電能質(zhì)量
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中文名稱(chēng)：電能質(zhì)量英文名稱(chēng)：power quality定義：關(guān)系到供電、用電系統及其設備正常工作(或運行)的電壓、電流的各種指標偏離規定范圍的程度。應用學(xué)科：
電力（一級學(xué)科）；電力系統（二級學(xué)科）
百科名片
電
能質(zhì)量即電力系統中電能的質(zhì)量。理想的電能應該是完美對稱(chēng)的正弦波。一些因素會(huì )使波形偏離對稱(chēng)正弦，由此便產(chǎn)生了電能質(zhì)量問(wèn)題。一方面我們研究存在哪些影
響因素會(huì )導致電能質(zhì)量問(wèn)題，一方面我們研究這些因素會(huì )導致哪些方面的問(wèn)題，最后，我們要研究如何消除這些因素，從而最大程度上使電能接近正弦波。
定義
電能質(zhì)量[1](Power Quality)，從嚴格意思上講，衡量電能質(zhì)量的主要指標有電壓、頻率和波形。從普遍意義上講是指優(yōu)質(zhì)供電，包括電壓質(zhì)量、電流質(zhì)量、供電質(zhì)量和用電質(zhì)量。其可以定義為：導致用電設備故障或不能正常工作的電壓、電流或頻率的偏差，其內容包括頻率偏差、電壓偏差、電壓波動(dòng)與閃變、三相不平衡、瞬時(shí)或暫態(tài)過(guò)電壓、波形畸變（諧波）、電壓暫降、中斷、暫升以及供電連續性等。[2]
影響因素
在現代電力系統中，電壓暫降，暫升和短時(shí)中斷，諧波產(chǎn)生的電壓波形畸變；已成為最重要的電能質(zhì)量問(wèn)題。
具體指標
電網(wǎng)頻率
我
國電力系統的標稱(chēng)頻率為50Hz ，GB/T15945-2008《電能質(zhì)量
電力系統頻率偏差》中規定：電力系統正常運行條件下頻率偏差限值為±0.2Hz，當系統容量較小時(shí)，偏差限值可放寬到±0.5Hz，標準中沒(méi)有說(shuō)明系統容
量大小的界限。在《全國供用電規則》中規定"供電局供電頻率的允許偏差：電網(wǎng)容量在300萬(wàn)千瓦及以上者為±0.2HZ；電網(wǎng)容量在300萬(wàn)千瓦以下者，
為±0.5HZ。實(shí)際運行中，從全國各大電力系統運行看都保持在不大于±0.1HZ范圍內。
電壓偏差
GB/T 12325-2008《電能質(zhì)量 供電電壓偏差》中規定：35kV及以上供電電壓正、負偏差的絕對值之和不超過(guò)標稱(chēng)電壓的10%；20kV及以下三相供電電壓偏差為標稱(chēng)電壓的土7%；220V單相供電電壓偏差為標稱(chēng)電壓的+7%，-10%。
三相電壓不平衡
GB/T15543-2008《電能質(zhì)量 三相電壓不平衡》中規定：電力系統公共連接點(diǎn)電壓不平衡度限值為：電網(wǎng)正常運行時(shí)，負序電壓不平衡度不超過(guò)2%，短時(shí)不得超過(guò)4%；低壓系統零序電壓限值暫不做規定，但各相電壓必須滿(mǎn)足GB/T 12325的要求。接于公共連接點(diǎn)的每個(gè)用戶(hù)引起該點(diǎn)負序電壓不平衡度允許值一般為1.3%，短時(shí)不超過(guò)2.6%。
公用電網(wǎng)諧波
GB/T14549--93
《電能質(zhì)量
公用電網(wǎng)諧波》中規定：6～220kV各級公用電網(wǎng)電壓(相電壓)總諧波畸變率是0.38kV為5.0%，6～10kV為4.0%，35～66kV為
3.0%，110kV為2.0%；用戶(hù)注入電網(wǎng)的諧波電流允許值應保證各級電網(wǎng)諧波電壓在限值范圍內，所以國標規定各級電網(wǎng)諧波源產(chǎn)生的電壓總諧波畸變率
是：0.38kV為2.6% ，
6～10kV為2.2%，35~66kV為1.9%，110kV為1.5%。對220kV電網(wǎng)及其供電的電力用戶(hù)參照本標準110kV執行。
公用電網(wǎng)間諧波
GB/T
24337-2009《電能質(zhì)量
公用電網(wǎng)間諧波》中規定：間諧波電壓含有率是1000V及以下<100Hz為0.2%，100~800Hz為0.5%，1000V以
上<100Hz為0.16%，100~800Hz為0.4%，800Hz以上處于研究中。單一用戶(hù)間諧波含有率是1000V及以
下<100Hz為0.16%，100~800Hz為0.4%，1000V以上<100Hz為0.13%，100~800Hz為0.32%。
波動(dòng)和閃變
GB/T 12326-2008《電能質(zhì)量 電壓波動(dòng)和閃變》規定：電力系統公共連接點(diǎn)，在系統運行的較小方式下，以一周（168h）為測量周期，所有長(cháng)時(shí)間閃變值Plt滿(mǎn)足：≤110kV，Plt=1；>110kV，Plt=0.8。以及單個(gè)用戶(hù)的相關(guān)規定。
指標含義
電壓不平衡是指三相電壓的幅值或相位不對稱(chēng)。不平衡的程度用不平衡度（電壓負序分量和正序分量的均方根值百分比）來(lái)表示，典型的三相不平衡是指不平衡度超過(guò)2%，短時(shí)超過(guò)4%。在電力系統中，各種不平衡工業(yè)負荷以及各種接地短路故障都會(huì )導致三相電壓的不平衡。
過(guò)電壓是指持續時(shí)間大于1分鐘，幅值大于標稱(chēng)值的電壓。典型的過(guò)電壓值為1.1~1.2倍標稱(chēng)值。過(guò)電壓主要是由于負載的切除和無(wú)功補償電容器組的投入等過(guò)程引起，另外，變壓器分接頭的不正確設置也是產(chǎn)生過(guò)電壓的原因。
欠電壓是指持續時(shí)間大于1分鐘，幅值小于標稱(chēng)值的電壓。典型的欠電壓值為0.8~0.9倍標稱(chēng)值。其產(chǎn)生的原因一般是由于負載的投入和無(wú)功補償電容器組的切除等過(guò)程。另外，變壓器分接頭的錯誤設置也是欠電壓產(chǎn)生的原因。
電壓驟降是指在工頻下，電壓的有效值短時(shí)間內下降。典型的電壓驟降值為0.1~0.9倍標稱(chēng)值，持續時(shí)間為0.5個(gè)周期到1分鐘。電壓驟降產(chǎn)生的原因主要有電力系統發(fā)生故障，如系統發(fā)生接地短路故障；大容量電機的啟動(dòng)和負載突增也會(huì )導致電壓驟降。
電壓驟升是指在工頻下，電壓的有效值短時(shí)間內上升。典型的電壓驟升值為1.1~1.8倍標稱(chēng)值，持續時(shí)間為0.5個(gè)周期到1分鐘。電壓驟升產(chǎn)生的原因主要有電力系統發(fā)生故障，如系統發(fā)生單相接地等故障；大容量電機的停止和負載突降也是電壓驟升的重要原因。
供電中斷是指在一段時(shí)間內，系統的一相或多相電壓低于0.1倍標稱(chēng)值。瞬時(shí)中斷定義為持續時(shí)間在0.5個(gè)周期到3秒之間的供電中斷，短時(shí)中斷的持續時(shí)間在3~60 秒之間，而持久停電的持續時(shí)間大于60秒。
電壓瞬變又稱(chēng)為瞬時(shí)脈沖或突波，是指兩個(gè)連續的穩態(tài)之間的電壓值發(fā)生快速的變化，其持續時(shí)間很短。電
壓瞬變按照電壓波形的不同分為兩類(lèi)：一是電壓瞬時(shí)脈沖，是指疊加在穩態(tài)電壓上的任一單方向變動(dòng)的電壓非工頻分量；二是電壓瞬時(shí)振蕩，是指疊加在穩態(tài)電壓的
同時(shí)包括兩個(gè)方向變動(dòng)的電壓非工頻分量。電壓瞬變可能是由閃電引起的，也可能是由于投切電容器組等操作產(chǎn)生的開(kāi)關(guān)瞬變。
電壓切痕是一種持續時(shí)間小于10ms的周期性電壓擾動(dòng)。它是由于電力電子裝置換相造成的，它使電壓波形在一個(gè)周期內有超過(guò)兩個(gè)的過(guò)零點(diǎn)。由于其頻率非常高，用常規的諧波分析設備無(wú)法測出，因此以前一直末把此項作為電壓質(zhì)量的一個(gè)指標。
改善措施
（1） 改善用電功率因數，使無(wú)功就地平衡。
（2） 合理選擇供電半徑.
（3） 合理選擇供電系統線(xiàn)路的導線(xiàn)截面。
（4） 合理配置變、配電設備，防止其過(guò)負荷運行。
（5） 適當選用調壓措施，如串聯(lián)補償、變壓器加裝有載調壓裝置、安裝同期調相機或靜電電容器等。
供電電壓超過(guò)允許偏差的原因有哪些？
（1） 供電距離超過(guò)合理的供電半徑。
（2） 供電導線(xiàn)截面選擇不當，電壓損失過(guò)大。
（3） 線(xiàn)路過(guò)負荷運行。
（4） 用電功率因數過(guò)低，無(wú)功電流大，加大了電壓損失。
（5） 沖擊性負荷、非對稱(chēng)性負荷的影響。
（6） 調壓措施缺乏或使用不當，如變壓器分頭擺放位置不當等。
（7） 用電單位裝用的靜電電容器補償功率因數沒(méi)采用自動(dòng)補償。
總之，無(wú)功電能的余、缺狀況是影響供電電壓偏差的重要因素。傳統的電能質(zhì)量測試手段存在著(zhù)局限性。海億達能源科技研發(fā)EPDS?智能配電系統即電能質(zhì)量監測改善系統,
建立了遍及全網(wǎng)的電能質(zhì)量在線(xiàn)監測網(wǎng),以及一套統一開(kāi)放的監控和管理平臺,動(dòng)態(tài)監測電網(wǎng)電能質(zhì)量水平,進(jìn)而針對嚴重影響電網(wǎng)電能質(zhì)量的干擾性負荷進(jìn)行改
造,有效地提高了電能質(zhì)量管理水平。也是利用現代測量控制技術(shù)和數據處理與通訊技術(shù)，在經(jīng)濟合理的成本下實(shí)現對用戶(hù)端包括電源進(jìn)線(xiàn)到終端用電設備在內的全
部配電用電系統設施的管理控制，大幅提高配電用電系統與設施的運行與管理效率，降低運營(yíng)成本。[2]
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