电能质量差是有代价的。货币成本可能来自电力损失，但损坏的资产成本可能更高，包括制造过程停机时间造成的潜在损失。由于电能质量事件导致热量增加而损坏的资产肯定会缩短设备寿命。对于未经训练的人来说，配电系统中的问题可能无法识别为电能质量问题。了解和识别最常见的电能质量症状以及如何排除故障是解决电能质量问题的第一步。
你做这项工作需要什么工具?
与任何故障排除任务一样，您需要合适的工具。对于电能质量问题，这些包括知识和正确的电气测试工具。
但首先，您需要一组设备的最新单行图。单线图显示了交流电源、它们所服务的负载和它们的额定功率。它可以作为您的电气路线图的设施和电能质量研究的指南。
一旦您确定了要检查的资产，使用电能质量分析仪来测量和记录与电能质量相关的特定参数。其他工具，如数据记录仪、热成像仪、红外测温仪和记录数字万用表，也可以帮助排除故障。
你会发现什么样的电能质量问题?
常见的电能质量问题分为两大领域:电压异常和谐波失真问题。电压异常会引起几个问题，许多问题很容易纠正。关键是要发现症状。
电压下降或凹陷
电压下降或下降是造成电能质量问题的80%。当系统电压下降到标称系统电压的90%或更低，持续半个周期到一分钟时，就会发生下降或凹陷。dip的常见症状包括:如果dip持续超过三个周期，白炽灯变暗，计算机锁定，敏感电子设备的虚假关闭，可编程控制器上的数据(内存)丢失，以及继电器控制问题。
检测凹陷可能具有挑战性，因为很难预测何时会发生。要排除潜在的倾斜问题，首先要监视最先出现倾斜症状的负载。一般来说，上游事件将由电压和电流的下降表示。下游电压或负载电压下降由电流增加和电压下降表示。将设备运行故障的时间与电压下降发生的时间进行比较;如果没有相关性，问题很可能不是电压下降。继续故障排除，监测更远的上游，直到找到源。您可以使用高质量数字万用表的MIN/MAX功能，在负载通电时检测单个最坏情况下100毫秒或更多的下垂。对于可疑的重复下降，使用高性能电能质量分析仪上的“下降和膨胀”趋势特性。
如果您需要“记录”更长的时间内的电能质量事件，则可以使用事件记录器来记录几周的下降、膨胀、中断、瞬变和频率偏差。
首先纠正接线和/或加载问题。当你的工厂是有序的，然后你可以寻求其他缓解下垂的解决方案，如电压调节器和恒压变压器。
电压膨胀或浪涌
电压膨胀或浪涌发生的频率只有电压下降的一半左右。然而，系统电压在短时间内增加到一个周期或更长时间可能会导致问题。与所有电能质量问题一样，必须监测一段时间的参数，然后观察和解释。
肿胀的症状通常包括设备的立即故障，通常是电子设备的电源部分。然而，一些设备故障可能不会立即发生，因为电压膨胀可能会在一段时间内发生，并过早地击穿组件。如果电子设备的分析显示有故障的电源供应，监测馈线和分支电路的电压趋势为该设备供电。在可能的情况下，比较在已知不经历膨胀的系统部分上运行的类似设备的故障率。
在分析电能质量调查结果时，应注意单相线路是否存在突然的线地故障。这种类型的故障导致电压在两个非故障相上突然膨胀。大型电厂负荷突然掉线，以及功率因数校正电容器开关，也会引起电压膨胀。
电压瞬变
电压瞬变可引起计算机死机、电子设备损坏、闪络以及配电设备和电机绝缘损坏等症状。
瞬变，有时被称为峰值，是电压的大幅增加，但仅在微秒内。雷击和机械开关是常见的原因。暴风雨期间的设备故障通常被正确地归因于瞬态，并且没有进行电能质量监测。
瞬态的其他原因包括电容器或电容器组的开关，电源故障后重新为系统供电，电机负载的开关，关闭或打开荧光灯和HID照明负载，开关变压器，以及某些设备的突然停止。对于这些瞬态条件，在负载上监测并将设备运行问题或故障与配电系统事件联系起来。
通过中断大负载在触点上的正常电弧可能是瞬态的一个原因。使用设备单线将监控移动到配电系统的上游，直到找到源。
电压中断
电压中断可能持续2到5秒或更长时间。症状通常很简单:设备停止工作。超过5秒的中断通常被称为持续中断。大多数电机控制电路和过程控制系统都不能在短暂断电后重新启动。
如果在设备无人值守时发生电压中断，则可能无法正确识别设备停机的原因。只有监控设备，并将任何电源中断的时间与设备问题的时间相关联，才能帮助识别电压中断。
电压不平衡
电压不平衡是三相系统中最常见的问题之一，它会导致严重的设备损坏，但却经常被忽视。例如，230 V电机2.3%的电压不平衡会导致近18%的电流不平衡，导致30°C的温升。虽然数字万用表(DMM)和一些快速计算可用于平均电压读数，但电能质量分析仪可提供关于不平衡的最准确信息。
不平衡可以发生在整个配电系统的任何一点。负载应该在镶板的每个阶段平均分配。如果一个相与其他相相比负载过重，该相上的电压将较低。由该面板供电的变压器和三相电机可能运行得更热，异常嘈杂，过度振动，甚至过早失效。
长期监控是捕捉不平衡的关键。精确、实时的不平衡测量需要三相电能质量分析仪来识别问题。在三相系统中，两相之间电压的最大变化不应超过2%(分析仪上的Vneg %值)，否则可能发生重大设备损坏。
谐波
谐波是频率是基频整数倍的电压和电流。例如，第三次谐波是在60hz系统(3 x 60hz = 180hz)中以180赫兹(Hz)发生的电压或电流。这些不需要的频率会引起许多症状，包括中性导体和为这些电路供电的变压器过热。反向转矩会在电机中产生热量和效率损失。
由谐波造成的最严重的症状通常是由于谐波扭曲了设施中发现的基本60赫兹正弦波。这种正弦波失真会导致电子设备操作不当、虚假警报、数据丢失以及经常被报道为“神秘”的问题。
出现谐波症状时，请通过观察总谐波失真(THD)进行故障排除。使用电能质量分析仪测量共耦合点的谐波。在不同负载条件下THD的显著增加保证了每个谐波电流水平与系统中总基电流流量的百分比比较。了解每个谐波电流产生的影响并将其与识别的症状进行比较将有助于排除故障。然后必须对谐波源进行隔离和校正。
电能质量问题
电压问题和谐波电流的产生是电能质量问题发生的两个广泛领域。电压下降和膨胀、电压瞬变、电源中断和电压不平衡都可以被监测、分析，并与设备运行历史进行比较，以确定电能质量问题的原因和严重性。对于系统中的各种谐波电流也可以这样做。
同样重要的是要记住，电能质量问题经常是相互关联的。从整个工厂的方法解决电能质量问题，同时不忽视它们如何影响单个负荷。有时解决一个电能质量问题可能会使另一个问题变得更糟。通过使用三相电能质量分析仪查看全局，可以纠正电能质量问题的原因，而不仅仅是治疗症状。