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。
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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。