电压波动与闪变

1、电压波动与闪变The Voltage Fluctuation and Flicker 电压波动与闪变1）电压波动与闪变概述2）电压波动与闪变产生原因3）电压波动与闪变的危害4）电压波动与闪变的测量5）电压波动与闪变的抑制措施电压波动与闪变概述电压波动定义 波动幅值不超过10%的周期性电压变动。通常，这个变化值远小于大部分电气设备敏感限制，因此只在少数情况下才会发生运行上的问题。电压波动与闪变概述 电压波动波动值计算 电压闪变是电压波动的一种特殊反映 电压变动量遵循下面规律:在10 kV 以上系统中, 由于R 远小于X , 故有 电压波动与闪变概述Q无功功率的冲击量，Mvar;Sk本电弧炉供电母

2、线最小短路容量，MVA。从上式知，电压波动值与负荷的无功功率变动量成正比，与公共连接点的短路容量成反比。这是计算电压变动的基本公式。电压波动与闪变概述一、闪变定义 电光源的亮度或光谱分布随时间波动造成的不稳定视觉感受。换言之，闪变是指人视觉系统在光源光照强度变化时产生的不适应。 闪变现象由两种要素构成，即造成光照强度变化的电压波动以及感受这些变化的人。 二、闪变觉察率F依据IEC推荐的实验条件，采用不同波形、频率、幅值的调幅波并以工频电压为载波向工频230V、60W白炽灯供电照明，闪变觉察率为式中 A没有觉察的人数；B略有觉察的人数； C有明显觉察的人数；D难以忍受的人数。 电压波动与闪变概述

3、100%CDFABCD电压波动与闪变概述闪变觉察率超过50，则说明半数以上的实验观察者对电压波动有明显的或难以忍受的视觉反映。三、瞬时闪变视感度S（t） 为反映人的瞬时闪变感觉水平，用闪变强弱的瞬时值随时间变化来描述，即瞬时闪变视感度S（t）。它是电压波动的频度、波形、大小等综合作用的结果，其随时间变化的曲线是对闪变评估衡量的依据。通常规定闪变觉察率F50%为瞬时闪变视感度的衡量单位，对应的称之为S（t）1觉察单位。若s（t）1觉察单位，说明实验观察者中有更多的人对灯光闪烁有明显感觉，则规定为对应闪变不允许水平。 电压波动与闪变产生原因在实际运行中，由于波动性负荷功率因数低，无功功率变动量相对

4、较大，并且功率变化过程快，所以波动性负荷是引起电压波动的主要原因。（1）电弧炉等波动性负荷则会引起供电点出现连续电压波动连续电压波动，并且是无规律的随机电随机电压波动压波动；（2）轧钢机和绞车等负荷的电动机频繁启动和焊机等负荷的间歇通电，会引起时常电时常电压波动压波动，并且是有一定规律的周期电压波周期电压波动动。电压波动与闪变产生原因此外，还有下列故障可能引起闪变(1)系统发生短路故障,引起电网电压波动和闪变； (2)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；(3)系统遭受雷引起的电网电压波动等。电压波动与闪变的危害（1）照明灯光闪烁，影响人的视觉；（2）电视机

5、画面不稳定； （3）电动机的转速不稳定； （4）对电压波动较敏感的工艺过程或试验结果产生不良影响；（5）导致电子仪器和设备、计算机系统、自动控制生产线以及办公自动化设备等工作不正常，或受到损坏。（6）导致以电压相位角为控制指令的系统控制功能紊乱，致使电力电子换流器换相失败等。 电压波动与闪变的测量目前国际上有代表性的三种原理类型的闪变测量仪器:1、日本的闪变仪2、英国的ERA电弧炉闪变测量仪3、IEC和UIE推荐的闪变仪。IEC闪变测量方法 一、电压波动的同步检测法调制波解析式的一般表达式为 若调幅波电压为单一频率的正弦波形，则 ( )()cosmFNu tUvtt()cosFmFvtVtIE

6、C闪变测量方法 式中，m称为调制指数， m1。按照同步检测方法，可将调制波电压自乘求平方，得到 ( )1coscos1coscosmmFNmFNmVu tUttUmttU222222222222222222( )(1 2coscos)cos(1)cos(1)cos 22222cos 2cos2()cos2()488cos(2)cos(2)22mFFNmmmFNmmmFNFNFmmNFNFu tUmtmttUUmmUmttUmUmUmtttUmUmttIEC闪变测量方法 由于实际上的调制指数m1，因此，滤波后便可实现解调，获得近似加权的调幅波电压：通过相关换算，可以得到用相对电压变动d参量表示的

7、表达式：2( )cos(cos)mFmmFv tmUtUVt22( )cos0.35mFmv tmUtU d电弧炉用电特性分析 由于电弧炉炼钢在技术经济上的优越性，工业生产采用交流电弧炉已日益增多，单台容量也不断增大，因此电弧炉对供电系统的干扰也愈加突出-交流电弧炉是供电系统各类功率波动性负荷中对电压特性影响最大的负荷。其不利影响主要包括有功功率和无功功率冲击性快速变化引起的电压波动和闪变，电弧电阻的非线性导致的电力谐波畸变，以及三相负荷不对称带来的供电系统动态不平衡干扰等。 电压波动与闪变的抑制措施（1）提高供电电源的电压等级，以提高与电网公共连接点的短路容量，使其对电网的影响限制在允许的范

8、围内；（2）采用SVC装置，使其多项指标限定在允许的范围内。采用SVC装置抑制闪变原理TCR 型静止无功功率补偿装置原理图采用SVC装置抑制闪变原理由于电容器C 为固定值, 所以超前的无功功率QC 为固定值, 当负载滞后而无功功率QF变化时, 可以连续控制滞后无功功率QL , 使( QC- QL) 变化。即不管负载的无功功率QF 如何变化, 总要使由系统供给的无功功率QS= QF + QL - QC常数, 以限制电压的闪变。采用SVC装置抑制闪变原理TCR是由一对相反极性并联的晶闸管(串)和控制的电抗器串联组成。一般用控制角来表示晶闸管(串)的触发瞬间，它是从电压过零点到触发时刻的角度，它的大小决定了流过电抗器电流f的大小，相当于改变电抗器的电抗值。SVC中的可控部分（TCR）：（1）由可控硅阀和空心线性电抗器构成（2）控硅的触发角可在90180范围内变化，使TCR的无功功率Q从100%变化到0（3）TCR触发角和导通角之间的关系式：（4） TCR基波电流有效值为：采用SVC装置