电能质量分析仪原理_电能质量分析仪怎么用_电能质量分析仪的接线方法

　　电能质量即电力系统中电能的质量。理想的电能应该是完美对称的正弦波。一些因素会使波形偏离对称正弦，由此便产生了电能质量问题。一方面我们研究存在哪些影响因素会导致电能质量问题，一方面我们研究这些因素会导致哪些方面的问题，最后，我们要研究如何消除这些因素，从而最大程度上使电能接近正弦波。 从严格意思上讲，衡量电能质量的主要指标有电压、频率和波形。从普遍意义上讲是指优质供电，包括电压质量、电流质量、供电质量和用电质量。电能质量问题可以定义为：导致用电设备故障或不能正常工作的电压、电流或频率的偏差，其内容包括频率偏差、电压偏差、电压波动与闪变、三相不平衡、瞬时或暂态过电压、波形畸变（谐波）、电压暂降、中断、暂升以及供电连续性等。 具体指标：电网频率折叠；电压偏差折叠；三相电压不平衡折叠；公用电网谐波折叠；公用电网间谐波折叠；波动和闪变折叠；电压暂降与短时中断折叠。

　　电能质量的原理

　　电能质量是指通过公用电网供给用户端的交流电能的品质。理想状态的公用电网应以恒定的频率、正弦波形和标准电压对用户供电。同时，在三相交流系统中，各相电压和电流的幅值应大小相等、相位对称且互差120°。但由于系统中的发电机、变压器和线路等设备非线性或不对称，负荷性质多变，加之调控手段不完善及运行操作、外来干扰和各种故障等原因，这种理想的状态并不存在，因此产生了电网运行、电力设备和供用电环节中的各种问题，也就产生了电能质量的概念。围绕电能质量含义，从不同角度理解通常包括：

　　1、电压质量：是以实际电压与理想电压的偏差，反映供电企业向用户供应的电能是否合格的概念。这个定义能包括大多数电能质量问题，但不能包括频率造成的电能质量问题，也不包括用电设备对电网电能质量的影响和污染。

　　2、电流质量：反映了与电压质量有密切关系的电流的变化，是电力用户除对交流电源有恒定频率、正弦波形的要求外，还要求电流波形与供电电压同相位以保证高功率因素运行。这个定义有助于电网电能质量的改善和降低线损，但不能概括大多数因电压原因造成的电能质量问题。

　　3、供电质量：其技术含义是指电压质量和供电可靠性，非技术含义是指服务质量。包括供电企业对用户投诉的反映速度以及电价组成的合理性、透明度等。

　　4、用电质量：包括电流质量与反映供用电双方相互作用和影响中的用电方的权利、责任和义务，也包括电力用户是否按期、如数交纳电费等。

　　电能质量分析仪的组成结构图

　　

　　电能质量分析仪的接线方法图解

　　

　　电能质量分析仪的接线方法检查是否正确；如下图

　　

　　电能质量分析仪的使用方法

　　电能质量分析测试仪配有一条四芯的电压测试线、三只电流测试钳（根据需要可配备到六只）。电压测试线用来接入被测电压信号，在现场用电流钳进行测试，每只电流钳分别对应一个钳表接口，不能互换，否则会影响测试精度，每只钳表中间有一个圆标贴，显示出钳表的相别和极性（标N的一端为电流的流出端，在使用接线要注意极性，接反会影响测试结果）。

　　在测试过程中要注意的问题：

　　1、要在测试前插好电流测试钳，严禁先夹被测信号后插入电流钳插座，这相当于电流测试钳二次开路，容易产生开路高压，损坏仪器。测试完成后要先摘下所有电流测试钳再拔下与主机相连的插头。

　　2、测试钳为保证各通道精度，应一一对应，要把各电流钳正确插入唯一与之对应的插座。交换不同输入，会降低了测试精度，但交叉后一般测试精度也不会超出在±2%。

　　3、接入电压信号时测试线一定要先接到仪器的电压端子，然后再接到被测设备的电压端子；测试完成后一定要先摘下被测设备的电压接头，然后再拆除仪器侧的电压线。（此条尤为重要，反之可能引起大事故）

　　电能质量分析仪使用不同方法进行测试

　　下面就不同的测试项目进行说明。

　　三相四线制接线方式设备电参量的测量

　　测试目的：检测被测设备的三路电压、三路电流的信号，通过测试数据来了解被测设备的实时电压幅值、电流幅值、有功功率、无功功率、相位、频率以及各参量之间的矢量关系的真实情况；可将六个参量的向量图同屏显示出来，从而确定供电系统的运行情况，便于分析故障原因和线损原因。

　　测试方法

　　具体接线：三相四线制设备测试接线图

　　采用便携式电能质量分析仪时在三相四线制接线方式时用黄色导线联接被测设备的A相电压和仪器的A相电压端子、绿色导线联接被测设备的B相电压和仪器的B相电压端子、红色导线联接被测设备的C相电压和仪器的C相电压端子；三只钳形电流互感器用来测量被测设备电流的A、B、C三相，接好线后进入“测试参数”屏查看测量结果。

　　三相三线制接线方式设备电参量的测量

　　测试目的：检测被测设备的二路电压、二路电流的信号，通过测试数据来了解被测设备的实时电压幅值、电流幅值、有功功率、无功功率、相位、频率以及各参量之间的矢量关系的真实情况；可将四个参量的向量图同屏显示出来，从而确定供电系统的运行情况，便于分析故障原因和线损原因。

　　测试方法

　　具体接线：三相三线制设备测试接线图

　　在三相三线制接线方式时只用三根电压线，其中黄色导线联接被测设备A相和仪器的A相电压端子、绿色导线联接被测设备的B相电压和仪器的N相电压端子（注意不是B相）、红色导线联接被测设备的C相电压和仪器的C相电压端子；A、C两只钳形电流互感器用来测量被测设备电流的A、C两相，接好线后进入“测试参数”屏查看测量结果。

　　波形显示测量部分

　　测试目的：通过本项目可以显示各参量的波形，了解各参量之间的相位关系（超前或滞后），观察波形的畸变情况，分析畸变产生的原因，PT和CT有无过负荷的情况。

　　测试方法

　　根据被测设备的接线方式的不同而进行不同的接线：

　　三相四线接线方式的设备按照图二十三进行接线；

　　三相三线接线方式的设备按照图二十四进行接线。

　　接好线后进入“波形显示界面”进行测试。

　　频谱分析测量部分

　　测试目的：本功能用来显示各相电压参量、各相电流参量1－50次谐波含量的柱状图以及各参量（1－64次）谐波的含量百分比，总谐波失真度等指标，以此来判断该相电压或电流电能质量的好坏。

　　测试方法

　　根据被测设备的接线方式的不同而进行不同的接线：

　　三相四线接线方式的设备按照图二十三进行接线；

　　三相三线接线方式的设备按照图二十四进行接线。

　　接好线后进入“频谱分析界面”进行测试。

　　电压谐波分析部分

　　测试目的：本功能用来显示三路电压参量2－64各次谐波含量的数值和百分比含量，以此来判断被测电压信号电能质量的好坏。

　　测试方法

　　具体接线：电压谐波测试接线图

　　在本项目中采用便携式电能质量分析仪时同时接入三相电压信号。将电压测试线的黄、绿、红、黑四种颜色分别对应被测信号的A、B、C、N四条相线（当PT二次采用三线制接法时将被测设备的B相电压接到仪器的Un端子，只用三根电压线即可）。接好线后进入“电压谐波”屏查看测量结果。

　　电流谐波分析部分

　　测试目的：本功能用来显示三路电流参量2－64各次谐波含量的数值和百分比含量，以此来判断被测电流信号电能质量的好坏。

　　测试方法

　　具体接线：电流谐波测试接线图

　　在本项目中同时接入三路电流信号。用A、B、C三只钳形电流互感器分别来测量被测设备电流回路的A、B、C三相，（当被测设备为三相三线接线方式时只用到A、C两相的钳表）接好线后进入“电流谐波”屏查看测量结果。

　　不平衡度测量部分

　　测试目的：本功能用来显示各分相电压幅值和3倍零序电压3U0、零序电压U0、正序电压U1、负序电压U2、电压不平衡度数值＃u；各分相电流幅值和3倍零序电流3I0、零序电流I0、正序电流I1、负序电流I2、电流不平衡度数值＃i。以此来评价电压、电流不平衡对供电质量的影响。

　　测试方法

　　具体接线方式按照进行接线：不平衡度测试接线图

　　用黄色导线联接被测设备的A相电压和仪器的A相电压端子、绿色导线联接被测设备的B相电压和仪器的B相电压端子、红色导线联接被测设备的C相电压和仪器的C相电压端子；三只钳形电流互感器用来测量被测设备电流的A、B、C三相，接好线后进入“不平衡度”屏查看测量结果。

　　电能质量分析仪常见故障排除

　　

　　电能质量国家标准

　　（1）GB 12325－1990 《供电电压允许偏差》。

　　（2）GB/T 14549－1993 《公用电网谐波》。

　　（3）GT/T 15543－1995 《三相电压允许不平衡度》。

　　（4）GB/T 15945－1995 《电力系统频率允许偏差》。

　　（5）GB 12326－2000 《电压允许波动和闪变》。该标准是在GB 12326－1990 《电冶允许波动和闪变》的基础上，参考了国际电工委员会IEC电磁兼容IEC6100-3-7等文件和标准修订后重新颁布实施的。

　　（6）GB/T 18481－2001 《电能质量 暂时过电压和瞬态过电压》。

　　国际电工委员会IEC对电能质量的分类方式

　　国际电工委员会IEC从电磁兼容及相互干扰的角度考虑，对引起电磁干扰的基本现象进行了分类，见表1

　　

　　表1 IEC对电能质量根据电磁干扰现象的分类方式