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中电通电力 > 技术支持 > 公共电网干扰
公共电网干扰
编辑 :

武汉中电通

时间 : 2020-01-27 11:46 浏览量 : 1


在公共电网上存在着各形式的干扰。除了供电中断可以明显察觉外,绝大多数干扰都是不容易察觉的。然而,正是这种不易察觉的干扰对正常运行

的电子设备存在着严重的威胁。高次谐波在零线上的干扰会严重影响高频通信设备的工作,使数字电路误操作,从而导致通信中断,信息系统数据丢失

等严重后果。


       由于供电网络和负载的复杂性以及自然界雷击、地电位等的影响, 供给负载的交流电并不是稳定的标准的正弦波,会出现各种不良现象,通常所说的电网故障,使用者-般只知道停电、电压低等,这是两种最常见的现象。作为公共电网,上面连接着各种各样的负载,这些负载中有些不但从电网上得到电能,还会反过来影响电网本身,造成电网供电品质恶化。电网中经常发生并且对电子设备产生干扰或破坏的问题主要有以下几种。


       ①电涌。指输出电压有效值高于额定值110% ,而且持续时间达一个或数个周期。电涌主要是由于在电网_上连接的大型电气设备停止时,电网因突然卸载而产生的高压。而高压瞬态(由雷电、电子开关的工作、电焊设备、静电放电等引起)的电压峰值高达20000V ,持续时间为0。5~ 5个周波。


       ②高压尖脉冲。指峰值达6000V ,持续时间从万分之一秒至二分之一-周期( 10ms )的电压,这主要是由于雷击、电弧放电、静态放电或大型电气设备的开关操作而产生。


       ③暂态过电压。指峰值电压高达20000V ,但持续时间介于百万分之一秒至万分之一秒的脉冲电压。产生及可能造成的破坏类似于高压尖脉冲,只是在解决方法上会有区别。


       ④电压下陷。指市电电压的有效值介于额定值的80% ~ 85%之间的低压状态,并且持续时间达一个或多个周波。大型设备开机或大型电力变压器接入都可能造成电压下陷。


       ⑤电磁噪声。指射频干扰( RFI )和电磁干扰( EFI )以及其他各种高频干扰,叠加在正常波形.上的高频电压,其频率超过400Hz ,幅值大于额定幅值的100%。电动机的运行、继电器的动作、电动机控制器的工作、广播发射、微波辐射,以及电磁风暴等,都会引|起电磁噪声干扰。


       ⑥频率偏移。系指市电频率的变化超过3Hz以上,这主要由应急发电机的不稳定运行,或由频率不稳定的电源供电所致。


       ⑦持续低电压。指市电电压有效值低于额定值,并且持续较长时间。其产生原因包括:大型设备启动和应用、主电力线切换、线路过载等。


       ⑧市电中断。指市电中断并且持续至少两个周期到数小时的情况,其产生原因有: 线路上的断路器跳闸、市电供应中断、电网故障等。


       ⑨电压波动。持续的高电压或低电压,其产生原因包括:电力变压器的调节能力差;负载重时电压降低;负载轻时电压升高。


       针对以上各种电力问题, 有不同的几种解决方案,UPS对电源问题的处理能力也有所差异,见表2-1。

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       从表2-1中可以看出,后备式和在线交互式UPS对于暂态干扰的处理能力有限,这是由于逆变器不在线的工作原理决定的,因此,这两种结构的UPS只能应用于一些不是十分关键的领域。


       双变换在线式UPS由于其逆变器实时在线工作,因而能对所有的电源故障具有隔离和处理功能。由于目前电网情况发生了很大变化,真正的长时间断电只占所有电源故障的30%甚至更低,而非线性:负载的大量使用使得电网中存在着各种暂态干扰,而这些干扰正是目前威胁关键领域用电设备的主要因素。因此,对于关键应用领域,为了避免可能存在的电源故障,采用双变换在线式的UPS是最佳选择。


       为了最大限度地克服和消除电网干扰对用电设备的破坏,如何消除形形色色的干扰对用电设备造成的影响,为用电设备提供高可靠性、高质量的纯净电源,应选择一套功能完善的UPS。 各UPS厂 商当前普遍的做法是:使UPS具有稳压、稳频功能,排除了电压过高、过低及频率漂移的影响; UPS自带蓄电池组,解决了电网故障及停电问题;使用谐波滤波器,有效地滤除高次谐波;使用射频干扰(RFI)滤波器,消除射频干扰,并采用良好的屏蔽措施。


       然而, UPS作为一种电子设备,在为所保护的负载提供纯净的电源的同时, 自身也会产生干扰,称为电网的二次污染源,如何消除UPS自身产生的干扰,为用户提供纯净的电源的同时,又不污染电网是UPS发展中新的技术课题。


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