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雷擊對電能質(zhì)量有什么影響?Dranetz電力士的電能質(zhì)量解決方案

點(diǎn)擊次數(shù):684 更新時(shí)間:2023-11-29

雷擊對電能質(zhì)量的影響——Dranetz電力士的電能質(zhì)量解決方案

每年夏季都是雷暴高發(fā)的季節(jié),雷擊的瞬間產(chǎn)生的高頻瞬態(tài)能量非常巨大,所以保護(hù)好設(shè)施和設(shè)備,使其避免受到雷擊的損害顯得很重要。做好防護(hù)的第一步是確保電能質(zhì)量分析儀能夠捕獲電能質(zhì)量異常事件,但是在現(xiàn)實(shí)中往往很難捕捉到這些事件。瞬態(tài)"一詞在電能質(zhì)量監(jiān)測設(shè)備的規(guī)格表中被定義為從1/4周期的衰減到亞微秒的脈沖瞬態(tài),根據(jù)IEC / IEEE的定義,均方根變化是指持續(xù)時(shí)間超過1/2個周期的事件,而瞬變則是短于1/2個周期的事件。因此,如果一個典型的電能監(jiān)測儀器在一個周期內(nèi)以128次采樣電壓并觸發(fā)RMS變化,就只能捕獲到典型的1.2 x 50微秒的閃電脈沖瞬態(tài),而你的監(jiān)測儀最多只有33%的幾率捕捉到這種事件。

如果你的監(jiān)測儀能夠通過1MHz或更快的采樣率來捕獲高頻瞬態(tài),或者使用高頻、可復(fù)位的雙峰值監(jiān)測器,那么你捕捉到這些電能質(zhì)量事件的成功率將大大提高。峰值監(jiān)測器能將高頻電路集成到一個峰值保持電路中,并且保存最大的幅度值,一直到它被重置。如果它經(jīng)常被重置,比如一個周期重置128次,它就能捕獲閃電產(chǎn)生的瞬態(tài)電壓,并對設(shè)備沒有任何負(fù)面的影響。

那么雷暴期間最常見的電能質(zhì)量事件有哪些?電能監(jiān)測設(shè)備又是如何捕獲這些事件的呢?以直接或耦合雷擊到供配電線路為例,這個供配電線路設(shè)施有許多的浪涌抑制器,包括TVSS(瞬態(tài)電壓浪涌抑制器)設(shè)備。當(dāng)電壓試圖攀升到預(yù)設(shè)定的值以上時(shí),這些元件能夠降低阻抗,從而使大量的能量轉(zhuǎn)移到接地導(dǎo)體或者相對相中,不讓它對負(fù)載造成傷害。

當(dāng)這些TVSS設(shè)備正常工作時(shí),230V交流線路的峰值電壓通常低于350V,電壓處于安全范圍內(nèi)。許多電能質(zhì)量在線監(jiān)測設(shè)備能夠設(shè)置500V的峰值或更高的瞬態(tài)觸發(fā)電壓,但當(dāng)受到雷擊并且TVSS工作時(shí),這些電能質(zhì)量監(jiān)測設(shè)備卻沒有觸發(fā)電能質(zhì)量事件,在這種情況下,不能當(dāng)作什么事件也沒有發(fā)生,因?yàn)槔讚舸_實(shí)產(chǎn)生了一個明顯的電流瞬變,也就意味著這股能量必須流出去。而我們的峰值監(jiān)測器觸發(fā)電流瞬變的電能質(zhì)量監(jiān)測設(shè)備能夠捕獲這個數(shù)據(jù)并評估TVSS的性能。

但是,如果TVSS工作并且電壓正常,特別是沒有明顯的設(shè)備損壞的情況下,我們?yōu)槭裁催€要關(guān)注這個電能質(zhì)量事件呢?因?yàn)椋?/span>TVSS每次受到雷擊,即使這個雷擊是非常微小的,它也會失去一些轉(zhuǎn)移能量的能力。當(dāng)它受到雷擊的次數(shù)足夠多的時(shí)候,TVSS就可能會損壞而停止運(yùn)行,在我們不知情的情況下就失去了保護(hù)電路設(shè)施的功能。 當(dāng)你通過監(jiān)測電流和電壓瞬變的事件,就可以看到閃電瞬變確實(shí)影響了電氣系統(tǒng),TVSS設(shè)備也發(fā)揮了它們的作用,并確定這些設(shè)備性能是否正在退化,是否需要在更嚴(yán)重的故障發(fā)生之前更換。換句話說,有效的監(jiān)測儀器可用于在破壞性故障發(fā)生之前及時(shí)發(fā)現(xiàn)并安排維護(hù),優(yōu)化緩解設(shè)備并最大限度地提高電力系統(tǒng)的可靠性。

我們來看一下數(shù)據(jù):電壓A和電流C在上游,而電壓B和電流D在負(fù)載附近,前兩幅圖顯示了電路中沒有TVSS時(shí)的電壓和電流的波形,在相同的位置同時(shí)出現(xiàn)了1038V的峰值電壓和92A的瞬態(tài)電流。第三張圖是瞬變的波形放大后,典型的閃電脈沖瞬變的快速上升和稍慢的衰減的波形。

最后兩幅圖表示當(dāng)相同的瞬態(tài)產(chǎn)生額定400V的浪涌抑制時(shí)發(fā)生的情況。在設(shè)備的上游,電壓被限制在400V以上,但電流上升到360A,下游電壓低于400V,電流卻只有5A, 很顯然,是這個裝置發(fā)揮了作用。但是如果在線監(jiān)測設(shè)備的觸發(fā)峰值電壓設(shè)置的是500V,就會捕捉不到進(jìn)入TVSS電路的瞬態(tài)信號,不能觸發(fā)電流瞬態(tài)事件。如果使用250V峰值電壓的TVSS,就算使用高頻瞬態(tài)電壓來監(jiān)測,在電壓觸發(fā)監(jiān)測器上錯過事件的可能性也更大。這些數(shù)據(jù)表明電能質(zhì)量監(jiān)測儀器的重要性,該儀器可以在電力設(shè)施被雷擊摧毀之前真正捕捉到高速電流瞬態(tài)。

德國GMC-I集團(tuán)高美測儀和Dranetz電力士的電能質(zhì)量解決方案非常適合這種應(yīng)用場景,結(jié)合我們的Dran-View7軟件和便攜式工具,如電能質(zhì)量分析儀MAVOWATT 230 / 240 / 270 / 270-400HDPQ Visa Plus / Guide Plus / Xplorer Plus / Xplorer 400 Plus,對于設(shè)備的檢修,為專業(yè)技術(shù)人員及服務(wù)機(jī)構(gòu)進(jìn)行現(xiàn)場故障排除提供了先進(jìn)的工具。對于固定安裝的7×24小時(shí)應(yīng)用的在線電能質(zhì)量監(jiān)測方案,我們的LINAX PQ1000 / PQ3000 / PQ5000 / SINEAX AM1000 / AM2000 / AM3000或者Encore 61000系列(61STD, 61SG/61SGD)系列在常用的web瀏覽器中便可提供連續(xù)遠(yuǎn)程監(jiān)控和警報(bào),以確保系統(tǒng)始終在標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)正常運(yùn)行,如果系統(tǒng)發(fā)生故障或異常,將及時(shí)通知到您。


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