电能质量干扰可能来自配电网的公用事业方和客户方。公用事业产生的干扰通常由以下相关事件引起:

  • 变压器 - 抽头切换产生瞬变
  • 保护装置 - 断路器的重新闭合会导致电源循环(包括:保险丝、断路器、避雷器和抑制器、绝缘子和开关)
  • 校正装置 - 功率因数校正电容器和电压调节设备产生尖峰和瞬变

客户端产生的电能质量干扰通常是由于以下原因造成的:

  • 接地错误 - 多个 NG 键
  • 接线错误和违反电气规范:极性反接
  • 非线性负载 - 开关电源和脉冲整流
  • 系统设计不当 - 高阻抗中性线
  • 来自其他设备或负载的干扰 - 例如,空调启动时灯光闪烁可能表明空调与其他电子设备在同一电路上
  • 某些设备对公用设施操作很敏感 - 电容器切换
  • 在电子设备附近操作便携式无线电发射机
  • 静电放电

电力系统故障导致的电力服务中断不一定是电能质量问题。这些故障通常是由于配电网络受到以下物理影响造成的:

树木

  • 闪电
  • 设备故障
  • 动物
  • 糖霜
  • 公众干预

瞬态

脉冲瞬变

Graph of Frequency Range: >5 kHz (High Frequency)
  • 电压、电流或两者的稳态条件发生非常快速的变化而引起的突发短时扰动,极性为单向
  • 频率范围:>5 kHz(高频)
  • 持续时间:30-200 微秒

原因

  • 闪电

影响

  • 变压器故障
  • 避雷器故障
  • 低压侧浪涌导致客户设备损坏

振荡瞬态

Graph of a temporary rapid fluctuation in the steady-state condition of voltage, current, or both, that includes positive and negative polarity values.
  • 电压、电流或两者的稳定状态下的暂时快速波动,包括正极性值和负极性值。
低频瞬变 500赫兹,30个周期
原因
  • 电容器切换
影响
  • ASD 和其他敏感设备跳闸
  • 客户电容器的电压放大
中频瞬变 500 Hz - 2 kHz, 3 个周期
原因
  • 雷电脉冲产生的行波
  • 电容器和电路开关瞬变
影响 客户设备故障
高频瞬变 >2 kHz, 0.5 周期
原因
  • 开启辅助系统
  • 雷击引起的振铃
  • 局部铁磁谐振
影响
  • 辐射噪声可能会干扰敏感的电子设备
  • 高上升率振荡可能导致低压电源故障

短时电压变化

电压骤降(跌落)

Graph of Short Duration Voltage Variations
  • 电源频率下均方根 (rms) 电压或电流每单位 (pu) 下降 0.1 至 0.9,持续时间为 0.5 个周期至 1 分钟

原因

  • 本地和远程故障

影响

  • 敏感客户设备掉线

电压骤升(浪涌)

Graph of Short Duration Voltage Variations
  • 电源频率下电压或电流均方根值增加到 1.1 至 1.8 pu 之间,持续时间从 0.5 个周期到 1 分钟
原因 单线接地故障
影响
  • 设备过电压
  • 金属氧化物压敏电阻 (MOV) 强制导通

长时间电压变化

过电压

Graph of Long Duration Voltage Variations
电源频率下均方根电压的增加超过 110%,并且持续时间超过 1 分钟。

原因

  • 负载关闭
  • 电容器投切
  • 系统电压调节

影响

  • 需要恒定稳态电压的设备存在问题

欠电压

Graph of Long Duration Voltage Variations
  • 电源频率下均方根电压下降至 90% 以下,持续时间超过 1 分钟。

原因

  • 负载切换
  • 电容器关断
  • 系统电压调节

影响

  • 需要恒定稳态电压的设备存在问题

中断

Graph of Momentary Interruptions
  • 短暂中断:1/2 - 3秒
Graph of Temporary Interruptions
  • 暂时中断:3 - 60秒
Graph of Long-Term Interruptions
长期中断(断电):> 1分钟

原因

  • 暂时故障
  • 雷击
  • 树枝掉落到两个导体上,然后掉落到空中
  • 无法清除的故障

影响

  • 运营中断、生产损失和收入损失

波形失真

谐波:

Graph of Waveform Distortion Harmonics
非线性负载(例如电力电子设备)在以正弦电压通电时会产生非正弦电流波形。它们将谐波(基频的整数倍)频率的电流注入系统。谐波电流及其流过系统阻抗时产生的电压畸变会降低设备运行的可靠性和使用寿命(0-100 次谐波)。

原因

  • 非线性载荷

影响

  • 敏感设备故障
  • 电容器故障或保险丝熔断
  • 电话干扰

开槽:

Graph of Notching
  • 电力电子装置正常运行时,电流从一相换向另一相时引起的周期性电压扰动。

原因

  • 电子设备正常运行

影响

  • 设备故障

噪音:

Graph of Noise Waveform Distortion
叠加在电力系统相线电压或电流上,或在中性线或信号线上发现的任何宽带频谱含量低于 200 kHz 的不需要的电信号。

原因

  • 接地不当
  • 电子设备正常运行
  • 灭弧装置
  • 开关电源

影响

  • 干扰微型计算机、可编程控制器等电子设备

电压波动

电压波动(闪变):

Graph of Voltage Fluctuation
电压波动对灯的影响使得人眼感觉到灯闪烁。这是因为负载电流(特别是无功分量)表现出连续、快速的变化。

原因

  • 电弧炉
  • 间歇性负载

影响

  • 灯光闪烁
  • 敏感负载故障

频率变化

频率变化:

Graph of Frequency Variation
电力系统基波频率与其规定标称值(如50或60Hz)的偏差。

原因

  • 本地发电速度管制不力
  • 大容量电力系统故障
  • 大块负载被断开
  • 切断大型发电电源

影响

  • 设备故障