PQ測量儀器和技術(shù)基礎(chǔ)ppt課件.ppt

3 PhasePowerSystems三相電力系統(tǒng) Electricityisgeneratedbyconductorsrotatingthoughamagneticfield電是由在磁場中旋轉(zhuǎn)的導(dǎo)體產(chǎn)生的 Pickapointonacircle rotatingcounterclockwiseatafixedspeed Whentheangleissmallthechangeinheightisrapid Astheangleincreasestowards90 thechangeinheightslows Thedistancefromthe thehorizon sweepsoutasinewave 在圓周上選一個點 該點以固定速率在圓周上向逆時針方向旋轉(zhuǎn) 當旋轉(zhuǎn)的角度比較小時 高度的變化就比較明顯 當旋轉(zhuǎn)角度向90 方向增長時 高度的變化也組件減緩 偏離 水平 方向的高度即形成了一個正弦波 WhySineWaves 為什么會是正弦波 Why3 Phase 為什么為三相 Atanyinstantthenetcurrentontheneutraliszero Tryit 在任何情況下 零線上的凈電流為零 試試看 Threephasemotorshavebetterstartingtorque runmorequietly aremoreefficientandaresmallerthansingle phasemotorsofsimilarhprating三相馬達具有更好的起動扭矩 運行更平順 更有效率 并且體積比相同馬力的單相馬達更小 Ifyouaddmorethanthreephasesitaddsmorecostbutdoesn tdeliversignificantperformanceimprovements如果相數(shù)多余三個 會增加很多費用 但是性能并沒有明顯改善 Threeindividualvoltagephasestypically120degreesoutofphaseofeachother 三個獨立的電壓相位彼此之間一般相差120度 Threeindividualcurrentphasestypically120degreesoutofphaseofeachother 三個獨立的電流相位彼此之間一般相差120度 Voltageandcurrentwilltypicallybeshiftedfromeachotherresultingin powerfactor 電壓和電流的相位一般不一致 所以就有了 功率因數(shù) VectorRepresentation矢量表示 Notethatthevectorsgointhecounterclockwisedirection likethecircleinthepreviousslide注意 矢量呈逆時針運動 類似前面例子中的圓周 FromtheDamtoYourLoad從發(fā)電站到負載 FromtheDamtoYourLoad從發(fā)電站到負載 HighVoltage over100kV isusedfortransmission All3 phase用于電力傳輸?shù)母邏壕€路 100kV以上 全為三相系統(tǒng) Substationsusetransformerstostepdownthevoltagetomediumvoltage 4160to14kV PT sareusedtomeasurevoltagelevels 變電站利用變壓器將電壓變?yōu)橹袎?4160到12kV 使用PT來測量電壓 Mediumvoltageisusedfordistribution Mostly3 phase 使用中壓進行配電 大多數(shù)為三相系統(tǒng) MediumVoltageissteppeddownto240or480fordeliverytocustomers 中壓又被變?yōu)?40或480伏的電壓 然后傳輸給用戶 Fusesandcircuitbreakers保險和電路斷路器Protectiverelays保護繼電器Lightningarrestors避雷器Switches電閘 Reclosure 自動開關(guān) FromtheDamtoYourLoad從發(fā)電站到負載 TransformerConnections變壓器的連接 Single phasesystems單相系統(tǒng) Three phase Fourwiresystems三相 四線系統(tǒng) Three phase Threewiresystems三相 三線系統(tǒng) DeltaConfiguration三角型配置 Comprisedof3voltagesand3currents 由三個電壓和三個電流組成NoNeutralwire 無零線Sometimeshasagroundwire 有時有地線Voltageismeasureas phasetophase 測量的電壓為 相 相 電壓Typically480vrms 一般為480vrms WyeConfigurationY型配置 AlmostallcommercialandlightindustrialloadsaresuppliedbyGrounded Y 4 wireY transformers 幾乎所有的商業(yè)和照明領(lǐng)域的負載都是由接地的Y型 4線Y型 配置的變壓器供電的 Comprisedof3voltagesand3currents 由三個電壓三個電流組成Neutralwireandgroundwire 零線和地線TheWyedeliverstwostablevoltagelevelsfromonetransformer在Y性配置下 變壓器可以提供兩個電壓PhasetoNeutralmaybeusedforsmallerloads相 零電壓 小的負載可以使用這個電壓Phasetophasemaybeusedforlargerloadsorlongerwiringruns相 相電壓 大負載或配線較長時可以使用該電壓 VoltageLevels電壓 Standardvoltagelevelsvarybycountry各個國家的標準電壓會不一樣Mostdistributionwithinbuildingsis120Vto480V建筑物內(nèi)的絕大多數(shù)配電系統(tǒng)為120V到480VResidentialstandardsvaryconsiderably各個國家與住宅有關(guān)的標準也不一樣US Canada Mexicousea240Vsinglephasesystem美國 加拿大 墨西哥使用240V的單相系統(tǒng)Europe China othersuse230Vsingleor3 phase歐洲 中國以及其它國家使用230V單相或三相系統(tǒng)TypicalWyephase to phaseandphase to neutralvoltagesare典型的Y型配置下相 相和相 零電壓如下240 120V US Canada Mexico 240 120V 美國 加拿大 墨西哥 400 230V China Europe 400 230V 中國 歐洲 480 277V US Canada Mexico 480 277V 美國 加拿大 墨西哥 Voltagesfrom1kVto100kVareusedtoservelargecommercialbuildingsandforutilitydistribution1kV到100kV的電壓一般用于大的商業(yè)建筑和公用配電系統(tǒng)Voltagesover100kVareusedfortransmission超過100kV的電壓一般用于電力傳輸 ColorCodes色標 Variesbycountryandterritory 各個國家和地區(qū)不一致Notalwaysdonecorrectly 不一定都正確使用Busbarusuallynotlabeled 通常并不標注母線Australia NewZealand 澳大利亞和新西蘭 Red White Blue Black YellowGreenStrip紅 白 藍 黑 黃色卷帶USA 美國 Black Red Blue White Green黑 紅 藍 白 綠Europe 歐洲 Red Yellow Blue Black YellowGreenstrip紅 黃 藍 黑 黃色卷帶 LetusspeakPower關(guān)于功率 ThreeKindsofACPower三種交流功率TruePower W 有效功率 W Doesusefulwork做有用功ReactivePower VAR 無功功率 VAR Powersmotormagneticfield chargescapacitor驅(qū)動馬達磁場 給電容充電ApparentPower VA 視在功率 VA Systemcapacity系統(tǒng)負載量PF WattsVolt Amps Head VARs頭部 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 馬達需要 滯后 乏 導(dǎo)致功率因數(shù)降低 需要更大的系統(tǒng)負載量 VA Capssupply leading VARs improvingPF reducingVArequirement 電容能使乏 提前 提高功率因數(shù) 減小所需的伏安 ReactivePower VARs 無功功率 乏 TruePower Watts 有效功率 瓦特 ApparentPower VA 視在功率 伏安 WhatisPowerQuality什么是電能質(zhì)量 Anypowerproblemmanifestedinvoltage current orfrequencydeviationsthatresultsinfailureormissedoperationofutilityorenduserequipment 電能質(zhì)量就是指出現(xiàn)在導(dǎo)致公用設(shè)施或最終用戶設(shè)備故障或工作不正常的電壓 電流或頻率偏移上的任何電能問題 Dugan McGranahan Beaty ElectricalPowerSystemsQualityDugan McGranahan Beaty 電力系統(tǒng)的質(zhì)量 PowerProblems電能問題 Voltagesagsandoutages電壓驟降或斷電Overcurrent trippingCB s 過流 啟動斷路器 UtilityBills電費Energyconsumption能量消耗PeakDemand最高負荷PowerFactorPenalties功率因數(shù)的影響Voltageswells電壓驟升Transients瞬態(tài)電壓Voltageimbalance unbalance電壓失衡 紊亂Excessiveharmonics諧波過多Flicker閃變Noise噪聲Groundcurrentsorpoorgrounding接地電流或接地不良 SeverityofVoltageEvents電壓時間的安全性 MostPowerQualityeventsarereallyvoltageevents 大多數(shù)電能質(zhì)量時間其實是電壓事件Severityofavoltageeventischaracterizedbymagnitudeandduration 電壓時間的嚴重程度是由幅度和持續(xù)時間表示的 Thelargerthechange andthelongerittakesplace themorelikelyitisthatequipmentwillmalfunction 事件的變化越大 持續(xù)的時間越長 設(shè)備就越有可能出現(xiàn)故障ITIC CBEMAcurvesplotmagnitudeanddurationofeventsthatarelikelytocauseproblemswithcomputerequipment ITIC CBEMA曲線用來繪制可能會導(dǎo)致計算機設(shè)備出現(xiàn)故障的事件的幅度和持續(xù)時間 Let sTalkAboutStandards關(guān)于標準 TherearetwoimportantstandardsthatinfluencedthedesignoftheFluke430有兩個重要的標準影響著Fluke430設(shè)計IEC61000 4 30 TestingandMeasurementTechniquesforPowerQualityMeasurementMethods IEC61000 4 30 電能質(zhì)量測量的測試和測量技術(shù) EN50160 VoltageCharacteristicsofElectricitySuppliedbyPublicDistributionSystems EN50160 公共配電系統(tǒng)所供電力的電壓特征 EN50160doesnotmandateIEC 61000 4 30measurementtechniques butitisconsistentEN50160標準對IEC 61000 4 30測量技術(shù)并沒有要求 但是一致的 Bothstandardsareexertingstronginfluenceworldwide 兩個標準對全世界有不同凡響的影響 IEC61000 4 30 IEC61000 4 30TestingandMeasurementTechniquesforPowerQualityMeasurementMethods IEC61000 4 30 電能質(zhì)量測量的測試和測量技術(shù) ReferstootherstandardslikeIEC61000 4 7 Harmonics andIEC61000 4 15 Flicker 引用了其它標準 如IEC61000 4 7 諧波 和IEC61000 4 15 閃變 Twoclassesofmeasurementperformance兩種類型的測量性能ClassA precise suitableforcompliancetestandsolvingdisputesincourtA類 精確 適用于兼容性測試和解決爭議ClassBfortroubleshootingandstatisticssurveysB類 用于故障診斷和統(tǒng)計測量 InthispresentationthissymbolmeansIEC6100 4 30istheguidingforce在本幻燈片中 該標志表示以IEC6100 4 30為導(dǎo)向 TheFluke430SeriesmeetsmanyofthespecsforclassAandallspecsforClassB Fluke430系列滿足多數(shù)A類技術(shù)指標要求和全部的B類技術(shù)指標要求 IEC61000 4 30DefinitionsIEC61000 4 30的定義 Powerfrequency電源頻率Magnitudeofthesupplyvoltage電源電壓的幅度Flicker閃變Supply voltagedipsandswells電源電壓驟降和驟升Voltageinterruptions斷電Transientvoltages瞬態(tài)電壓Supplyvoltageunbalance電源電壓失衡Voltageharmonics電壓諧波Voltageinterharmonics電壓諧間波Mainssignalingvoltageonthesupplyvoltage電源電壓上的主信號電壓Rapidvoltagechanges快速的電壓變化Measurementofunderdeviationandoverdeviationparameters欠偏離和過偏離參數(shù)的測量Current電流 IEC61000 4 30 Aggregation IEC61000 4 30 集合 Measurementaggregationovertimeintervals時間間隔上的測量集合Basicmeasurementtimeintervalis基本的測量時間間隔為 10 cyclesfor50Hzsystems對50Hz的系統(tǒng)為10個周期 12 cyclesfor60Hzsystems對60Hz的系統(tǒng)為12個周期Measurementtimeintervalsareaggregatedover3differenttimeintervals 測量時間間隔由3個不同的時間間隔組成 3 sinterval 150cyclesfor50Hznominalor180cyclesfor60Hznominal 3 s間隔 對于標稱為50Hz的電壓為150個周期 對于標稱為60Hz的電壓為180個周期 10 mininterval 10 min間隔 2 hinterval 2 h間隔Manymeasurementslikermsvoltageandharmonicsaresimplyaveraged Others like flicker aren tquitesosimple 許多測量參數(shù) 如rms電壓和諧波 是經(jīng)過簡單平均得到的 其它參數(shù) 如閃變 并沒那么簡單 Theuses10minuteaggregationforvoltage harmonics flickercheckinginSystemMonitorMode Pltisa2 hourmeasurement Fluke430使用10分鐘間隔在系統(tǒng)監(jiān)控模式下進行電壓 諧波和閃變檢查 Plt為2小時間隔測量的 IEC61000 4 30 Flagging IEC61000 4 30 標記 Duringdip swell orinterruption otherparametersmaybeunreliable 在驟降 驟升或斷電期間 其它參數(shù)是不是可能不可靠 Flaggingconceptavoidscountingasingleeventmorethanonce通過標記 避免了重復(fù)計算某一信號事件Flaggingisonlytriggeredbydips swells andinterruptions 標記僅由驟降 驟升和斷電事件觸發(fā)Applicableformeasurementofpowerfrequency voltagemagnitude flicker supplyvoltageunbalance voltageharmonics voltageinterharmonics 適用于頻率 電壓幅度 閃變 電源電壓失衡 電壓諧波 電壓諧間波的測量AflaggedvalueisindicatedontheFluke430byasmallflagintheupperrightofthedisplay 被標志的值由Fluke430顯示屏右上角的標志表示 TheFluke430SeriesFluke430系列 TheFastestWaytoPinpointPowerQualityProblems診斷細微的電能質(zhì)量問題的最快途徑 Power ToGo Full3 phasemeasurement 完整的3相測量 4voltageinputsthreephasesandneutral 4currentinputsallowmeasurementsonthreephasesandneutral 4個電壓輸入 三個相電壓和零線電壓 4個電流輸入 可以測量三個相電流和零線電流 Runsforover7hoursonNiMHbatteriesorrunsonlinepower Takeitanywhere 在由鎳氫電池供電時 可使用7個小時以上 也可以由市電供電 可以拿到任何地方進行測量 Includeseverythingyouneedtogetdowntowork voltageclipsandleads currentclamps andcarryingcase包括測量所需的一切功能 電壓夾子和測試線 電流鉗和便攜包Fluke434includesFlukeViewSoftwareandinterfacecableFluke434包括FlukeView軟件和接口電纜 SeeWhatYou veBeenMissing可以得到的新功能 Highresolution colorLCDforviewingmultipleparametersandmultiplephasessimultaneously 高分辨率 彩色LCD 可以同時觀察多個參數(shù)和多個相信號 SelectfromIndustryStandardcolorcodingorChooseyourown Letsyoueasilycorrelateconnectionsandreadings可以選擇工業(yè)標準的色標 或自己選擇顏色 可以方便地正確連接和度數(shù) GetAnswers Fast 答案就是 快 Fast update high resolutionscopedisplayshowsvoltageandcurrentwaveformsforallthreephasesandneutral 快速刷新 高分辨率的示波器顯示全部三個相信號和零線信號的電壓和電流波形 Toggletophasordisplayatanytimeforaquickcheckofphasesequence 在任何時候都可以切換到矢量顯示 快速檢查相序 AllBasicMeasurements全部的基本測量 RMSandpeakvoltage RMSandpeakcurrent crestfactorforallphasesandneutralRMS和峰值電壓 RMS和峰值電流 所有相信號和零線信號的波峰因數(shù)Frequency頻率 Watts VA VAR s瓦特 伏安 乏PowerFactoranddisplacementpowerfactor功率因數(shù)和位移功率因數(shù) AutoTrending自動趨勢繪圖 AutomatictrendingstartsinthebackgroundwhenyouselectV A Hz Power orHar