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[導(dǎo)讀]隨著經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,工業(yè)制造與居民用電的多樣化,導(dǎo)致電網(wǎng)的電能質(zhì)量問(wèn)題更加復(fù)雜化,隨機(jī)化與多樣化,其中電壓暫降已經(jīng)成為各類企業(yè)與電網(wǎng)研究單位首要的治理和研究方向。

隨著經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,工業(yè)制造與居民用電的多樣化,導(dǎo)致電網(wǎng)的電能質(zhì)量問(wèn)題更加復(fù)雜化,隨機(jī)化與多樣化,其中電壓暫降已經(jīng)成為各類企業(yè)與電網(wǎng)研究單位首要的治理和研究方向。

說(shuō)起電壓暫降,想必大家還記得2016年6月18日凌晨0時(shí)30分,西安變電站爆炸事件,間接導(dǎo)致三星工廠的電源閃斷,持續(xù)數(shù)秒,部分半導(dǎo)體設(shè)備感應(yīng)到電壓異常自動(dòng)停止運(yùn)作,生產(chǎn)車間出現(xiàn)大面積的設(shè)備停止運(yùn)轉(zhuǎn),部分半導(dǎo)體設(shè)備感應(yīng)到電壓異常自動(dòng)停止運(yùn)作,造成重大的損失。

電壓暫降或下跌是指供電電壓有效值在短時(shí)間內(nèi)突然下降又回升恢復(fù)的現(xiàn)象,國(guó)際電氣與電子工程師協(xié)會(huì)(IEEE)將電壓暫降定義為供電電壓有效值快速下降到額定值的90%~10%,然后回升至正常值附近,持續(xù)時(shí)間為10ms~1min。

電壓暫降往往會(huì)導(dǎo)致制造設(shè)備停機(jī)或者燒毀,給工業(yè)制造帶來(lái)極大的危害,同時(shí)給企業(yè)帶來(lái)巨大的損失。電壓暫降目前被公認(rèn)為電子制造業(yè)危害最大的電能質(zhì)量問(wèn)題。電壓暫降對(duì)各類型設(shè)備危害如表 1所示。

 

表 1 電壓暫降對(duì)各類型設(shè)備危害

早在2012年,有關(guān)組織針對(duì)在菲律賓進(jìn)行電能質(zhì)量問(wèn)題造成的損失進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)性調(diào)查,結(jié)論是年損失量達(dá)到210億人民幣,占菲律賓2012年1.55萬(wàn)億的GDP重量的1.34%,其中工業(yè)損失高達(dá)97.53%,其中由于電壓暫降和停電原因占了71%。

國(guó)家發(fā)改委經(jīng)濟(jì)調(diào)節(jié)運(yùn)行局曾經(jīng)委托亞洲電能質(zhì)量產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟開(kāi)展的電能質(zhì)量經(jīng)濟(jì)性影響調(diào)查,經(jīng)過(guò)大量的調(diào)研與分析,其中指出半導(dǎo)體行業(yè)電能質(zhì)量事件的單次損失明顯高于其他行業(yè)的樣本,詳情見(jiàn)圖1所示。

 

圖 1 不同行業(yè)不同電能質(zhì)量類型單次損失總表

廣東某精密半導(dǎo)體制造商產(chǎn)線頻繁出現(xiàn)電壓暫降問(wèn)題,為此委托廣州某知名電氣企業(yè)進(jìn)行電壓暫降的治理。為了達(dá)到客戶要求的性能,廣州治理企業(yè)將ZLG致遠(yuǎn)電子E8300電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置加入到治理方案中,給客戶提供一個(gè)權(quán)威與精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)展示。在開(kāi)展項(xiàng)目之前,廣州治理企業(yè)邀請(qǐng)了致遠(yuǎn)電子和半導(dǎo)體廠家進(jìn)行了電壓暫降試驗(yàn),具體方案如圖 2所示。

 

圖 2 E8300電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置電壓暫降試驗(yàn)示意圖

方案原理:利用大功率可編程電源模擬電壓跌落發(fā)生條件,分為2路輸出,一路將信號(hào)輸入到UPS電壓補(bǔ)償柜,經(jīng)過(guò)UPS電源補(bǔ)償后的回路接入E8300電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置的第1回路上。另外一路將信號(hào)直接輸入E8300電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置的第2回路上,2個(gè)采集板采集數(shù)據(jù),形成數(shù)據(jù)對(duì)比。為了驗(yàn)證的可靠性,特意加入了示波器進(jìn)行波形捕捉,現(xiàn)場(chǎng)操作如圖 3所示。

 

圖 3 E8300電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置電壓暫降試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)圖

試驗(yàn)條件:包括單相電壓跌落與三相電壓跌落,跌落幅值為標(biāo)稱電壓的90%,70%,50%,40%,跌落持續(xù)時(shí)間10ms,15ms,30ms,1s,30s,60s等。示波器與E8300電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置同時(shí)捕捉到了電壓跌落波形,同時(shí)經(jīng)過(guò)UPS補(bǔ)償后的反饋回路得到了有效的補(bǔ)償,沒(méi)有捕捉跌落的波形,測(cè)試結(jié)果如圖 4所示。

 

圖 4 E8300電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置電壓暫降試驗(yàn)結(jié)果圖

E8300電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置快速、準(zhǔn)確、完整捕捉了電壓暫降發(fā)生的波形,同時(shí)經(jīng)過(guò)2回路的數(shù)據(jù)對(duì)比,有力證明了供應(yīng)商UPS電源補(bǔ)償方案的可靠性,所有發(fā)生的電壓暫降都得到了補(bǔ)償,有效保障了現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的安全運(yùn)行。E8300電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置憑借技術(shù)優(yōu)勢(shì)得到各方認(rèn)可,為電壓暫降治理提供了有力的保障和典型的參考方案。

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