電能質(zhì)量電壓波動和閃變

ThismodelpaperwasrevisedbyLINDAonDecember15,2012.ThismodelpaperwasrevisedbyLINDAonDecember15,2012.電能質(zhì)量電壓波動和閃變電能質(zhì)量電壓波動和閃變

Powerquality—Voltagefluctuationandflicker

GB12326—2000代替GB12326—1990

前言

本標(biāo)準(zhǔn)是電能質(zhì)量系列標(biāo)準(zhǔn)之一，目前已制定頒布的電能質(zhì)量系列國家標(biāo)準(zhǔn)有：《供電電壓允許偏差》（GB12325—1990）；《電壓允許波動和閃變》（GB12326—1990）；《公用電網(wǎng)諧波》（GB/T14549—1993）；《三相電壓允許不平衡度》（GB/T15543—1995）和《電力系統(tǒng)頻率允許偏差》（GB/T15945—1995）。本標(biāo)準(zhǔn)參考了國際電工委員會（IEC）電磁兼容（EMC）標(biāo)準(zhǔn)IEC61000-3-7等（見參考資料），對國標(biāo)GB12326—1990進行了全面的修訂。和GB12326—1990相比，這次修訂的主要內(nèi)容有：1）將系統(tǒng)電壓按高壓（HV）、中壓（MV）和低壓（LV）劃分，分別規(guī)定了相關(guān)的限值，以及對用戶指標(biāo)的分配原則。2）將國標(biāo)中閃變指標(biāo)由引用日本ΔV10改為IEC的短時間閃變Pst和長時間閃變Plt指標(biāo)，以和國際標(biāo)準(zhǔn)接軌，并符合中國國情。3）將電壓波（變）動限值和變動頻度相關(guān)聯(lián)，使標(biāo)準(zhǔn)對此指標(biāo)的規(guī)定更切合實際波動負(fù)荷對電網(wǎng)的干擾影響。4）將原標(biāo)準(zhǔn)中以電壓波（變）動為主，改為以閃變值為主（原標(biāo)準(zhǔn)中ΔV10均為推薦值），以和國際標(biāo)準(zhǔn)相對應(yīng)。5）對于單個用戶閃變允許指標(biāo)按其協(xié)議容量占總供電容量的比例分配，并根據(jù)產(chǎn)生干擾量及系統(tǒng)情況分三級處理（原標(biāo)準(zhǔn)中無此內(nèi)容），既使指標(biāo)分配較合理，又便于實際執(zhí)行。6）引入了閃變疊加、傳遞等計算公式，高壓系統(tǒng)中供電容量的確定方法以及電壓變動的計算和閃變的評估等內(nèi)容，并給出一些典型的實例分析。7）對IEC61000-4-15規(guī)定的閃變測量儀作了介紹，并作為標(biāo)準(zhǔn)的附錄A，以利于測量儀器的統(tǒng)一。8）整個標(biāo)準(zhǔn)按國標(biāo)GB/和GB/有關(guān)規(guī)定作編寫。原標(biāo)準(zhǔn)名稱的引導(dǎo)要素“電能質(zhì)量”英譯為“Powerqualityofelectricenergysupply”改為國際上通用的“Powerquality”，并將本標(biāo)準(zhǔn)名稱改為《電能質(zhì)量電壓波動和閃變》。作為電磁兼容（EMC）標(biāo)準(zhǔn)，IEC61000-3-7等涉及的內(nèi)容相對較多，論述上不夠簡潔。在國標(biāo)修訂中選取相關(guān)內(nèi)容，基本上刪去對概念和原理的解釋部分，因為國內(nèi)將陸續(xù)發(fā)布等同于IEC61000的EMC系列標(biāo)準(zhǔn)，可作為執(zhí)行電能質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)參考。對于國標(biāo)中所需要的一些定義、符號和縮略語，以及相關(guān)閃變測量儀規(guī)范和閃變（Pst）的表達式等，主要參考了IEC61000-3-3、IEC61000-4-15。須指出，在采用IEC61000相關(guān)內(nèi)容中，本標(biāo)準(zhǔn)對于下列幾點作了修改：1）按IEC標(biāo)準(zhǔn)，對閃變Pst、Plt指標(biāo)，每次評定測量時間至少為一個星期，取99%概率大值衡量。這樣規(guī)定，在電網(wǎng)中實際上難以執(zhí)行。本標(biāo)準(zhǔn)中對閃變Pst指標(biāo)規(guī)定取1天（24h）測量，而且取95%概率大值衡量；對Plt指標(biāo)，原則上規(guī)定不得超標(biāo)。2）對于電壓變動，除了按變動頻度r范圍給出限值外，還補充了隨機性不規(guī)則的電壓變動的限值以及測量和取值方法。3）在IEC標(biāo)準(zhǔn)中，除了電磁兼容值外還引入“規(guī)劃值”，規(guī)劃值原則上不大于兼容值，是由電力部門根據(jù)負(fù)荷和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)等特點自行規(guī)定的目標(biāo)值，本標(biāo)準(zhǔn)不采用“兼容值”或“規(guī)劃值”，一律用“限值”概念。4）IEC61000-3-7實際上只對中、高壓波動負(fù)荷的兼容限值作了規(guī)定，對于低壓，主要是控制單臺設(shè)備的限值，已由IEC61000-3-3和IEC61000-3-5中作了規(guī)定（國內(nèi)將有等同標(biāo)準(zhǔn)）。在制定本標(biāo)準(zhǔn)時，鑒于中、低壓設(shè)備兼容值相同（見IEC61000-3-7），而國產(chǎn)低壓電氣設(shè)備大多未按IEC標(biāo)準(zhǔn)檢驗其電壓波動和閃變指標(biāo)，故將低壓也作了規(guī)定，以使標(biāo)準(zhǔn)較為完整。本標(biāo)準(zhǔn)從實施之日起，代替GB12326—1990。本標(biāo)準(zhǔn)的附錄A、附錄B都是標(biāo)準(zhǔn)的附錄。本標(biāo)準(zhǔn)的附錄C、附錄D都是提示的附錄。本標(biāo)準(zhǔn)由國家經(jīng)貿(mào)委電力司提出。本標(biāo)準(zhǔn)由全國電壓電流等級和頻率標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會歸口。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：國家電力公司電力科學(xué)研究院、清華大學(xué)、北京供電局、北京鋼鐵設(shè)計研究總院、機械科學(xué)研究院。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：林海雪、孫樹勤、趙剛、陳斌發(fā)、王敬義、李世林。

中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)

電能質(zhì)量電壓波動和閃變GB12326—2000代替GB12326—1990

Powerquality—Voltagefluctuationandflicker

國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局2000－04－03批準(zhǔn)2000－12－01實施

1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了電壓波動和閃變的限值及測試、計算和評估方法。本標(biāo)準(zhǔn)適用于交流50Hz電力系統(tǒng)正常運行方式下，由波動負(fù)荷引起的公共連接點電壓的快速變動及由此可能引起人對燈閃明顯感覺的場合。

2引用標(biāo)準(zhǔn)

GB156—1993標(biāo)準(zhǔn)電壓

3定義

本標(biāo)準(zhǔn)采用以下定義。公共連接點pointofcommoncoupling（PCC）電力系統(tǒng)中一個以上用戶的連接處。波動負(fù)荷fluctuatingload生產(chǎn)（或運行）過程中從供電網(wǎng)中取用快速變動功率的負(fù)荷。例如：煉鋼電弧爐、軋機、電弧焊機等。電壓方均根值曲線U（t）shape，U（t）每半個基波電壓周期方均根值（）的時間函數(shù)。電壓變動特性d（t）relativevoltagechangecharacteristic，d（t）電壓方均根值變動的時間函數(shù)，以系統(tǒng)標(biāo)稱電壓的百分?jǐn)?shù)表示。電壓變動drelativevoltagechange，d電壓變動特性d（t）上，相鄰兩個極值電壓之差。電壓變動頻度rrateofoccurrenceofvoltagechanges，r單位時間內(nèi)電壓變動的次數(shù)（電壓由大到小或由小到大各算一次變動）。同一方向的若干次變動，如間隔時間小于30ms，則算一次變動。閃變時間tfflickertime，tf一個有時間量綱的值，表示電壓變動的閃變影響，和波形、幅值以及頻度均有關(guān)。電壓波動voltagefluctuation電壓方均根值一系列的變動或連續(xù)的改變。閃變flicker燈光照度不穩(wěn)定造成的視感。閃變儀flickermeter一種測量閃變的專用儀器（見附錄A）。注：一般測量Pst和Plt。短時間閃變值Pstshorttermseverity，Pst衡量短時間（若干分鐘）內(nèi)閃變強弱的一個統(tǒng)計量值（見附錄A）。Pst＝1為閃變引起視感刺激性的通常限值。長時間閃變值Pltlongtermseverity，Plt由短時間閃變值Pst推算出，反映長時間（若干小時）閃變強弱的量值（見附錄A）。累積概率函數(shù)cumulativeprobabilityfunction（CPF）其橫坐標(biāo)表示被測量值（例如瞬時閃變值），縱坐標(biāo)表示超過對應(yīng)橫坐標(biāo)值的時間占整個測量時間的百分?jǐn)?shù)（見圖A2）。

4電壓變動和閃變的限值

電力系統(tǒng)公共連接點，由波動負(fù)荷產(chǎn)生的電壓變動限值和變動頻度、電壓等級有關(guān)，見表1。

表1電壓變動限值

r,h-1d,%r,h-1d,%LV、MVHVLV、MVHVr≤14310<r≤1002**1<r≤103100<r≤10001注1很少的變動頻度r(每日少于1次)，電壓變動限值d還可以放寬，但不在本標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定。2對于隨機性不規(guī)則的電壓波動，依95%概率大值衡量，表中標(biāo)有“*”的值為其限值。3本標(biāo)準(zhǔn)中系統(tǒng)標(biāo)稱電壓UN等級按以下劃分：低壓（LV）UN≤1kV中壓（MV）1kV<UN≤35kV高壓（HV）35kV<UN≤220kV

電力系統(tǒng)公共連接點，由波動負(fù)荷引起的短時間閃變值Pst和長時間閃變值Plt應(yīng)滿足表2所列的限值。任何一個波動負(fù)荷用戶在電力系統(tǒng)公共連接點單獨引起的電壓變動和閃變值一般應(yīng)滿足下列要求。4.3.1電壓變動的限值如表1所列。4.3.2閃變限值根據(jù)用戶負(fù)荷大小、其協(xié)議用電容量占供電容量的比例以及系統(tǒng)電壓，分別按三級作不同的規(guī)定和處理。4.3.2.1第一級規(guī)定。滿足本級規(guī)定，可以不經(jīng)閃變核算，允許接入電網(wǎng)。a）對于LV和MV用戶，第一級限值見表3。b）對于HV用戶，滿足（ΔS/Ssc）max<%。

表2各級電壓下的閃變限值

系統(tǒng)電壓等級LVMVHVPstPlt注1本標(biāo)準(zhǔn)中Pst和Plt每次測量周期分別取為10min和2h(下同)。2MV括號中的值僅適用于PCC連接的所有用戶為同電壓級的用戶場合。

表3LV和MV用戶第一級限值

r,min-1k=(ΔS/Ssc)max,%r<1010≤r≤200200<r注1表中ΔS為波動負(fù)荷視在功率的變動；Ssc為PCC短路容量。2已通過IEC61000-3-3和IEC61000-3-5的LV設(shè)備均視為滿足第一級規(guī)定。

4.3.2.2第二級規(guī)定。須根據(jù)用戶閃變的發(fā)生值和限值作比較后確定。每個用戶按其協(xié)議用電容量Si（Si＝Pi/cosφi）和供電容量S之比，考慮上一級對下一級閃變傳遞的影響（下一級對上一級的傳遞一般忽略）等因素后確定閃變限值。不同電壓等級之間閃變傳遞系數(shù)T如表4所列。

表4不同電壓等級間閃變傳遞系數(shù)

HV-MVTHMHV-VTHLMV-VTML范圍～～～一般取值

用戶閃變限值的計算如下：a）對于MV和LV單個用戶，首先求出接于PCC的全部負(fù)荷產(chǎn)生閃變的總限值G（以MV用戶為例寫公式）為：（1）式中：LMV和LHV——分別為MV和HV的閃變限值（見表2）；THM——HV對MV的閃變傳遞系數(shù)（見表4）。單個用戶閃變限值EiMV為：

（2）式中：FMV為波動負(fù)荷的同時系數(shù)，其典型值FMV＝～（但必須滿足Si/FMV≤SMV）。式（1）、式（2）中，如將下標(biāo)作適當(dāng)替換（例如MV換為LV，THM換為THL或TML等），則可以用于LV用戶的計算。式（1）、式（2）對于短時間閃變（Pst）和長時間閃變（Plt）均適用。b）對于HV單個用戶，閃變限值計算式為：（3）式中：StHV——接Si的PCC總供電容量，確定方法見附錄B。

表5基本閃變值

EpstiEplti

c）對于某些相對較小的用戶，利用式（2）、式（3）求出的閃變限值可能過嚴(yán)，如用戶未超過表5規(guī)定的基本閃變值，則仍允許接網(wǎng)。4.3.2.3第三級規(guī)定了超標(biāo)（超過第二級限值）用戶和過高背景閃變水平的處理原則。由于PCC上并不都是波動負(fù)荷，按第二級條件計算，某些用戶若是超標(biāo)的，但實際背景閃變水平比較低，或者超標(biāo)的概率很低（例如每周不超過1%時間），電力企業(yè)可以酌情（包括考慮近期的發(fā)展）放寬限值。反之，如背景水平已接近于表2規(guī)定值，則應(yīng)適當(dāng)減少分配的指標(biāo)，研究采用補償設(shè)備的可能性，并應(yīng)分析背景水平高的原因，采取必要的降低閃變水平措施。

5電壓變動和閃變的測量條件、取值

本標(biāo)準(zhǔn)電壓變動值d、短時間閃變值Pst和長時間閃變值Plt指的是電力系統(tǒng)正常運行的較小方式下，波動負(fù)荷變化最大工作周期的實測值。例如：煉鋼電弧爐應(yīng)在熔化期測量；軋機應(yīng)在最大軋制負(fù)荷周期測量；三相負(fù)荷不平衡時應(yīng)在三相測量值中取最嚴(yán)重的一相的值。注1對于三相等概率波動的負(fù)荷可以任意選取一相測量。2設(shè)計所取的短路容量可以用投產(chǎn)時系統(tǒng)最大短路容量乘系數(shù)。對于隨機性不規(guī)則的電壓波動，電壓變動實測值應(yīng)不少于50個，以95%概率大值作為判斷依據(jù)。短時間閃變值測量周期取為10min，每天（24h）不得超標(biāo)7次（70min）；長時間閃變值測量周期取為2h，每次均不得超標(biāo)。注：95%概率大值指的是將實測值按由大到小的次序排列，舍棄前面5%的大值，取剩余的實測值中最大值。

6閃變的疊加和傳遞

根據(jù)新用戶投入前后公共連接點實測的閃變值，可以利用以下有關(guān)計算公式，推算出新用戶實際上產(chǎn)生的閃變值。n個波動負(fù)荷各自引起的閃變及背景閃變在同一結(jié)點上相互疊加，其短時間閃變值可按下式計算：（4）式中：m值取決于主要閃變源的性質(zhì)及其工況的重疊可能性：m＝1用于波動負(fù)荷引起電壓變動同時發(fā)生重疊率很高的狀況；m＝2用于隨機波動負(fù)荷引起電壓變動同時發(fā)生的狀況（例如熔化期重疊的電弧爐）；m＝3用于波動負(fù)荷引起的電壓變動同時發(fā)生的可能性很小的狀況（比較常用）；m＝4僅用于熔化期不重疊的電弧爐所引起的電壓變動合成。如圖1所示，電力系統(tǒng)不同母線結(jié)點上閃變的傳遞可按下式簡化計算：

（5）式中：結(jié)點B短時間閃變值傳遞到結(jié)點A的傳遞系數(shù)；PstA——結(jié)點B短時間閃變值傳遞到結(jié)點A，在結(jié)點A引起的短時間閃變值；PstB——結(jié)點B上的短時間閃變值；S′scA——結(jié)點B短路時結(jié)點A流向結(jié)點B的短路容量；SscA——結(jié)點A的短路容量；S′scB——結(jié)點A短路時結(jié)點B流向結(jié)點A的短路容量。

圖1閃變傳遞計算示意

圖1中L為波動負(fù)荷。當(dāng)S′scA＝0，而SscA＝S′scB時，PstA＝PstB。某臺設(shè)備在系統(tǒng)短路容量為Ssc0時Pst0已知，當(dāng)短路容量變?yōu)镾sc1時Pst1按下式計算：（6）

公式（4）、式（5）、式（6）原則上也可用于長時間閃變值的相關(guān)計算。

7電壓變動的計算

對于平衡的三相負(fù)荷：（7）式中：ΔSi——負(fù)荷容量的變化量；Ssc——考察點（一般為PCC）的短路容量。當(dāng)已知三相負(fù)荷的有功功率和無功功率的變化量分別為ΔPi和ΔQi時，則用下式計算：

（8）

式中：RL、XL——分別為電網(wǎng)阻抗的電阻和電抗分量。在高壓電網(wǎng)中，一般XL>>RL（9）

式（7）～式（9）中，ΔSi、ΔPi和ΔQi要根據(jù)負(fù)荷變化性質(zhì)確定。對于由某一相間單相負(fù)荷變化引起的電壓變動，計算式為：（10）

8閃變的評估

不同類型的電壓波動，Pst有不同的評估方法，如表6所列。

表6閃變的評估方法

電壓變動類型Pst評估方法各種類型電壓波動(在線評估)直接測量Ut(t)已確定的所有電壓波動仿真法，直接測量周期性等間隔電壓波動(圖2、圖3)利用Pst=1曲線電壓變動間隔時間大于1s的電壓波動(圖4、圖5、圖6)閃變時間分析法、仿真法、直接測量

閃變儀各種類型的電壓波動均可以用符合IEC61000-4-15的閃變儀直接測量來評估，這是閃變量值判定的基準(zhǔn)方法。仿真法當(dāng)負(fù)荷變動特性和PCC的系統(tǒng)阻抗已知時，可以計算負(fù)荷引起的電壓變動d（t），然后由閃變儀的模擬程序求出相應(yīng)的Pst。本法需要專門的程序，其精度主要取決于負(fù)荷特性的數(shù)學(xué)模型。用Pst＝1曲線分析對于周期性等間隔矩形波（或階躍波）、正弦波和三角波的電壓變動，當(dāng)已知電壓變動d和頻度r時，可以利用圖2（或表7）由r查出對應(yīng)于Pst＝1的電壓變動dLim，則：（11）式中：F為波形系數(shù)。對于短形波（或階躍波）F＝1；對于正弦波和三角波查圖3。

圖2周期性矩形（或階躍）電壓變動的單位閃變（Pst＝1）曲線

圖3周期性正弦波和三角波電壓波動的波形系數(shù)

閃變時間分析法在求Pst（或Plt）時分別選取產(chǎn)生閃變較嚴(yán)重的10min（或2h）時段的d（t）作分析，把各種變動波形利用波形系數(shù)等值為階躍變動波形，求出閃變時間tf（s）來評估Pst（或Plt）。

表7周期性矩形（或階躍）電壓變動的單位閃變（Pst＝1）曲線對應(yīng)數(shù)據(jù)

d，%r，min-1d，%r，min-1d，%r，min-111017527538047558069079510521180140016201800

對每個波形（12）式中：F為波形系數(shù)。對于階躍波F＝1；對于雙階梯波、斜坡波、三角波和矩形波，查圖4、圖5；對于直接起動的電動機，F(xiàn)≈1；對于采取緩沖措施的電動機，查圖6。

圖4雙階梯波和斜坡波電壓變動的波形系數(shù)

圖5三角波和矩形波電壓變動的波形系數(shù)

圖6具有不同前后沿的電動機起動電壓波形系數(shù)

將規(guī)定時段（10min，2h）內(nèi)d（t）的tf總和求出，則

（13）（14）閃變時間分析法一般用于電壓變動間隔大于1s且電壓變動波形為上列幾種的組合，所求的Pst、Plt值和直接測量結(jié)果相比，誤差在±10%以內(nèi)。電壓變動間隔小于1s，不推薦用此法。、中方法僅適用于特定的電壓波動場合。一些典型的實例分析見附錄C。

附錄A（標(biāo)準(zhǔn)的附錄）閃變的測量和計算式

根據(jù)IEC61000-4-15制造的IEC閃變儀是目前國際上通用的測量閃變的儀器，有模擬式的也有部分或全部是數(shù)字式兩種結(jié)構(gòu)，其簡化原理框圖如圖A1所示。

圖A1IEC閃變儀模型的簡化框圖

框1為輸入級，它除了用來實現(xiàn)把不同等級的電源電壓（從電壓互感器或輸入變壓器二次側(cè)取得）降到適用于儀器內(nèi)部電路電壓值的功能外，還產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)制波，用于儀器的自檢?？?、3、4綜合模擬了燈-眼-腦環(huán)節(jié)對電壓波動的反應(yīng)。其中框2對電壓波動分量進行解調(diào)，獲得與電壓變動成線性關(guān)系的電壓。框3的帶通加權(quán)濾波器反映了人對60W、230V鎢絲燈在不同頻率的電壓波動下照度變化的敏感程度，通頻帶為～35Hz?？?包含一個平方器和時間常數(shù)為300ms的低通濾波器，用來模擬燈-眼-腦環(huán)節(jié)對燈光照度變化的暫態(tài)非線性響應(yīng)和圖A2由S（t）曲線作出的CPF曲線示例記憶效應(yīng)?？?的輸出S（t）反映了人的視覺對電壓波動的瞬時閃變感覺水平，如圖A2a）所示，可對S（t）作不同的處理來反映電網(wǎng)電壓引起的閃變情況。進入框5的S（t）值是用積累概率函數(shù)CPF的方法進行分析。在觀察期內(nèi)（10min），對上述信號進行統(tǒng)計。圖中為了簡明起見，分為10級。以第7級為例，由圖A2a），，用CPF7代表S值處于7級（或～）的時間T7占總觀察時間的百分?jǐn)?shù)，相繼求出CPFi（i＝1～10）即可作出圖A2b）CPF曲線。實際儀器分級數(shù)應(yīng)不小于64級。由CPF曲線獲得短時間閃變值：

（A1）

式中：、P1、P3、P10、P50——分別為CPF曲線上等于%、1%、3%、10%和50%時間的S（t）值。

圖A2由S（t）曲線作出的CPF曲線示例

長時間閃變值Plt由測量時間段內(nèi)包含的短時間閃變值計算獲得：

（A2）

式中：n——長時間閃變值測量時間內(nèi)所包含的短時間閃變值個數(shù)。Pst和Plt由圖A1框5輸出。

附錄B（標(biāo)準(zhǔn)的附錄）高壓（HV）總供電容量StHV的估算方法

當(dāng)Si用戶接于某單臺變壓器二次側(cè)母線（PCC）上時，StHV即為主變壓器的供電容量。對于某些用戶（特別是220kV級用戶），其PCC可能有多個供電源，StHV可以用下列方法估算：第一種近似估算：在PCC最大需求日（或計及將來發(fā)展），所供給的HV用戶總?cè)萘繛棣睸iHV，就取為StHV。但當(dāng)PCC附近有較大的波動負(fù)荷時，則按第二種近似估算。

圖B1第二種近似估算StHV示意

第二種近似估算：如圖B1所示。設(shè)1為所考慮的結(jié)點，2、3為其附近有較大波動負(fù)荷的結(jié)點。先按第一種估算法，求出StHV1、StHV2、StHV3。然后求出工頻下傳遞系數(shù)K2-1、K3-1?！皞鬟f系數(shù)”Kj-i是結(jié)點j注入.電壓時在i結(jié)點引起的電壓。Kj-i計算一般需要計算機程序，但條給出簡化的算法，在許多情況下能很快求出近似的結(jié)果。由此得：

附錄C（提示的附錄）一些典型的實例分析

C1軋鋼機負(fù)荷已知某軋鋼機投產(chǎn)后，在供電的PCC上產(chǎn)生周期性電壓波動，其波形如圖C1所示，該供電點（中壓）總的允許短期閃變值GPst＝，供電總?cè)萘?0MVA，軋鋼廠的協(xié)議供電容圖C1軋機電壓變動示例量為3MVA，用電同時系數(shù)為，試分析軋鋼機接網(wǎng)對閃變的影響。

圖C1軋機電壓變動示例

分析：由圖C1，在運行周期20s中有2次電壓變動，則電壓變動頻度r＝2/20（s-1）＝6（min-1），由表3和式（7）可知，不滿足第一級限值規(guī)定。由式（2）求出該用戶閃變限值，由圖4對于斜坡電壓變動，查得F＝，由式（12）得tf＝×（×2）3＝（s）。10min內(nèi)，對于變動10×6＝60次，代入式（13），得：結(jié)論：該軋鋼機引起的閃變符合第二級規(guī)定。

C2多臺絞車負(fù)荷

已知三臺5MW礦井絞車，供電的PCC為35kV、SSC＝400MVA，分配給絞車的閃變限值EPst＝；單臺絞車典型的無功功率變動周期如圖C2所示。三臺絞車大體上同時運行，但不完全重疊，試分析閃變的影響。

圖C2單臺絞車運行典型的無功波動周期

分析：從圖C2可以看出，一開始和中間兩段為斜坡電壓變動，由于T>1s，從圖4可知，波形系數(shù)很小，如將其折算為等值階躍電壓變動，其值也很小，可以忽略。在單臺絞車開車后6s處有ΔQ＝4Mvar，根據(jù)式（9），相應(yīng)d1＝1%；在45s停車時有ΔQ＝，相應(yīng)有d2＝%；對d1和d2分別按60s周期（即r＝1次/min）考慮。查圖2得d＝%（對應(yīng)Pst＝1），則由式（11）d1產(chǎn)生Pst1＝1/＝，由d2產(chǎn)生。根據(jù)式（4），取m＝3，單臺絞車閃變?yōu)镻st＝＋＝，三臺絞車合成閃變。結(jié)論：需要作第三級評定。本例也可以用閃變時間分析：由式（12）求出tf1＝×13＝（s），tf2＝×＝（s）；三臺絞車10min內(nèi)Σtf＝Σtf1＋Σtf2＝3×（×10＋×10）＝（s），代入式（13），。其結(jié)論基本上和直接用Pst分析一致。

C3電弧爐負(fù)荷

交流電弧爐在運行過程中，特別是在熔化期，隨機且大幅度波動的無功功率會引起供電母線電壓的嚴(yán)重波動，并構(gòu)成閃變干擾。圖C3為最簡化的電弧爐等值電路單線圖。圖中U0為供電電壓；X0為電弧爐供電回路的總阻抗（包括供電系統(tǒng)、電爐變壓器和短網(wǎng)阻抗）；R為回路的總電阻，以可變的電弧電阻RA為主；P＋jQ為電路復(fù)功率。

圖C3最簡化的電弧爐等值電路的單線圖

圖C4電弧爐運行的功率圓圖

不難證明，當(dāng)R變化時，電弧爐運行的功率P、Q如圖C4所示，按半圓軌跡移動，其直徑為理想的最大短路（R＝0）容量。圖中A為熔化期的額定運行點，φN為相應(yīng)的回路阻抗角，cosφN＝～；B點為電極三相短路運行點，此時RA＝0，φd為短路回路阻抗角，cosφd＝～。預(yù)測計算時可以取最大無功變動量：C1）則有由于，則（C2）實際上電弧爐在熔化期電極和爐料（或熔化后鋼水）接觸可以有開路（R＝∞，對應(yīng)與O點）和短路（RA＝0，R≈0，對應(yīng)于D點）兩種極端狀態(tài)。當(dāng)相繼出現(xiàn)這兩種狀態(tài)時則得到：