PQERC,MEDU,1,2004年12月,电能质量标准与电能质量信息管理系统讲座 主讲人:李令冬 教授,安徽大学电子科学与技术学院 教育部电能质量工程研究中心,,PQERC,MEDU,2,2004年12月,1.国家电能质量标准 2.国外有关电能质量标准 3.工厂内部谐波电压和谐波电流限值4.电力系统公共连接点、电能计量点、电能质量测试点、电能质量考核点的确定5.电能质量信息管理系统,,PQERC,MEDU,3,2004年12月,1. 国家电能质量标准,1.1《电能质量 电力系统频率允许偏差》(GB/T 15945-1995) 1.2《电能质量 供电电压允许偏差》(GB12325-1990) 1.3《电能质量 电压波动和闪变》(GB12326-2000) 1.4《电能质量 三相电压允许不平衡度》(GB/T15543-1995) 1.5《电能质量 公用电网谐波》(GB/T14549-1993) 1.6《电能质量 暂时过电压和瞬态过电压》 (GB/T18481-2001),,PQERC,MEDU,4,2004年12月,1.1 GB/T15945—1995 电能质量 电力系统频率允许偏差 Quality of electric energy supply Permissible deviation of frequency for power system,① 频率偏差:系统频率实际值和标称值之差。
② 频率偏差允许值:正常频率偏差允许值: ±0.2Hz;当系统容量较小时,频率偏差允许值:±0.5Hz; 孤立电网:根据系统条件,在保证发电机组和网内电力用户安全稳定运行及正常供电前提下,可适当放宽频率偏差限值PQERC,MEDU,5,2004年12月,1.2 GB12325—1990 电能质量 供电电压允许偏差 Quality of electric energy supply Admissible deviation of supply voltage,35kV及以上供电电压正、负偏差的绝对值之和不超过额定电压的10%;10kV及以下三相供电电压允许偏差为额定电压的7%;220V单相供电电压允许偏差为额定电压的+7%,-10%对电压有特殊要求的用户,供电电压允许偏差按照优质优价原则由供电协议确定系统无功引起的电压偏差计算:设额定电压为UN,系统吸收无功为Q(感性无功为正值,容性无功为负值),公共供电点pcc的短路容量为SK,由无功引起pcc的电压偏差为△U,则:,,PQERC,MEDU,6,2004年12月,1.3 GB/T14549—1993 电能质量 公用电网谐波 Quality of electric energy supply Harmonics in public supply network,1.3.1 谐波电压限值 1.3.2 谐波电流限值 1.3.3 谐波电压计算及谐波传递,,PQERC,MEDU,7,2004年12月,1.3.1 谐波电压限值 公用电网谐波电压(相电压)限值如下表所示,,PQERC,MEDU,8,2004年12月,1.3.2 谐波电流限值 A. pcc点的全部用户向该点注入的谐波电流限值如下表所示,,注:220kV基准短路容量取2000MVA,,PQERC,MEDU,9,2004年12月,1.3.2 谐波电流限值,B.当pcc的最小短路容量SK1不同于基准短路容量SK2时,按下式计算谐波电流限值。
C.pcc处第i个用户的谐波电流允许值Ihi计算如下:,式中:Ihp—pcc最小短路容量为基准短路容量Sk2 时谐波流限值; Ih—pcc最小短路容量为Sk1时谐波电流限值式中:Si —第i个用户的用电协议容量; St —pcc的供电设备容量;α—相位迭加系数PQERC,MEDU,10,2004年12月,1.3.2 谐波电流限值,D.两个谐波源的同次谐波电流在同一条线路上同一相迭加,当相位角已知时式中:Qh:谐波源1和2的第h次谐波电流之间的相位差当相位角不确定时式中Kh按下表选取,,PQERC,MEDU,11,2004年12月,1.3.3 谐波电压计算及谐波传递,设注入pcc的h次谐波电流为Ih,从谐波电流源看pcc的谐波阻抗为Zh,则pcc的h次谐波电压为Uh=IhZh 设高压侧的额定电压为UH,pcc的短路容量为SHK,注入pcc的h次谐波电流为IHh,pcc的h次谐波电压含有率为HRUHh;低压侧的额定电压为UL, pcc的短路容量为SLK,注入pcc的h次谐波电流为ILh,pcc的h次谐波电压含有率为HRULh,当谐波电流和谐波电压由LV向HV传递时: 当谐波电压由HV侧向LV侧传递时:HRULh=(0.8~1.0)×HRUHh,,PQERC,MEDU,12,2004年12月,1.4 GB12326—2000 电能质量 电压允许波动和闪变 Power quality—Voltage fluctuation and flicker,1.4.1 术语和定义 1.4.2 电压变动和闪变的限值 1.4.3 用户电压闪变的限值 1.4.4 电压闪变的传递,,PQERC,MEDU,13,2004年12月,1.4.1 术语的定义,波动负荷:运行过程中从电网取用快速变动功率的负荷。
电压方均根值曲线 :每半个基波电压周期方均根值 (r.m.s)的时间函数 电压变动特性: , , 为系统标称电压电压变动d:曲线 上相邻两个极值电压之差 电压变动频度:单位时间电压变动的次数同一方向的若干次变动,若间隔时间小于30ms,则算一次变动 电压波动:电压方均根值一系列变动 闪变:灯光照度不稳定造成的视觉 短时间闪变值 :10分钟内闪变强弱的一个统计量 长时间闪变值 :反映长时间(若干小时)闪变强弱的量值PQERC,MEDU,14,2004年12月,1.4.2 电压变动和闪变的限值,电压闪变限值,注:PSt测量周期为10min,PLt测量周期为2h;MV括号中值仅适用于pcc连接的所有用户为同电压等级的用户场合电压变动限值(%),,PQERC,MEDU,15,2004年12月,1.4.3用户电压闪变的限值,接于PCC全部MV用户负荷产生闪变的总限值LMV和LHV分别为MV和HV的闪变限值;THM为HV对MV的闪变值传递系数,THM=0.8-1.0,一般取0.9单个MV用户闪变限值::对全部MV用户的供电容量, :i用户的协议用电容量,:波动负荷的同时系数。
若满足 ,则 典型值为 0.2-0.3,,,,,,,,,PQERC,MEDU,16,2004年12月,1.4.3用户电压闪变的限值,LV用户闪变限值计算与MV类同对于HV单个用户电压闪变限值:i用户协议用电容量, :对全部HV用户供电容量对于相对较小用户, ,,,,,,,,,PQERC,MEDU,17,2004年12月,1.4.4电压闪变的传递,HV—MV 0.8~1.0 一般取0.9HV—LV 0.8~1.0 一般取0.9MV—LV 0.95~1.0 一般取1.0MV—HV、LV—MV、LV—HV传递系数与两个电压等级的短路容量成反比,,PQERC,MEDU,18,2004年12月,1.5 GB/T15543—1995 电能质量 三相电压允许不平衡度 Quality of electric energy supply Admissible three-phase voltage unbalance factor,1.5.1 术语和符号 1.5.2 三相电压不平衡度允许值,,PQERC,MEDU,19,2004年12月,1.5.1 术语和符号,不平衡度ε unbalance factor ε指三相电力系中三相不平衡的程度。
正序分量 positive—sequence component将不平衡的三相系统的电量按对称分量分解后,其正序对称系统中的分量正序电压记作U1负序分量 negative—sequence component将不平衡的三相系统的电量按对称分量分解后,其负序对称系统中的分量负序电压记作U2三相电压不平衡度,,PQERC,MEDU,20,2004年12月,1.5.2 三相电压不平衡度允许值,电力系统公共连接点正常三相电压不平衡允许值为2%,长期不得超过4%接于公共连接接点的每个用户,引起该点正常三相电压不平衡度允许值为1.3%值指电力系统正常运行的最小方式下,负荷引起 最大时的实测值,以 的95%概率大值作为是否越限的判断依据PQERC,MEDU,21,2004年12月,1.6 GB/T18481—2001 电能质量 暂时过电压和瞬态过电压 Power quality-Temporary and transient overvoltage,1.6.1 术语与定义 1.6.2 电气设备过电压限值,,PQERC,MEDU,22,2004年12月,1.6.1 术语与定义,过电压 overvoltage在任何时间,系统上任何一点出现的峰值电过超过 额定峰值电压。
暂时过电压 temporary在给定安装点上持续时间较长(>30ms,<1h)的振荡过电压标么值 1.0p.u.=Um/ 瞬态过电压 transient overvoltage叠加于暂时过电压上,持续时间<10ms的过电压标么值1.0p.u.= Um/ 缓波前过电压 slow—front overvoltage操作过电压 switching overvoltage单极性的峰值时间在20 s~5000 s之间,半峰值时间小于20ms的瞬态过电压PQERC,MEDU,23,2004年12月,1.6.1 术语与定义,谐振过电压reasonance overvoltage由于电容电感不利组合产生的谐波而出现的暂时过电压,一般持续时间较长工频过电压 一般由线路空载、接地故障和甩负荷产生的快波前过电压fast—front overvoltage雷击过电压lightning overvoltage单极性的峰值时间在0.1 s和20 s之间,半峰值时间小于300 s的瞬态过电压PQERC,MEDU,24,2004年12月,1.6.2 电气设备过电压限值,系统工频过电压限值a) Um>252kV线路断路器的变电所侧1·3p.u.线路断路器的线路侧1·4p.u.b) Um=110kV~220kV 系统: 1·3p.u.c) Um=3 kV~10 kV 系统: 1·1 p.u.Um=35 kV~66 kV 系统: p.u. 谐振过电压 包括线性谐振和非线性(铁磁)谐振过电压。
采取措施:消除出现谐振过电压的条件;采用保护装置限制其幅值和持续时间PQERC,MEDU,25,2004年12月,1.6.2 电气设备过电压限值,线路合闸和重合闸过电压及非对称故障和振荡解列过程过电压限值(对地电压)330 kV系统:≤2·2p.u.500 kV系统:≤2·0p.u.<252 kV系统:≤3·0p.u. 空载线路分闸过电压限值Um>25 kV系统:线路断路器电源对地电压≤1·3p.u.条件下,开断空载线路不发生重击穿,即不应产生过电压Um=110 kV~220 kV:开断空载线路过电压应不超过3·0p.u. Um=66 kV及以下非电阻接地系统:开断空载线路过电压不超过 4·0p.u. Um=66 kV及以下低电阻接地系统:开断空载线路过电压不超过 3·2p.u.,。