介紹操作簡便的電力及諧波分析儀

介紹操作簡便的電力及諧波分析儀

泰仕電子 PROVA 6800 型

上海中炫電子有限公司提供

摘要

首先說明大家所關心的「電力品質」里有一項是「諧波」，雖大家容易看得到電壓波形里的諧波，但其實是諧波電流潮流造成電壓的畸變，因此諧波電流的量測、記錄是很重要的。因此在文中對那點適宜量測諧波電流與諧波電壓的量測做說明。

其次說明「 電力及 諧波分析儀 PROVA 6800 型 」的主要規范與性能 ，并且亦提供外觀照片 。

*后就臺灣現有的電力系統，舉接線線路圖例說明實際接線做應用時的參考。

壹、前言

凡關心高科技工業的讀者都會關心電力品質。而檢討電力品質如何的項目里一定包括，且是*重要的一項就是諧波，各相的電壓值、電流值、不平衡狀態、驟變狀況。

諧波電流會造成許多電容性設備，例如進相電容器、電力電纜、為改善諧波用濾波器等由于共振而燒毀。但這些都是電力系統所必備的重要設備，可以說「既是燒毀亦必須馬上補裝」的重要設備。所以負責設計、裝設、維護等工作的技師、工程師等都非常關心「諧波的動態」。為掌握諧波的動態，當然就需要量測、分析諧波。但因為過去的我國電機界都是依靠進口儀器，亦就是依賴國外技術，價格又是昂貴，不易普遍，使得技師、工程師們的分析工作困難不少。

泰仕電子工業公司鑒于臺灣電機界的此困難必須設法克服，乃著手開發價廉物美，且任何人的非常容易使用的 「 電力及 諧波分析儀PROVA 6800 型 」 ，并亦經不少工程顧問公司試用，結果亦獲得好評 。茲藉本刊報告性能、接線、應用等供參考。

貳、諧波電壓與諧波電流

一、 測量諧波電流的重要性

一般提到諧波的時候大家都會注意到諧波電壓，原因很簡單，因為*容易觀察電力品質的手段是以示波器的觀察。而以示波器看到的波形就是電壓波形，很少人能看到電流波形。所以很多人會誤認為造成許多障礙的兇手是諧波電壓。但其實造成電壓波形畸變的元兇是諧波電流。因此如你關心諧波障礙，以及應付電力公司所要求的管制標準，則必須了解電力系統內的電流波形里含有多少諧波量，或％值？但事實上量測電流是不容易的，原因是大家都知道測量電流需要在回路里串聯偵測組件，本分析儀的附件就有此功能。

二、 測量諧波電壓的重要性

因為負載電流值，包括 60 Hz 基本頻率以及各次諧波成分的電流會一直在變動，且加負載之前必須注意的是 「電壓是否正常？」，因此習慣上大家檢討電力品質的好壞，包括 「有沒有諧波？」 都是以電壓波形為準 。

三 、 諧波電壓與諧波電流間的關系

　　如圖 2 內的實線箭頭所示，負載是由電力公司電源供電，所以 60 Hz負載電流來自電力系統，而負載電流會一路造成電壓降，如果是一般負載，則越靠近饋線末端，電壓亦就越下降 (如果是電容性負載電流，則電壓越上升 ) ，當然電流波形是 60 Hz 正弦波，則電壓波形仍然可以維持 60 Hz 正弦波 。

諧波電流出自非線性負載，則某些 SCR 等非線性負載從電力公司系統取 60 Hz 正弦波電流，而送出高次諧波電流給電力系統。如圖1 內的虛線箭頭所示，亦會在電力系統內造成諧波電流的電壓降。

　　例如圖中 點的電壓是純的電力系統電壓減由于 60 Hz 負載電流所造成的電壓降 。而 點的電壓亦是 。 點的電壓是電力系統電壓減由于 60 Hz 負載電流以及諧波電流所造成的電壓降，因此波形是畸變的非 60 Hz 正弦波波形 。 點的電壓是 60Hz 電壓加由于諧波電流的畸變電壓波形 。

四 、 量測點

　　由圖 1 可知需要量測諧波電流與諧波電壓波形的各點如圖 2 所示。當然根據分析的目的不同，量測點亦應有所差別