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
t
U
2 m
2
(1
m2 2
) cos
2 N t
U
2 m
m2
cos
4
2 F t
U
2 m
m2
8
cos
2(N
F
)t
U
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
u(t) [U m v( F t)] cos N t
若调幅波电压为单一频率的正弦波形，则
v( F t ) Vm cos F t
IEC闪变测量方法
u(t)
Um[1
Vm Um
cosFt]cosNt
Um[1
mcosFt]cosNt
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，并 且是无规律的随机电 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 压波动，并且是有一 定规律的周期电压波 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
ΔQ——无功功率的冲击量，Mvar; Sk——本电弧炉供电母线最小短路容量，MVA。
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。
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。
电压波动与闪变概述
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
F C D 100% A B C D
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。
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。
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α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。
2mm2 8
cos 2(N
F
)t
U 2mm 2
cos(2N
F )t
U 2mm 2
cos(2N F )t
IEC闪变测量方法
由于实际上的调制指数m＜1，因此，滤
波后便可实现解调，获得近似加权的调幅
波电压：
v
'
(t
)
m
U
2 m
cos
F
t
U
m
(Vm
cos
F
t
)
通过相关换算，可以得到用相对电压变
动d参量表示的表达式：
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
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。