電力行業(yè)的許多規(guī)程和技術(shù)條件都有對(duì)紋波做了明確的規(guī)定，對(duì)紋波的測(cè)試方法、計(jì)算方法都進(jìn)了統(tǒng)一和規(guī)范。在實(shí)際的測(cè)量和使用過(guò)程中，直流電源是一個(gè)不間斷工作
，其工作負(fù)載也是不斷變化。紋波系數(shù)和紋波電壓的數(shù)值隨著長(zhǎng)期的帶電運(yùn)行會(huì)發(fā)生變化是固有的特性。國(guó)家電網(wǎng)十八項(xiàng)安全反措上也就提到了要經(jīng)常性的監(jiān)測(cè)紋波系數(shù)，不合格則要整改，從反面說(shuō)明了直流紋波對(duì)電網(wǎng)安全運(yùn)行的重要性。
四、 目前存在的主要問(wèn)題
目前，各制造廠(chǎng)出廠(chǎng)時(shí)的直流電源成套裝置技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，但大部分裝置往往都忽略了紋波系數(shù)監(jiān)測(cè)這個(gè)功能。以采用可控硅型充電浮充電裝置的直流系統(tǒng)為例，這類(lèi)裝置使紋波系數(shù)不大于2%的技術(shù)措施一般如下：移相觸發(fā)回路母線(xiàn)直流電壓、電流，發(fā)出可控硅觸發(fā)信號(hào)，可控硅觸發(fā)導(dǎo)通輸出電壓經(jīng)匹配電抗器、電容器濾波后，電壓紋波系數(shù)基本上能控制在2%以?xún)?nèi)。如果母線(xiàn)上并聯(lián)蓄電池運(yùn)行，因蓄電池本身是較大的容性負(fù)載，對(duì)于降低母線(xiàn)電壓紋波系數(shù)非常有利，這時(shí)母線(xiàn)電壓紋波系數(shù)實(shí)測(cè)值可能很低。但隨著運(yùn)行年限增加，元器件老化，或在蓄電池臨時(shí)更換操作時(shí)，如不對(duì)母線(xiàn)電壓紋波系數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，可能會(huì)出現(xiàn)幾種紋波系數(shù)放大，但直流
電源成套裝置繼續(xù)運(yùn)行的故障：(1)移相觸發(fā)回路故障，如觸發(fā)信號(hào)不對(duì)稱(chēng)、單相無(wú)觸發(fā)信號(hào)等；(2)某相可控硅故障開(kāi)路；(3)濾波電容器失效；(4)并聯(lián)蓄電池臨時(shí)解列更換。
對(duì)于采用母線(xiàn)上間接并聯(lián)蓄電池的設(shè)計(jì)方案的直流
電源成套裝置，紋波系數(shù)監(jiān)測(cè)功能猶為重要。
高頻開(kāi)關(guān)
電源產(chǎn)生的紋波由兩部分組成：一個(gè)是和頻率、輸出電容、電壓的變化率有關(guān)；另一個(gè)是和電感電流的充放電時(shí)間有關(guān)，若電容電壓變化大，開(kāi)關(guān)頻率高，電感電流充放電時(shí)間變化長(zhǎng)，紋波就大；電容電壓變化小，開(kāi)關(guān)頻率低，電感電流充放電時(shí)間變化小，則紋波就小。
五、 常規(guī)的監(jiān)測(cè)方式
對(duì)紋波系數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，方式有幾種：
(1) 運(yùn)行、維護(hù)人員利用示波器或數(shù)字式紋波萬(wàn)用表定期人工監(jiān)測(cè)母線(xiàn)電壓交流分量。這種監(jiān)測(cè)方式簡(jiǎn)單、不連續(xù)，適用于尚不具備紋波系數(shù)監(jiān)測(cè)報(bào)警功能的直流電源系統(tǒng)并且直流
電源系統(tǒng)在蓄電池臨時(shí)解列運(yùn)行時(shí)，必須時(shí)刻進(jìn)行人工監(jiān)測(cè)。
(2) 對(duì)直流
電源成套裝置輸出電壓波形進(jìn)行監(jiān)測(cè)。這種監(jiān)測(cè)方式直觀，但成本較高。
( 3) 直接采用紋波特性測(cè)試裝置對(duì)紋波系數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)報(bào)警，可通過(guò)模擬方式或數(shù)字方式獲得母線(xiàn)電壓峰-峰值，當(dāng)紋波系數(shù)超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值時(shí)，立即報(bào)警；當(dāng)紋波系數(shù)恢復(fù)到允許范圍內(nèi)時(shí)，報(bào)警自動(dòng)復(fù)位。自動(dòng)復(fù)位功能主要是考慮干擾信號(hào)可能造成的誤判恢復(fù)而設(shè)。直流系統(tǒng)如有遙信功能，應(yīng)將該報(bào)警信號(hào)送至上位微機(jī)，以便運(yùn)行、維護(hù)人員及時(shí)處理。
由于直流穩(wěn)定電源一般是由交流電源經(jīng)整流穩(wěn)壓等環(huán)節(jié)而形成的，這就不可避免地在輸出的直流電源中多少帶有交流成份，我們把這種疊加在直流穩(wěn)定量上的交流分量就稱(chēng)之為紋波。不同的直流電源其紋波的產(chǎn)生方式也不同，其主要的紋波的成分都較為復(fù)雜，它的形態(tài)一般為頻率高于工頻的類(lèi)似正弦波的諧波，另一種則是寬度很窄的脈沖波。對(duì)于不同的場(chǎng)合，對(duì)紋波的要求各不一樣。對(duì)于電容器質(zhì)量來(lái)說(shuō)，無(wú)論是哪一種紋波，只要不是太大，一般對(duì)電容器質(zhì)量不會(huì)構(gòu)成影響。而對(duì)程控機(jī)電源或音響設(shè)備中所使用的
電源，由于寬度很窄的脈沖沒(méi)有足夠的能量來(lái)推動(dòng)喇叭的紙盆或話(huà)機(jī)的聽(tīng)筒而形成雜音。因此對(duì)于這種窄脈沖的要求可以放寬。
而對(duì)于音頻范圍內(nèi)的類(lèi)似正弦波的紋波信號(hào)，雖然其幅度不是太高，但其能量卻使喇叭或聽(tīng)筒發(fā)生嗡嗡的雜音，因此對(duì)這種形態(tài)的紋波應(yīng)有較高的要求。而對(duì)于用于一些控制的場(chǎng)合，由于窄脈沖達(dá)到一定的高度會(huì)干擾數(shù)字或邏輯控制部件，使設(shè)備運(yùn)行的可靠性降低，因此對(duì)這種窄脈沖的幅度應(yīng)有一定的限制，而對(duì)類(lèi)似正弦波的紋波，一般由于其幅度較低，對(duì)控制部件的干擾不大。
一般使用交流毫伏表來(lái)測(cè)量紋波電壓，因?yàn)榻涣骱练碇粚?duì)交流電壓響應(yīng)，并且靈敏度比較高，可測(cè)量很小的交流電壓，而紋波往往是比較小的交流電壓。如果沒(méi)有交流毫伏表，也可使用示波器來(lái)測(cè)量。將示波器的輸入設(shè)置為交流耦合，調(diào)整Y軸增益，使波形大小合適， 讀出電壓值，即可估算出紋波電壓的大小。
六、 結(jié)論
綜上所述，直流
電源系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)必須對(duì)母線(xiàn)電壓的峰
-峰值進(jìn)行監(jiān)測(cè)，有效實(shí)時(shí)的測(cè)量直流電源的紋波系數(shù)，對(duì)于提高繼電保護(hù)裝置和直流蓄電池的安全可靠有十分重要的意義，在直流
電源成套裝置中增加紋波系數(shù)監(jiān)測(cè)報(bào)警功能比較經(jīng)濟(jì)、可靠。
黃圣曄（1964.3出生），男，浙江溫州人，現(xiàn)從事于科技項(xiàng)目研究和管理工作；
陳為志（1986.7出生），男，福建寧德人，現(xiàn)從事于電力輸變電設(shè)備開(kāi)發(fā)和研究；
蔣召勝（1973.2出生），男，浙江溫州人，現(xiàn)專(zhuān)業(yè)從事于電力輸變電運(yùn)行管理和研究工作。
