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1、电能质量的概念什么是电能质量？电能质量是指通过公用电网供给用户端的交流电能的品质。 理想状态的公用电网应以恒定的频率、正弦波形和标准电压对用户供电。同时，在三相交流系统中，各相电压和电流的幅值应大小相等、相位对称且互差 120。 但由于系统中的发电机、 变压器和线路等设备非线性或不对称， 负荷性质多变，加之调控手段不完善及运行操作、外来干扰和各种故障等原因，这种理想的状态并不存在，因此产生了电网运行、电力设备和供用电环节中的各种问题，也就产生了电能质量的概念。围绕电能质量含义，从不同角度理解通常包括：（ 1）电压质量：是以实际电压与理想电压的偏差，反映供电企业向用户供应的电能是否合格的概念。这
2、个定义能包括大多数电能质量问题，但不能包括频率造成的电能质量问题，也不包括用电设备对电网电能质量的影响和污染。（ 2）电流质量：反映了与电压质量有密切关系的电流的变化，是电力用户除对交流电源有恒定频率、正弦波形的要求外，还要求电流波形与供电电压同相位以保证高功率因素运行。这个定义有助于电网电能质量的改善和降低线损，但不能概括大多数因电压原因造成的电能质量问题。（ 3）供电质量：其技术含义是指电压质量和供电可靠性，非技术含义是指服务质量。包括供电企业对用户投诉的反映速度以及电价组成的合理性、透明度等。（4）用电质量：包括电流质量与反映供用电双方相互作用和影响中的用电方的权利、责任和义务，也包括电
3、力用户是否按期、如数交纳电费等。目前针对电能质量问题研究的主要内容有哪些？目前，研究和解决电能质量问题已成为电力发展的当务之急。主要研究课题包括：（1）研究谐波对电网电能质量污染的影响并采取相应的对策。由于钢铁等金属熔炼企业的发展，5化工行业整流设备的增加，大功率晶闸管整流装置及电力电子器件的开发应用，使公用电网的谐7 次波影响日趋严重，电源的波形产生了严重的畸变，影响了电网安全可靠运行。次（ 2）研究谐波对电力计量装置的影响并采取相应的措施。由于波形畸变，使电力计量的准确度与精确度到影响，致使计量误差，产生附加的功率损耗，造成不必要的经济损失。（3）研究电能质量污染对高新技术企业的影响并采取
4、相应的技术手段。 由于计算机系统和基于微电子技术控制的自动化生产流水线以及新兴的 IT 产业、微电子芯片制造企业等， 对电能质量的要求和敏感程度比一般电力设备要高得多，任何暂态和瞬态的电能质量问题都可能造成设备的损坏或运行异常，影响正常的生产，给电力用户造成经济损失。（ 4）加强电能质量控装置的研制。电能质量控制装置的基本功能即使要在任何条件，甚至是极为恶劣的供电条件下改善电能质量，保证供电电压、电流的稳定、可靠，在谐波干扰产生的瞬间能立即将其抑制或消除。我国对电网的电能质量制定了哪些国家标准？（ 1）GB 123251990 供电电压允许偏差。（ 2）GB/T 14549 1993 公用电网
5、谐波。（ 3）GT/T 15543 1995 三相电压允许不平衡度。（ 4）GB/T 15945 1995 电力系统频率允许偏差。（5）GB12326 2000 电压允许波动和闪变。该标准是在GB12326 1990 电冶允许波动和闪变的基础上，参考了国际电工委员会IEC 电磁兼容 IEC6100-3-7等文件和标准修订后重新颁布实施的。（6）GB/T 18481 2001 电能质量暂时过电压和瞬态过电压。国际电工委员会IEC 对电能质量是怎样分类的？国际电工委员会IEC 从电磁兼容及相互干扰的角度考虑，对引起电磁干扰的基本现象进行了分类，见表 11。表 11IEC 对电能质量根据电磁干扰现象
6、的分类方式序号电磁干扰现象对应电能质量产生的影响因素1传导型低频现象谐波、间谐波；载波干扰；电压波动；电压跌落和间断；电压不对称；工频偏差；感应低频电压；交流电网中的直流分量2辐射型低频现象工频电磁场3传导型高频现象感应连续波电压或电流；单方向瞬变；振荡性瞬变4辐射性高频现象磁场；电场；电磁场；连续波；瞬变5 静 电放电现 象6 核电磁脉冲国际电力电子工程师协会IEEE 对电能质量问题是怎样分类的？国际电力电子工程师协会 IEEE 根据电压扰动的频谱特征、 持续时间、幅值变化等将其进行了细分，并对供电系统典型的电磁干扰现象进行了特征分类，为准确地区分电压暂态现象提供了依据，见表 12。表 12
7、IEEE 电力系统电磁现象的特性与分类种类频谱成分持续时间电压幅值上升沿 5ns1ms低频5kHz0.350ms04p.u.振荡中频5500kHz20s08p.u.高频0.55MHz5s04p.u.中断0.530周波0.1p.u.瞬时跌落0.530周波0.1p.u.0.9p.u.升高0.530周波1.1p.u.1.8p.u.短时电压中断30 周波 3s0.1p.u.时跌落30 周波 3s0.1p.u.0.9p.u.暂变动升高30 周波 3s1.1p.u.1.4p.u.中断3s1min1ms0.0p.u.长期电压变动欠电压1ms0.8p.u.0.9p.u.过电压1ms1.1p.u.1.2p.u.
8、电压不平衡稳态0.5%2%波形畸变直流偏移稳态0%0.1%谐波0100th稳态0%20%间 谐 波06kHz稳态0%2%陷波稳态噪声宽带稳态0%1%电压波动25Hz间歇0.1%7%工频变化10s什么是电力系统频率？电力系统频率是指电力系统统一的一种允许参数，国家标准GB/T 159451995 电力系统频率允许偏差规定以50Hz 正弦波作为我国电力系统的标准频率（工频），并规定电力系统正常的频率标准为 50Hz0.2Hz。当系统容量较小时，可放宽到50Hz0.5Hz。但GB/T 15945 1995 电力系统频率允许偏差中并没有说明系统容量大小的界限，全国供用电规则中规定了供电局供电频率的允许
9、偏差：电网容量在3000MW及以上者为0.2Hz ；电网容量在3000MW以下者为0.5Hz 。实际运行中，我国各跨省电力系统频率的允许偏差都保持在0.1 0.1Hz 。因此，电压频率目前在电能质量中最有保障。什么是供电电压允许偏差？供电电压允许偏差是指电力系统各处的电压偏离其额定值的百分比。目前，GB123251990 供电电压允许偏差中规定：电压允许偏差是在正常运行条件下应保持电网各点电压在额定的水平上。其中： 35kV 及以上供电和对电压质量有特殊要求的用户为额定电压的5 5； 10kV 及以下高压供电和低压电力用户为额定电压的7%7；低压照明用户为额定电压的5 10。由于电网各点的电压
10、调节不同于频率的调节，可由电网统一进行，又由于电网各点电压主要反映了该点无功功率的供需关系，因此电压调节一般采取了无功就地平衡的方式进行无功功率补偿，并及时调整无功功率补偿量，以从源头上解决问题。也有采取调整同步发电机励磁电流的方式，以产生超前或滞后的无功功率，从而达到改善网络负荷的功率因数和调整电压偏差的目的。还有利用有载调压变压器，采取对电压偏差及时调整的方式。因为从总体上考虑，无功负荷只宜补偿到功率因数 0.90 0.95 ，但仍然有一部分变化无功负荷要电网供给，从而产生电压偏差，这就需要分区采取一些有效的技术手段，而有载调压变压器就是有效而经济的措施之一。什么是三相电压不平衡度？三相电
11、压不平衡度是指三相系统中三相电压的不平衡度程度，用电压或电流负序分量与正序分量的均方根百分比表示。三相电压不平衡（即存在负序分量）会引起继电保护误动、电机附加振动力矩和发热。 额定转矩的电动机，如长期在负序电压含量4的状态下运行，由于发热，电动机绝缘的寿命将会降低一半，若某相电压高于额定电压，其运行寿命的下降将更加严重。我国目前执行的GB/T 155431995 三相电压允许不平衡度规定了电力系统公共连接点正常电压不平衡度允许值为2，同时规定了短时的不平衡度不得超过4，其短时允许值的概念是指任何时刻均不能超过的限制值，以保证继电保护和自动装置正确动作。对接入公共连接点的每个用户引起该点正常电压
12、不平衡度允许值一般为1.3 。什么是电压波动和闪变？电压波动和闪变是指电压幅值在一定范围内有规则变动时，电压最大值与最小值之差相对额定电压的百分比， 或电压幅值不超过（标幺值） 的一系列随即变化。 这种电压变化被称为闪变，以表达电压波动对照明灯的视觉影响。因此，闪变是说明对不同频率电压波动引起灯闪的敏感度及引起闪变刺激性程度的电压波动值，是人眼对灯闪的一种主观感觉。对用户负荷引起的闪变限制，是根据用户负荷的大小、协议用电容量占供电容量的比例及系统电压等级规定的。电力系统公共供电点由冲击负荷产生的电压波动允许值的百分数，分三级作不同的规范和限制。（ 1）10kV 及以下为 2.5（ 2）35110kV 为 2.0（ 3）220kV 及以上为 1.6GB 123262000电压允许波动和闪变特别规定了各级电压下的闪变限制值，它适用于由波动负荷引起的公共连接点电压的快速变动及由此可能造成人对灯闪明显感觉的场合。什么是电压谐波？电压谐波是指电力系统各公共连接点的电压谐波含有率允许值。国际电工委员会文件IEC61000 3 6 中、高压电力系统畸变负荷发射限制的评估提出了决定畸
