电能质量解决方案
电能质量解决方案
能质量解决方案的成本要逐个进行评估,但是大量案例的调查结果也可以提供一些有用的调查数据。
图10-1显示了不同类型的备用或缓解措施在每个行业的负荷中所占的比重。
图10-1电能质量解决方案--以百分数描述的装置使用范围[出自2007年LPQI调查.R.塔格兹(R. Targosz)]
对这些解决措施的分析获得了一些令人关注的结论。虽然解决方案与电能质量成本、事件频次或对电能质量问题的敏感程度之间的相关性还没有得到证实,但往往认为这些相关性是明显的。表10-2给出了经调查所确定的电能质量问题的后果和电能质量解决方案之间的显著相关性,表10 - 2中0.05被用作参考临界值。
表10 -2 电能质量问题的后果/电能质量问题解决方案的相关性
电能质量问题的后果
| 电能质量问题解决方案
| 显著值①
|
继电器和接触器误动
| 滤波器(无源)
| 0. 040
|
电信线路的噪声干扰
| 多路独立馈线
| 0. 035
|
电动机或加工设备损坏
| 屏蔽与接地
| 0. 046
|
电动机或其他加工设备故障
| 备用发电机
| 0.009
|
流水作业线设备的失步
| 重要设备群的浪涌保护
| 0. 023
|
流水作业线设备的失步
| 滤波器(无源)
| 0. 010
|
断路器或剩余电流装置(RCD)误动
| 线路调节器或有源滤波器
| 0. 037
|
断路器或剩余电流装置误动
| 备用发电机
| 0. 048
|
电容器组故障
| 屏蔽与接地
| 0. 007
|
①电能质量问题的后果与其解决方案的关系由检验(单侧)来检测;显著值(Sig.)越低,两个变量相互独立(不相关)的可能性越小。通常以0. 05作为其参考临界值。图10-3所示为电能质量投资与承受的电能质量损失之间的确定关系(尽管未被线性回归模型所证实.线性化
=0.036)。倾斜角反映了在电能质量投资与没加缓解措施时的电能质量成本之间基本呈正相关性。
图10-3电能质量成本/电能质量解决方案投资之间的相关性[出自2007年LPQI调查,R.塔格兹(R. Targosz)]
尽管解决方案和实际成本之间没有显著的相关性,但是在电能质量解决方案的投资与假设成本和实际成本的比值之间存在强相关性。
此结果虽然是间接的,但很清楚地反映了解决方案与实际后果之间的关系,如图10-4所示。
图10 - 4以实施缓解措施前的(实际)电能质量成本为基准,实施和未实施缓解措施的电能质量成本比值与电能质量问题解决方案投资的函数关系 [出自2007年LPQI调查,R.塔格兹(R. Targosz)]
对以上分析总结如下:
(1)在使用不间断电源(UPS)后,假设成本与真实成本的比值(缓解后成本/缓解前成本)明显增加。
(2)使用不间断电源的一项副作用是增加了谐波成本。这是由于缺少有功功率波形调制,并以分布式小单元为基础来使用不间断电源供电系统,这不是最佳的工作方式,仍会产生显著的输入电流畸变。
(3)电力线路的数量与短时间停电成本的正相关性虽然很小,但是很显著,而这种相关性对于受关注的电压暂降而言并不明显。
另外,研究还给出了大量的关于电能质量事件、来源和对设备的影响等方面的结论。
不同设备受电能质量影响的事件统计如图10- 5所示。
图10- 5按年度百分比描述的设备受电能质量影响的事件 [出自2007年LPQI调查,R.塔格兹(R. Targosz)]
(1)在工业和服务业两大行业中,电子设备受影响最大。
(2)静止变频设备和电动机受影响程度次之。
(3)在服务业中,除上述电子设备外,其他所有设备类型受影响程度比较平均。
以下是从调查中获得的一些额外发现:
(1)对于所有行业,可察觉的各种电能质量扰动的发生次数如图10 - 6所示。由图可知,不同行业不同扰动类型发生次数的变化是非常明显的。
图10 - 6可察觉的电能质量扰动的发生次数[出自2007年LPQI调查,R.塔格兹(R. Targosz)]
(2)半导体行业的被调查者虽然记录了发生非常密集的电压暂降和短时间停电事件,但是没有具体给出经历的长时间停电的数据。
(3)从所有行业的平均值来看,短时间停电发生最密集且破坏性最强。
(4)工业和服务业之间的已知差异同样也适用于劣质电能的影响结果(如图10 - 7所示),概括如下:
1)加工设备的失步在连续过程制造业中很常见,因此会引起工业上的严重问题。
2)计算机死锁和切换设备的跳闸成为第二大问题。
3)就服务业而言,断路器跳闸和数据损失是最大的问题。
4)根据调查,被访问者申明触电与所调查的电能质量问题无关。
图10 - 7以事件所占百分数描述的电能质量问题带来的后果[出自2007年LPQI调查,R.塔格兹(R. Targosz)]