電能質量分析儀

1. PU是電力工程師經常使用的一個術語，并被并入IEEE 1159。

PU是實際電壓除以標稱電壓所得的百分比。例如，480V電路上0.8pu的電壓暫降為366V，120V電路上0.1pu的電壓中斷為12V。

“每單位”的概念是表示一個電壓，而不考慮標稱電壓，因為通過電力系統中的各種變壓器，百分比變化將相似（變壓器中的損耗較小）。如果138kv輸電線下垂到0.7pu，那么13kv配電線路也會出現類似的下垂，終端用戶電壓也會出現類似的下垂。（當然，如果中間有三角形Y形或Y形三角形變壓器，這將更改值，但概念保持不變。）

2. 電力工程領域的大多數人都遇到過這樣一個問題：電力諧波的流向是從電源到負載，還是從負載到電源。雖然這對一些人來說仍然是一個有爭議的話題，但是確定這一點普遍接受的做法是查看諧波瓦特相位角，或者特定諧波的電壓和電流之間的關系。適用于電壓和電流的純正弦波（只有基頻分量）的相同規則也適用于這里。

純阻性負載的電壓和電流之間的相位關系為零度，或功率因數為1。如果負載是一個純電感，那么電流滯后電壓90度，通常顯示為+90度。如果負載是純電容器，電流將電壓引入90度，因此相位角稱為-90度。這使得電感和電阻負載的功率因數為0到1之間的正數，而電容和電阻負載的功率因數為負數。

如果電壓和電流之間的相位角相差超過90度，這通常意味著與功率/諧波表或電力諧波分析儀一起使用的電流探頭放置在與假定功率流相反的方向。大多數電流探頭都有一個箭頭，箭頭應該指向從電源到負載的方向，這是功率流的正常方向。當正確安裝的CT上諧波電壓和電流的相位角在90度到270度（270也被稱為-90度）之間時，則假定該諧波功率流與基本功率流的方向相反，或從負載到電源。

在一些Dranetz電力質量分析儀產品中，這是由每個諧波瓦特打印輸出旁邊的單詞SOURCE或LOAD表示的。在其他產品中，你必須看諧波瓦特的相位角來確定它落在哪里。必須提醒用戶，在許多測量中，諧波電流和電壓水平很低，諧波瓦特數很小，可能沒有意義，潮流信息的方向也是如此。例如，如果在120v/30a電路中，存在0.05v的5次諧波電壓和0.2a、0.01w的諧波電流，則該方向的精度非常低。

3. 電源的“剛度”是一種工程術語，指即使在大電流負載條件下，電源也能提供幾乎恒定的電壓水平。從技術上講，它與等效源阻抗有關。歐姆定律和基爾霍夫定律是這里的關鍵。

例如，如果電源的阻抗為1歐姆，并提供100伏的電壓，那么如果負載電壓為1安培，那么負載電壓將為99伏，在電源阻抗上下降1伏。如果負載電壓為10A，那么負載電壓將僅為90V，在源阻抗上下降10V。然而，如果源阻抗為0.1歐姆，10安培的負載仍然會給負載99伏的電壓，因為只有1伏的電壓會通過源阻抗下降。因此，源阻抗為0.1歐姆的源比1歐姆的源要硬得多。諧波源阻抗也是如此。

通常情況下，電源越硬，用戶出現電能質量問題的可能性就越小，無論是諧波、均方根變化（如凹陷）等。盡管與任何規則一樣，也有例外。

4. 電力諧波通常顯示為諧波頻譜，即電壓和電流的列表或條形圖，顯示每個諧波的大小。震級作為諧波的來源是一個很好的線索。

如果電流諧波具有顯著的第三次諧波，第五次諧波稍小，甚至第七次諧波稍小等等，這通常是由單相整流輸入、開關電源（如計算機、打印機和辦公環境中的其他信息技術設備）引起的。

如果主導諧波是第5和第7次，然后是第11和第13次，然后是第17和第19次，那么電源通常是一個6脈沖或極變換器，也稱為三相全波整流器，它存在于可調速驅動器和其他較大的“電子”負載中。

5. 通常是諧波電流引起關注，因為它們會導致“諧波污染”擴散到其他設備上。就像電流*阻抗=基頻電壓一樣，歐姆定律也適用于諧波電流、阻抗和電壓。

以非線性方式吸取電流的負載將導致富諧波電流與諧波阻抗發生反應，并產生其他負載將看到的諧波電壓。

諧波阻抗可以隨著頻率或諧波數的變化而變化，通常隨著高次諧波的增加而顯著增加。這意味著產生顯著諧波電壓所需的諧波電流較少。

6. 一個常用的統計數字叫做THD，即總諧波失真。這是一個數學過程，其中：電壓或電流諧波的大小為平方；求和；求和的平方根；結果除以基本均方根或總均方根值；最后乘以1。

根據除數，這個數字可能有很大的不同。（典型地，基本型在北美使用，而Total在歐洲使用）

對電流使用THD可能會產生誤導，通常應避免。諧波電流的實際大小更有意義。如果諧波電流的大小很小，比如在Y形電路的中性點，那么THD可能會非常大，這仍然不是問題。例如，30 A電路中性點的0.5 A電流可以由0.25 A基波和0.25 A三次諧波構成。這將產生一個1的THD，聽起來很糟糕，但在30a電路上是微不足道的。

7. 諧波通常被定義為“基頻的整數倍頻率”。

對于60hz電力系統，這意味著二次諧波為120hz，三次諧波為180hz，四次諧波為240hz，…，第n次諧波為n*60。發現實際上介于這些諧波頻率之間的頻率稱為間諧波（例如185赫茲），但通常比諧波頻率本身要少得多。低于基頻的頻率稱為次諧波（如9hz），通常導致光閃爍現象。