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1、电能质量产品技术交流电能质量产品技术交流 上海卓能电气有限 2008.10.6上海卓能电气公司简介上海卓能电气公司简介n 上海卓能电气有限公司是专业从事电能质量产品研发、生上海卓能电气有限公司是专业从事电能质量产品研发、生产、销售和服务为一体的民营高科技企业，是电能质量整体解产、销售和服务为一体的民营高科技企业，是电能质量整体解决方案一流提供商。公司依托上海交通大学在电能质量控制领决方案一流提供商。公司依托上海交通大学在电能质量控制领域域2020多年的技术积累、深厚的技术底蕴和国内的领先地位，以多年的技术积累、深厚的技术底蕴和国内的领先地位，以“打造电能质量行业第一品牌打造电能质量行业第一品牌
2、”为发展目标，拥有了具有自主为发展目标，拥有了具有自主知识产权的先进核心技术，建立了科学、完善的现代管理体制，知识产权的先进核心技术，建立了科学、完善的现代管理体制，现已成为国内电能质量行业技术领先厂家。现已成为国内电能质量行业技术领先厂家。n 目前，公司产品涵盖有源电力滤波器、无源电力滤波器、目前，公司产品涵盖有源电力滤波器、无源电力滤波器、混合型滤波补偿装置、混合型滤波补偿装置、FCFC、SVCSVC等谐波治理及相关电能质量产等谐波治理及相关电能质量产品全面解决方案品全面解决方案, ,并提供设计、制造、销售、维修、技术咨询并提供设计、制造、销售、维修、技术咨询等一条龙服务。公司在电力节能、
3、高低压电力滤波补偿、谐波等一条龙服务。公司在电力节能、高低压电力滤波补偿、谐波电网公害的检测、分析、治理方面具有独特技术的优势。公司电网公害的检测、分析、治理方面具有独特技术的优势。公司营销和服务网络遍及全国，产品广泛应用于电力、钢铁、汽车、营销和服务网络遍及全国，产品广泛应用于电力、钢铁、汽车、造船、通讯、矿山、石油、化工、轨道交通、医院、精密机械造船、通讯、矿山、石油、化工、轨道交通、医院、精密机械加工等领域。加工等领域。公司生产基地上海卓能电气有限公司产品系列上海卓能电气有限公司产品系列n1 1、ZN-APF ZN-APF 有源电力滤波装置有源电力滤波装置n2 2、ZN-TSF ZN-T
4、SF 低压动态无功补偿及谐波治理成套装置低压动态无功补偿及谐波治理成套装置n3 3、ZN-SVC ZN-SVC 高压动态无功补偿及谐波治理成套装置高压动态无功补偿及谐波治理成套装置n4 4、ZN-FC ZN-FC 高压无功补偿滤波成套装置高压无功补偿滤波成套装置n5 5、ZN-TBB ZN-TBB 高压线路无功补偿成套装置高压线路无功补偿成套装置n6 6、ZN-MK ZN-MK 低压无功补偿成套装置低压无功补偿成套装置什么是电能质量什么是电能质量 1 1、电能质量是衡量供电方为用电客户供应的、电能质量是衡量供电方为用电客户供应的电力是否符合要求，以及用电客户对供电方电电力是否符合要求，以及用电
5、客户对供电方电网是否造成污染的指标体系，它直接影响着供、网是否造成污染的指标体系，它直接影响着供、用电双方的安全性、可靠性和经济性。用电双方的安全性、可靠性和经济性。 2 2、电能质量一般是指电压、电流的副值、频、电能质量一般是指电压、电流的副值、频率、波形等参量和国际或国内规定值得偏差。率、波形等参量和国际或国内规定值得偏差。 电能质量的内容电能质量的内容1 1、公用电网谐波污染、公用电网谐波污染2 2、电压偏差、电压偏差3 3、频率偏差、频率偏差4 4、三相电压不平衡、三相电压不平衡5 5、电压波动与闪变、电压波动与闪变什么叫无功？电源能量与感性负载线圈中磁场能量或容性负电源能量与感性负载
6、线圈中磁场能量或容性负载电容中的电场能量之间进行着可逆的能量交载电容中的电场能量之间进行着可逆的能量交换而占有的电网容量叫无功，无功功率换而占有的电网容量叫无功，无功功率 表达表达式如下：式如下： 式中无功量式中无功量 的单位为的单位为Var（乏），线电压的（乏），线电压的单位为单位为V（伏），视在电流（伏），视在电流I单位为单位为A（安）。（安）。无功电流示意图1、红色部分为有功电流 2、蓝色部分为无功电流有功电流有功电流无功电流无功电流什么是无功功率n所谓无功功率通俗地讲就是不消耗电能的用电设备所消耗的功率。比如把所谓无功功率通俗地讲就是不消耗电能的用电设备所消耗的功率。比如把一只电容器接
7、入交流电路中，电路就会对电容器进行充放电，这样就引成一只电容器接入交流电路中，电路就会对电容器进行充放电，这样就引成电流，充电时电容器畜存电能，放电时电容器把电能又还给电源，这样电电流，充电时电容器畜存电能，放电时电容器把电能又还给电源，这样电容器这个用电设备本身并不消耗电能，然而它却有功率（功率等于电压乖容器这个用电设备本身并不消耗电能，然而它却有功率（功率等于电压乖以电流强度），这就是无功功率，电容器虽然不消耗电能，但是因为有电以电流强度），这就是无功功率，电容器虽然不消耗电能，但是因为有电流，所以电力线路上会消耗电能（电线都有电阻），对供电的电源变压器流，所以电力线路上会消耗电能（电线都
8、有电阻），对供电的电源变压器来说更是一种负担，因为变压器的容量（它能提供的功率）是有限的，无来说更是一种负担，因为变压器的容量（它能提供的功率）是有限的，无功功率会占用变压器的容量，使正常供电受到限止。同样，把一只电感器功功率会占用变压器的容量，使正常供电受到限止。同样，把一只电感器接入交流电路，也会产生无功功率。不过电容器使电流相位超前，而电感接入交流电路，也会产生无功功率。不过电容器使电流相位超前，而电感器使电流相位滞后，它们的作用正好相反，可以相互抵消。一般的用电设器使电流相位滞后，它们的作用正好相反，可以相互抵消。一般的用电设备都是电感性的，如工厂里的电动机，它会产生感性无功功率，不但
9、使电备都是电感性的，如工厂里的电动机，它会产生感性无功功率，不但使电力线白白消耗电能，增加电力线路的负担，更是白白占用电源变压器的容力线白白消耗电能，增加电力线路的负担，更是白白占用电源变压器的容量，是非常有害的。这时在电动机上并联电容器，使感性负载与容性负载量，是非常有害的。这时在电动机上并联电容器，使感性负载与容性负载的作用相互抵消，这对电力线路和变压器来说就没有无功功率的影响了。的作用相互抵消，这对电力线路和变压器来说就没有无功功率的影响了。无功补偿装置说白了就是配套的电容器（由许多只电容器并联而成），它无功补偿装置说白了就是配套的电容器（由许多只电容器并联而成），它由自动控制设备自动接
10、入电路，既不会补偿不足，也不会补偿过头。由自动控制设备自动接入电路，既不会补偿不足，也不会补偿过头。 无功及分类 1 1、感性无功：感性无功：电流矢量滞后电压矢量电流矢量滞后电压矢量9090度，度，如：电动机、变压器线圈、晶闸管变流设备等；如：电动机、变压器线圈、晶闸管变流设备等；2 2、容性无功：容性无功：电流矢量超前电压矢量电流矢量超前电压矢量9090度，度，如：电容器、电缆输配电线路、电力电子超前控制如：电容器、电缆输配电线路、电力电子超前控制设备等；设备等；3 3、基波无功：基波无功：与电源频率相等的无功；与电源频率相等的无功；4 4、谐波无功：谐波无功：与电源频率不相等的无功与电源频
11、率不相等的无功。什么是无功补偿？什么是无功补偿？ 无功补偿：无功补偿：指根据电网中的无功类型，人为地补偿容指根据电网中的无功类型，人为地补偿容性无功或感性无功来抵消线路中的无功功率。性无功或感性无功来抵消线路中的无功功率。无功功率有那些危害：无功功率有那些危害： 无功功率不做功，但占用电网容量和导线截无功功率不做功，但占用电网容量和导线截面积，造成线路压降增大，使供配面积，造成线路压降增大，使供配电设备过载，电设备过载，谐波无功使电网受到污染，甚至会引起电网振荡谐波无功使电网受到污染，甚至会引起电网振荡颠覆颠覆。 解决方案解决方案n 无功补偿示意图用户终端无功就地补偿用户终端无功就地补偿n显著
12、提高配网出力 有功有功无功无功可利用空间可利用空间什么是动态无功补偿？什么是动态无功补偿？ 动态无功补偿动态无功补偿根据电网中动态变化的无功量实时快速地根据电网中动态变化的无功量实时快速地进行补偿进行补偿。为什么要进行无功功率补偿为什么要进行无功功率补偿 是为了减小供配电线路中往复交换的是为了减小供配电线路中往复交换的无功功率，提高供配电线路的利用率。无功功率，提高供配电线路的利用率。进行就地动补的意义是什么？进行就地动补的意义是什么？ 就地动补的意义就地动补的意义是能将用电设备至发电厂全程供配电设备、是能将用电设备至发电厂全程供配电设备、线路、都得到补偿，降损节能效果显著，特别线路、都得到补
13、偿，降损节能效果显著，特别是低压线路及变压器的损耗大幅度降低，企业是低压线路及变压器的损耗大幅度降低，企业和用户直接受益。和用户直接受益。 就地动补的有功节能是什么？就地动补的有功节能是什么？ 就地动补的有功节能就地动补的有功节能是减小供配电设备线路损耗，变压器损是减小供配电设备线路损耗，变压器损耗等一切无功电流引起的发热功率。这部分损耗等一切无功电流引起的发热功率。这部分损耗功率耗功率P Ps s可由下式表达：可由下式表达： P Ps s=i=i2 2r r 式中式中i i为视在电流，为视在电流，r r为供配电设备线路电阻和。为供配电设备线路电阻和。 使用就地动补后线路损耗的节能比使用就地动
14、补后线路损耗的节能比补偿后视在电流的平方与补偿前视在电流的补偿后视在电流的平方与补偿前视在电流的平方之比。平方之比。 即：即：I I2 22 2r r：I I1 12 2r r 式中式中 I I1 1 为补偿前视在电流，为补偿前视在电流，I I2 2 为补偿后视为补偿后视 在电流，在电流， r r为供配电设备线路电阻之和。为供配电设备线路电阻之和。动补与静补的主要区别及优点动补与静补的主要区别及优点静补投切速度慢，不适合负载变化频繁的场合，静补投切速度慢，不适合负载变化频繁的场合，容易产生欠补或者过补偿，造成电网电压波动，容易产生欠补或者过补偿，造成电网电压波动，损坏用电设备；并且有触点投切设
15、备寿命短，损坏用电设备；并且有触点投切设备寿命短，噪声大，维护量大，影响电容器使用寿命。噪声大，维护量大，影响电容器使用寿命。动补可对任何负载情况进行实时快速补偿，并动补可对任何负载情况进行实时快速补偿，并有稳定电网电压功能，提高电网质量，无触点有稳定电网电压功能，提高电网质量，无触点零电流投切技术增加了电容器使用寿命，同时零电流投切技术增加了电容器使用寿命，同时具备治理谐波的功能。具备治理谐波的功能。 什么是谐波？什么是谐波？ 谐波谐波谐波谐波 指电网中非基波（指电网中非基波（50Hz50Hz中国）的其他频率的中国）的其他频率的电流或电压，如高次谐波，谐波亦属于无功类别。电流或电压，如高次谐
16、波，谐波亦属于无功类别。 谐波的危害谐波的危害谐波的危害谐波的危害 谐波是供配电系统中的公害，可造成供配电谐波是供配电系统中的公害，可造成供配电线路，用电设备发热，产生趋肤效应，使电气设线路，用电设备发热，产生趋肤效应，使电气设备、电动机产生机械振荡。干扰无线电设备不能备、电动机产生机械振荡。干扰无线电设备不能正常运行。电网中谐波量过大，可引起电网振荡，正常运行。电网中谐波量过大，可引起电网振荡，造成电网颠覆的严重事故。造成电网颠覆的严重事故。谐波的概念谐波的概念 周期性非正弦波可以利用傅立叶级数分解为基波和谐波两部分。 基波f1指频率为F（中国为50Hz）的正弦波 谐波fn指频率为F正整数倍的正弦波谐波次数n谐波频率与基波频率的比值（n=fn/f1)基波基波 与与 三次谐波三次谐波基波基波 与与 五次谐波五次谐波谐波的产生谐波的产生n当正弦波电压施加在非线性负载上时，电流就畸变为非正弦波，非正弦波电n流在电网阻抗上产生压降，会使电压波形也变为非正弦波。谐波的危害谐波的危害 谐波电流和谐波电压的出现对公用电网是一谐波电流和谐波电压的出现对公用电网是一种污染，同时它使用电设备所处的环境恶
