電梯行業(yè)究竟關(guān)注哪些電能質(zhì)量問(wèn)題

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，電梯在大型公用建筑和民用住宅樓房中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，然而其電能質(zhì)量問(wèn)題也日益突出，那么究竟哪些點(diǎn)是我們應(yīng)該關(guān)注的呢？

根據(jù)國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，電梯行業(yè)屬于特種設(shè)備行業(yè)，同時(shí)電梯的電能質(zhì)量問(wèn)題也較為突出，其中不平衡、諧波、沖擊電流、暫態(tài)和能效等為重點(diǎn)，如今電梯事故頻發(fā)，質(zhì)量問(wèn)題是一方面，電能質(zhì)量問(wèn)題亦不容忽視，因此對(duì)電能質(zhì)量問(wèn)題的分析和防護(hù)是處理電梯行業(yè)安全隱患的必要途徑。

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圖 1

概括起來(lái)引起電梯行業(yè)電能質(zhì)量擾動(dòng)問(wèn)題主要分為穩(wěn)態(tài)擾動(dòng)和暫態(tài)擾動(dòng)。穩(wěn)態(tài)擾動(dòng)包括過(guò)電壓、欠電壓、電壓不平衡、諧波等；暫態(tài)擾動(dòng)包括電壓暫升、電壓暫降、電壓波動(dòng)及電壓中斷等。相關(guān)資料顯示，在電能質(zhì)量問(wèn)題的投訴中90%以上是由電壓暫降引起的。由此可見， 電能質(zhì)量的首要問(wèn)題是電壓暫降問(wèn)題。

電壓暫降是指供電電壓有效值短暫降低， 隨后恢復(fù)正常的供電現(xiàn)象。根據(jù)歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN 50160 以及美國(guó)國(guó)際電氣電子工程師協(xié)會(huì)推薦標(biāo)準(zhǔn)IEEE Std.519-1992，對(duì)電壓暫降定義為： 供電電壓有效值突然降至額定電壓的90%～ 10% （0. 9 p.u.～0.1 p.u. ） ，然后又恢復(fù)至正常電壓， 這一過(guò)程的持續(xù)時(shí)間為10 m s 至1 m in。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展， 高科技設(shè)備獲得了廣泛的應(yīng)用。這些設(shè)備對(duì)電壓變化很敏感， 短時(shí)的供電中斷或電壓有效值下降往往會(huì)造成設(shè)備不正常運(yùn)行， 發(fā)生停機(jī)等事故。電壓暫降就是針對(duì)這一問(wèn)題而提出的。引起電壓暫降的主要原因是電網(wǎng)或用電設(shè)備發(fā)生雷擊、外力短路故障， 一些用電設(shè)備（如電動(dòng)機(jī)） 啟動(dòng)或突然加負(fù)荷也會(huì)造成電網(wǎng)電壓瞬時(shí)下降。與長(zhǎng)時(shí)間供電中斷事故相比， 電壓暫降有發(fā)生頻率高、事故原因不易覺(jué)察的特點(diǎn)， 處理起來(lái)比較困難。電壓暫降會(huì)引起敏感控制器不必要的動(dòng)作（引起跳閘） ， 造成包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)失靈、自動(dòng)化裝置停頓或誤動(dòng)、變頻調(diào)速器停頓等; 引起接觸器脫扣或低壓保護(hù)啟動(dòng)， 造成電動(dòng)機(jī)、電梯等停頓。

由此可見對(duì)電能質(zhì)量問(wèn)題的分析勢(shì)在必行。廣州致遠(yuǎn)電子E6500電能質(zhì)量分析儀獨(dú)創(chuàng)錄波分析功能，支持 10s-10min定時(shí)/手動(dòng)/后臺(tái)錄波功能，可以有效的幫助客戶查找和分析電能質(zhì)量問(wèn)題，錄波文件可通過(guò)上位機(jī)軟件對(duì)電壓暫升、電壓暫降、諧波、不平衡等重要指標(biāo)等進(jìn)行二次分析，并可以生成自定義或國(guó)標(biāo)報(bào)表，還原現(xiàn)場(chǎng)波形，捕捉細(xì)微波形變化，在電機(jī)、微電子行業(yè)等應(yīng)用廣泛。

圖 2 錄波設(shè)置界面

E6500采用16 位高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換器，25.6kHz/每通道的采樣率，可提供512 個(gè)采樣點(diǎn)每周期，保證電壓、電流測(cè)量精度超過(guò)0.1%。高采樣率對(duì)于事件波形采樣非常重要，隨著每周波采樣數(shù)的增加，采樣的波形與實(shí)際波形更加接近，更容易發(fā)現(xiàn)異常波形。對(duì)于電壓跌落/ 驟降/ 驟升事件，高采樣率很清楚看到是由浪涌引起的瞬變。圖4所示為128點(diǎn)/周期采集到的波形、圖5為512點(diǎn)/周期采集到的波形

圖 3 128點(diǎn)/周期采集到的波形

圖 4 512點(diǎn)/周期采集到的波形

大家看到的圖4每周波采樣數(shù)為128 個(gè)點(diǎn)，記錄的波形比較平滑。如圖5所示每周波采樣512個(gè)點(diǎn)的波形，與實(shí)際波形更加接近，便于發(fā)現(xiàn)波形異常信號(hào)。這就是高采樣率的優(yōu)勢(shì)。

實(shí)際案例

2016年12月9日，廣州致遠(yuǎn)電子工程師到廣州某機(jī)構(gòu)捕捉到電梯的電流原始波形和電壓暫降曲線圖。

圖 5 某現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)電流波形

圖 6某現(xiàn)場(chǎng)撲捉電壓暫降圖