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供電電源的電壓暫降和短時中斷檢測

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發(fā)布時間：2025-08-21 23:03:10 更新時間：2025-08-20 23:03:12

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測中心

供電電源的電壓暫降和短時中斷檢測：原理、方法與標(biāo)準(zhǔn)

在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中，供電電源的電壓質(zhì)量直接影響到各類電氣設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，尤其是在工業(yè)自動化、精密制造、醫(yī)療設(shè)備和數(shù)據(jù)中心等關(guān)鍵領(lǐng)域，電壓暫降和短時中斷已成為影響系統(tǒng)可靠性和連續(xù)性的主要電能質(zhì)量問題之一。電壓暫降通常指供電電壓在短時間內(nèi)（通常為0.5個周期至1分鐘）下降至額定值的10%至90%之間，而短時中斷則是指電壓完全消失或降至極低水平（通常低于10%額定電壓）并持續(xù)數(shù)毫秒至數(shù)秒。這些現(xiàn)象可能由雷擊、短路故障、大功率設(shè)備啟動或電網(wǎng)切換等引起。因此，對供電電源進(jìn)行電壓暫降和短時中斷的檢測，不僅是保障設(shè)備正常運(yùn)行的重要手段，也是實(shí)現(xiàn)電能質(zhì)量評估與管理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通過科學(xué)的檢測項(xiàng)目、先進(jìn)的檢測儀器、規(guī)范的檢測方法以及符合國際標(biāo)準(zhǔn)的評價體系，可以有效識別電壓波動風(fēng)險，為電力系統(tǒng)優(yōu)化、設(shè)備選型和保護(hù)策略制定提供數(shù)據(jù)支持。

檢測項(xiàng)目

電壓暫降和短時中斷的檢測項(xiàng)目主要包括以下幾個方面：

電壓幅值變化：記錄電壓下降的幅度，判斷是否低于設(shè)定閾值（如90%額定電壓）。
持續(xù)時間：測量電壓暫降或中斷的持續(xù)時間，區(qū)分短暫波動與長時間故障。
發(fā)生頻率：統(tǒng)計(jì)一段時間內(nèi)電壓暫降和中斷事件的次數(shù)，評估電網(wǎng)穩(wěn)定性。
相位角變化：部分檢測系統(tǒng)還會關(guān)注電壓相位的跳變，用于分析故障類型。
事件發(fā)生時間與觸發(fā)條件：記錄事件發(fā)生的具體時間點(diǎn)，結(jié)合系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)分析誘因。

檢測儀器

實(shí)施電壓暫降與短時中斷檢測需依賴高精度、高采樣率的電能質(zhì)量監(jiān)測設(shè)備，常見的檢測儀器包括：

電能質(zhì)量分析儀（如Fluke 435、Hioki PW3390）：支持實(shí)時監(jiān)測電壓、電流、頻率等參數(shù)，具備毫秒級采樣能力，可自動識別并記錄電壓暫降與中斷事件。
數(shù)據(jù)記錄儀（Data Logger）：長期部署于配電系統(tǒng)中，可連續(xù)記錄電壓波形，適用于事件回溯分析。
智能電表與SCADA系統(tǒng)集成設(shè)備：部分智能電表具備電能質(zhì)量監(jiān)測功能，可通過遠(yuǎn)程通信實(shí)現(xiàn)電壓暫降的實(shí)時報警與數(shù)據(jù)上傳。
示波器與高速采集卡：用于實(shí)驗(yàn)室或故障診斷場景，可捕捉微秒級電壓波動細(xì)節(jié)。

檢測方法

電壓暫降與短時中斷的檢測方法主要分為以下幾類：

基于電壓有效值的檢測方法：通過計(jì)算每10ms或1ms周期內(nèi)的電壓有效值，當(dāng)其低于設(shè)定閾值（如0.9pu）并持續(xù)一定時間（如10ms以上），即判定為電壓暫降。
基于瞬時電壓波形的識別法：利用高速采樣技術(shù)獲取電壓波形，通過分析波形的幅值與相位變化，精確識別事件起止時刻。
事件觸發(fā)與自動記錄法：設(shè)置電壓閾值與持續(xù)時間參數(shù)，一旦觸發(fā)即啟動事件記錄，保存事件前后數(shù)秒的波形數(shù)據(jù)。
基于統(tǒng)計(jì)分析的評估方法：對長期監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，計(jì)算電壓暫降頻率、持續(xù)時間分布、嚴(yán)重程度指數(shù)（如SIE）等指標(biāo)，用于評估整體電能質(zhì)量水平。

檢測標(biāo)準(zhǔn)

為確保檢測結(jié)果的科學(xué)性與可比性，國內(nèi)外已制定一系列相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，主要包括：

IEC 61000-4-34：《電磁兼容 – 第4-34部分：測試與測量技術(shù) – 電壓暫降、短時中斷和電壓變化的測量方法》，為電壓暫降與中斷的檢測提供了統(tǒng)一的測量規(guī)范與測試條件。
IEEE 1159-2019：《電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) – 電能質(zhì)量監(jiān)測與評估》，詳細(xì)規(guī)定了電壓暫降、中斷等事件的定義、測量方法和數(shù)據(jù)處理要求。
GB/T 15543-2008：《電能質(zhì)量三相電壓不平衡度》，雖主要針對不平衡，但其監(jiān)測方法與數(shù)據(jù)處理框架可為電壓暫降監(jiān)測提供參考。
GB/T 18481-2001：《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)間諧波》，其中包含對電壓波動與瞬時中斷的測量要求。

遵循上述標(biāo)準(zhǔn)，可確保檢測設(shè)備的校準(zhǔn)、數(shù)據(jù)采集、事件判別和結(jié)果報告的一致性與權(quán)威性，為電力公司、用戶單位及第三方檢測機(jī)構(gòu)提供共同的技術(shù)語言與評估依據(jù)。