第二章 电压波动与闪变的概念 危害
电压波动、闪变与抑制
11．3．2电压波动和闪变的估算
1．电压波动的测量和估算 当电压变动频度较低且具有周期性时，可通过电压方均根值
曲线U(t)的测量，对电压变动进行评估，单次电压变动可通过 系统和负荷参数进行估算。
当已知三相负荷的有功功率和无功功率的变化量分别为 和 时，可用下式计算电压变动。
电动机回路等值电抗为 X st X LR X st。M，根据阻抗分压原理
可得电动机起动时母线的额定标么值为
U
* B
X st ∥ X L X kB X st ∥ X L
U
* S
S kB
S kB S st
QL
U
* S
（11-22）
式中
（11-23）
式中， 、 、 、 分别为电动机起动电流倍数、额定 功率、运行效率、功率因数。
的总阻抗（包括供电系统，电炉变压器和内阻电抗器、短网阻
抗），R为回路的总电阻（以可变的电弧电阻RA为主），P+jQ
为复功率。当R变化时，电弧炉运行的功率P、Q按半圆轨迹移
动，其直径 所示
为理想的最大短路容量(R=0)，如图11-8(b)
电弧炉电压变动计算电路如图11-8所示。
电弧炉电压变动计算电路如图11-8所示。图11-8 (a)为电 弧炉等值电路单线图，图中U0为供电电压，X0为电弧炉供
电动机起动时，电动机端电压为：
（11-24） 电动机起动时，母线的电压波动或电压突降为：
（11-25）
可见电抗越大，则母线电压波动越小，电动机起动时电动 机端电压越低。这表明，在电动机供电回路串接电抗器可以 抑制母线电压波动，但电动机起动转矩亦相应降低。
电力系统中的电压波动与闪变分析
电力系统中的电压波动与闪变分析随着社会的发展和人们对电能的需求日益增长，电力系统的稳定运行成为当代社会的关键问题之一。
在电力系统中，电压波动和闪变是影响电网质量的两个重要指标。
本文将从发生原因、影响和监测方法等方面，对电压波动和闪变进行深入分析。
一、电压波动的发生原因及其对电力系统的影响电压波动是指电网的电压值在一段时间内发生周期性变化或剧烈变化的现象。
其主要原因可以归结为负载变化、电源设备故障、电网故障以及不良的电能质量等。
其中，负载变化包括电力系统内部负载波动和连接到电网中的各种设备的负载波动。
电源设备故障主要指发电机、变压器等电力系统核心设备的故障导致的电压波动。
而电网故障则是由于输电线路、开关设备等发生故障造成的。
电压波动对电力系统的影响是多方面的。
首先，电压波动会引起设备工作的不稳定，甚至会导致设备的损坏。
其次，电压波动还会对电力系统内的其他设备产生连锁反应，从而引发更大范围的故障，严重影响电网的安全稳定运行。
此外，电压波动还会对用户的电子设备产生不利影响，如导致计算机死机、数据丢失等。
二、电压闪变的发生原因及其对电力系统的影响电压闪变是指电网的电压在短时间内发生剧烈变化的现象，其主要原因包括突然的负载变化、电源故障、电弧炉、电动机启动等。
与电压波动相比，电压闪变对系统的影响更为剧烈。
电压闪变对电力系统的影响主要体现在以下几个方面。
首先，电压闪变会导致设备的故障和损坏，尤其是对于对电压波动和闪变较为敏感的设备，如电子设备和精密仪器。
其次，电压闪变还会造成系统负荷的不稳定，从而影响到电网的供需平衡，甚至引发不对称工作，导致更大的电力系统故障。
三、电压波动和闪变的监测方法和解决方案为了确保电力系统的稳定运行，减少电压波动和闪变对设备和用户的负面影响，需要采用科学的监测方法和相应的解决方案。
1.监测方法目前，常用的电压波动和闪变监测方法包括采用数字记录仪、负载模拟法和数学建模等。
数字记录仪是一种高精度的仪器设备，能够实时记录电压的变化情况，并生成相应的波形图和统计图，以供后续分析和处理。
如何区分电压波动与电压闪变
如何区分电压波动与电压闪变电压闪变与波动，两个形影不离的兄弟，经常一起出现在我们的视野中。
闪变外向，我们可以从外表觉察到它的变化，而波动则偏内向，心理活动丰富。
除此以外，它们之间还有什么不同之处呢？一、电压波动的概念及计算方式电压波动是指电网内电压有规则的变动，或是变化幅度倍数在0.9~1间的随机变化。
电压波动可以通过电压方均根值曲线)t (U 来描述，电压变动d 和电压电压变动频度r 则是衡量电压波动大小和快慢的指标。
电压波动d 的定义表达式为%100d ⨯∆=N U U 二、电压闪变的概念及计算方式闪变是人眼对灯光亮度变化所引起刺激的不稳定感。
即，人对亮度变化的不适感。
闪变严重度则由UIE-IEC 闪变测量方法定义，以参数）（st P 、）（lt P 评估闪变烦扰强度。
其中，短闪变）（st P 是衡量短时间（目前若干分钟）内闪变强弱的一个统计量值，基本记录周期为10min ；长闪变）（lt P 则由短时间闪变值）（st P 推算出，反映长时间（若干小时）闪变强弱的量值，其基本记录周期为2h 。
根据IEC 61000-4-5:1996制造的IEC 闪变测试仪是目前国际上通用的测量闪变的仪器，其简化原理框图如图1所示。
图1 闪变测试仪简化原理框图“平方一阶滤波”输出的）（t S 反映了人的视觉对电压波动瞬时闪变感觉水平，进入“在线统计评价的）（t S 值是使用积累概率函数CPF 的方法进行分析（具体见GBT 12326-2008 电能质量电压波动和闪变），如图2所示，做出CPF 曲线。
图2 CPF 曲线由CPF 曲线获得短时间闪变值5010311.0st 08.028.00657.00525.00314.0P P P P P P ++++=，1.0P 、1P 、3P 、10P 、50P 分别为CPF 曲线上等于0.1%、1%、3%、10%、50%时间的）（t S 值。
长时间闪变严重度的观测时间为T short 的整数倍N ，N=12，观测时间为2h ，由12个短时间闪变严重度值（）（st P ）计算， =lt P 31i 3sti 1∑=N N P三 、动和闪变的危害表现在以下五点：● 照明灯光闪烁，引起人的视觉不适和疲劳，影响工效；●电视机画面亮度变化，垂直和水平幅度摇动；● 电动机转速不均匀，影响产品质量；● 使电子仪器、电子计算机、自动控制设备等工作不正常；● 影响对电压波动较敏感的工艺或试验结果。
电压波动与闪变分解
v
'
(t
)
mU
2 m
cos
F
t
0.35U
m2 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F＝50%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。
式中，m称为调制指数， m＜1。按照同步 检测方法，可将调制波电压自乘求平方， 得到
u
2
(t
)
U
2 m
(1
2m
cos
F
t
m2
cos2
F
t
)
cos2
N
t
U
2 mBiblioteka 2(1m2 2
)
U
2 m
m
cos
F
风电系统的接入对电网电压波动与闪变的影响
风电系统的接入对电网电压波动与闪变的影响风电场引起的电压波动与闪变问题并网型风电场运行过程中可能会引起电网电压波动，进而可能引起闪变现象。
其主要的原因是风速的随机变化特性，以及风电机组本身的一些固有特性的影响，如风剪切、塔影效应、叶片重力偏差以及偏航误差等。
风电场引起的电压波动和闪变问题是又一个值得关注电能质量问题。
本章将首先介绍电压波动和闪变的基本概念，然后详细分析风电机组及风电场产生闪变的原因。
一电压波动与闪变的定义电压波动定义为一系列电压变动或者连续的电压偏差。
电压波动值为电压均方根值的两个极值m ax U 和m in U 之差U ?，常以额定电压N U 的百分数表示其相对百分值，即%100%100m ax ?-==NninNUU U UU V (1)虽然电压波动会引起部分电气设备不能正常工作，但由于实际运行中出现的电压波动值往往小于电气没备对电压敏感度门槛值，可以说由于电压波动使得电器设备运行出现问题甚至损坏的情况并不多见。
但对于照明电光源来说，电压波动会引起令人烦恼的灯光闪烁，严重时刺激人的视感神经，使人们难以忍受而情绪烦躁，从而干扰了正常工作和生活。
通常，白炽灯对电压波动最为敏感。
因此，在研究电压波动带来的影响时，通常选白炽灯光照设备受影响的程度作为判断波动是否能被接受的依据。
从而引进了闪变这一概念。
闪变一词是闪烁的广义描述，可以理解为白炽灯的电压波动造成灯光照度不稳定对人眼视感的反应。
严格地讲，闪变是电压波动引起的有害结果，是指人对照度的波动的主观视觉反映。
二电压波动与闪变的限值GB12326——2000给出了电压等级下闪变的限值，如表1所示：表1 各级电压下的闪变限值注：1、GB12326——2000中st P 和lt P 每次测量周期分别取10min 和2h 。
2、MV 括号内的值仅适用于PCC 连接的所有用户为同电压等级的场合。
3、GB 12326——2000的电压等级划分：LV （NU ≦1kV ）、MV （1kV<n< bdsfid="83" p=""></n<>U≦35kV ）、HV （35kV<n< bdsfid="86" p=""></n<>U≦220kV ）三电压波动与闪变产生的原因传统电力系统中闪变产生的原因是电弧炉、轧钢机等大容量冲击性功率的装置运行造成的。
电能质量指标：电压波动与闪变
CD F 100% A B C D
闪变概念与定义
3. 瞬时闪变视感度S（t）
为表示人对照度波动的瞬时主观视觉反应，常用闪变强 弱的瞬时值变化来描述，称为瞬时闪变视感度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F=50% 为瞬时闪变视感度的衡量单位，对应为S=1觉察单位，换 言之，若S>1（觉察单位）为闪变不允许值。
电压变动的特有形式－电压波动
2、电压波动的表示
为具体描述造成实际电压在短时间里较大幅度变动的特征，将一系列电压变动值中的相 邻两个极值之间的变化称为一次电压波动，把两个相邻极值之差称为电压波动值（或波动 大小）。 实际上，电压波动表现为严重连续偏离额定电压，因此用一系列电压方均根值的两个极 值之差，且用其相对值的百分数表示：
U rms 1 N
2 u k N 1
K 0
电压变动值计算
在电能质量标准中，通常以标称电压的相对百分 数来表示电压变动值，即
U1 U 2 U d (%) 100 100(%) UN UN
电压标称值
稳态电压 变动值
UN
动态电压 变动值
最大电压 变动值
电压变动的分类及类型介绍
电弧炉引起电压波动录波图
电压变动的其它类型
3)．短时间电压变动：
短时间电压中断
当电压迅速下降，且跌至〈 0.1p.u，经一段时间 ( 数周波 ~1 分钟 ) 后又恢复到标称值，称为短时间电压 中断。关于电压暂降和短时间电压中断等问题将在本 讲义第五章中专题介绍。
电压变动的其它类型
电压暂降与暂升(Voltage sags, swells)：
电压波动和闪变 标准
电压波动和闪变标准电压波动和闪变。
电压波动和闪变是电力系统中常见的问题，它们对电力设备和系统的安全稳定运行造成了严重影响。
电压波动是指电压在短时间内发生的周期性变化，而电压闪变则是指电压在短时间内突然发生的大幅度变化。
本文将对电压波动和闪变进行详细介绍，并探讨其标准化管理方法。
首先，电压波动和闪变的产生原因有很多，主要包括电力系统负荷突变、电动机启动、电弧炉工作、电力电子设备开关等。
这些因素都可能导致电压波动和闪变的发生，从而影响电力设备的正常运行。
因此，对电压波动和闪变进行有效管理至关重要。
其次，针对电压波动和闪变的管理，国际上已经建立了一系列的标准和规范。
例如，国际电工委员会（IEC）发布了IEC 61000-4-30标准，对电压波动和闪变进行了详细描述，并提出了相应的测量方法和限值要求。
此外，国家标准化管理委员会（GB/T）也发布了GB/T 12325-2008《电力系统电压波动和闪变测量与评估技术规范》，对国内电力系统中电压波动和闪变的管理提出了具体要求。
在实际应用中，针对电压波动和闪变问题，可以采取一系列的技术手段进行管理和控制。
例如，可以通过安装电压稳定器、滤波器、电容器等设备来减小电压波动和闪变的影响。
此外，对电力系统中的故障设备和设备工作状态进行定期检测和维护，也可以有效减少电压波动和闪变的发生。
综上所述，电压波动和闪变是电力系统中常见的问题，对电力设备和系统的安全稳定运行造成了严重影响。
针对这一问题，国际上已经建立了一系列的标准和规范，并提出了相应的管理和控制方法。
在实际应用中，可以通过技术手段和定期维护来减小电压波动和闪变的影响，保障电力系统的安全稳定运行。
希望本文能够对电压波动和闪变问题有所启发，促进电力系统的安全稳定运行。
电源污染的危害和电源污染的种类
电源污染的危害和电源污染的种类电力污染及电力品质恶化主要表现在以下方面：电压波动、浪涌冲击、谐波、三相不平衡等。
电源污染的危害电源污染会对用电设备造成严重危害，主要有：干扰通讯设备、计算机系统等电子设备的正常工作，造成数据丢失或死机。
影响无线电发射系统、雷达系统、核磁共振等设备的工作性能, 造成噪声干扰和图像紊乱。
引起电气自动装置误动作，甚至发生严重事故。
使电气设备过热，振动和噪声加大，加速绝缘老化，使用寿命缩短，甚至发生故障或烧毁。
造成灯光亮度的波动(闪变)，影响工作效益。
导致供电系统功率损耗增加。
电源污染的种类2.1 电压波动及闪变电压波动是指多个正弦波的峰值，在一段时间内超过(低于)标准电压值，大约从半周波到几百个周波，即从10MS到2.5秒, 包括过压波动和欠压波动。
普通避雷器和过电压保护器，完全不能消除过压波动，因为它们是用来消除瞬态脉冲的。
普通避雷器在限压动作时有相当大的电阻值，考虑到其额定热容量(焦尔)，这些装置很容易被烧毁，而无法提供以后的保护功能。
这种情况往往很容易忽视掉，这是导致计算机、控制系统和敏感设备故障或停机的主要原因。
另一个相反的情况是欠压波动，它是指多个正弦波的峰值，在一段时间内低于标准电压值，或如通常所说：晃动或降落。
长时间的低电压情况可能是由供电公司造成或由于用户过负载造成，这种情况可能是事故现象或计划安排。
更为严重的是失压，它大多是由于配电网内重负载的分合造成，例如大型电动机、中央空调系统、电弧炉等的启停以及开关电弧、保险丝烧断、断路器跳闸等，这些都是通常导致电压畸变的原因。
大型用电设备的频繁启动导致电压的周期性波动,如电焊机、冲压机、吊机、电梯等,这些设备需要短时冲击功率,主要是无功功率。
电压波动导致设备功率不稳，产品质量下降;灯光的闪变引致眼睛疲劳,降低工作效率。
2.2 浪涌冲击浪涌冲击是指系统发生短时过(低)电压,即时间不超过1毫秒的电压瞬时脉冲，这种脉冲可以是正极性或负极性，可以具有连串或振荡性质。
电压波动和闪变标准
电压波动和闪变标准
电压波动和闪变是指电力系统中电压的快速变化和短时间的波动现象。
这些现象通常由于电力系统中的突然负载变化或故障引起。
电压波动可以导致设备的误动作、速度变化或停机，对电力设备和生产过程造成破坏或中断。
电压波动标准的目的是规定电压波动的限值，以保护设备免受电压波动的影响。
闪变是指电压短时间的波动，通常是周期性的。
闪变会导致光源的亮度变化，可能对灯光、显示屏等灵敏设备造成不适或影响观察效果。
闪变标准的目的是规定闪变的限值，以保证人眼对闪光的舒适性和安全性。
国际电工委员会（IEC）和国际电信联盟（ITU）制定了一系
列电压波动和闪变的标准，如IEC 61000-2-8和ITU-T G.1010。
这些标准根据电力系统的不同类型和应用需求，规定了电压波动和闪变的限值，以供电力公司和设备制造商参考和遵守。
电压波动定义
电压波动定义电压波动是指电压在一定时间内的不稳定性，即电压值在短时间内快速变化的现象。
电压波动是电力系统中常见的问题，它对电气设备的正常运行产生重要影响。
本文将从电压波动的原因、影响以及解决方法等方面进行探讨。
一、电压波动的原因电压波动的产生原因通常有以下几个方面：1.电网负载变化：当电网负载发生急剧变化时，如大型工业设备的开启或关闭，会引起电压波动。
这是由于电网的供电能力不能及时适应负载的变化，导致电压瞬时波动。
2.电源变化：电源的突然开启或关闭也会引起电压波动。
当电源突然连接到电网或从电网断开时，会产生瞬时的电压波动。
3.电网故障：电网中的故障，如短路、接地等，会导致电压波动。
这是因为故障会引起电网中电流的突变，从而影响电压的稳定性。
4.电力设备故障：电力设备的故障也是电压波动的原因之一。
例如，变压器内部的故障会导致电压的不稳定。
二、电压波动的影响电压波动对电气设备的影响主要体现在以下几个方面：1.设备损坏：电压波动会使设备工作在不稳定的电压环境中，长期作用下会引起设备的损坏。
例如，电压过高会导致设备的绝缘击穿，电压过低会影响设备的正常运行。
2.设备故障：电压波动会导致设备的故障率增加。
当电压波动较大时，设备的电子元件容易受到损坏，从而导致设备的故障。
3.生产效率下降：电压波动会影响生产设备的正常运行，从而导致生产效率的下降。
特别是一些对电压要求较高的设备，如精密仪器、半导体设备等，更容易受到电压波动的影响。
4.能源浪费：电压波动会导致能源的浪费。
当电压波动较大时，设备的能耗会增加，从而造成能源的浪费。
三、电压波动的解决方法为了解决电压波动问题，可以采取以下几种方法：1.电网优化：通过对电网的调整和优化，提高电网的供电能力，减少电压波动的发生。
这可以包括增加变电站、改造输电线路、提升变压器容量等措施。
2.电力设备改进：改进电力设备的设计和生产工艺，提高设备的抗干扰能力，减少电压波动对设备的影响。
电气工程及其自动化专业论文 配电网中电压波动和闪变的分析与检测
· ……………………. ………………. …………………xxxx 大学 毕 业 论 文 配电网中电压波动和闪变的分析与检测院 部 机械与电子工程学院 专业班级 电气工程及其自动化5班 届 次 2015 届 学生姓名 xxxxxx 学 号 xxxxxxxx 指导教师 xxxx 副教授装订线……………….……. …………. …………. ………目录摘要 (I)Abstract (II)1电压波动与闪变的背景及研究现状 (1)1.1 研究的背景 (1)1.2电压波动与闪变检测技术的研究现状 (2)2 电压波动与闪变的定义及特性指标 (2)2.1电压波动与闪变的概念 (2)2.1.1电压波动 (2)2.1.2 闪变 (4)2.2 电压波动与闪变的特征量 (5)2.2.1 闪变觉察率F(%)与瞬时闪变视感度S(t) (5)2.2.2 视感度系数K (f) (6)2.2.3 灯一眼一脑环节的传递函数 (7)2.2.4 短时间闪变水平值P st (8)2.2.5 长时间闪变水平值P lt (9)3 闪变的发生和影响及其危害 (9)3.1 闪变的发生和影响 (9)3.2 电压闪变的主要来源 (10)3.3 闪变的危害 (10)4 电压波动和闪变的抑制与检测 (11)4.1 电压波动与闪变的抑制 (11)4.1.1 提高供电能力 (11)4.1.2 改善用电设备特性 (11)4.1.3 补偿装置 (11)4.2 检测方法分析 (12)4.2.1 平方解调检波法 (12)4.2.2 全波整流检波法 (13)4.2.3 半波有效值检波法 (14)4.2.4 小波变换 (15)4.2.5 Teager能量算子检波法 (15)4.2.6 Hilbert检波法 (16)5 IEC 闪变仪的仿真 (17)5.1 仿真的介绍 (17)5.2 仿真结果 (18)5.3 仿真结果分析 (22)5.4 IEC闪变仪的数字化实现 (22)6 总结与展望 (23)参考文献 (24)致谢 (25)ContentsAbstract (II)1 Research background and status (1)1.1 Research background (1)1.2 Research status of voltage fluctuation and flicker detection (2)2 Definitions and basic concepts (2)2.1 Definition of voltage fluctuations and V oltage flicker (2)2.1.1 Definition of voltage fluctuations (2)2.1.2 V oltage flicker (4)2.2 Feature quantity of voltage fluctuations and flicker (5)2.2.1 Flicker sensation rate and instantaneous flicker sensation level (5)2.2.2 Frequency characteristic coefficient of sensation level K(f) (6)2.2.3 The transfer function of lamp-eye-brain (7)2.2.4 Short-term severity P st (8)2.2.5 Long-terns severity P lt (9)3 Harm and influence of V oltage Fluctuation and Flicker (9)3.1 Influence of V oltage Fluctuation and Flicke (9)3.2 Source of V oltage Fluctuation and Flicker (10)3.3 Harm of V oltage Fluctuation and Flicker (10)4 Suppression and detection of V oltage Fluctuation and Flicker (11)4.1 Increase power supply capacity (11)4.1.1 Increase power supply capacity (11)4.1.2 Improving characteristics of electrical equipment (11)4.1.3 Compensation device (11)4.2 Overview of the V oltage Fluctuation and Flicker Detection Method (12)4.2.1 Square detection method (15)4.2.2 Rectifier detection method (13)4.2.3 RMS detector method (15)4.2.4 Wavelet Transform (16)4.2.5 Teager detection method (15)4.2.6 Hilbert transform detection method (16)5 IEC flicker meter emulation (17)5.1 Introduction of the simulation (17)5.2 Results of tne simulation (18)5.3 Analysis of simulation results (22)5.4 The digital realization of IEC flicker meter (22)6 Summary and prospects (23)References (24)Acknowledgment (24)。
电压波动和闪变
电压波动： 冲击性负荷变化引起的、明显偏离额定 值的快速电压变动。电压波动值用一系列电压有效 值的相邻两个极值之差的百分数来表示。
闪变：灯光照度不稳定造成的视感。
闪变觉察率F（%） 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。
规定闪变觉察率F=50%为瞬时闪变视感度的衡量单位，对应的S=1为 觉察单位。换言之，若S>1为闪变不允许值 。
电压波动和闪变产生的原因及危害
原因：电弧炉、轧机等大功率且快速波动 性负荷的应用引起的。 危害：电压波动会影响工业生产、居民生 活等，而闪变会引发视觉疲劳、偏头痛， 引发错觉等。
电压波动与闪变
电压波动与闪变一、电压波动与闪变的定义电压波动就是电压均方根值一系列相对快速变动或连续改变的现象，其变化周期大于工频周期（20ms）。
电压波动造成灯光照度不稳定（灯光闪烁）的人眼视感反应称为闪变，换言之，闪变反映了电压波动引起的灯光闪烁对人视感产生的影响；电压闪变是电压波动引起的结果，它不属于电磁现象。
电压闪变与常见的电压波动不同。
（1）电压闪变是指电压形上一种快速的上升及下降，而波动指电压的有效值以低于工频的频率快速或连续变动。
（2）闪变的特点是超高压、瞬时态及高频次。
如果直观地从波形上理解，电压的波动可以造成波形的畸变、不对称，相邻峰值的变化等，但波形曲线是光滑连续的，而闪变更主要的是造成波形的毛刺及间断。
二、电压波动与闪变的检测方法由于电压波动是电压有效值的快速变动，它的波形是工频电压的调幅波。
因此，闪变测试首先是通过检波的方法将波动信号从工频电压中分离出来。
目前国内外电压波动的检测方法有三种，即平方检测、整流检测和有效值检测。
对三种检测方法，论文予以分析、比较，最终确定选用平方检测法的改进法，即本文采用同步电压和小波多分辨率分析检测电压闪变信号。
并对小波分解和同步检波对波动信号的检测文中加以说明。
常用的几种闪变仪中电压波动的检测方法，可归结为由上式解调出调幅波v = mcos Ωt，介绍如下。
2.1 平方检波法IEC 推荐的闪变仪采用平方检测方法，即由u (t)、u (t)2和v (t)的波形图例，如图3－1 所示。
经过0.05~35Hz 的带通滤波器滤去直流分量和工频及以上的频率分量，便可以检测出调幅波即电压波动分量，其输出2.2 整流检波法英国ERA 闪变仪采用整流检测的方法。
图3-2（a）所示的电压u ( t )经过整流的波形g ( t )如图3-2(c)所示。
理论上，将g(t)可看成u(t)乘以幅值为±1、频率为工频的矩形波p(t)。
p(t)的波形图如图3-2(b)所示。
XXXX电能质量第二讲波动与闪变
变动频度r
r≤1 1＜r≤10
各级电网电压波动限值表
波动限值 d（％） LV、MV HV
变动频度r
波动限值 d（％） LV、MV HV
4 r ( h 1 )
3
10＜ r≤100
2
1.5
3
2.5 100＜ r≤1000
1.25
1
第三节 闪变
一、基本概念与定义 二、闪变视觉系统模型
一、基本概念与定义
XXXX电能质量第二讲波动与闪变
目录
第一节 基本概念 第二节 电压波动 第三节 闪变 第四节 闪变的评估方法 第五节 电弧炉用电特性分析 第六节 电压波动与闪变的测量
第一节 基本概念
一、方均根值电压的变动特性 二、典型电压变动现象
一、方均根值电压的变动特性
方均根电压（RMS Voltage）
✓电力网的瞬时值电压u是随时间t作周期性变化的。
这种持续性的长时间电压中断现象与上述电压变动情况有本质性的区别。
二、典型电压变动现象
电压变动细化分类图
第二节 电压波动
一、电压波动的含义 二、波动性负荷对电压特性的影响 三、电压波动限制
一、电压波动的含义
✓电压波动（Voltage Fluctuation）定义为电压方均根值
一系列相对快速变动或连续改变的现象。
相对动态电压变动值：
dd
Ud UN
100%
相对最大电压变动值：
dmax
Umax UN
100%
一、方均根值电压的变动特性
在当代电力系统中，新型的功率冲击性和波动性负荷越来 越多，如炼钢用电弧炉、由可控硅整流供电的轧钢机、矿 山卷扬机、电焊机、电力机车等，其功率高达几万千瓦甚 至十几万千瓦。 由于这类干扰性负荷的功率因数普遍较低且无功功率变化 量大，所以在其运行时将引起公共连接点（PCC）的电压 幅值大幅度快速变动，严重时可能使同一电磁环境下的其 他电气设备不能正常工作。
电压波动及闪变原因
电压波动及闪变原因
一般出现这种情况，可以从以下几方面分析：
1.电压波动与闪变形成的原因
（1）用电设备具有冲击负荷或波动负荷，如电弧炉、炼钢炉、轧钢机、电焊机、轨道交通、电气化铁路、以及短路试验负荷等。
（2）系统发生短路故障，引起电网波动和闪变。
（3）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。
（4）系统遭受雷击引起的电网电压波动等。
2.电压波动与闪变存在的影响
电压闪变主要是表征人眼对灯闪主观感觉的参数。
它一般是由开关动作或与系统的短路容量相比出现足够大的负荷变动引起的。
有些电压波动尽管在正常的电压变化限度以内，但可能产生10Hz左右照明闪烁、干扰计算机等电压敏感型电子设备和仪器的正常运行。
电压波动和闪变大多产生于配电系统，并通过配电变压器传递到低压侧的用户电源端。
产生电压波动和闪变的主要原因是工业用电负荷，如电弧炉、电焊机的运行和电容器投切等，都可能产生快速的电压变化。
电压波动与谐波的产生有类似的物理原因，如冲击性负荷的非线性特性、规则或不规则的分合闸操纵等。
使非线性的交变负荷电流在与频率有依赖关系的电网阻抗上造成电网的电压波动。
对电压波动与闪变的影响，首选的解决办法是采用电力电子技术，用快速无功补偿器消除电源的闪变，使电压中工频以外的分量降低。
3.建议高压设备试验及安装电压监测仪，以便分析出具体原因。
第二章-电压波动与闪变的概念-危害
第二章电压波动与闪变的概念2.1 电压波动电压波动和闪变(voltagefluetuationandflicker)一系列电压随机变动或工颇电压包络线的周期性变化，以及由此引起的照明闪变。
它是电能质量的一个重要技术指标。
电压波动是指电压均方根值一系列相对快速变动或连续改变的现象，其变化周期大于工频周期。
电压闪变是指电压波动造成灯光照度不稳定的人眼视感反应，不属于电磁现象，同时也反映了电压波动引起的灯光闪烁对人视感产生的影响。
电压闪变是电压波动引起的结果，它不属于电磁现象。
描述电压均方根值变化特性的参数通常有2个:相对电压波动值(RelativeVoltage Fluctuation)和电压变动频度(VoltageVariation Frequency)。
相对电压波动值d定义为一系列电压均方根值变化中相邻2个极值Umax、Umin之差与标称电压的百。
分比,即d =Umax- Umi你UN×100% (1电压变动频度是指单位时间内电压变动的次数。
标准规定,电压由大到小或由小到大的变化各算一次变动。
在电力系统中具有冲击性功率的负荷(如轧机、电弧炉)时，电力网中的电压降将发生相应变化，导致电压波动。
冲击性负荷可分为周期性冲击负荷和非周期性冲击负荷两类。
其中周期性或近似周期性的冲击性负荷的影响更为严重。
电压波动使电能用户不能正常工作，在人民生活中最受影响的是白炽灯的闪变(flieker)。
频率在5~12Hz范围内的电压波动值，即使只有额定电压的1%，其引起的白炽灯照明的闪变，已足以使人感到不舒适，所以选白炽灯的工况作为判断电压波动值，把电压变动而引起人对灯闪的主观感觉叫“闪变”。
广义的闪变包括电压波动的全部有害作用，但不能以电压波动来代替闪变，因为闪变是人对照度波动的主观视感。
闪变的主要决定因素:①供电电压波动的幅值、频度和波形，②照明装!，以对白炽灯的照度波动形响最大，而且与白炽灯的功率和额定电压等有关2.2电压波动与闪变的产生原因（1）用电设备具有冲击负荷或波动的负荷,如电弧炉,炼钢炉,轧钢机,电焊机,轨道交通,电气化铁路,以及短路试验负荷等.(2)系统发生短路故障,引起电网电压波动和闪变.(3)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.(4)系统遭受雷引起的电网电压波动等.2.3电压波动与闪变的危害欢迎您的下载，资料仅供参考！致力为企业和个人提供合同协议，策划案计划书，学习资料等等打造全网一站式需求2.4。
电弧炉引起的电压波动与闪变
电弧炉的电气特性Βιβλιοθήκη 电弧炉的冶炼过程依据其电气特性分为两个阶段：熔化期和精炼 期。
1）无功冲击负荷和端电压的闪变性 在熔化期，由于废钢的不规则性和冶炼当中的坍塌， 会频繁地出现电极短路、弧长伸缩，无功功率急剧变化， 引起公共连接点附近的电压产生急剧波动。 2）有功负荷的冲击性 坍塌引起的电极断弧开路进而造成电流突然变零，这 种有功冲击负荷是随机的、经常发生，它将形成电磁功率 与机械功率的不平衡，影响机组寿命。
电弧炉的工作特性
• 由图知：
设电弧炉的短路容量为：
电弧炉的简化供电系统图
电弧炉的工作特性
由以上可得：
若Sd是一个不变的量，则 这个圆就是电弧炉有功 P 和无功Q的轨迹，被称为功 率变化圆。
电弧炉对电能质量的影响
电压波动与闪变 谐波 电网电压三相不平衡 功率因数低 电弧炉对电能质量的诸多危害主要是因为电弧炉电流 的强冲击性使电网中的无功功率剧烈波动造成的，因此有 必要也必须对电弧炉负荷进行无功补偿。
闪变对电网和用电系统的主要危害
• • • • 增加电网的谐振，造成瞬态高电压、高电流 增加附加损耗，降低发电、输电效率及设备使用率 加速电器设备老化，缩短使用寿命 造成电器设备工作不正常，计算机误码及仪表计量不准确
电弧炉结构
1.炉台；2.炉脚；3.熔钢； 4.电弧；5.炉体；6.电极；7.短网；8.炉用变 压器
电弧炉的供电回路
电弧炉冶炼时的电弧电力由电弧炉变压器专门供给。 电炉变压器原边多为10kV及以上电压，副边电压一般 只有几百伏，而电流可达几千安至几百千安，为了适 用电炉的特性，电炉变压器原边有多个抽头，使副边 电压在100-700V间可调，切换抽头即可调节电弧电压 的大小，三相石墨电极插入炉内，通过电极升降装置 可上下调节，从而调节电弧电流的大小。
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第二章电压波动与闪变的概念
2.1 电压波动
电压波动和闪变(voltagefluetuationandflicker)一系列电压随机变动或工颇电压包络线的周期性变化，以及由此引起的照明闪变。
它是电能质量的一个重要技术指标。
电压波动是指电压均方根值一系列相对快速变动或连续改变的现象，其变化周期大于工频周期。
电压闪变是指电压波动造成灯光照度不稳定的人眼视感反应，不属于电磁现象，同时也反映了电压波动引起的灯光闪烁对人视感产生的影响。
电压闪变是电压波动引起的结果，它不属于电磁现象。
描述电压均方根值变化特性的参数通常有2个:相对电压波动值(RelativeVoltage Fluctuation)和电压变动频度(VoltageVariation Frequency)。
相对电压波动值d定义为一系列电压均方根值变化中相邻2个极值Umax、Umin之差与标称电压的百。
分比,即d =Umax- Umi你UN×100% (1
电压变动频度是指单位时间内电压变动的次数。
标准规定,电压由大到小或由小到大的变化各算一次变动。
在电力系统中具有冲击性功率的负荷(如轧机、电弧炉)时，电力网中的电压降将发生相应变化，导致电压波动。
冲击性负荷可分为周期性冲击负荷和非周期性冲击负荷两类。
其中周期性或近似周期性的冲击性负荷的影响更为严重。
电压波动使电能用户不能正常工作，在人民生活中最受影响的是白炽灯的闪变(flieker)。
频率在5~12Hz范围内的电压波动值，即使只有额定电压的1%，其引起的白炽灯照明的闪变，已足以使人感到不舒适，所以选白炽灯的工况作为判断电压波动值，把电压变动而引起人对灯闪的主观感觉叫“闪变”。
广义的闪变包括电压波动的全部有害作用，但不能以电压波动来代替闪变，因为闪变是人对照度波动的主观视感。
闪变的主要决定因素:①供电电压波动的幅值、频度和波形，②照明装!，以对白炽灯的照度波动形响最大，而且与白炽灯的功率和额定电压等有关
2.2电压波动与闪变的产生原因
（1）用电设备具有冲击负荷或波动的负荷,如电弧炉,炼钢炉,轧钢机,电焊机,轨道交通,电气化铁路,以及短路试验负荷等.
(2)系统发生短路故障,引起电网电压波动和闪变.
(3)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.
(4)系统遭受雷引起的电网电压波动等.
2.3电压波动与闪变的危害。