电力监测的好处

2003年8月14日的停电事件深刻地提醒我们电力的本质，以及我们是多么依赖它的存在。

工业设施中的大部分电气设备需要高质量的电力;它不能容忍凹陷、膨胀、瞬变或谐波，当然也不能容忍停电，无论多么短暂。认识到电网供电的局限性(99.9%的可靠性，相当于每年约9小时的停机时间)，以及80%的电能质量和可靠性问题发生在最终用户设施内的事实，所有维护和可靠性管理人员都有必要了解其设施和关键设备内的电能质量敏感性。

看看植物内部

除了停电之外，大多数电力干扰来自设施本身，例如大负荷同时启动，不适当的布线和接地做法，大型电机的启动，以及“电子”设备，这些都可能是电能质量现象的来源和受害者。

这些干扰可能会中断生产线，造成产品和设备损坏，导致订单或交易丢失，破坏数据通信和存储，并导致当今全球经济的整体生产力下降。据估计，美国电力质量相关的损失每年达500亿至1500亿美元

电源监控可以通过以下几种方式解决这些问题:

评估整个设施的输入电力供应和配电，以确定电力质量干扰或变化是否正在影响或有可能影响设施操作和/或制造过程
识别电能质量趋势，为确定预测性维护活动和避免关键业务活动中断提供基线
使用基于可靠性或基于状态的监测方法优化电力缓解设备。电能参数可以与工艺性能和产量相关联，定位电能质量差导致的生产缺陷。
减少能源开支。在一些行业，如纺织或纸浆造纸，仅电机的电力消耗就占了总能源账单的90%。
评估与资本投资和新设备有关的能源和电力问题。有许多价值数百万美元的设备在供应商的测试现场完美运行的例子，但由于电源质量差，在客户所在地没有按规定运行。

关注电机可靠性

电动机系统占美国工业用电总量的65%。电机是一项重要的资本支出，但更重要的是，它是一项相当大的持续支出，因为电机在其使用寿命中平均消耗50-60倍的电力。此外，电机对不平衡和谐波等电能质量问题很敏感，并且可以为电路上的其他设备产生下垂(以停电为特征的电能质量事件)。

提高这些电机的性能、可靠性和成本效益是工业维修专家的一个重要目标。当电机第一次通电时，会产生大量的电流涌流，通常是正常稳态电流运行水平的6-10倍。这种大的电流变化导致源布线阻抗上的显著压降，由此产生的凹陷使连接到同一电路的负载剩余的电压更少。

电力监测系统用于管理这些与启动相关的涌流条件，以及提供电压不规则的关键信息，电压不规则是导致大多数电机故障的五个因素之一。经常被忽视的是，输入电能质量对电机性能有直接影响。

例如，欠压和过压条件会导致绕组迅速加热，缩短其寿命。瞬态会触发绕组绝缘故障，而来自附近设备的谐波会导致绕组过热。相位之间不平衡的电压条件也会导致电流增加和绕组过热。

电源监控器用于基线输入功率，识别可能导致电机故障的任何条件，可能导致长期退化的趋势参数，并提供数据以降低能耗。

在停电之后

虽然关于8月停电原因的文章会有很多，但从设施层面的电力漏洞中吸取的教训应该会促使人们立即采取行动。当今的电力监测仪器是一种预测性维护工具，可以帮助设施避免导致设备故障、电路过热和系统故障的电力质量问题。

无论是用于基准电力基础设施，故障排除电力质量问题，在购买新的制造设备之前评估电力可用性，还是将关键工艺上线，电力监控仪器都提供了显著的投资回报。

地址:Dranetz-BMI, 1000 New Durham Rd.， Edison, NJ 08818;(800) 372 - 6832

监控停电

2003年8月14日的停电事件现在被认为是现代最重要的停电事件，有关该事件的统计数据值得考虑:

俄亥俄州下午2点开始的一次“典型”夏季发电厂故障，引发了横跨八个州和两个国家的大规模停电。
在此期间，超过100家发电厂和输电线路关闭——大多数在下午4点10分之后的9秒内关闭。
5000万人断电，有些断电长达72小时。
61,800 MW的客户负荷受到影响。

监测数据是使用Dranetz-BMI的签名系统捕获的，这是一个基于web浏览器的连续监测系统，分布在受影响地区的许多地点。事实证明，这些数据对于理解整个地区的事件级联是有用的。事实上，识别出同时三相深凹陷所产生的独特“特征”的系统客户能够影响到其UPS系统和备用发电机的有序过渡。

这些监测系统产生的数据类型使客户能够实施和评估备用发电计划，评估电能质量事件对关键工艺设备的影响，并在不损害产品质量的情况下使设备成功恢复运行。

图1显示了爆炸发生时在新泽西记录的均方根电压。电压下降表明，由于发电下线，电力流向通过部分电网逆转，系统过载。(在此期间，故障电流增加，因为被监控的办公大楼需要更多安培来补偿电压降低。)

图2显示新泽西州的频率上升，发生在负荷下降时，与剩余系统的负荷相比，暂时有太多的发电量。

图3显示了田纳西州诺克斯维尔的频率跳变。这是因为电网是相互连接的，公用事业公司正在向北部的受影响地区供电。当俄亥俄州、密歇根州、宾夕法尼亚州等州丢失时，同样的情况也会发生:系统中暂时出现了过多的发电量。

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