電能質(zhì)量與節(jié)能技術(shù)1

1、電能質(zhì)量與節(jié)能技術(shù)前言n第一章 電能質(zhì)量與節(jié)能第一節(jié) 電能質(zhì)量基本概念第二節(jié) 電能質(zhì)量與節(jié)能的關(guān)系第三節(jié) 電能質(zhì)量相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)第四節(jié) 電能質(zhì)量及其對節(jié)能影響的研究領(lǐng)域 電能質(zhì)量基本概念n目前，國內(nèi)外雖然對使用電能質(zhì)量這一術(shù)語及其內(nèi)涵達(dá)成了共識，但是對電能質(zhì)量確切的定義尚未形成統(tǒng)一的共識。使用比較廣泛的幾個(gè)定義如下:定義定義1：合格電能質(zhì)量的概念是指，給敏感設(shè)備提供電力和設(shè)置的接地系統(tǒng)均適合于該設(shè)備正常工作。這一定義來自IEEE標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)調(diào)委員會給出的power quality（電能質(zhì)量）的技術(shù)定義。定義定義2：電能質(zhì)量是指供電裝置在正常工作情況下不中斷和不干擾用戶使用電力的物理特性。該定義來自IEC

2、(1000-2-2/4)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)這一定義，現(xiàn)代電能質(zhì)量除了保證額定電壓和額定功率下的正弦波形外，還包括頻率偏差、電壓偏差、電壓波動與閃變、三相比平衡、波形畸變、所有電壓瞬變現(xiàn)象，如沖擊脈沖、電壓下跌、瞬間中斷及供電連續(xù)性等。這個(gè)定義包括了電能質(zhì)量問題的成因和后果，還包括了供電可靠向性的問題。定義定義3：電能質(zhì)量定義是指在電力系統(tǒng)中某一指定點(diǎn)上電壓的特性，這些特性可根據(jù)預(yù)定的基準(zhǔn)、技術(shù)參數(shù)來評價(jià)。該定義是由國際電工委員會（IEC）給出的。根據(jù)這一定義，可以認(rèn)為電能質(zhì)量就是電壓質(zhì)量，合格的電能質(zhì)量應(yīng)當(dāng)是恒定頻率和恒定幅值的正弦波形電壓與連續(xù)供電。 不同的電能質(zhì)量范疇n（1）電壓質(zhì)量：即用實(shí)際電壓

3、與理想電壓間的偏差（包括幅值、波形、相位等），反映供電企業(yè)向用戶供給的電力是否合格。此定義雖然能包括大多數(shù)電能質(zhì)量問題，但不能將頻率造成的質(zhì)量問題包含在內(nèi)，同時(shí)不含用電（電流）對質(zhì)量的影響。n（2）電流質(zhì)量：即對用戶取用電流提出恒定頻率、正弦波要求，并使電流波形與供電電壓同相位，以保證系統(tǒng)以高功率因數(shù)運(yùn)行。這個(gè)定義有助于電網(wǎng)電能質(zhì)量的改善，并降低線損，但不能概括大多數(shù)因電壓原因造成的質(zhì)量問題，而后者往往并不總是由用電造成的。n（3）供電質(zhì)量：包含技術(shù)含義和非技術(shù)含義兩部分：技術(shù)含義有電壓質(zhì)量和供電可靠性；非技術(shù)含義指服務(wù)質(zhì)量，包括供電企業(yè)對用戶投訴與抱怨的反應(yīng)速度和電力價(jià)格（合理性、透明度）等

4、n（4）用電質(zhì)量：包括電流質(zhì)量和非技術(shù)含義，如用戶是否按時(shí)、如數(shù)繳納電費(fèi)等，它反映供用電雙方相互作用與影響中用電方的責(zé)任和義務(wù)。n電能質(zhì)量(Power Quality)，從嚴(yán)格意思上講，衡量電能質(zhì)量的主要指標(biāo)有電壓、頻率和波形。從普遍意義上講是指優(yōu)質(zhì)供電，包括電壓質(zhì)量、電流質(zhì)量、供電質(zhì)量和用電質(zhì)量。其可以定義為：導(dǎo)致用電設(shè)備故障或不能正常工作的電壓、電流或頻率的偏差，其內(nèi)容包括頻率偏差、電壓偏差、電壓波動與閃變、三相不平衡、暫時(shí)或瞬態(tài)過電壓、波形畸變（諧波）、電壓暫降、中斷、暫升以及供電連續(xù)性等。 什么是電力系統(tǒng)頻率?n電力系統(tǒng)頻率是指電力系統(tǒng)統(tǒng)一的一種允許參數(shù)，國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 15945-

5、1995 電力系統(tǒng)頻率允許偏差規(guī)定以50Hz正弦波作為我國電力系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)頻率(工頻)，并規(guī)定電力系統(tǒng)正常的頻率標(biāo)準(zhǔn)為50Hz0.2Hz。當(dāng)系統(tǒng)容量較小時(shí)，可放寬到50Hz0.5Hz。但GB/T 15945-1995 電力系統(tǒng)頻率允許偏差中并沒有說明系統(tǒng)容量大小的界限，全國供用電規(guī)則中規(guī)定了供電局供電頻率的允許偏差：電網(wǎng)容量在3000MW及以上者為0.2Hz;電網(wǎng)容量在3000MW以下者為0.5Hz。實(shí)際運(yùn)行中，我國各跨省電力系統(tǒng)頻率的允許偏差都保持在+0.1-0.1Hz。因此，電壓頻率目前在電能質(zhì)量中最有保障。什么是供電電壓允許偏差?n供電電壓允許偏差是指電力系統(tǒng)各處的電壓偏離其額定值的百分比

6、。目前，GB12325-1990 供電電壓允許偏差中規(guī)定：電壓允許偏差是在正常運(yùn)行條件下應(yīng)保持電網(wǎng)各點(diǎn)電壓在額定的水平上。其中：35kV及以上供電和對電壓質(zhì)量有特殊要求的用戶為額定電壓的+5-5%;10kV及以下高壓供電和低壓電力用戶為額定電壓的+7%-7%;低壓照明用戶為額定電壓的+5%-10%。n由于電網(wǎng)各點(diǎn)的電壓調(diào)節(jié)不同于頻率的調(diào)節(jié)，可由電網(wǎng)統(tǒng)一進(jìn)行，又由于電網(wǎng)各點(diǎn)電壓主要反映了該點(diǎn)無功功率的供需關(guān)系，因此電壓調(diào)節(jié)一般采取了無功就地平衡的方式進(jìn)行無功功率補(bǔ)償，并及時(shí)調(diào)整無功功率補(bǔ)償量，以從源頭上解決問題。也有采取調(diào)整同步發(fā)電機(jī)勵磁電流的方式，以產(chǎn)生超前或滯后的無功功率，從而達(dá)到改善網(wǎng)絡(luò)負(fù)

7、荷的功率因數(shù)和調(diào)整電壓偏差的目的。還有利用有載調(diào)壓變壓器，采取對電壓偏差及時(shí)調(diào)整的方式。因?yàn)閺目傮w上考慮，無功負(fù)荷只宜補(bǔ)償?shù)焦β室驍?shù)0.900.95，但仍然有一部分變化無功負(fù)荷要電網(wǎng)供給，從而產(chǎn)生電壓偏差，這就需要分區(qū)采取一些有效的技術(shù)手段，而有載調(diào)壓變壓器就是有效而經(jīng)濟(jì)的措施之一。 什么是三相電壓不平衡度?n三相電壓不平衡度是指三相系統(tǒng)中三相電壓的不平衡度程度，用電壓或電流負(fù)序分量與正序分量的均方根百分比表示。三相電壓不平衡(即存在負(fù)序分量)會引起繼電保護(hù)誤動、電機(jī)附加振動力矩和發(fā)熱。額定轉(zhuǎn)矩的電動機(jī)，如長期在負(fù)序電壓含量4%的狀態(tài)下運(yùn)行，由于發(fā)熱，電動機(jī)絕緣的壽命將會降低一半，若某相電壓高

8、于額定電壓，其運(yùn)行壽命的下降將更加嚴(yán)重。n我國目前執(zhí)行的GB/T 15543-1995 三相電壓允許不平衡度規(guī)定了電力系統(tǒng)公共連接點(diǎn)正常電壓不平衡度允許值為2%，同時(shí)規(guī)定了短時(shí)的不平衡度不得超過4%，其短時(shí)允許值的概念是指任何時(shí)刻均不能超過的限制值，以保證繼電保護(hù)和自動裝置正確動作。對接入公共連接點(diǎn)的每個(gè)用戶引起該點(diǎn)正常電壓不平衡度允許值一般為1.3%。 什么是電壓波動和閃變?n電壓波動和閃變是指電壓幅值在一定范圍內(nèi)有規(guī)則變動時(shí)，電壓最大值與最小值之差相對額定電壓的百分比，或電壓幅值不超過0.9p.u.1.1p.u.(標(biāo)幺值)的一系列隨即變化。這種電壓變化被稱為閃變，以表達(dá)電壓波動對照明燈的視

9、覺影響。因此，閃變是說明對不同頻率電壓波動引起燈閃的敏感度及引起閃變刺激性程度的電壓波動值，是人眼對燈閃的一種主觀感覺。n對用戶負(fù)荷引起的閃變限制，是根據(jù)用戶負(fù)荷的大小、協(xié)議用電容量占供電容量的比例及系統(tǒng)電壓等級規(guī)定的。電力系統(tǒng)公共供電點(diǎn)由沖擊負(fù)荷產(chǎn)生的電壓波動允許值的百分?jǐn)?shù)，分三級作不同的規(guī)范和限制。n (1)10kV及以下為2.5n(2)35110kV為2.0n(3)220kV及以上為1.6nGB 12326-2000電壓允許波動和閃變特別規(guī)定了各級電壓下的閃變限制值，它適用于由波動負(fù)荷引起的公共連接點(diǎn)電壓的快速變動及由此可能造成人對燈閃明顯感覺的場合。什么是電壓諧波?n電壓諧波是指電力系

10、統(tǒng)各公共連接點(diǎn)的電壓諧波含有率允許值。國際電工委員會文件IEC61000-3-6 中、高壓電力系統(tǒng)畸變負(fù)荷發(fā)射限制的評估提出了決定畸變負(fù)荷接入電網(wǎng)時(shí)所作評估的一些基本原則和評估程序。其目的是將電網(wǎng)的諧波電壓限制到對所有用電設(shè)備不致造成有害影響的水平(兼容水平)，保證對接入電網(wǎng)的用戶都有合適的供電質(zhì)量，并提出了電網(wǎng)諧波的兼容水平、規(guī)劃水平和發(fā)射水平三個(gè)方面的標(biāo)準(zhǔn)。我國目前執(zhí)行的電壓諧波標(biāo)志是GB/T 14549-1993 公用電網(wǎng)諧波，標(biāo)準(zhǔn)中對電網(wǎng)0.38，6，10，35，66，110kV電壓等級公共連接點(diǎn)的電壓諧波含有率允許值做了明確的規(guī)定。什么是間諧波?n間諧波是指不是工頻頻率整數(shù)倍的諧波。

11、間諧波往往由較大的電壓波動或沖擊性非線性負(fù)荷所引起，所有非線性的波動負(fù)荷如電弧爐、電焊機(jī)，各種變頻調(diào)速裝置，同步串級調(diào)速裝置及感應(yīng)電動機(jī)等均為間諧波源，電力載波信號也認(rèn)為是一種間諧波。n間諧波源的特點(diǎn)是放大電壓閃變和對音頻干擾，影響電視機(jī)畫面及增大收音機(jī)的噪聲，造成感應(yīng)電動機(jī)振動及異常。對于采用電容、電感和電阻構(gòu)成的無源濾波器電路，間諧波可能會被放大，嚴(yán)重時(shí)會使濾波器因諧波過載而不能投運(yùn)，甚至造成損壞。間諧波的影響和危害等同整數(shù)次諧波電壓的影響和危害已成共識，IEC 61000-3-6對間諧波的發(fā)射水平作出了明確的說明，如間諧波電壓水平應(yīng)低于鄰近諧波水平，并規(guī)定為(0.5%1%)UN。我國目前

12、還沒有制定相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)給出限制規(guī)定。什么是暫時(shí)過電壓和瞬時(shí)過電壓?n(1)暫時(shí)過電壓是指在給定安裝點(diǎn)上持續(xù)時(shí)間較長的不衰減和弱衰減的(以工頻或其一定的倍數(shù)、分?jǐn)?shù))振蕩的過電壓。n(2)瞬態(tài)過電壓是指持續(xù)時(shí)間數(shù)毫秒或更短，通常帶有強(qiáng)阻尼的振蕩或非振蕩的一種過電壓。它可以疊加于暫時(shí)過電壓上。n暫時(shí)過電壓和瞬態(tài)過電壓使由于電力系統(tǒng)運(yùn)行操作，或遭受雷擊，或發(fā)生故障等因素引起的，是供電特性之一。新頒布的國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 18481-2001 電能質(zhì)量 暫時(shí)過電壓和瞬態(tài)過電壓，規(guī)定了作用于電氣設(shè)備的暫時(shí)過電壓和瞬態(tài)過電壓要求、電氣設(shè)備的絕緣水平及過電壓保護(hù)方法，并對過電壓的相關(guān)術(shù)語、定義做了比較詳盡的論

13、述。什么是電壓暫降和電壓上升?n(1)電壓暫降是指由于系統(tǒng)故障或干擾造成用戶持續(xù)時(shí)間0.5周波至1min內(nèi)下降到額定電壓或電流的10%90%。即幅值為0.1p.u.0.9p.u.(標(biāo)幺值)時(shí)系統(tǒng)頻率仍為標(biāo)稱值，然后又恢復(fù)到正常水平。國際上普遍認(rèn)為，電壓幅值低于0.1p.u.(標(biāo)幺值)或大于0.5個(gè)周波的供電中斷對敏感用戶和嚴(yán)格用戶而言都屬于斷電故障。電壓暫降可能造成某些用戶的生產(chǎn)停頓或次品率增加，而供電恢復(fù)時(shí)間取決于自動重合閘或自動功能轉(zhuǎn)換裝置的動作時(shí)間，因此傳統(tǒng)的機(jī)械式斷路器已不能滿足對敏感和嚴(yán)格用電負(fù)荷的要求，目前主要采取的方案是利用高速固態(tài)切換開關(guān)SSTS、動態(tài)電壓恢復(fù)器DVR或利用不間

14、斷電源UPS作后備電源并配合固態(tài)電子開關(guān)等措施。n(2)電壓上升是指電壓的有效值升至額定值的110%以上，典型值為額定值的110%180%稱為電壓上升，即暫時(shí)性超過標(biāo)稱值10%以上，系統(tǒng)頻率仍為標(biāo)稱值，持續(xù)時(shí)間為0.5周波1min，幅值為1.1p.u.1.8p.u.(標(biāo)幺值)。什么是斷電和電壓中斷?n(1)斷電是指由于系統(tǒng)發(fā)生故障，造成用戶在一定時(shí)間內(nèi)一相或多相失去電壓，低于0.1p.u.稱為斷電。斷電按持續(xù)時(shí)間分為三類：其一，0.53s稱為瞬態(tài)斷電;其二，360s稱為暫時(shí)斷電;其三，大于60s稱為持續(xù)斷電。n(2)電壓中斷是指斷電的持續(xù)時(shí)間大于3min。n斷電和電壓中斷往往是由于電力系統(tǒng)故障

15、引起的，如供電線路遭受雷擊、對地閃絡(luò)，或是系統(tǒng)線路發(fā)生外力破壞致使保護(hù)動作等。由于短時(shí)失電后又重合閘，致使電壓突然跌到零或接近零。電壓中斷將致使一些用戶生產(chǎn)停頓，造成重大的經(jīng)濟(jì)損失或產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。什么是電壓瞬變?n電壓瞬變又稱為瞬時(shí)脈沖，是指在一定時(shí)間間隔內(nèi)，兩個(gè)連續(xù)穩(wěn)態(tài)之間的一種在極短時(shí)間內(nèi)發(fā)生的現(xiàn)象或數(shù)量變化。n這種瞬時(shí)脈沖可以是任一極性的單方向脈沖，也可以是第一個(gè)峰值為任意極性的衰減振蕩波，即發(fā)生在任一極性阻尼振蕩波的第一個(gè)尖峰。什么是過電壓和欠電壓?n(1)過電壓是指電壓幅值超過了標(biāo)稱電壓，且持續(xù)時(shí)間大于1min。過電壓的幅值為1.1p.u.1.2p.u.(標(biāo)幺值)。n(2)欠電壓是

16、指電壓幅值小于標(biāo)稱電壓，且持續(xù)時(shí)間大于1min。欠電壓的幅值為0.8p.u.0.9p.u.(標(biāo)幺值)。什么是電壓切痕?n電壓切痕(也稱為電壓缺口)是指一種持續(xù)時(shí)間小于0.5周波的周期性電壓擾動。電壓切痕主要是由于電力電子裝置在有關(guān)兩相間發(fā)生瞬態(tài)短路時(shí)，電流從一相轉(zhuǎn)換到另一相而產(chǎn)生的。電壓切痕的頻率會非常高。用常規(guī)的諧波分析儀器很難測量出電壓切痕，這就是過去從未有過的此項(xiàng)電壓擾動的內(nèi)容，直到最近才被國際電力電子工程師協(xié)會IEEE列入的主要原因。什么是穩(wěn)態(tài)電壓擾動?n穩(wěn)態(tài)電壓擾動是指以電源電壓波形畸變?yōu)樘卣鞫痣娔苜|(zhì)量污染的各種穩(wěn)態(tài)電能質(zhì)量問題。穩(wěn)態(tài)電壓擾動主要包括：n(1)諧波。其特征指標(biāo)是出

17、現(xiàn)諧波頻譜電壓和諧波頻譜電流的波形。n(2)陷波。其特征指標(biāo)是陷波的持續(xù)時(shí)間及幅值大小。n(3)電壓閃變。其特征指標(biāo)是波動幅值、調(diào)制頻率等。n(4)三相電壓不對稱。其特征指標(biāo)是不平衡因子，產(chǎn)生的主要原因是三相負(fù)載不平衡。什么是暫態(tài)(瞬態(tài))電壓擾動?n暫態(tài)(瞬態(tài))電壓擾動是指電源電壓的正弦波形受到暫態(tài)(瞬態(tài))的電壓擾動而發(fā)生畸變，引起電能質(zhì)量的污染的各種問題。暫態(tài)電能質(zhì)量問題是以頻譜和暫態(tài)持續(xù)時(shí)間為特征的，一般分為脈沖暫態(tài)和振蕩暫態(tài)兩種類型。暫態(tài)(瞬態(tài))電壓擾動的主要特征包括：n(1)暫態(tài)諧振。其特征指標(biāo)是波形、峰值和持續(xù)時(shí)間，產(chǎn)生的原因是由于線路、負(fù)載和電容器組的投切，造成的后果是破壞運(yùn)行設(shè)備

18、的絕緣、損壞電子設(shè)備等。n(2)暫態(tài)脈沖。其特征指標(biāo)是電壓上升時(shí)間、峰值和持續(xù)時(shí)間，產(chǎn)生的原因是線路遭受雷擊或感性電路分合等，造成的后果是破壞運(yùn)行設(shè)備的絕緣。n(3)瞬時(shí)電壓上升或暫降。其特征指標(biāo)是幅值、持續(xù)時(shí)間、瞬時(shí)值/時(shí)間，產(chǎn)生的原因通常是由于大容量電動機(jī)啟動、負(fù)荷瞬變、電力系統(tǒng)切換操作或遠(yuǎn)端發(fā)生故障等引起的，這是電力用戶投訴最多的一種電壓擾動，這是因?yàn)樗矔r(shí)電壓上升或暫降可能造成用電設(shè)備發(fā)生運(yùn)行故障、敏感負(fù)載不能正常運(yùn)行等后果。什么是動態(tài)電能質(zhì)量問題?n國際電力電子工程師協(xié)會IEEE將電磁系統(tǒng)中典型的暫態(tài)現(xiàn)象進(jìn)行了特征分類，主要列出了暫態(tài)和瞬態(tài)擾動現(xiàn)象，根據(jù)擾動的頻譜特征、持續(xù)時(shí)間、幅值變

19、化等，將其分為瞬時(shí)、短時(shí)和長期的電壓變動三大類，在此基礎(chǔ)上又進(jìn)一步細(xì)分出18個(gè)子類。其中，短時(shí)電壓變動，尤其是電壓中斷和跌落已成為國際上所關(guān)注的問題。這些問題對于具有較強(qiáng)慣性距的傳統(tǒng)電機(jī)設(shè)備也許沒有明顯的影響，但對敏感和嚴(yán)格的用電負(fù)荷，如集成電路芯片制造和微電子控制的生產(chǎn)流水線等，將可能造成極大的危害，并已成為現(xiàn)代電能質(zhì)量的重要問題，使電能質(zhì)量的內(nèi)涵也發(fā)生了較大的變化。n(1)傳統(tǒng)的電能質(zhì)量問題，如諧波、三相不對稱等繼續(xù)存在，而且嚴(yán)重性正在增加。n(2)目前，隨著供電可靠性的不斷提高，人們已逐步將注意力轉(zhuǎn)向新的動態(tài)電能質(zhì)量問題。如持續(xù)時(shí)間為毫秒級的動態(tài)電壓升高、脈沖、電壓跌落和瞬時(shí)供電中斷等。

20、我國對電能質(zhì)量的規(guī)定n電網(wǎng)頻率電網(wǎng)頻率n我國電力系統(tǒng)的標(biāo)稱頻率為50Hz ，GB/T15945-2008電能質(zhì)量 電力系統(tǒng)頻率偏差中規(guī)定：電力系統(tǒng)正常運(yùn)行條件下頻率偏差限值為0.2Hz，當(dāng)系統(tǒng)容量較小時(shí)，偏差限值可放寬到0.5Hz，標(biāo)準(zhǔn)中沒有說明系統(tǒng)容量大小的界限。在全國供用電規(guī)則中規(guī)定供電局供電頻率的允許偏差：電網(wǎng)容量在300萬千瓦及以上者為0.2HZ；電網(wǎng)容量在300萬千瓦以下者，為0.5HZ。實(shí)際運(yùn)行中，從全國各大電力系統(tǒng)運(yùn)行看都保持在不大于0.1HZ范圍內(nèi)。 n電壓偏差電壓偏差nGB/T 12325-2008電能質(zhì)量 供電電壓偏差中規(guī)定：35kV及以上供電電壓正、負(fù)偏差的絕對值之和不超

21、過標(biāo)稱電壓的10%；20kV及以下三相供電電壓偏差為標(biāo)稱電壓的土7%；220V單相供電電壓偏差為標(biāo)稱電壓的+7%，-10%。 n三相電壓不平衡三相電壓不平衡nGB/T15543-2008電能質(zhì)量 三相電壓不平衡中規(guī)定：電力系統(tǒng)公共連接點(diǎn)電壓不平衡度限值為：電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)，負(fù)序電壓不平衡度不超過2%，短時(shí)不得超過4%；低壓系統(tǒng)零序電壓限值暫不做規(guī)定，但各相電壓必須滿足GB/T 12325的要求。接于公共連接點(diǎn)的每個(gè)用戶引起該點(diǎn)負(fù)序電壓不平衡度允許值一般為1.3%，短時(shí)不超過2.6%。 n公用電網(wǎng)諧波公用電網(wǎng)諧波nGB/T14549-93電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)諧波中規(guī)定：6220kV各級公用電網(wǎng)電壓(

22、相電壓)總諧波畸變率是0.38kV為5.0%，610kV為4.0%，3566kV為3.0%，110kV為2.0%；用戶注入電網(wǎng)的諧波電流允許值應(yīng)保證各級電網(wǎng)諧波電壓在限值范圍內(nèi)，所以國標(biāo)規(guī)定各級電網(wǎng)諧波源產(chǎn)生的電壓總諧波畸變率是：0.38kV為2.6% ， 610kV為2.2%，3566kV為1.9%，110kV為1.5%。對220kV電網(wǎng)及其供電的電力用戶參照本標(biāo)準(zhǔn)110kV執(zhí)行。 n公用電網(wǎng)間諧波公用電網(wǎng)間諧波nGB/T 24337-2009電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)間諧波中規(guī)定：間諧波電壓含有率是1000V及以下100Hz為0.2%，100800Hz為0.5%，1000V以上100Hz為0.16

23、%，100800Hz為0.4%，800Hz以上處于研究中。單一用戶間諧波含有率是1000V及以下100Hz為0.16%，100800Hz為0.4%，1000V以上110kV，Plt=0.8。以及單個(gè)用戶的相關(guān)規(guī)定。 n暫時(shí)過電壓和瞬態(tài)過電壓暫時(shí)過電壓和瞬態(tài)過電壓n電能質(zhì)量 暫時(shí)過電壓和瞬態(tài)過電壓規(guī)定了不同的電氣設(shè)備對暫時(shí)過電壓和瞬態(tài)過電壓的要求。電能質(zhì)量問題的性質(zhì)、產(chǎn)生原因及解決方法 類型擾動性質(zhì)特征指標(biāo)產(chǎn)生原因后果解決方法諧波穩(wěn)態(tài)諧波頻譜電壓，電流波形非線性負(fù)載、固態(tài)開關(guān)負(fù)載設(shè)備過熱，繼電保護(hù)誤動，設(shè)備絕緣破壞有源、無源濾波三相不對稱穩(wěn)態(tài)不平衡因子不對稱負(fù)載設(shè)備過熱，繼電保護(hù)誤動，通信干擾靜

24、止無功補(bǔ)償陷波穩(wěn)態(tài)持續(xù)時(shí)間、幅值調(diào)速驅(qū)動器計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)錯(cuò)誤，通信干擾電容器、隔離電感器電壓閃變穩(wěn)態(tài)波動幅值、出現(xiàn)頻率、調(diào)制頻率電弧爐、電機(jī)啟動伺服電機(jī)運(yùn)行不正常靜止無功補(bǔ)償諧振暫態(tài)暫態(tài)波形、峰值、持續(xù)時(shí)間線路、負(fù)載和電容器組的投切設(shè)備絕緣破壞、損壞電力電子設(shè)備濾波器、隔離變壓器避雷器脈沖暫態(tài)暫態(tài)上升時(shí)間、峰值、持續(xù)時(shí)間閃電電擊線路，感性電路開合設(shè)備絕緣破壞避雷器瞬時(shí)電壓上升，瞬時(shí)電壓下降暫態(tài)幅值、持續(xù)時(shí)間、瞬時(shí)時(shí)間遠(yuǎn)端發(fā)生故障、電機(jī)啟動設(shè)備停運(yùn)、敏感負(fù)載不能正常運(yùn)行不間斷電源、動態(tài)電壓恢復(fù)器噪聲穩(wěn)態(tài)/暫態(tài)幅值、頻譜不正常接地、固態(tài)開關(guān)負(fù)載微處理器控制設(shè)備不正常運(yùn)行正確接地、濾波器各種負(fù)荷對電能質(zhì)

25、量的敏感度n (1)普通負(fù)荷(Common Load)n普通負(fù)荷對電能質(zhì)量的要求不太高，只有在發(fā)生持續(xù)斷電或電壓波動幅度過大，持續(xù)時(shí)間較長才會受到影響。同時(shí)，本身對電網(wǎng)的電能質(zhì)量基本不形成影響和危害。如照明設(shè)備、加熱器、通風(fēng)機(jī)、一般家用電器等。n(2)敏感負(fù)荷(Sensitive Load)n敏感負(fù)荷對電能質(zhì)量有一定的要求，電能質(zhì)量不好可能對此類負(fù)荷會造成一定的影響和危害。同時(shí)，本身對電網(wǎng)的電能質(zhì)量也可能造成一定的影響和污染。因此，需要采取一定的措施和對策。如電動機(jī)控制器、UPS電源、變速調(diào)速裝置等。n(3)嚴(yán)格用電負(fù)荷(Critical Load)n嚴(yán)格符合對電能質(zhì)量的要求非常高，電能質(zhì)量出

26、現(xiàn)問題對秧嚴(yán)格負(fù)荷會造成嚴(yán)重的后果，可能損壞設(shè)備，影響生產(chǎn)。同時(shí)，對電網(wǎng)的電能質(zhì)量也會造成一定的影響和危害。因此，對嚴(yán)格負(fù)荷必須確保電能質(zhì)量符合應(yīng)用要求。如集成電路芯片制造流水線、微電子產(chǎn)品的智能化流水線、銀行及證券交易中心的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等，均屬于嚴(yán)格用電負(fù)荷。國際電工委員會IEC對電能質(zhì)量是怎樣分類的?n國際電工委員會IEC從電磁兼容及相互干擾的角度考慮，對引起電磁干擾的基本現(xiàn)象進(jìn)行了分類，見表1-1。電能質(zhì)量與節(jié)能的關(guān)系n諧波對節(jié)能的影響n工業(yè)的發(fā)展使得越來越多的電力電子設(shè)備以及非線性負(fù)荷在電網(wǎng)中獲得應(yīng) 用，這也使得諧波污染問題更加凸出。諧波除了會造成電網(wǎng)污染和危害電力系統(tǒng) 正常運(yùn)行外，還會

27、帶來大量功率損耗，浪費(fèi)能源，并危害各種節(jié)電設(shè)備。 n1.諧波會引起電網(wǎng)附加損耗 諧波電流在電網(wǎng)中的流動將在線路上產(chǎn)生有功損耗，她時(shí)線路網(wǎng)損的一部 分:n一般來說，諧波電流與基波電流相比所占比重不大，但諧波頻率高，導(dǎo)線的 集膚效應(yīng)使諧波電阻增加很多，因此由諧波產(chǎn)生的附加損耗也大。n2.諧波會引起旋轉(zhuǎn)電機(jī)和變壓器附加損耗n諧波對旋轉(zhuǎn)電機(jī)和變壓器的影響主要引起附加損耗和過熱。諧波電壓或諧波 電流在定子繞組、轉(zhuǎn)子回路及定子與轉(zhuǎn)子的鐵芯中產(chǎn)生附加損耗，這是頻率升高 而使集膚效應(yīng)、磁滯及渦流等引起的損耗增加所致。諧波電流在定子和轉(zhuǎn)子繞組 端部建立的漏磁場產(chǎn)生額外的損耗。n無功補(bǔ)償措施帶來的節(jié)能效益無功補(bǔ)償措施帶來的節(jié)能效益 n功率因數(shù)是供電系統(tǒng)的一項(xiàng)重要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，用電設(shè)備在消耗有功功率的 同時(shí)，還需大量的無功功率由電源送往負(fù)荷，功率因數(shù)反映的是用電設(shè)備在消耗 一定的有功功率的同時(shí)所需的無功功率。對于農(nóng)村用電負(fù)荷來說，主要是一些小 加工業(yè)和照明負(fù)荷，其中大部分用電設(shè)備為感性負(fù)載，其功率因數(shù)都很低，影響 了線路及配電變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。通過合理配置無功功率補(bǔ)償設(shè)備來提高系統(tǒng)的 功率因數(shù)，從而達(dá)到節(jié)約電能、降低損耗的目的。n假如某條35kV線路功率因數(shù)為0.6，提高到0.85，線路損耗可降低50%; 反之，當(dāng)功率因數(shù)從0.85降到0.6時(shí)，線路損耗將增加10