电压的闪变名词解释
经常被混淆的电压波动与电压闪变
经常被混淆的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，它们之间还有什幺不同之处呢？
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
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、评估闪变烦扰强度。
其中，短闪变是衡量短时间（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；长闪变则由短时间闪变值推算出，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”输出的反映了人的视觉对电压波动瞬时闪变感觉水平，进。
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。
电压波动与闪变
配电网闪变监测：EN50160
IEC61000-3-11:2000。
对额定电流为16A至75A的设备在低压供电系统中产生的电压波动和闪变的限制
中、低压电网(35kV以下)的闪变限制标准：EN50160:1999。 中、高压电网(35kV以上)的闪变技术报告：IEC61000-3-7。
电压源 闪变仪
EUT 被测设备
或电压幅值不超过0.9～1.1的一系列随机变化。
闪变：人眼对照度波动的一种主观感觉。
如果电压幅值变化达到0.5%，每秒钟6到8次，将引起明显的闪变。 闪变算法：由IEC61000-4-15标准定义。由统计学上的“灯－眼－脑”模 型计算，该模型反映了大多数人如何受闪烁的白炽灯影响。 波动与闪变测量的分类范围：电压有效值的变动范围在±10%之内。
起重机：配电网电压波动与闪变
基本测量：
Pst：10分钟短时闪变。1.0的读数将引起50%的人能感觉到的闪变。 Plt：2小时长时间闪变的统计描述。
F430：提供瞬时闪变(PF5)的趋势图
通过比较瞬时闪变(PF5)的趋势与电压、电流有效 值趋势的关系，可以查明导致闪变现象的电压事件。 电弧炉：配电网电压波动与闪变
● 电压波动与闪变并不会影响电气设备(如计算机及控制设备、电动机等)的正常工作。 但其引发的照明灯光闪烁现象，可能会刺激人的视感神经。
2 电气测量技术基础知识与应用 2007年9月
Company Confidential
电压波动与闪变：测量内容与限值
测量项目(IEC61000-4-15)
[电压变动] •Dc：相对的稳态电压变动 •Dmax：最大相对电压变动 •d(t)：相对的电压变动 [闪变] •Pst：短时间闪变，观测时间为10分钟。 •Plt：长时间闪变值，观测时间为2小时。 由12个短时闪变值 “Pst”来计算。
电能质量分析_电压波动与闪变
4.1 基本概念
一、均方根值电压的变动特性 电压变动：凡不保持电压均方根值恒定不变的现象，或者说，实际电 压偏离系统标称电压的现象。
电压均方根值：
1 2 U u (t )dt T 0
T
其离散计算公式：
RMS
1 N
K 0
u
N 1
2 k
“均方根值电压” 要与“瞬时值电压”区分： 电压瞬时值的改变可以用以下表达式描述
K( f ) S (t ) 1觉察单位的8.8Hz正弦电压波动值 S (t ) 1觉察单位的频率为f 的正弦电压波动值
K(f ) 1
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显然在此条件下，对应闪变的最大敏感频率8.8Hz有电压波动值d最小
值，所以有
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4电压波动与闪变
图4-8给出了在正弦电压波动 条件下，由试验数据描绘出的 视感度系数的频率特性曲线。 它反映了不同频率正弦电压波 动所引起的灯光闪烁在人眼和 大脑中产生的主观感觉相对强 弱的程度。
1、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 CD
F A B C D 100%
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。
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4电压波动与闪变
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4电压波动与闪变
4.波形因数R（f）
不同波形的电压波动引起的闪变 反映也是不同的。通过对相同频 率的两种不同波形（例如，正弦 调幅波和矩形调幅波）的电压波 动做比较，可以计算出波形因数
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。
浅谈电压闪变
浅谈电压闪变作者：陈亚刘晓芹来源：《科技资讯》 2011年第29期陈亚刘晓芹(保定电力职业技术学院河北保定 071051)摘要:电压闪变是影响电能质量的一个重要因素,本文论述了电压闪变产生的原因,简要介绍了几种常用检测技术及抑制闪变的措施,为电力系统电压波动与闪变的监测及抑制提供参考。
关键词:电压波动闪变检测抑制中图分类号:TM92 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)10(b)-0154-011 闪变的产生引起电压闪变的原因有很多,主要分为三类。
一是电源引起电力系统电压闪变,主要是指风力发电厂发电机发电时产生的闪变;二是负载的切换、电动机的启动引起电压闪变;三是冲击性负荷(如电弧炉、轧钢机、矿山绞机、电力机车等)投入电网运行引起的电压闪变。
2 闪变的测量现阶段许多工业发达国家正侧重于电压闪变测量技术的研究,已提出的测量电压闪变的技术有以下几种。
(1)快速傅里叶变换(FFT)技术。
(2)FFTprune技术。
(3)卡尔曼滤波器技术。
(4)最小绝对值(LAV)状态估计。
(5)Teager能量算子技术(TEO)。
(6)小波变换技术。
(7)遗传算法技术(GA)。
[1]上述每种技术在确定电压闪变幅值和频率时各有优缺点。
我国的电力专家及学者通过大量测试和研究,根据我国的情况并参考了国外的研究成果,制定了有关电压波动和闪变的标准。
GB12326-2000规定,根据IEC-61000-4-15制造的IEC闪变仪是目前国际上通用的测量闪变的仪器,有模拟式的也有部分或全部是数字式两种结构,其简化原理框图如图1所示。
框1为输入级,它除了用来实现把不同等级的电源电压(从电压互感器或输入变压器二次侧取得)降到适用于仪器内部电路电压值的功能外,还产生标准的调制波,用于仪器的自检。
框2/3/4综合模拟了灯-眼-脑环节对电压波动的反应。
其中框2对电压波动分量进行解调,获得与电压波动成线性关系的电压;框3的带通加权滤波器反映了人对230V 60W钨丝灯在不同频率的电压波动下照度变化的敏感程度,通频带为0.05Hz～35Hz;框4包含一个平方器和时间常数为300ms的低通滤波器,用来模拟灯-眼-脑环节对灯光照度变化的暂态非线性响应和记忆效应。
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。
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
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电压的闪变名词解释
引言：
电压的闪变问题是当今电力系统中一个重要而且复杂的议题。
它对电力设备的
正常运行和电网的稳定性有着重要的影响。
本文将对电压的闪变进行详细解释，包括定义、产生原因以及对电力系统和设备的影响。
1. 闪变的定义
电压的闪变，指的是电网中电压短时间内发生大幅度，迅速变化的现象。
闪变
通常以瞬时变化率（dV/dt）或剧烈波动（dp/dt）来量化，单位为每秒伏特（V/s）。
在电力系统中，闪变主要由非线性负载引起，如电弧炉、变频器、电动机起动、大型设备的故障等。
2. 闪变的产生原因
2.1 非线性负载
非线性负载的特点是负载电流与电压之间的波形不呈正弦关系。
例如，电弧炉
的负载电流呈脉冲形状，变频器驱动的电机负载电流包含谐波成分。
这些非线性负载对供电系统的电压产生谐波畸变，进而导致闪变问题的发生。
2.2 故障和突变
电力系统中的故障和突变也会导致电压的剧烈波动。
例如，短路故障会导致电
网电压迅速下降，然后在保护设备的动作时间后恢复正常。
突然变化的电压会对设备和系统的正常运行造成影响。
3. 闪变对电力系统的影响
3.1 对电力设备的损害
闪变对电力设备造成的主要损害是绝缘击穿和传导故障。
闪变引起的电压波动
会加剧电力设备的磨损，降低其使用寿命。
3.2 对电网稳定性的挑战
闪变问题会导致电力系统的不稳定性，从而影响供电可靠性。
电力系统中重复
发生的闪变会扰动电网的电压和频率，增加线路和设备的负荷波动，可能导致电网的不平衡。
4. 电压闪变的解决方法
4.1 限制非线性负载
通过减少或控制非线性负载的使用，可以有效减少电压闪变的发生。
例如，在
设计电弧炉电源系统时，采用滤波器和谐波制动器可以有效地抑制负载电流的谐波成分，从而减少电压闪变的影响。
4.2 推广闪变标准
推广和执行电力系统的闪变标准可以帮助监测和评估电压闪变水平，为电力系
统的运行提供指导。
各国电力标准化机构已制定了闪变标准，如国际电工委员会（IEC）的61000-4-30、IEEE的1453等。
结论：
电压的闪变是电力系统中一个重要且复杂的问题，由非线性负载和故障引起。
它对电力设备的损害和电网稳定性带来挑战。
通过限制非线性负载和推广闪变标准，可以有效地减少电压闪变问题的影响。
电力系统运维人员和电力设备制造商应该密切关注电压闪变问题，采取合适的措施来保障电力系统的正常运行。