PQ测量仪器和技术基础ppt课件.ppt

3 PhasePowerSystems三相电力系统 Electricityisgeneratedbyconductorsrotatingthoughamagneticfield电是由在磁场中旋转的导体产生的 Pickapointonacircle rotatingcounterclockwiseatafixedspeed Whentheangleissmallthechangeinheightisrapid Astheangleincreasestowards90 thechangeinheightslows Thedistancefromthe thehorizon sweepsoutasinewave 在圆周上选一个点 该点以固定速率在圆周上向逆时针方向旋转 当旋转的角度比较小时 高度的变化就比较明显 当旋转角度向90 方向增长时 高度的变化也组件减缓 偏离 水平 方向的高度即形成了一个正弦波 WhySineWaves 为什么会是正弦波 Why3 Phase 为什么为三相 Atanyinstantthenetcurrentontheneutraliszero Tryit 在任何情况下 零线上的净电流为零 试试看 Threephasemotorshavebetterstartingtorque runmorequietly aremoreefficientandaresmallerthansingle phasemotorsofsimilarhprating三相马达具有更好的起动扭矩 运行更平顺 更有效率 并且体积比相同马力的单相马达更小 Ifyouaddmorethanthreephasesitaddsmorecostbutdoesn tdeliversignificantperformanceimprovements如果相数多余三个 会增加很多费用 但是性能并没有明显改善 Threeindividualvoltagephasestypically120degreesoutofphaseofeachother 三个独立的电压相位彼此之间一般相差120度 Threeindividualcurrentphasestypically120degreesoutofphaseofeachother 三个独立的电流相位彼此之间一般相差120度 Voltageandcurrentwilltypicallybeshiftedfromeachotherresultingin powerfactor 电压和电流的相位一般不一致 所以就有了 功率因数 VectorRepresentation矢量表示 Notethatthevectorsgointhecounterclockwisedirection likethecircleinthepreviousslide注意 矢量呈逆时针运动 类似前面例子中的圆周 FromtheDamtoYourLoad从发电站到负载 FromtheDamtoYourLoad从发电站到负载 HighVoltage over100kV isusedfortransmission All3 phase用于电力传输的高压线路 100kV以上 全为三相系统 Substationsusetransformerstostepdownthevoltagetomediumvoltage 4160to14kV PT sareusedtomeasurevoltagelevels 变电站利用变压器将电压变为中压 4160到12kV 使用PT来测量电压 Mediumvoltageisusedfordistribution Mostly3 phase 使用中压进行配电 大多数为三相系统 MediumVoltageissteppeddownto240or480fordeliverytocustomers 中压又被变为240或480伏的电压 然后传输给用户 Fusesandcircuitbreakers保险和电路断路器Protectiverelays保护继电器Lightningarrestors避雷器Switches电闸 Reclosure 自动开关 FromtheDamtoYourLoad从发电站到负载 TransformerConnections变压器的连接 Single phasesystems单相系统 Three phase Fourwiresystems三相 四线系统 Three phase Threewiresystems三相 三线系统 DeltaConfiguration三角型配置 Comprisedof3voltagesand3currents 由三个电压和三个电流组成NoNeutralwire 无零线Sometimeshasagroundwire 有时有地线Voltageismeasureas phasetophase 测量的电压为 相 相 电压Typically480vrms 一般为480vrms WyeConfigurationY型配置 AlmostallcommercialandlightindustrialloadsaresuppliedbyGrounded Y 4 wireY transformers 几乎所有的商业和照明领域的负载都是由接地的Y型 4线Y型 配置的变压器供电的 Comprisedof3voltagesand3currents 由三个电压三个电流组成Neutralwireandgroundwire 零线和地线TheWyedeliverstwostablevoltagelevelsfromonetransformer在Y性配置下 变压器可以提供两个电压PhasetoNeutralmaybeusedforsmallerloads相 零电压 小的负载可以使用这个电压Phasetophasemaybeusedforlargerloadsorlongerwiringruns相 相电压 大负载或配线较长时可以使用该电压 VoltageLevels电压 Standardvoltagelevelsvarybycountry各个国家的标准电压会不一样Mostdistributionwithinbuildingsis120Vto480V建筑物内的绝大多数配电系统为120V到480VResidentialstandardsvaryconsiderably各个国家与住宅有关的标准也不一样US Canada Mexicousea240Vsinglephasesystem美国 加拿大 墨西哥使用240V的单相系统Europe China othersuse230Vsingleor3 phase欧洲 中国以及其它国家使用230V单相或三相系统TypicalWyephase to phaseandphase to neutralvoltagesare典型的Y型配置下相 相和相 零电压如下240 120V US Canada Mexico 240 120V 美国 加拿大 墨西哥 400 230V China Europe 400 230V 中国 欧洲 480 277V US Canada Mexico 480 277V 美国 加拿大 墨西哥 Voltagesfrom1kVto100kVareusedtoservelargecommercialbuildingsandforutilitydistribution1kV到100kV的电压一般用于大的商业建筑和公用配电系统Voltagesover100kVareusedfortransmission超过100kV的电压一般用于电力传输 ColorCodes色标 Variesbycountryandterritory 各个国家和地区不一致Notalwaysdonecorrectly 不一定都正确使用Busbarusuallynotlabeled 通常并不标注母线Australia NewZealand 澳大利亚和新西兰 Red White Blue Black YellowGreenStrip红 白 蓝 黑 黄色卷带USA 美国 Black Red Blue White Green黑 红 蓝 白 绿Europe 欧洲 Red Yellow Blue Black YellowGreenstrip红 黄 蓝 黑 黄色卷带 LetusspeakPower关于功率 ThreeKindsofACPower三种交流功率TruePower W 有效功率 W Doesusefulwork做有用功ReactivePower VAR 无功功率 VAR Powersmotormagneticfield chargescapacitor驱动马达磁场 给电容充电ApparentPower VA 视在功率 VA Systemcapacity系统负载量PF WattsVolt Amps Head VARs头部 乏 Beer Watts啤酒 瓦特 Glass VA玻璃杯 伏安 PowerTriangle功率三角形 Motorsrequire lagging VARs reducingPF Greatersystemcapacity VA isrequired 马达需要 滞后 乏 导致功率因数降低 需要更大的系统负载量 VA Capssupply leading VARs improvingPF reducingVArequirement 电容能使乏 提前 提高功率因数 减小所需的伏安 ReactivePower VARs 无功功率 乏 TruePower Watts 有效功率 瓦特 ApparentPower VA 视在功率 伏安 WhatisPowerQuality什么是电能质量 Anypowerproblemmanifestedinvoltage current orfrequencydeviationsthatresultsinfailureormissedoperationofutilityorenduserequipment 电能质量就是指出现在导致公用设施或最终用户设备故障或工作不正常的电压 电流或频率偏移上的任何电能问题 Dugan McGranahan Beaty ElectricalPowerSystemsQualityDugan McGranahan Beaty 电力系统的质量 PowerProblems电能问题 Voltagesagsandoutages电压骤降或断电Overcurrent trippingCB s 过流 启动断路器 UtilityBills电费Energyconsumption能量消耗PeakDemand最高负荷PowerFactorPenalties功率因数的影响Voltageswells电压骤升Transients瞬态电压Voltageimbalance unbalance电压失衡 紊乱Excessiveharmonics谐波过多Flicker闪变Noise噪声Groundcurrentsorpoorgrounding接地电流或接地不良 SeverityofVoltageEvents电压时间的安全性 MostPowerQualityeventsarereallyvoltageevents 大多数电能质量时间其实是电压事件Severityofavoltageeventischaracterizedbymagnitudeandduration 电压时间的严重程度是由幅度和持续时间表示的 Thelargerthechange andthelongerittakesplace themorelikelyitisthatequipmentwillmalfunction 事件的变化越大 持续的时间越长 设备就越有可能出现故障ITIC CBEMAcurvesplotmagnitudeanddurationofeventsthatarelikelytocauseproblemswithcomputerequipment ITIC CBEMA曲线用来绘制可能会导致计算机设备出现故障的事件的幅度和持续时间 Let sTalkAboutStandards关于标准 TherearetwoimportantstandardsthatinfluencedthedesignoftheFluke430有两个重要的标准影响着Fluke430设计IEC61000 4 30 TestingandMeasurementTechniquesforPowerQualityMeasurementMethods IEC61000 4 30 电能质量测量的测试和测量技术 EN50160 VoltageCharacteristicsofElectricitySuppliedbyPublicDistributionSystems EN50160 公共配电系统所供电力的电压特征 EN50160doesnotmandateIEC 61000 4 30measurementtechniques butitisconsistentEN50160标准对IEC 61000 4 30测量技术并没有要求 但是一致的 Bothstandardsareexertingstronginfluenceworldwide 两个标准对全世界有不同凡响的影响 IEC61000 4 30 IEC61000 4 30TestingandMeasurementTechniquesforPowerQualityMeasurementMethods IEC61000 4 30 电能质量测量的测试和测量技术 ReferstootherstandardslikeIEC61000 4 7 Harmonics andIEC61000 4 15 Flicker 引用了其它标准 如IEC61000 4 7 谐波 和IEC61000 4 15 闪变 Twoclassesofmeasurementperformance两种类型的测量性能ClassA precise suitableforcompliancetestandsolvingdisputesincourtA类 精确 适用于兼容性测试和解决争议ClassBfortroubleshootingandstatisticssurveysB类 用于故障诊断和统计测量 InthispresentationthissymbolmeansIEC6100 4 30istheguidingforce在本幻灯片中 该标志表示以IEC6100 4 30为导向 TheFluke430SeriesmeetsmanyofthespecsforclassAandallspecsforClassB Fluke430系列满足多数A类技术指标要求和全部的B类技术指标要求 IEC61000 4 30DefinitionsIEC61000 4 30的定义 Powerfrequency电源频率Magnitudeofthesupplyvoltage电源电压的幅度Flicker闪变Supply voltagedipsandswells电源电压骤降和骤升Voltageinterruptions断电Transientvoltages瞬态电压Supplyvoltageunbalance电源电压失衡Voltageharmonics电压谐波Voltageinterharmonics电压谐间波Mainssignalingvoltageonthesupplyvoltage电源电压上的主信号电压Rapidvoltagechanges快速的电压变化Measurementofunderdeviationandoverdeviationparameters欠偏离和过偏离参数的测量Current电流 IEC61000 4 30 Aggregation IEC61000 4 30 集合 Measurementaggregationovertimeintervals时间间隔上的测量集合Basicmeasurementtimeintervalis基本的测量时间间隔为 10 cyclesfor50Hzsystems对50Hz的系统为10个周期 12 cyclesfor60Hzsystems对60Hz的系统为12个周期Measurementtimeintervalsareaggregatedover3differenttimeintervals 测量时间间隔由3个不同的时间间隔组成 3 sinterval 150cyclesfor50Hznominalor180cyclesfor60Hznominal 3 s间隔 对于标称为50Hz的电压为150个周期 对于标称为60Hz的电压为180个周期 10 mininterval 10 min间隔 2 hinterval 2 h间隔Manymeasurementslikermsvoltageandharmonicsaresimplyaveraged Others like flicker aren tquitesosimple 许多测量参数 如rms电压和谐波 是经过简单平均得到的 其它参数 如闪变 并没那么简单 Theuses10minuteaggregationforvoltage harmonics flickercheckinginSystemMonitorMode Pltisa2 hourmeasurement Fluke430使用10分钟间隔在系统监控模式下进行电压 谐波和闪变检查 Plt为2小时间隔测量的 IEC61000 4 30 Flagging IEC61000 4 30 标记 Duringdip swell orinterruption otherparametersmaybeunreliable 在骤降 骤升或断电期间 其它参数是不是可能不可靠 Flaggingconceptavoidscountingasingleeventmorethanonce通过标记 避免了重复计算某一信号事件Flaggingisonlytriggeredbydips swells andinterruptions 标记仅由骤降 骤升和断电事件触发Applicableformeasurementofpowerfrequency voltagemagnitude flicker supplyvoltageunbalance voltageharmonics voltageinterharmonics 适用于频率 电压幅度 闪变 电源电压失衡 电压谐波 电压谐间波的测量AflaggedvalueisindicatedontheFluke430byasmallflagintheupperrightofthedisplay 被标志的值由Fluke430显示屏右上角的标志表示 TheFluke430SeriesFluke430系列 TheFastestWaytoPinpointPowerQualityProblems诊断细微的电能质量问题的最快途径 Power ToGo Full3 phasemeasurement 完整的3相测量 4voltageinputsthreephasesandneutral 4currentinputsallowmeasurementsonthreephasesandneutral 4个电压输入 三个相电压和零线电压 4个电流输入 可以测量三个相电流和零线电流 Runsforover7hoursonNiMHbatteriesorrunsonlinepower Takeitanywhere 在由镍氢电池供电时 可使用7个小时以上 也可以由市电供电 可以拿到任何地方进行测量 Includeseverythingyouneedtogetdowntowork voltageclipsandleads currentclamps andcarryingcase包括测量所需的一切功能 电压夹子和测试线 电流钳和便携包Fluke434includesFlukeViewSoftwareandinterfacecableFluke434包括FlukeView软件和接口电缆 SeeWhatYou veBeenMissing可以得到的新功能 Highresolution colorLCDforviewingmultipleparametersandmultiplephasessimultaneously 高分辨率 彩色LCD 可以同时观察多个参数和多个相信号 SelectfromIndustryStandardcolorcodingorChooseyourown Letsyoueasilycorrelateconnectionsandreadings可以选择工业标准的色标 或自己选择颜色 可以方便地正确连接和度数 GetAnswers Fast 答案就是 快 Fast update high resolutionscopedisplayshowsvoltageandcurrentwaveformsforallthreephasesandneutral 快速刷新 高分辨率的示波器显示全部三个相信号和零线信号的电压和电流波形 Toggletophasordisplayatanytimeforaquickcheckofphasesequence 在任何时候都可以切换到矢量显示 快速检查相序 AllBasicMeasurements全部的基本测量 RMSandpeakvoltage RMSandpeakcurrent crestfactorforallphasesandneutralRMS和峰值电压 RMS和峰值电流 所有相信号和零线信号的波峰因数Frequency频率 Watts VA VAR s瓦特 伏安 乏PowerFactoranddisplacementpowerfactor功率因数和位移功率因数 AutoTrending自动趋势绘图 AutomatictrendingstartsinthebackgroundwhenyouselectV A Hz Power orHar