供电电压瞬时变化检测技术及核心检测项目分析

一、电压瞬时变化的定义与危害

• 电压骤降（Sag）：电压幅值下降10%-90%，持续0.5个周波至1分钟。
• 电压骤升（Swell）：电压幅值上升10%-90%，持续时间与骤降类似。
• 瞬态过电压（Transient）：微秒至毫秒级的电压脉冲，幅值可达数千伏。
• 短时中断（Interruption）：电压降至额定值的10%以下，持续≥0.5周波。

• 精密仪器（如医疗设备、半导体生产线）宕机或数据丢失。
• 电动机转矩波动导致机械损伤。
• 电力电子器件因过压击穿。

二、核心检测项目及技术参数

三、检测方法与关键技术

1. • 高精度采样设备：采用16位以上ADC，采样率≥200 kS/s，确保捕捉微秒级瞬态事件。
   • 事件触发记录：设置电压阈值触发机制（如±5%突变），自动存储事件前后波形。
   • 同步测量：基于GPS或IRIG-B时间同步，实现多节点电压数据的相位对齐。
2. • 趋势分析：通过RMS值滚动计算（10ms~1s窗口）识别电压渐变。
   • 频谱分析：FFT或小波变换分解高频瞬态成分，定位干扰源（如开关操作、雷电）。
   • 源头追溯：结合拓扑结构与事件时序，确定故障点（如配电线路、用户侧设备）。
3. • 电能质量分析仪：如Fluke 435-II，支持IEC Class A标准，可连续记录电压事件。
   • 高速示波器：泰克DPO70000系列，带宽≥1GHz，捕捉纳秒级瞬态脉冲。
   • 故障录波器：记录故障前后波形，用于事后分析与责任划分。

四、检测标准与合规性

• 国际标准：
  • IEC 61000-4-30：定义电压事件的分类、测量方法及仪器精度要求。
  • IEEE 1159：推荐监测实践与数据报告格式。
• 国内标准：
  • GB/T 12325-2008：电能质量供电电压偏差。
  • GB/T 18481-2001：电能质量暂时过电压和瞬态过电压。

五、典型案例分析

• 现象：光刻机频繁停机，损失晶圆生产。
• 检测结果：电压骤降至75%额定值，持续200ms，源自上游变电站断路器操作。
• 解决方案：加装动态电压调节器（DVR），响应时间<2ms。

• 现象：成像系统偶发数据错误。
• 检测结果：5kV/10μs瞬态脉冲，源于备用发电机切换。
• 解决方案：加装金属氧化物压敏电阻（MOV）与屏蔽接地。

六、

1. 智能化监测：AI算法实时预警与自适应阈值调整。
2. 多源数据融合：集成SCADA、PMU与用户侧监测数据。
3. 快速响应技术：基于宽禁带半导体（如SiC）的动态补偿装置。