電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)講座.ppt

1、電 能 質(zhì) 量 標(biāo) 準(zhǔn) 講 座,本講內(nèi)容,電能質(zhì)量基本概念 電能質(zhì)量的影響 電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),電能質(zhì)量基本概念1.1 電力系統(tǒng)的組成和特點(diǎn)功率平衡：有功功率平衡（主要影響系統(tǒng)頻率水平）無功功率平衡（主要影響系統(tǒng)電壓水平）各種干擾：負(fù)荷變化；運(yùn)行操作；故障；雷擊,1.2 電力系統(tǒng)中的電磁現(xiàn)象,圖1 與不良電能質(zhì)量有關(guān)的幾個(gè)最重要的波形畸變,1.3 電能質(zhì)量定義,Power Quality電能質(zhì)量（電源質(zhì)量、電力質(zhì)量、電力品質(zhì)） 導(dǎo)致用戶設(shè)備故障或不能正常工作的電壓、電流或頻率偏差。 合格電能質(zhì)量的概念是指給敏感設(shè)備提供的電力和設(shè)置的接地系統(tǒng)是都適合于該設(shè)備正常工作的。 在電力系統(tǒng)中某一指定點(diǎn)上電的特

2、性，這些特性可根據(jù)預(yù)定的基準(zhǔn)技術(shù)參數(shù)來評(píng)價(jià)。 電壓質(zhì)量、電流質(zhì)量、供電質(zhì)量、用電質(zhì)量。 實(shí)際上電能質(zhì)量就是供電電壓特性，即關(guān)系到用電設(shè)備工作（或運(yùn)行）的供電電壓各種指標(biāo)偏離理想值（額定值或標(biāo)稱值）的程度。,1.4 電能質(zhì)量問題的由來 隨電力工業(yè)誕生而存在的一個(gè)傳統(tǒng)問題； 現(xiàn)代用電負(fù)荷結(jié)構(gòu)發(fā)生了質(zhì)的變化。電力電子技術(shù)廣泛應(yīng)用，家用電器普及，煉鋼電弧爐和軋機(jī)的發(fā)展等，由于其非線性、沖擊性以及不平衡的用電特性引起電能質(zhì)量的惡化。 計(jì)算機(jī)的普及、IT產(chǎn)業(yè)的發(fā)展、微電子控制技術(shù)應(yīng)用導(dǎo)致對(duì)電能質(zhì)量要求越來越高。 例如：一個(gè)計(jì)算中心失電2s就可能破壞幾十個(gè)小時(shí)數(shù)據(jù)處理結(jié)果，導(dǎo)致幾十萬美元產(chǎn)值損失； 12周波

3、供電電壓暫降，就可能破壞半導(dǎo)體生產(chǎn)線，導(dǎo)致上百萬美元損失。 據(jù)統(tǒng)計(jì)美國因電能質(zhì)量問題造成的損失每年高達(dá)260億美元。 最近由國際銅業(yè)協(xié)會(huì)（中國）的一次“中國電能質(zhì)量行業(yè)現(xiàn)狀與用戶行為調(diào)研報(bào)告”中，調(diào)查了32個(gè)行業(yè)，共92個(gè)企業(yè)中有49個(gè)企業(yè)，因電能質(zhì)量問題，在經(jīng)濟(jì)上損失2.53.5億元（人民幣），每個(gè)企業(yè)年經(jīng)濟(jì)損失約10萬100萬（人民幣）（其中有四家年損失1000萬元以上）。,2 電能質(zhì)量的影響 2.1 電能質(zhì)量指標(biāo) 電壓偏差、頻率偏差、諧波、電壓波動(dòng)和閃變、三相電壓不平衡度、暫時(shí)過電壓和瞬態(tài)過電壓、電壓暫降、波形缺口、 2.2 電能質(zhì)量指標(biāo)特點(diǎn) a. 空間上、時(shí)間上不斷變化 b. 需要供、

4、用電雙方共同合作維護(hù),電壓暫降（包括短時(shí)中斷）引起變速驅(qū)動(dòng)裝置（ASD）跳閘、程序邏輯控制器（PLC）損壞、各種數(shù)字式自動(dòng)控制裝置誤動(dòng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)失常，數(shù)據(jù)丟失；導(dǎo)致相關(guān)加工生產(chǎn)線（例如塑料、玻璃、石化、紡織、造紙、半導(dǎo)體以及橡膠等）停頓，大型場(chǎng)所照明失電（例如鏑燈，燈滅后需冷卻好幾分鐘后才能啟動(dòng)）等等。圖6為國外統(tǒng)計(jì)的一次電壓暫降對(duì)不同行業(yè)可能造成的經(jīng)濟(jì)損失。表5為電壓暫降對(duì)一些設(shè)備的危害。,圖6 一次電壓暫降對(duì)不同用戶造成的損失,2.4 案例,上海某高層大廈一臺(tái)變壓器設(shè)計(jì)為全部帶空調(diào)負(fù)荷，但投運(yùn)后由于大量諧波的存在，使得變壓器根本就沒有辦法正常運(yùn)行。 90年亞運(yùn)會(huì)期間網(wǎng)球中心電壓暫降造成照

5、明失電10余分鐘（照明燈為鏑燈，需冷卻啟動(dòng)），使場(chǎng)內(nèi)照明黑了一半，這次事故在國際上造成了非常不好的影響。 某商廈工程大量采用日光燈，全部采用電子鎮(zhèn)流器，正常情況下，零線中產(chǎn)生很大電流，造成電纜發(fā)熱，變壓器溫升過高（典型的諧波問題）。 某證券公司由于諧波使得網(wǎng)絡(luò)速度變慢、數(shù)據(jù)出錯(cuò)，實(shí)時(shí)交易的動(dòng)態(tài)信息顯示屏幕出現(xiàn)大片空白，數(shù)據(jù)刷新和交易的速度都極慢，且經(jīng)常中斷，根本無法進(jìn)行交易。 某寬帶運(yùn)營商由于突然斷電造成寬帶網(wǎng)絡(luò)客戶不能正常上網(wǎng)，客戶索賠幾百萬元。,北京某化工廠2005年1月18日，外網(wǎng)波動(dòng)引起斷電，聚氯乙烯裝置爆炸，停電5-6小時(shí)，直接損失30萬元。 某鋼鐵企業(yè)2004年一次停電導(dǎo)致所有生產(chǎn)

6、線上的產(chǎn)品作廢，損失上億元。 2004年38月吉林省農(nóng)電局一條10kV配電線（約40km）末端49個(gè)臺(tái)區(qū)先后發(fā)生了500多次低壓電器設(shè)備（包括電視機(jī)、計(jì)算機(jī)、冰箱溫控器、交換機(jī)模塊、VCD、加油機(jī)電源板等等）燒損事故，經(jīng)測(cè)試分析，是某鋼廠中頻爐諧波，因長(zhǎng)線“諧波容升電壓”效應(yīng)所致。 1993年2月河南省信陽和駐馬店地區(qū)220kV計(jì)駐線（雙回線，一回線停電檢修）因電氣化鐵路牽引站的諧波引發(fā)高頻保護(hù)誤動(dòng)，引起大面積停電事故（兩個(gè)220kV2240MVA變電站停電）。 河南省220kV柳林變電站原10kV8組6600kVar并聯(lián)電容器，因3次諧波影響原串聯(lián)電抗器選配不當(dāng)?shù)仍虼罅繐p壞，不得不全部更換

7、（現(xiàn)為88000kVar）。,2.5 結(jié)論,電能質(zhì)量涉及國民經(jīng)濟(jì)各行各業(yè)和人民生活用電，優(yōu)質(zhì)電力可以提高用電設(shè)備效率，增加使用壽命，減少電能損耗和生產(chǎn)損失，電能質(zhì)量關(guān)系到電力可持續(xù)發(fā)展，也關(guān)系到國民經(jīng)濟(jì)總體效益，是實(shí)現(xiàn)節(jié)約型社會(huì)的必要條件之一。,電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)3.1 電能質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)電能質(zhì)量指標(biāo)國家標(biāo)準(zhǔn)供電電壓允許偏差（GB/T 123252003）電壓波動(dòng)和閃變（GB 123262000）公用電網(wǎng)諧波（GB/T 1454993）三相電壓允許不平衡度（GB/T 155431995）電力系統(tǒng)頻率允許偏差（GB/T 159451995）暫時(shí)過電壓和瞬態(tài)過電壓（GB/T 184812001）,電能質(zhì)量

8、測(cè)量國家標(biāo)準(zhǔn),供電系統(tǒng)及相連設(shè)備的諧波、諧間波的測(cè)量和測(cè)量?jī)x器導(dǎo)則（GB/T 17626.71998） 電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)設(shè)備通用要求（GB/T 198622005）,相關(guān)的設(shè)備國家標(biāo)準(zhǔn),低壓電氣及電子設(shè)備發(fā)出的諧波電流限值（設(shè)備每相輸入電流16A）（GB 17625.11998） 對(duì)額定電流不大于16A設(shè)備在低壓供電系統(tǒng)中產(chǎn)生的電壓波動(dòng)和閃爍的限制（GB 17625.21999） 對(duì)額定電流大于16A的設(shè)備在低壓供電系統(tǒng)中產(chǎn)生的電壓波動(dòng)和閃爍的限制（GB/Z 17625.32000） 半導(dǎo)體變流器與供電系統(tǒng)的兼容及干擾防護(hù)導(dǎo)則（GB/T 102362007）,電能質(zhì)量治理設(shè)備（裝置）國家標(biāo)準(zhǔn),輸配

9、電系統(tǒng)靜止無功補(bǔ)償器用晶閘管閥的試驗(yàn)（待批） 靜止型無功功率補(bǔ)償裝置（SVC）功能特性（GB/T 202982006） 靜止型無功功率補(bǔ)償裝置（SVC）現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)（GB/T 202972006）,美國,計(jì)算機(jī)和商用設(shè)備制造商協(xié)會(huì)（Computer and Business Enquipment Manufacturers Association，即CBEMA）出于大型計(jì)算機(jī)及其控制裝置對(duì)電能質(zhì)量要求，提出了電壓容限曲線（稱為CBEMA曲線）。該協(xié)會(huì)后改稱為信息技術(shù)工業(yè)協(xié)會(huì)（Information Technology Industry Council，即ITIC），并將電壓容限曲線作了一定改進(jìn)，如圖7所示。 圖7 ITIC曲線,電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和電磁