电能质量在线监测装置是如何进行电压中断事件的分类的？

电能质量在线监测装置严格按照国家标准 (GB/T 30137-2013/2024) 和国际标准 (IEC 61000-4-30)对电压中断事件进行分类，主要基于幅值阈值和持续时间两个核心维度，同时结合相位变化和中断相数进行细化区分。

一、电压中断的基本定义与识别门槛

电压中断被明确定义为：工频电压有效值突然降至标称值 (Un) 的 10% 以下 (0.1pu)，并持续 ** 至少半个周波 (10ms)** 的电能质量事件。

识别阈值与判定条件：

幅值条件：RMS 电压 < 10% Un（国标 GB/T 30137-2013/2024）

持续时间：≥0.5 周波 (50Hz 系统约 10ms)

触发机制：装置连续检测到电压低于阈值且保持足够时长才确认为中断，避免干扰误判

与电压暂降的区分：

参数	电压暂降	电压中断
幅值范围	10%Un~90%Un	<10%Un
持续时间	10ms~1min	10ms~1min (短时)，>1min (长时)
典型原因	雷击、短路、电机启动	保护动作、线路故障、开关操作
对设备影响	工作异常但通常不停机	敏感设备直接停机

二、电压中断的官方分类标准（国标 GB/T 30137-2013）

1. 按持续时间分类（核心分类维度）

标准分类：

瞬时中断：0.5 周波～3 秒（约 10ms~3000ms）

短时中断：3 秒～1 分钟（3000ms~60000ms）

长时中断：>1 分钟（仅国标 GB/T 30137-2013 明确，IEC 标准定义为 > 3 分钟）

2. 按中断幅值细化分类（可选维度）

轻度中断：电压幅值在 1%~10% Un 之间（接近暂降上限）

重度中断：电压幅值 < 0.1% Un（几乎完全断电）

三、装置内部的详细分类逻辑

1. 幅值 - 时间二维分类矩阵

监测装置内部采用精确的幅值 - 时间二维判断矩阵

 三相系统中的中断相数分类（关键区分维度）

根据中断相数和对称性，分为四类：

三相完全中断：三相电压同时降至 < 10% Un，通常由电网侧严重故障或变电站母线故障引起，影响范围广

两相中断：任意两相电压 < 10% Un，一相正常，多由相间短路或两相断线导致

单相中断：仅一相电压 < 10% Un，其他两相正常，常见于单相接地故障或用户侧线路问题

不对称中断：三相电压均 < 10% Un 但降幅不同，可能由复杂故障或不平衡负荷引起

3. 基于相位变化的中断原因分析

装置会记录中断事件前后的相位角变化，用于判断故障类型：

相位突变 (>10°)：通常表示线路切换或不同电源间的转换（如备自投动作）

相位连续：可能是同一电源系统内的故障（如母线短路）

相位跳变 ±180°：常见于单相断线故障，导致电压反向

四、装置如何实现精准分类（技术实现）

1. 采样与计算流程

核心处理步骤：

以 **≥1024 点 / 周波 ** 的高采样率采集电压瞬时值

每 ** 半周波 (10ms)** 计算一次 RMS 电压值

将计算结果与 ** 预设阈值 (10% Un)** 进行比较

当连续检测到电压 <10% Un 且持续时间达到 ** 最小判定时长 (10ms)** 时，触发中断事件识别

2. 智能判定算法

装置采用多级验证机制避免误判：

"与门" 逻辑：电压 < 10% Un 且持续时间达标才确认中断

抗干扰滤波：设置回滞区间（如 10% Un±2%），防止电压在阈值附近波动导致频繁触发

电流同步验证：中断发生时电流通常同步下降，若电流无明显变化，装置会降低置信度或标记为 "疑似异常"

五、分类结果的记录与输出

1. 事件参数完整记录

每个中断事件被触发后，装置会记录以下关键参数：

基本参数：事件起始 / 结束时间戳（精度≤10μs，需 GPS / 北斗对时）、持续时间、最小电压值 (占 Un 百分比)

波形信息：中断前 5 周波 + 中断后 45 周波的完整电压波形（用于故障分析）

相位参数：中断前后的相位角、相位跳变值（判断故障类型的重要依据）

相数信息：哪一相或哪几相发生中断（单相、两相或三相）

事件分类标签：如 "瞬时中断"(A 类)、"短时中断"(B 类)、"单相中断"(P 类) 等，便于统计分析

2. 统计与报表输出

装置支持生成多种中断事件统计报表：

按时间统计：小时 / 日 / 月 / 年中断次数、总时长、平均每次持续时间

按类型统计：瞬时 / 短时 / 长时中断的次数分布、轻度 / 重度中断的比例

按相数统计：单相 / 两相 / 三相中断的发生频率，分析系统薄弱环节

SARFI 指标：特定时间内中断事件对设备的影响程度（中断次数与设备敏感度的综合评估）

六、特殊场景的分类处理

1. 微中断检测（<30ms）

某些高端装置可识别微中断（<30ms），这类短暂中断虽肉眼无感，但会导致变频器、PLC 等敏感设备误动作，甚至引发生产线停机。

2. 中断与暂降的模糊边界处理

当电压幅值处于 ** 临界区 (8%~12% Un)** 且持续时间接近阈值时，装置会记录为 "边界事件"，并标记为" 疑似中断 / 暂降 "，建议人工复核，避免分类错误。

总结

电能质量在线监测装置通过 **"幅值 - 时间 - 相位 - 相数" 四维判定模型 ** 对电压中断事件进行精准分类，严格遵循国标 GB/T 30137-2013/2024 和 IEC 61000-4-30 标准。这种分类不仅实现了事件的标准化记录，还能为故障分析、责任判定和电能质量治理提供关键依据，帮助用户精准定位问题并采取针对性措施。

审核编辑 黄宇