電能質(zhì)量問(wèn)題的定義

電能質(zhì)量包括電壓質(zhì)量、電流質(zhì)量、供電質(zhì)量、用電質(zhì)量。IEEE第22標準委員會(huì )定義了如下相關(guān)電能質(zhì)量問(wèn)題：

電壓跌落：電壓或電流的有效值減少到額定值的0.1-0.9，持續時(shí)間為0.5個(gè)周期至1分鐘，系統頻率仍為標稱(chēng)值。

電壓中斷：在一定的時(shí)間范圍內線(xiàn)路單相或多相失去電壓(低于額定值的0.1)。 按持續時(shí)間長(cháng)短，分為瞬時(shí)斷電(0.5周期至3秒)、暫時(shí)斷電(3秒至60秒)和持續斷電(大于60秒)。

諧波和間諧波：頻率為電源基波頻率整數倍的正弦電壓或電流稱(chēng)為諧波，含有基波非整數倍頻率的正弦電壓或電流則為間諧波。諧波是電力系統和電力負荷設備的非線(xiàn)性特性造成的。問(wèn)諧波主要是由感應電機、靜止變頻器、周波變頻器和電弧設備產(chǎn)生的。間諧波會(huì )使照明裝置引發(fā)視覺(jué)閃變。

電壓波動(dòng)(閃變)：電壓波動(dòng)是電壓幅值在正常的變化范圍內(額定值的 90%-110%)有規律或隨機的變化，電壓波動(dòng)會(huì )產(chǎn)生6—14Hz左右的照明閃爍，此種現象稱(chēng)為閃變。電壓波動(dòng)和閃變主要由工業(yè)負荷造成的，如電焊接機、軋鋼廠(chǎng)以及電弧爐等。閃變是人們對照明波動(dòng)的主觀(guān)感受，是衡量電壓波動(dòng)時(shí)對用電設備的影響的一個(gè)重要而有效的指標。

除此之外，還有其余的電能質(zhì)量問(wèn)題，比如電壓不對稱(chēng)，三相不平衡，過(guò)電壓、欠電壓等。

電能質(zhì)量問(wèn)題的危害

電能質(zhì)量的下降不僅會(huì )影響供電系統的正常安全供電，同時(shí)也會(huì )給用電系統帶來(lái)各種各樣的危害，直接影響著(zhù)人身安全和經(jīng)濟效率，因此電能質(zhì)量問(wèn)題有著(zhù)較嚴重的后果，具體表現在：

(1)電壓的波動(dòng)和閃變

會(huì )造成用電設備工作不穩定，由于電壓發(fā)生波動(dòng)，使電壓幅值超出容許范圍。另外由于電弧爐煉鋼運行時(shí)造成的電壓波動(dòng)，將會(huì )使旋轉電機產(chǎn)生附加損耗，會(huì )降低電機的工作效率和壽命。

(2)電壓的短時(shí)中斷

典型的瞬態(tài)電壓偏差，通常是由于雷電、強風(fēng)等外界環(huán)境影響引起的，也有可能是內部設備或控制裝置誤動(dòng)作?；谟嬎銠C、微處理器控制的各種精密儀器和設備的大量使用，對供電質(zhì)量的敏感程度不斷增加。IBM公司的市場(chǎng)調查表明，48.5%的計算機數據丟失是由于電能質(zhì)量引起的。

(3)諧波的危害

1.諧波增加了公用電網(wǎng)的附加輸電損耗，降低了發(fā)電、輸電及用電設備的使用效率;

2.諧波會(huì )使電氣儀表的測量結果不正確;

3.諧波會(huì )影響甚至嚴重影響用電設備的正常工作，比如諧波對電機產(chǎn)生附加轉矩，導致不希望的機械震動(dòng)、噪聲，還會(huì )引入附加銅損、鐵損，以及過(guò)電壓，導致局部過(guò)熱，絕緣老化，縮短設備使用壽命;

4.諧波會(huì )導致繼電保護和自動(dòng)裝置等保護設備的誤動(dòng)作;

5.諧波會(huì )對鄰近的通信系統造成明顯的干擾，降低通信質(zhì)量。當諧波頻率與系統的固有頻率相等時(shí)，會(huì )產(chǎn)生并聯(lián)諧振，使諧波放大幾倍，甚至幾十倍。

有源濾波器(APF)用于消除諧波

(4)無(wú)功功率

無(wú)功功率主要是降低了發(fā)電設備和輸電設備的使用效率，增加了設備的容量，同時(shí)設備及線(xiàn)路損耗也會(huì )增加。無(wú)功功率還會(huì )使線(xiàn)路和變壓器的電壓降增大。如果是沖擊性無(wú)功負載，還會(huì )使電網(wǎng)電壓產(chǎn)生劇烈波動(dòng)，嚴重影響供電質(zhì)量。典型的現象有時(shí)鐘自動(dòng)復位，計算機死機，可編程控制器工作異常，通信系統工作不正常，中線(xiàn)過(guò)熱電容器，過(guò)熱損壞電機，損耗增大出力降低，儀表計量不準，繼電保護和自動(dòng)裝置誤動(dòng)作，設備絕緣老化，加速線(xiàn)損和變壓器損耗。

智能電容器用于無(wú)功補償

(5)三相不平衡

1.使旋轉電機產(chǎn)生附加發(fā)熱和振動(dòng)，對安全運行和正常出力有很大的影響：

2.使半導體變流設備產(chǎn)生附加的諧波電流(非特征諧波);

3.引起以負序分量為啟動(dòng)組件的多種保護發(fā)生誤動(dòng)作(特別是當電網(wǎng)中同時(shí)存在諧波時(shí))，會(huì )對電力系統的安全運行產(chǎn)生嚴重威脅;

4.在低壓配電線(xiàn)路中，會(huì )影響計算機正常工作，引起照明電燈壽命縮短(電壓過(guò)高)或照度不足(電壓過(guò)低)以及電視機的損壞等;

5.三相不平衡同樣會(huì )使電網(wǎng)損耗增加;對于通信設備，會(huì )增大對其的干擾，影響正常通信質(zhì)量。