1. 概述 随着全球对可再生能源需求的增加，分布式光伏电站的建设和发展迅速。然而，分布式光伏电站的运行过程中面临着一系列问题，比如导致企业关口计量点功率因数过低、谐波污染等。这些问题不仅影响光伏电站自身的运行效率，还会对企业内部电网的稳定性和电费成本造成负面影响。为此，安科瑞公司推出了一系列电能质量治理产品，针对分布式光伏电站引起的企业关口功率因数过低、谐波污染等问题提供解决方案。安科瑞丁一+18761599093 2. 分布式光伏电站导致的主要电能质量问题 2.1 关口功率因数过低 企业屋顶光伏发电量较大基本能满足企业内部负荷电能消耗量的时候，企业用电大部分电能取自光伏电站，光伏发电功率因数接近1，关口计量点只需从电网吸收少量有功电能甚至倒送电，而从电网获取的无功需求变化不大，当内部电容补偿达不到要求或者不能正确动作时，会直接造成企业关口功率因数降低而导致被考核电费造成损失。从实时功率因数计算公式（1）和功率因数考核计算公式（2）均可以看出，分布式光伏发电场景下，Q(Eq)保持不变，P(Ep)变小，功率因数也会减小。 Cosφ实时=P/√P²+(|Qin|+|Qout|)²     （1） Cosφ考核=Ep/√Ep²+(Eqin+Eqout)²    （2） -P为正向有功功率，即企业向电网需求有功功率； -Qin为正向无功功率，即企业向电网需求无功功率； -Qout为反向无功功率，即企业向电网输送无功功率； -Ep为考核周期内有功电量，即企业向电网需求有功电量； -Eqin为考核周期内正向无功电量，即企业向电网需求无功电量； -Eqout为考核周期内反向无功电量，即企业向电网输送无功电量； 2.2 谐波污染 相关标准对光伏并网逆变器的电能质量均有明确要求，比如NB/T 32004-2018 《光伏并网逆变器技术规范》明确要求光伏并网逆变器注入电网电流总谐波畸变率不超过5%，并且对相关奇偶次谐波畸变均有要求。功率因数在输出达到额定功率20%50%时不低于0.95，在超过额定功率50%时不低于0.98。 图1 NB/T 32004-2018《光伏并网逆变器技术规范》对逆变器电能质量的要求 但是在多台逆变器并联运行的分布式光伏微电网中，高频纹波干扰（也是一种谐波）对微电网系统存在较大的隐患。并联电容器组对谐波有放大作用，易发生串联谐振或并联谐振，使得系统电压及电流的畸变更加严重；由于谐波电流叠加在电容器基波电流上，使电容器的电流有效值提高，造成温度升高，减少使用寿命，甚至损坏，这会进一步导致功率因数的降低。 3. 安科瑞电能质量治理产品 图2 分布式光伏电能质量治理解决方案 3.1 有源电力滤波器(APF) 功能：有源电力滤波器通过动态补偿谐波，改善电能质量。它可以对251次谐波进行全补偿或特定次谐波进行补偿，具备完善的桥臂过流保护、直流过压保护和装置过温保护功能。 应用：在光伏电站中，有源电力滤波器可以有效滤除逆变器产生的谐波，提高电能质量，保护其他设备的正常运行。 安科瑞有源电力滤波器分为集中治理型(AnSin，柜式，一般集中治理，安装在低压进线处)和就地治理型(AnAPF或AnSVG-G-A，壁挂式，用于治理某个特定回路)，搭配使用治理效果更好。 3.2 静止无功发生器(SVG) 功能：静止无功发生器通过使用全控型电力电子器件（如IGBT），实时检测电网电压的变化，并根据需要快速产生或吸收无功功率，实现无功功率的快速补偿和调节，确保功率因数稳定。 应用：在光伏电站中，SVG可以提供快速的无功功率补偿，提高系统的功率因数，可在原有常规电容补偿柜基础上增加SVG，达到更加快速平稳的无功补偿控制。 安科瑞SVG产品分为集中治理型(AnCOS，柜式，集中补偿柜，一般安装在低压进线处，位于有源滤波柜之前)和就地治理型(AnSVG或AnSVG-G-A，壁挂式，用于治理某个特定回路)。 2.3 电能质量在线监测装置 (APView500) 功能：电能质量在线监测装置APView500实时监测实时监测电网电压偏差、频率偏差、三相电压不平衡、电压波动和闪变、谐波畸变、电压暂升/暂降/短时中断、电压电流瞬态监测等电能质量，记录各类电能质量事件。 应用：在光伏电站中，APView500可以实时监测系统的电能质量，帮助管理人员及时发现并处理电能质量问题，确保系统的稳定运行，一般安装于并网点或需要监测的回路 以上设备均可接入AcrelEMS企业微电网能效管理系统，实现对企业微电网的实时监测、智能预测、动态调控和实时预警，确保企业电网安全、可靠、低碳运行。 4. 结论 安科瑞电能质量治理产品在光伏电站的应用中，通过动态补偿谐波、提供无功功率补偿和实时监测电能质量，有效解决了光伏电站面临的功率因数过低和谐波污染问题。这些解决方案不仅帮助企业避免因为功率因数过低而导致的力调电费考核，还可以提高了光伏电站的运行效率和企业微电网的稳定性，使企业更好的使用可再生能源。

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在化工企业，不可避免地会使用爆炸、火灾性危险物料，而选用防爆电气设备是消除点火源的重要措施之一。但市场上防爆电气设备品种繁多，功能各异，选择相适应的防爆电气设备至关重要。 ### 一、防爆电气设备选型 上图防爆合格证显示，该产品防爆等级为Ex d ⅡC T6 Gb。 Ex——防爆标志 d——防爆形式为隔爆型（常见防爆形式：本安型i；隔爆型d；增安型e；充油型o；充砂型q；浇封型m等） ⅡC——设备类别（分为爆炸性气体环境的ⅡA、ⅡB、ⅡC和爆炸性粉尘环境ⅢA、ⅢB、ⅢC三个等级） T6——温度组别（分为T1—T6六个等级）；Gb——设备保护级别（分为煤矿瓦斯爆炸性环境的Ma、Mb，爆炸性气体环境的Ga、Gb、Gc和爆炸性粉尘环境Da、Db、Dc八个等级）。 防爆电气设备型号这么复杂，那如何选择符合规范要求的设备型号呢？《爆炸危险环境电力装置设计规范》（GB 50058-2014）第5.2.1条要求，在爆炸性环境内，电气设备应根据下列因素进行选择：爆炸危险区域的分区；可燃性物质和可燃性粉尘的分级；可燃性物质的引燃温度；可燃性粉尘云、可燃性粉尘层的最低引燃温度。 1、查看爆炸危险区域划分图，确定防爆设备所处危险区域 GB 50058-2014 第3.2.1条：爆炸性气体环境应根据爆炸性气体混合物出现的频繁程度和持续时间分为0区、1区、2区，分区应符合下列规定： 0区应为连续出现或长期出现爆炸性气体混合物的环境； 1区应为在正常运行时可能出现爆炸性气体混合物的环境； 2区应为在正常运行时不太可能出现爆炸性气体混合物的环境，或即使出现也仅是短时存在的爆炸性气体混合物的环境。 GB 50058-2014 第4.2.2条：爆炸危险区域应根据爆炸性粉尘环境出现的频繁程度和持续时间分为20区、21区、22区，分区应符合下列规定： 20区应为空气中的可燃性粉尘云持续地或长期地或频繁地出现于爆炸性环境中的区域； 21区应为在正常运行时，空气中的可燃性粉尘云很可能偶尔出现于爆炸性环境中的区域； 22区应为在正常运行时，空气中的可燃粉尘云一般不可能出现于爆炸性粉尘环境中的区域，即使出现，持续时间也是短暂的。 2、根据GB 50058-2014 表5.2.2-1和表5.2.2-2，选择符合的电气设备保护级别防爆结构 表5.2.2-1 爆炸性环境内电气设备保护级别的选择 表5.2.2-2 电气设备保护级别(EPL)与电气设备防爆结构的关系 3、根据GB 50058-2014 附录C和附录E、GB/T 3836，确定设备类别和温度组别 5.2.3 防爆电气设备的级别和组别不应低于该爆炸性气体环境内爆炸性气体混合物的级别和组别。即ⅡC类设备可以适用ⅡB和ⅡA级爆炸性气体环境，ⅡB级设备不能适用于ⅡC 级爆炸性气体环境。 表5.2.3-1 气体、蒸气或粉尘分级与电气设备类别的关系 温度组别。设备温度组别，测定的最高表面温度的级别，即设备本身能达到的最高温度。 ### 二、防爆电气设备选型常见错误 1、爆炸危险区域内使用设备不防爆 违规使用非防爆配电箱、非防爆摄像头、非防爆风扇。 应按照GB 50058-2014 第5.2.3条的要求，更换为符合标准的防爆型设备。 2、防爆设备处于失爆状态 所谓失爆，是指电器设备失去了耐爆性或隔爆性。不按照要求安装或安装不合格是造成电气设备失爆的主要原因之一。 （1）回流泵配电箱（爆炸危险区内）下部预留线缆进线口未封堵。 （2）称重仪防爆箱（爆炸危险区内）盖上有8个螺栓未安装，防爆标志腐蚀严重。 （3）乙醇储罐区（爆炸危险区内）液位数显仪表，采用自制开口方式，不满足防爆要求。 以上3个问题隐患，应按照GB 50058-2014 第5.2.3条的要求，封堵进线口、安装全部螺栓和更换为符合标准的防爆型设备。 3、防爆电气设备的级别和组别不符合要求 （1）脱氢装置岗位人员使用的对讲机防爆型号为Ex ibⅡB T3，不符合涉氢环境的防爆级别要求。 （2）乙炔发生器可燃气体探测器接线盒的防爆等级为Ex dⅡB T6，不满足涉乙炔环境的防爆级别要求。 （3）溶硫釜搅拌减速机的供油泵电机防爆等级为Ex dⅡB T4，不满足涉二硫化碳环境的防爆级别和温度组别要求。 以上3个问题，应按照GB 50058-2014 第5.2.3条和附录C的要求，及时更换符合要求的防爆设备，确保防爆电气设备的级别和组别不低于该爆炸性气体环境内爆炸性气体混合物的级别和组别。根据附录C，涉氢气、乙炔、二硫化碳分别选用ⅡC T1、ⅡC T2、ⅡC T5以上防爆等级设备。 （4）硫磺包装厂房内照明开关的防爆等级为Ex dⅡB T6，不满足爆炸性粉尘环境的防爆选型要求。 根据GB 50058-2014 第5.2.3条文解读：对于爆炸性气体和粉尘同时存在的区域，其防爆电气设备的选择应该既满足爆炸性气体的防爆要求，又要满足爆炸性粉尘的防爆要求，其防爆标志同时包括气体和粉尘的防爆标识。建议企业更换满足爆炸性粉尘的防爆要求的设备。 来源：中国化学品安全协会

在低压配电系统里，装 SPD 的个数到底是选 3 个还是 4 个呢？在电气设计中，这得根据供电所采用的接地系统型式来决定。不同的接地系统型式，装设的 SPD 个数还有连接方式都不一样。接下来咱们分别通过 TN、TT、IT 接地系统来分析分析。 ▷ TN 系统里 SPD 的安装： 上图图一中，采用TN-C-S系统配电，位于进线处的总配电箱装设3个SPD（即三个相线与PE线之间装设3个SPD），N线上则不需要装设，这是因为N线和PE线在总配电箱进线前是合用的（即PEN线），而PEN线在总配电箱进线处做重复接地，N线和PE线在总配电箱进线处才开始分开，因此总配电箱的N线上不需要再装设SPD。 而对于下级配电箱，则需要装设4个SPD（即三个相线、N线与PE线之间装设4个SPD），这是因为N线和PE线在总进线处已经分开了，N线就有可能和相线一样将线路感应产生的雷电脉冲过电压传导到下级配电箱所供电的电气装置中去，因此下级配电箱处的N线上需要装设SPD。 上图图二中，采用TN-S系统配电，N线和PE线在变电所内分开，总配电箱进线为5芯电缆，那么总配电箱进线和下级配电箱处均需要设置4个SPD（即三个相线、N线与PE线之间装设4个SPD）。 ▷ TT 系统中 SPD 的安装 上图图三中，采用TT系统配电，中性线自变电所引出后就不再做重复接地而对大地是绝缘的，那么中性线就和相线一样可以将线路感应产生的雷电脉冲过电压传导到所供电的电气装置中去，因此配电箱进线处需要设置4个SPD（即三个相线、N线与PE线之间装设4个SPD），且图三中，RCD装设在SPD的电源侧，这对于采用限压型（压敏电阻）SPD来说是必要的，限压型（压敏电阻）SPD在施加额定电压后会有微量的泄漏电流流过，长时间使用后，其泄漏电流会逐渐增大，最终会导致SPD短路而失效，将RCD装设在SPD的电源侧可以监测出这一泄漏电流并及时切断电源，从而防止因SPD短路而产生的危险。 上图图四中，采用TT系统配电，RCD装设在SPD的负荷侧，在配电箱处的SPD采用3+1的连接方式（即3个相线SPD先接于中性线上，再经一放电间隙接于PE线上）。这种方式使得RCD可以装设在SPD的负荷侧，因为相线与PE线之间存在放电间隙的隔离，使得SPD失效不会导致SPD短路的危险。 ▷ IT 系统里 SPD 的安装： 上图图五中，采用IT系统配电，该IT系统没有配出中性线，那么很明显该装设3个SPD（即三个相线与PE线之间装设3个SPD）。 **▷ 归纳总结： TN系统分两种情况： （1）TN-C-S系统，总进线配电箱处装设3个SPD，N线上不必装设，下级配电箱处需装设4个SPD； （2）TN-S系统，从总配电箱开始就要装设4个SPD。 TT系统的总配电箱进线处需装设4个SPD，但也分以下两种情况： （1）RCD装设在SPD的电源侧则装设4个SPD； （2）RCD装设在SPD的负荷侧，则采用3+1的连线方式装设3个SPD，再经一放电间隙接于PE线上。 IT系统没有配出中性线的情况下，需装设3个SPD。**

低压鼠笼式电动机直接起动时第一个半波的冲击电流，会影响接触器的额定接通能力和断路器磁保护或瞬时保护整定值，如果接触器选型或断路器整定不当，会导致接触器触头粘连或断路器误动。 很多低压电器同行和设计师，都有以下疑问： 1、电动机起动瞬间的“冲击电流”是峰值还是有效值？ 2、电动机的冲击电流与起动电流有何系数关系？ 3、低压断路器的磁脱扣电流值或瞬时保护整定值是指峰值还是有效值？ 4、低压断路器磁脱扣电流值或瞬时保护整定值如何与电动机冲击电流匹配？ 5、GB50055提到断路器瞬时保护整定值应取电动机电动机起动电流周期分量最大有效值的22.5倍，该如何理解？ GB/T21210-2016 单速三相笼型感应电动机起动性能，对应IEC 60034-12：2016 Rotating electrical machines –Part 12 Starting performance of single-speed three-phase cage induction motors）有这样一段话： 电动机接通电流时会有一个0.5周的不对称瞬时峰值电流，为（转子堵转时对称的稳态电流有效值）的1.82.8倍，此电流的峰值和衰减时间与电动机的设计及合闸相角呈函数关系。 英文好的设计师可以直接看IEC标准原文：At motor switch on there will be a one-half cycle asymmetrical instantaneous peak current which may range factor 1,8 to 2,8 times the steady state locked rotor value. The current peak and decay time are a function of the motor design and switching angle. 2016年版本的GB/T21210和IEC60034-12告诉我们一个信息：电动机起动瞬间第一个半波的冲击电流为“瞬时峰值电流”，它与电动机起动电流有效值的关系为1.8倍2.8倍，但是很遗憾，标准并没有给出电流波形图。 2024年版本IEC60034-12给出的信息更明确：电动机起动瞬间的瞬时峰值电流又称冲击电流（inrush current），其峰值是电动机堵转电流稳态值的1.82.8倍，并且在附录A中给出电流波形。 The values tabled for locked rotor apparent power are based on RMS symmetrical steady state locked rotor currents. The start of the motor leads to transient asymmetrical currents in the whole supply, so called inrush currents, the peak value of which can range from 1,8 to 2,8 times the steady state locked rotor value. The current peak and decay time are a function of the motor design and switching angle. Similar effects can occur during the switchover from star to delta operation. A more detailed description is provided in Annex A. 附录A不但给出了电动机起动时的电流波形图，还给出了冲击电流与堵转电流的关系式，如图所示，在最极端工况下冲击电流峰值（inrush current peak）与堵转电流（有效值）的系数为2√2，即2.8。 所以说电动机的冲击电流 inrush current，最极端工况下，其峰值是堵转电流的2√2倍，其有效值是堵转电流2倍，堵转电流等于起动电流。 2023年版本的IEC60947-4-1 Low-voltage switchgear and controlgear - Part 4-1: Contactors and motor-starters - Electromechanical contactors and motor-starters（对应GB/T14048.4），在附录C中清晰表达了inrush current（peak）、Inrush current（RMS）、ILRC current、Motor current在电流波形图上的关系。 IEC60947-4-1:2023中定义了电动机冲击电流（有效值）与堵转电流（有效值）的比值为1.8，比IEC60034-12:2024中最极端工况下的系数2略小。GB50055-2011 通用用电设备配电设计规范中，对于电动机回路断路器瞬时保护整定值应取电动机起动电流周期分量最大有效值的22.5倍。 条文解释是：考虑电动机起动电流第一半波的有效值通常不超过其周期分量有效值的2倍，个别可达2.3倍，所以瞬时保护整定电流应取电动机起动电流周期分量最大有效值的22.5倍。 个人理解，2.5倍可以从GB/T14048.2的角度，考虑断路器瞬时保护整定值的误差范围为±20%，最保守情况下，考虑瞬时保护整定电流的下限值应躲过电动机冲击电流的有效值，所以2/0.8=2.5。 断路器磁脱扣或瞬时保护整定值，一般是以脱扣器的额定电流作为整定基准，所以磁脱扣或瞬时保护整定值是有效值。 回到前面的疑问： 1、电动机起动瞬间的“冲击电流”是峰值还是有效值？ ----从IEC 60034-12:2024和IEC60947-4-1:2023的角度，电动机的冲击电流（Inrush current），可以用峰值表达，也可以用有效值表达，峰值与有效值的关系为√2。 2、电动机的冲击电流与起动电流有何系数关系？ ----IEC 60034-12:2024给出了电动机的冲击电流峰值与起动电流的比值范围为1.82.8，如果换算成冲击电流有效值与起动电流的比值，其范围为1.32，系数2是考虑最极端工况。 在IEC60947-4-1:2023中，电动机冲击电流与起动电流的比值取1.8。 3、低压断路器的磁脱扣电流值或瞬时保护整定值是指峰值还是有效值？ ----通常是以脱扣器的额定电流作为基准，乘以相应的倍数，所以是有效值； 4、低压断路器磁脱扣电流值或瞬时保护整定值如何与电动机冲击电流匹配？ ----由于断路器的磁脱扣或瞬时保护整定值是有效值，所以要躲过电动机起动瞬间的冲击电流，建议采用冲击电流有效值作为比较的基准。 5、GB50055提到断路器瞬时保护整定值应取电动机电动机起动电流周期分量最大有效值的22.5倍，该如何理解？ ----个人理解，系数2是按最极端工况下，电动机起动瞬间的冲击电流有效值与起动电流的比值不会超过2倍，系数2.5是考虑断路器磁脱扣或瞬时保护整定的误差范围下限为-20%，最保守情况下系数取2.5。 因此，断路器瞬时保护整定电流与电动机冲击电流的校验建议满足下图： 转自公众号：低压电器杂谈 [点击阅读原文]

GB4717-2024《火灾报警控制器》和GB4715-2024《点型感烟火灾探测器》两部国家标准为产品标准，现已发布，并于2025年5月1日开始实施。 以下是这两部标准的主要变化内容： 1、GB 4717-2024《火灾报警控制器》该标准界定了火灾报警控制器的术语和定义，规定了分类和命名、要求、检验规则和标志，描述了相应的试验方法。适用于工业与民用建筑中使用的火灾报警控制器产品的设计、制造和检验。 1）标准化了主操作区，增加了一键检查和一键启动按钮，操作更方便。适应现阶段消防控制室值班员水平，便于消防监督。 2）标准化了子系统传输协议，子系统如消防电话、消防广播、消防应急照明等，便于火灾自动报警系统一体化与信息化，为物联网消防奠定基础。 3）增加了黑匣子，记录、保存火灾发生时的相关数据，便于火灾事故调查和明确责任。 4）允许多功能同体，即集多种控制于一体，更好地适应小场所、特殊场所使用。但各功能回路需要分开。 5）增加了调试功能与信息特殊要求，避免大量调试信息淹没有效火灾报警信息，提高有效信息的传输和处理，为物联网消防建设奠定基础。 2、GB 4715-2024《点型感烟火灾探测器》该标准规定了点型感烟火灾探测器的分类、要求、检验规则和标志，描述了相应的试验方法。适用于工业与民用建筑中使用的点型感烟火灾探测器产品的设计、制造和检验。 1）感烟火灾探测器分A、B两种类型，A型阈值连续可调，更适应现场使用条件，适于早期预警，也更适于物联网消防的发展。B型保持不变，为固定阈值。 2）响应阈值m大于0.3时需进行实体火灾灵敏度试验，有利于系统稳定与精准报警。 3）增加报污染故障，精准维保，保障系统可靠性和稳定性。 4）增加了交变湿热要求，更适合空调场所、地下室等场所的使用。 5）与GB4717组合，实现火灾自动报警系统自适应、免维执、一体化、智能化，为平台化 （智慧消防的终极目标） 莫定了坚实的基础。 据介绍，我国火灾报警领域的标准体系和应用体系已经超越了国际同行。GB 4715和GB 4717这两部国家标准都经历了三个版本的升级迭代，分别为1993、2005和2024版，技术内容不断进化和完善。