電力品質の障害は、配電網の公益企業側と顧客側の両方から発生する可能性があります。ユーティリティによって発生する障害は、通常、次のようなイベントによって発生します。

  • 変圧器 - タップ切り替えにより過渡現象が発生する
  • 保護装置 - 回路遮断器を再び閉じると、電力の循環が発生します(これには、ヒューズ、回路遮断器、避雷器および抑制器、絶縁体、スイッチが含まれます)
  • 補正装置 - 力率補正コンデンサと電圧調整装置はスパイクと過渡現象を発生させます

顧客側で発生する電力品質の乱れは、通常、次のような原因で発生します。

  • 接地ミス - 複数の NG 結合
  • 配線ミスと電気コード違反:極性反転
  • 非線形負荷 - スイッチ電源とパルス整流
  • システムが適切に設計されていない - 高インピーダンスの中性線
  • 他の機器や負荷からの干渉 - 例えば、エアコンがオンになったときにライトがちらつくのは、エアコンが他の電子機器と同じ回路に接続されていることを示している可能性があります。
  • 一部の機器は電力会社の操作に敏感です - コンデンサのスイッチング
  • 電子機器の近くでの携帯無線送信機の操作
  • 静電気放電

電力システムの障害によって電力供給が中断された場合、必ずしも電力品質の問題とは限りません。これらの障害は通常、次のような原因で配電網に生じる物理的な影響によって発生します。

木々

  • 稲妻
  • 機器の故障
  • 動物
  • アイシング
  • 公衆の干渉

過渡現象

衝撃的な過渡現象

Graph of Frequency Range: >5 kHz (High Frequency)
  • 定常状態の電圧、電流、またはその両方における、極性が一方向である非常に急激な変化による、突然の短時間の障害。
  • 周波数範囲: >5 kHz (高周波)
  • 持続時間: 30~200マイクロ秒

原因

  • 稲妻

影響

  • 変圧器の故障
  • アレスターの故障
  • ローサイドサージによる顧客機器の損傷

振動過渡現象

Graph of a temporary rapid fluctuation in the steady-state condition of voltage, current, or both, that includes positive and negative polarity values.
  • 正と負の極性値を含む、電圧、電流、またはその両方の定常状態における一時的な急激な変動。
低周波過渡現象 500 Hz、30サイクル
原因
  • コンデンサのスイッチング
影響
  • ASDやその他の敏感な機器のトリップ
  • 顧客コンデンサでの電圧増幅
中周波過渡現象 500 Hz - 2 kHz、 3サイクル
原因
  • 雷インパルスからの進行波
  • コンデンサと回路のスイッチング過渡現象
影響 顧客機器の故障
高周波過渡現象 >2 kHz、 0.5 サイクル
原因
  • セカンダリシステムのオン
  • 雷による耳鳴り
  • 局所鉄共鳴
影響
  • 放射ノイズは敏感な電子機器に悪影響を及ぼす可能性がある
  • 振動の上昇率が高いと、低電圧電源が故障する可能性がある。

短時間の電圧変動

電圧低下

Graph of Short Duration Voltage Variations
  • 0.5サイクルから1分間の持続時間において、電力周波数における実効値(rms)電圧または電流の単位(pu)あたり0.1から0.9の間の減少

原因

  • ローカルおよびリモートの障害

影響

  • 機密性の高い顧客機器のドロップアウト

電圧の上昇(サージ)

Graph of Short Duration Voltage Variations
  • 0.5サイクルから1分間の期間、電力周波数での実効電圧または電流が1.1~1.8 puに増加する
原因 単線接地故障
影響
  • 機器の過電圧
  • 金属酸化物バリスタ(MOV)は強制的に導通する

長時間の電圧変動

過電圧

Graph of Long Duration Voltage Variations
電源周波数において、1 分を超える期間にわたって RMS 電圧が 110 パーセントを超えて増加します。

原因

  • 負荷オフ
  • コンデンサのスイッチオン
  • システム電圧調整

影響

  • 一定の定常電圧を必要とする機器の問題

低電圧

Graph of Long Duration Voltage Variations
  • 1 分を超える期間にわたって、電源周波数での RMS 電圧が 90 パーセント未満に低下します。

原因

  • 負荷スイッチオン
  • コンデンサのオフ
  • システム電圧調整

影響

  • 一定の定常電圧を必要とする機器の問題

中断

Graph of Momentary Interruptions
  • 瞬間中断: 1/2~3秒
Graph of Temporary Interruptions
  • 一時中断: 3~60秒
Graph of Long-Term Interruptions
長期中断(停電): > 1分

原因

  • 一時的な障害
  • 落雷
  • 木の枝が2本の導体を横切って落ち、その後完全に落ちる
  • 解消されない障害

影響

  • 操業中断、生産損失、収益損失

波形の歪み

倍音:

Graph of Waveform Distortion Harmonics
パワーエレクトロニクス機器などの非線形負荷は、正弦波電圧で通電されると非正弦波の電流波形を生成します。これらは、高調波(基本周波数の整数倍)周波数の電流をシステムに注入します。高調波電流、およびそれがシステムインピーダンスを流れる際に発生する電圧歪みにより、機器の動作信頼性と耐用年数が低下する可能性があります (0~100 次の高調波)。

原因

  • 非線形荷重

影響

  • 精密機器の故障
  • コンデンサの故障またはヒューズの切れ
  • 電話干渉

ノッチング:

Graph of Notching
  • 電流が 1 つの相から別の相に整流されるときに、電力エレクトロニクス デバイスの通常の動作によって発生する周期的な電圧障害。

原因

  • 電子機器の正常な動作

影響

  • 機器の故障

ノイズ:

Graph of Noise Waveform Distortion
相導体内の電力システム電圧または電流に重畳される、または中性導体または信号線上に存在する、200 kHz 未満の広帯域スペクトル内容を持つ不要な電気信号。

原因

  • 不適切な接地
  • 電子機器の正常な動作
  • アーク放電装置
  • スイッチング電源

影響

  • マイクロコンピュータやプログラマブルコントローラなどの電子機器の妨害

電圧変動

電圧変動(フリッカー):

Graph of Voltage Fluctuation
電圧変動がランプに及ぼす影響により、人間の目にはランプがちらついて見えること。これは、負荷電流、特に無効成分において連続的かつ急速な変化を示す負荷が原因です。

原因

  • アーク炉
  • 断続的な負荷

影響

  • 照明のちらつき
  • 敏感な負荷の故障

周波数変動

周波数変動:

Graph of Frequency Variation
電力システムの基本周波数と指定された公称値(例:50 Hz または 60 Hz)の偏差。

原因

  • 地域発電の速度規制が不十分
  • 基幹電力系統の障害
  • 大きな負荷ブロックが切断される
  • 大規模発電源の切断

影響

  • 機器の故障