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供电电压闪变测试检测

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发布时间：2025-07-07 03:03:35 更新时间：2025-07-06 03:03:36

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作者：中科光析科学技术研究所检测中心

供电电压闪变测试检测

供电电压闪变是指供电电压的快速、小幅度的波动所引起的人眼可察觉的照明设备（尤其是白炽灯）亮度明暗变化的视觉现象。这种现象主要由电网中接入的波动性负荷（如大型电弧炉、轧机、电焊机、大功率电动机的频繁启动等）引起，导致电压有效值在短时间内发生周期性或非周期性的变化。电压闪变不仅会引起照明闪烁，造成视觉不适和疲劳，还可能干扰对电压波动敏感的设备（如精密仪器、电子控制系统）的正常运行，是衡量电能质量（Power Quality）的重要指标之一。因此，对供电电压的闪变进行准确测试与评估，对于保障用户用电的舒适性、设备的安全性以及电网的稳定运行至关重要。

主要检测项目

供电电压闪变测试的核心项目通常是测量和评估以下两个关键指标：

1. 短时闪变值 (Pst - Short-term Flicker Severity)： 这是基于10分钟评估周期内电压波动数据计算得出的闪变严重程度指标。Pst = 1 被定义为人类刚能察觉闪变的阈值，是评估短时电压波动影响的主要依据。

2. 长时闪变值 (Plt - Long-term Flicker Severity)： 这是基于连续12个短时闪变值（即连续2小时评估周期）的立方平均值计算得出的指标（Plt = ∛[∑(Pstᵢ³)/12]）。它反映了较长时间段内电压闪变的总体严重程度。

此外，测试还可能涉及原始电压波动波形记录、电压变动量(d)及其发生频度等辅助分析数据。

核心检测仪器

进行供电电压闪变测试的核心设备是符合国际标准的闪变仪 (Flickermeter)：

工作原理与构成： 现代闪变仪通常是多功能电能质量分析仪的核心模块之一。其设计严格遵循国际电工委员会标准IEC 61000-4-15。它的核心功能是模拟人眼-脑系统对亮度变化的感知响应。其处理过程通常包括：

1. 输入适配与滤波： 对输入的工频电压信号进行适配、降压和抗混叠滤波，提取出电压波动分量。

2. 平方解调： 模拟白炽灯的光-电转换特性（功率与电压平方成正比），解调出反映灯功率波动的信号。

3. 人眼响应模拟： 通过一组加权滤波器（包含视网膜和脑皮层响应模型）对波动信号进行加权，模拟人眼对光刺激不同频率（波动频率）的敏感度。

4. 脑神经感知模拟与统计处理： 对加权后的信号进行平方、滑动平均（模拟脑神经积分效应），并对结果进行概率统计（累积概率函数CPF分析），最终计算出Pst或Plt值。

高质量的闪变仪应具备高精度电压采样、精确的时钟同步（如GPS或IRIG-B）、强大的数据处理能力和符合标准的算法实现。

关键检测方法

供电电压闪变测试需严格按照标准流程进行，以确保结果的准确性和可比性：

1. 现场测试布点： 根据测试目的（如公共连接点PCC评估、特定负荷影响评估、用户进线点考核），在选定的测量点（通常是低压或中压母线）接入电压信号。

2. 仪器设置与连接： 确保闪变仪（或含闪变功能的分析仪）的电压量程、频率设置（如50Hz/60Hz）正确无误。使用高精度的电压互感器（PT）或专用测试线直接连接。

3. 数据采集： * 采样频率： 满足奈奎斯特采样定理，通常需远高于工频，如数kHz或更高。 * 同步时钟： 非常重要！仪器内部时钟必须精确同步（如使用GPS授时），以确保10分钟/2小时评估窗口的严格对齐，避免因时钟漂移导致不同仪器结果不可比。 * 持续时间： 短时评估至少连续记录10分钟以上以计算一个Pst值；长时评估需连续记录至少2小时（涵盖12个连续的10分钟窗口）以计算Plt值。针对特定波动负荷（如电弧炉），需覆盖其典型工作周期。

4. 环境条件记录： 记录测试期间电网的运行工况（如负荷水平、主变档位）、被测波动性负荷的运行状态（启停、功率水平）等。

依据的检测标准

供电电压闪变测试及其限值判定严格遵循以下国际和国家标准：

1. 基础测试方法标准： * IEC 61000-4-15: Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 4-15: Testing and measurement techniques - Flickermeter - Functional and design specifications：这是定义闪变仪功能、设计规范及Pst/Plt计算方法的国际核心标准，是测试仪器设计和测试结果有效性的根本依据。中国等同采用标准为GB/T 17626.15。

2. 兼容性水平与限值标准： * IEC 61000-3-3: EMC - Part 3-3: Limits - Limitation of voltage changes, voltage fluctuations and flicker in public low-voltage supply systems, for equipment with rated current ≤ 16 A per phase and not subject to conditional connection：主要规定接入低压公共电网的额定电流≤16A/相设备的电压变化、波动和闪变发射限值。 * IEC 61000-3-11: EMC - Part 3-11: Limits - Limitation of voltage changes, voltage fluctuations and flicker in public low-voltage supply systems - Equipment with rated current ≤ 75 A and subject to conditional connection：规定额定电流≤75A且需条件接入设备的闪变等发射限值。 * GB/T 12326-2008 《电能质量电压波动和闪变》：这是中国国家标准，规定了电力系统正常及非正常运行方式下，供电电压波动和闪变的限值、测量和评估方法。它对Pst和Plt在公共连接点(PCC)的限值（如Pst≤1.0, Plt≤0.8，适用于低压和中压系统）做出了明确规定，并区分了不同系统电压等级和应用场景（如居民区、工业区）。 * EN 50160: Voltage characteristics of electricity supplied by public electricity networks：欧洲标准，规定了公共电网供电电压特性，其中包括Pst和Plt的典型值/限值要求（如Pst 95%概率值≤1.0, Plt≤0.65）。

测试报告应清晰注明所依据的标准版本，并将实测的Pst、Plt值与标准规定的限值进行对比，给出是否符合要求的结论。报告还应包含测试时间、地点、仪器信息、接线图、被测系统信息及测试期间工况说明等。