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1、Power QualityPmiuckxi AIlMxr wv电能质鼠促进联盟“全国电能质鼠研讨会”CUPPERPower Quality电能质鼠促进联盟“全国电能质鼠研讨会”CUPPERPower Quality电能质量技术讲座（概念、影响、标准）演讲人：林海雪中国电力科学研究院SchneiderElectric电能质鼠促进联盟“全国电能质鼠研讨会”CUPPERPower Quality木讲座主要内容Power QualityPmiuckxi AIlMxr wv1. 电能质量基本概念2. 电能质量的影响电能质量标准Power QualityPower Quality电能质鼠促进联盟“全国电能
2、质鼠研讨会”SchneiderElectricCUPPERPower Quality电能质量基木概念1.1电力系统的组成和特点llOkV）功率平衡有功功率平衡（主要影响系统频率水平） 无功功率平衡（主要影响系统电压水平）各种干扰：负荷变化；运行操作；故障；雷击Schneider1. 2电力系统中的电磁现象暂降(Sags, dips)谐波(Harmonic distortions)中断(Interruptions)缺口 (Notches)暂升 (Swells)_,电压波动k/WWXAAAAA (Voltagefluctuations)瞬时 (Transients)vww/频率偏差(Frequen
3、cy deviations)Power Quality电能质量基木概念Power Quality电能质量基木概念图1与不良电能质量有关的几个最重要的波形畸变电能质鼠促进联盟“全国电能质鼠研讨会”SchneiderElectricCUPPERPower Quality电能质量基本概念Power QualityPmiuckxi AIlMxr wv表1-1电力系统电磁现象的种类和特征Schneider种类典型频谱成分典型持续时间典型电压幅值/pu电磁瞬态 冲击ns级 u s级 ms级5iis上升1 u s上升0.1ms上升 1ms电磁瞬态 振荡低频 中频 升高5kHz5500kHz0.55MHz0.
4、3-5 0ms20 u s5 u s040804瞬时电压 变动中断 暂降 升高0.530周波0.530周波0.530周波0.10.1 0.91.1-1.8表1-2电力系统电磁现象的种类和特征Schneider暂时电压变动中断 暂降 升高30周波3s30周波3s30周波3s0.10.1 0.91.1 1.4短时电压变动中断 暂降 升高3m 1 min3m 1 min3m 1 minlminlminlmin0.00.8 0.91.1 1.2电能质鼠促进联盟“全国电能质鼠研讨会”CUPPER#ElectricPower Quality电能质量基木概念电压不平衡稳态0.5% 2%波形失真直流偏移稳态0
5、 0.1%谐波0100th稳态0 20%间谐波0 6kHz稳态02%缺口稳态噪声觅帀稳态01%电压波动25Hz断续0.1% 7%频率倔年*10s*频率偏差一般控制在 1 %范围内。Schneider电能质鼠促进联盟“全国电能质鼠研讨会”CUPPER#ElectricPower Quality电能质量基木概念Power QualityPmiuckxi AIlMxr wv1. 3电能质量定义Power Quality电能质量（电源质量、电力质量、电力品质）A导致用户设备故障或不能正常工作的电压、电流或 频率偏差。A合格电能质量的概念是指给敏感设备提供的电力和 设置的接地系统是都适合于该设备正常工作
6、的。Schneider电能质鼠促进联盟“全国电能质鼠研讨会”CUPPER#ElectricPower Quality脚魏幕髒誌电的雌这些挣性可根A电压质量、电流质量、供电质量、用电质量。实际上电能质量就是供电电压特性，即关系到用电设 备工作（或运行）的供电电压各种指标偏离理想值（额 冕值或标称值）的SchneiderCUPPER中 on电能质量基木概念1. 4电能质量问题的由来Power QualityPmiuckxi AIlMxr wv随电力工业诞生而存在的一个传统问题；现代用电负荷结构发生了质的变化。电力电子技术广泛应 用，家用电器普及，炼钢电弧炉的发展等，由于其非线性、 冲击性以及不平衡
7、的用电特性引起电能质量的恶化。计算机的普及、IT产业的发展、微电子控制技术应用导致对 电能质量要求越来越高。例如：一人计算中心失电2s就可能破坏几十个小时数据处理结 巢，导致几十万芙元产届损矣；Schneider电能质鼠促进联盟“全国电能质鼠研讨会”CUPPER#ElectricPower Quality电能质量的影响12周波供电电压暂降，就可能破坏半导体生产 线，导致上百万美元损失。据统计美国因电能质量问题造成的损失每年高达 266亿美兀。2005年由国际铜业协会（中国）主持的一次“中国 电能质量行业现状与用户行为调研报告，中，调查了 32个行业，共92个企业中肴49个企业，因电能质量 问题
8、，在经济上损失2. 5-3. 5亿元（人民币），每 仝企业年经济损失约10万100万（人民币）（其中 宥四家年损失1000万元以上）。Schneider2. 1电能质量指标电压偏差、频率偏差、谐波、电压波动和闪变、 三相电压不平衡度、暂时过电压和瞬态过电压、 电压暂降、波形缺口、Power Quality电能质量的影响Power Quality电能质量的影响SchneiderPower Quality电能质量的影响2. 2电能质量指标特点a. 空间上、时间上不断变化需要供、用电双方共同合作维护Power Quality电能质量的影响Power Quality电能质量的影响电能质鼠促进联盟“全国
9、电能质鼠研讨会”SchneiderElectricCUPPER13Power Quality电能质量的影响2.3超标的危害（1）供电电压偏差照明设备的发光和寿命（图2）；电动机的力矩、 转速、发热、工效以及产品质量（图3）；变压器 的发热、温升、损耗；并联电容器无功出力、寿 命；家用电器如电视机的视感、寿命；电子计算 机和控制设备不正常；SchneiderPower Quality电能质量的影响图2照明灯的电压特性Power QualityPmiuckxi AIlMxr wv(a)白炽灯；(b)荧光灯电能质鼠促进联盟“全国电能质鼠研讨会”SchneiderElectricCUPPER15Pow
10、er Quality电能质量的影响图3不同端电压时异步电动机的转矩一转差特性Power Quality电能质量的影响Power Quality电能质量的影响1U=IOO%UN； 2U=90% UN3U=SQ%Un； 4一Um。 5Power Quality电能质量的影响Power Quality电能质量的影响电能质鼠促进联盟“全国电能质鼠研讨会”SchneiderElectricCUPPER16Power Quality电能质量的影响表2电压偏差与电解铝生产工况的统计表电压偏差（ ）0-4.0-6.7-8.6电耗(kWh/t)17200176001825018600电解槽生产率 （%）1009
11、6.090.087.0工业设备（如电解、电热）效率降低（表2）；电力系统稳定性降低,线损增加。2.3超标的危害(2) 电力系统频率偏差电动机转速变化，影响纺织、造纸等产品质 量；传动机械出力变化，影响生产效率；对 测量、控制和计时等电子设备精度和性能影 响；使感应式电能表计量误差加大；影响发 电机和电力系统安全；冲击负荷对近区电网 的危害。电能质鼠促进联盟“全国电能质鼠研讨会”CUPPER#ElectricPower Quality电能质量的影响Power QualityPmiuckxi AIlMxr wv2. 3超标的危害（3）谐波降低电力设备的利用率，使电气设备（如旋转电 机、电容器、变压
12、器）以及导线（如低压中性线、 电缆、母排等）过载运行（发热、振动、异常声响 等），缩短使用寿命、增加线损；降低断路器遮断 容量。例如，馈供给整流负荷的普通电力变压器， 其出力应相应的降低。降低值和变压器的杂损比（即附加损耗与基本损耗之比）有关，如表3所歹！J。表3馈供整流负荷时变压器容量降低（）电能质鼠促进联盟“全国电能质鼠研讨会”SchneiderElectricCUPPER20杂损比 整流器脉动数0.51.01.5633404512202428Power Quality电能质量的影响2. 3超标的危害(3) 谐波干扰继电保护、自动装置和计算机系统；使 电子设备工作不正常；使测量和计量仪器(感应式电度表)、仪表误差加大；降低信 号传输质量，干扰通信系统；增加电力网中 谐振可能性，诱发过电压或过电流的危害； 减少白炽灯使用寿命。2. 3超标的危害（4）电压波动和闪变照明灯光闪烁，引起人的视觉疲劳；电视 机屏幕图像失真、摆动翻滚和亮度变化；电 动机转速不均匀、振动、异响，影响产品质 量；电子计算机、监测和控制设备等工作不 正常（图4）。图4某些用电设备允许电压波动与
