浅谈未来电能质量国标发展趋势

内容提要：本文简述了电能质量国家标准，从大家关注的电量指标，探讨IEC标准转化为国标的现实意义。
　　从八十年代以来，我国对电能质量日渐重视，陆续出台了多项电能质量标准。随着电力法的颁布，用电客户也开始关注供电部门能否提供合格的电能。目前，也不乏因为电能质量的问题，国外公司而放弃在中国某地的投资。
　　所以，探讨中国国标的发展方向，以及在中国的电能质量测试仪器应该具备的相关功能，具有很现实的意义。
　　1. 目前国标现状
　　目前国内关于电能质量有以下标准：
　　《电力系统频率允许偏差》 GB/T15945-1995
　　《三项电压允许不平衡度》 GB/T15543-1995
　　《公用电网谐波》 GB14549-93
　　《供电电压允许偏差》　　GB12325-90
　　《电压波动和闪变》　　GB12326-2000
　　《暂时过电压和瞬态过电压》 GB/T18481-2001
　　2. 谐波
　　在以上标准中，目前受到大家广泛关注的是电网中的谐波。由于现在电网中大量的非线性负荷（电铁，电弧炉，打印机等）存在，导致电网中谐波的污染越来越严重。未经治理的谐波在电网中流动，会造成电力系统的继电保护和自动装置产生误动或拒动，使各种电气设备产生附加损耗和发热，使电机产生机械振动及噪声。并且，谐波电流在电网中流动，大大增加了电网中发生谐波谐振的可能，从而造成引发事故的可能性。因而大家现在都极为重视。
　　3. 闪变
　　以上国标中，其中有一项2000年重新修订的国标《电压允许波动和闪变》。在修订内容中，很重要的一个指标就是把国标中原引用日本△V10改为IEC的短时间闪变PST和长时间闪变PLT。做以上修订勾吮曜更接近IEC标准。过去此项国标采用日本10HZ等效闪变法。日本的照明电压为100伏。我国的照明电压为220伏，接近于欧洲主要工业国。这些主要工业国采用的都是国际上普遍承认的IEC标准。
　　IEC闪变值的计算是基于欧洲230伏电压，50HZ。IEC用短时间闪变值和长时间闪变值等方式对闪变进行衡量，其科学性、准确性都要优于日本的测试标准，也更接近中国的电压情况。按IEC的标准，对PST，PLT指标，要求测试时间一星期，取99％概率大值。基于中国实际情况，国标要求测试24小时，取95％概率大值。相对于IEC标准，易于执行和评判。
　　4. 间谐波
　　IEC的标准中有一项关于间谐波（interhurmonics）的测试。间谐波是指频率不是工频整数倍的谐波。此项标准目前国标未做规定。在实际运用中，因为间谐波的数据关系到能否准确找到谐波谐振点，从而有效治理谐波，目前被治理厂家广泛关注。国内可见的测试仪器很多都可以测试，相信国标将来会考虑加入。
　　5. 电压骤降
　　IEC的标准中还有一项受到广泛关注的标准，电压骤降。因为国内尚没有对应的标准，所以名称和限值都不明确。通常现在有电压下凹，电压骤降，电压下陷等多种说法。IEC的标准通常写作 Voltage dip，标准为1％―90％。IEEE中为Voltage sag，标准为10％――90％。
　　持续时间102ms的电压骤降，对敏感设备已经会造成伤害。电压骤降产生的原因涉及系统运行以及用户用电两方面。系统方面的原因主要有短路故障，雷击致使保护动作等。其中也有用户的原因，如大量的设备投入使用，大型电机启动等。
　　由于电压骤降对电能质量敏感企业，如含自动化生产线企业，芯片生产厂的影响较为严重。一般来说，较敏感的可编程控制器，在电压低于10％时，只能持续工作300 ms。芯片测试仪，在电压低于85％时，测试仪停止工作，芯片，主板烧毁。工业机器人在电压低于90％时，持续时间超过60ms，跳闸。
　　目前大家对此项指标的测试都是按照国际电工委员会（IEC）进行测试，一般都把标准定义为10％―90％。可以看出这种限值已经可以满足大多数企业的要求。
　　在国内可见的测试仪器中，最小记录时间可达100 ns，限值也可以自定义，完全可以对此指标进行测试。
　　结语
　　以上对大家都比较关注的电能质量指标，做了一个探讨。可见，当前的国标已经不能满足大家对电能质量的要求。目前关于电能质量相关国际标准有国际电工委员会（IEC）标准，欧盟EN50160标准，以及美国IEEE标准。国际电工委员会是总部设在日内瓦的国际性组织，IEC的标准和EN50160标准几乎等同。IEEE的标准现在主要是美、加等国采用。美国的电压等级是110伏，频率60HZ.欧盟各国的电压等级是220伏－230伏（各国略有不同），频率50HZ.可见我国的电压情况更接近欧洲。实际我们在用电过程中实测，电压基本都在230伏左右。这就是为什么国标多采用 IEC的原因。
　　IEC的权威性是世界公认的，当然，需要根据中国的情况进行转化。据悉，中国准备在2005年底前完成对IEC标准的转化工作。我们期待这一天早日到来，以便更科学、准确地对电能质量情况进行评估。
　　参考文献
　　[1] 中华人民共和国国家标准，GB/T14549-93，电能质量 公用电网谐波，国家技术监督局，1993年7月
　　[2] 中华人民共和国国家标准，GB12326－2000，电能质量 电压波动和闪变，国家质量技术监督局，2000年4月
　　[3]现代电力与 FACTS & DFACTS 技术 ，韩英铎，姜齐荣，乐健，严干贵，电力系统，自动化，2000，24（19）：1～7
　　作者：李忠东