL,這提供了對電子源阻抗及其處理諧波的能力的一些了解。 與IL相比,Isc的值越高,電路受諧波影響的可能性越小。 Isc的價值很難确定,電力公司可能能夠提供一些指導。

本文來自電能質量分析儀
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