電力及諧波分析儀的簡便操作介紹
PROVA6830+6801/6802/3007電力品質(zhì)分析儀-
PROVA6800+6801/6802/3007電力品質(zhì)分析儀-
介紹操作簡便的電力及諧波分析儀PROVA 6800/6830型
摘要
首先說明大家所關心的「電力品質(zhì)」里有一項是「諧波」，雖大家容易看得到電壓波形里的諧波，但其實是諧波電流潮流造成電壓的畸變，因此諧波電流的量測、記錄是很重要的。因此在文中對那點適宜量測諧波電流與諧波電壓的量測做說明。
其次說明「電力及諧波分析儀PROVA 6800型」的主要規(guī)范與性能，并且亦提供外觀照片。
后就中國臺灣現(xiàn)有的電力系統(tǒng)，舉接線線路圖例說明實際接線做應用時的參考。
壹、前言
凡關心高科技工業(yè)的讀者都會關心電力品質(zhì)。而檢討電力品質(zhì)如何的項目里一定包括，且是重要的一項就是諧波，各相的電壓值、電流值、不平衡狀態(tài)、驟變狀況。
諧波電流會造成許多電容性設備，例如進相電容器、電力電纜、為改善諧波用濾波器等由于共振而燒毀。但這些都是電力系統(tǒng)所*的重要設備，可以說「既是燒毀亦必須馬上補裝」的重要設備。所以負責設計、裝設、維護等工作的技師、工程師等都非常關心「諧波的動態(tài)」。為掌握諧波的動態(tài)，當然就需要量測、分析諧波。但因為過去的我國電機界都是依靠進口儀器，亦就是依賴*，價格又是昂貴，不易普遍，使得技師、工程師們的分析工作困難不少。
泰仕電子工業(yè)公司鑒于中國臺灣電機界的此困難必須設法克服，乃著手開發(fā)價廉物美，且任何人的非常容易使用的「電力及諧波分析儀PROVA 6800型」，并亦經(jīng)不少工程顧問公司試用，結(jié)果亦獲得好評。茲藉本刊報告性能、接線、應用等供參考。
貳、諧波電壓與諧波電流
一、測量諧波電流的重要性
一般提到諧波的時候大家都會注意到諧波電壓，原因很簡單，因為容易觀察電力品質(zhì)的手段是以示波器的觀察。而以示波器看到的波形就是電壓波形，很少人能看到電流波形。所以很多人會誤認為造成許多障礙的兇手是諧波電壓。但其實造成電壓波形畸變的元兇是諧波電流。因此如你關心諧波障礙，以及應付電力公司所要求的管制標準，則必須了解電力系統(tǒng)內(nèi)的電流波形里含有多少諧波量，或％值？但事實上量測電流是不容易的，原因是大家都知道測量電流需要在回路里串聯(lián)偵測組件，本分析儀的附件就有此功能。
二、測量諧波電壓的重要性
因為負載電流值，包括60 Hz基本頻率以及各次諧波成分的電流會一直在變動，且加負載之前必須注意的是「電壓是否正常？」，因此習慣上大家檢討電力品質(zhì)的好壞，包括「有沒有諧波？」都是以電壓波形為準。
三、諧波電壓與諧波電流間的關系
如圖 2 內(nèi)的實線箭頭所示，負載是由電力公司電源供電，所以60 Hz負載電流來自電力系統(tǒng)，而負載電流會一路造成電壓降，如果是一般負載，則越靠近饋線末端，電壓亦就越下降 （如果是電容性負載電流，則電壓越上升），當然電流波形是60 Hz正弦波，則電壓波形仍然可以維持60 Hz正弦波。
諧波電流出自非線性負載，則某些SCR等非線性負載從電力公司系統(tǒng)取60 Hz正弦波電流，而送出高次諧波電流給電力系統(tǒng)。如圖 1 內(nèi)的虛線箭頭所示，亦會在電力系統(tǒng)內(nèi)造成諧波電流的電壓降。
例如圖中點的電壓是純的電力系統(tǒng)電壓減由于60 Hz負載電流所造成的電壓降。而點的電壓亦是。點的電壓是電力系統(tǒng)電壓減由于60 Hz負載電流以及諧波電流所造成的電壓降，因此波形是畸變的非60 Hz正弦波波形。點的電壓是60 Hz電壓加由于諧波電流的畸變電壓波形。
四、量測點
由圖 1 可知需要量測諧波電流與諧波電壓波形的各點如圖 2 所示。當然根據(jù)分析的目的不同，量測點亦應有所差別。本圖只是舉例供參考。
參、6800型諧波分析儀的性能
一、主要規(guī)范
4. 其它
1） 每周期取樣1024次
2） 帶有背光的大型點矩陣LCD顯示。LCD顯示更新速度為1次／sec.。
3） 附件：4條測試棒與4個鱷魚夾、攜帶用背包 × 1、說明書 × 1、電池1.5 V × 8。
4） 記憶容量512 k bite。
二、外觀
外觀照片如照片 1。
肆、應用例
一、三相四線式電力系統(tǒng)的相位與電力參數(shù)分析
如圖 4 的例，可繪出相位，同時記錄電壓值與相角、電流值與相角、電壓平均值、電壓不平衡比（VUR）、電壓不平衡％比（d0、d2）等。
二、可同時顯示電壓與電流波形
三、可在一個畫面同時顯示波形與諧波的分析
如圖 5 可分析至50次諧波。
四、可記錄電壓驟變點
如表 3 的記錄例。可以記錄至28次電壓驟變點，且使用者可以自己設定上下限的百分比％值。
伍、應用接線例
一、接線
?。ㄒ唬?三相三線式中性點接地系統(tǒng)
接線如圖 6 （a），圖中電壓、電流訊號取自PT、CT。
（二） 三相三線式，不用PT、CT時
如果電壓不高，電流不大時可以不使用PT、CT，則接線可以如圖 6 （b）。
（三） 三相四線式中性點接地系統(tǒng)
接線如圖 6 （c），圖中電壓、電流訊號取自PT、CT
（四） 三相四線式，不用PT、CT時
如果電壓不高，電流不大時可以不使用PT、CT，則接線可以如圖 6 （d）。
（五） 單相兩線式系統(tǒng)
接線例如圖 6 （e）。
（六） 單相三線式系統(tǒng)
接線例如圖 6 （f）。
二、應用設定例
?。ㄒ唬?諧波的量測與分析用在濾波器的規(guī)劃
此量測的主要目標之一是有助于如何設計一套適當電抗器及電容器的組合，以組合有效的能吸收所期望的諧波的濾波器，以改善電力品質(zhì)，且又不會形成共振電路，放大電流引起額外意想不到的諧波損壞，所以必須靠長期的監(jiān)視，及不斷的改善，才能有效改善諧波障礙問題。
參考圖 5 的測試例，從分析儀所得數(shù)據(jù)可得知例如3 次諧波電流是59.8 ％，154.5 A，－89?，以及其它例如5、7、11、13等次諧波電流值，應用這些數(shù)據(jù)可以得知多大電感與電容配合則可以吸收多少各次諧波電流。
其次再利用功率因子的測量，得知可以吸收多少改善功率因子用的基頻波無效功率成分的電流，再配合繪出向量圖檢討，則可以使電力品質(zhì)的分析更周全。如圖 7。
（二） 用于檢討流入電力系統(tǒng)的諧波電流
量測流入電力系統(tǒng)的各次諧波電流值，檢討會不會超過電力公司所制定限制值時應用如圖 8 的電路測試之。
陸、結(jié)言
以往測量諧波因為國外進口的測量諧波電表造價昂貴，不容易普及量測以及做長時間的監(jiān)測，以致大家都無法真正面對諧波所造成的電源品質(zhì)的異常，或?qū)﹄娙萜鞴收?，或保護電驛的異常跳脫做有效的改善。
如今，本公司推出國產(chǎn)PROVA 6800，采直讀式波形及記錄諧波圖表，很容易就可以掌握電力系統(tǒng)內(nèi)的諧波趨勢，讓每個電力用戶皆有能力測量，用以改善電力品質(zhì)，使得用電戶本身就能采取適當改善措施，享用品質(zhì)的電力電源。
在中國地區(qū)使用時，當?shù)嘏潆娤到y(tǒng)是220 V三相四線式中性點沒有接地，測試接線上應留意中性線有帶電位，但不高。如果應用經(jīng)PT取電壓訊號時與中國臺灣的接線相同。惟必須考慮中國臺灣的基頻是60 Hz為準，但該地以及越南等東南亞地區(qū)是以50 Hz為準來計算諧波的次數(shù)的。
| PROVA6800/6830在通信電源領域的突出應用 |
| PROVA6800在通信電源領域的突出應用：
一、 UPS交流不間斷電源日常維護
1. 定期檢測UPS交流不間斷電源的輸出電壓、頻率、輸出功率、負載功率因素、波形畸變、相位偏差、三相電壓不平衡度的測量。
2. 維護檢測周期：每個季度至少全面測量一次。
二、 各類發(fā)電機組日常維護
1. 定期檢測發(fā)電機組的輸出電壓、電壓不平衡度、功率因素、頻率偏差。
2. 維護檢測周期：每半年至少加載試機一次，試機時全面檢測各項電力質(zhì)量指標。
三、 監(jiān)測野外移動基站電力質(zhì)量狀況，追蹤引發(fā)設備故障原因，并自動生成書面的測試報告。
四、 UPS交流不間斷電源工程驗收，安裝調(diào)試。
五、 各類發(fā)電機組工程驗收、安裝調(diào)試。
六、 通信電源設備現(xiàn)場維修工作。
七、 分析用電設備引起的波形畸變及諧波，查找諧波源。
八、 通信電源設備的故障診斷，故障排查。
九、 交流配電屏的日常維護及檢測。
十、 整流器的日常維護及效率檢測。
十一、 交流穩(wěn)壓器的日常維護及供電質(zhì)量檢測。
十二、 移動基站、模塊局站總用電量的跟蹤檢測。
十三、 逆變器的工程驗收，安裝調(diào)試及日常維護。
十四、 交流基礎電源供電質(zhì)量的日常檢測。
十五、 擴容改造時，檢測計算移動基站、模塊局站相關通信設備的用電大需求量 |
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