電能質(zhì)量
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中文名稱：電能質(zhì)量英文名稱：power quality定義：關(guān)系到供電、用電系統(tǒng)及其設(shè)備正常工作(或運(yùn)行)的電壓、電流的各種指標(biāo)偏離規(guī)定范圍的程度。應(yīng)用學(xué)科：
電力（一級(jí)學(xué)科）；電力系統(tǒng)（二級(jí)學(xué)科）
百科名片
電
能質(zhì)量即電力系統(tǒng)中電能的質(zhì)量。理想的電能應(yīng)該是完美對(duì)稱的正弦波。一些因素會(huì)使波形偏離對(duì)稱正弦，由此便產(chǎn)生了電能質(zhì)量問題。一方面我們研究存在哪些影
響因素會(huì)導(dǎo)致電能質(zhì)量問題，一方面我們研究這些因素會(huì)導(dǎo)致哪些方面的問題，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(yán)格意思上講，衡量電能質(zhì)量的主要指標(biāo)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(dǎo)致用電設(shè)備故障或不能正常工作的電壓、電流或頻率的偏差，其內(nèi)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)過電壓、波形畸變（諧波）、電壓暫降、中斷、暫升以及供電連續(xù)性等。[2]
影響因素
在現(xiàn)代電力系統(tǒng)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)量問題。
具體指標(biāo)
電網(wǎng)頻率
我
國電力系統(tǒng)的標(biāo)稱頻率為50Hz ，GB/T15945-2008《電能質(zhì)量
電力系統(tǒng)頻率偏差》中規(guī)定：電力系統(tǒng)正常運(yùn)行條件下頻率偏差限值為±0.2Hz，當(dāng)系統(tǒng)容量較小時(shí)，偏差限值可放寬到±0.5Hz，標(biāo)準(zhǔn)中沒有說明系統(tǒng)容
量大小的界限。在《全國供用電規(guī)則》中規(guī)定"供電局供電頻率的允許偏差：電網(wǎng)容量在300萬千瓦及以上者為±0.2HZ；電網(wǎng)容量在300萬千瓦以下者，
為±0.5HZ。實(shí)際運(yùn)行中，從全國各大電力系統(tǒng)運(yùn)行看都保持在不大于±0.1HZ范圍內(nèi)。
電壓偏差
GB/T 12325-2008《電能質(zhì)量 供電電壓偏差》中規(guī)定：35kV及以上供電電壓正、負(fù)偏差的絕對(duì)值之和不超過標(biāo)稱電壓的10%；20kV及以下三相供電電壓偏差為標(biāo)稱電壓的土7%；220V單相供電電壓偏差為標(biāo)稱電壓的+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(guī)定：電力系統(tǒng)公共連接點(diǎn)電壓不平衡度限值為：電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)，負(fù)序電壓不平衡度不超過2%，短時(shí)不得超過4%；低壓系統(tǒng)零序電壓限值暫不做規(guī)定，但各相電壓必須滿足GB/T 12325的要求。接于公共連接點(diǎn)的每個(gè)用戶引起該點(diǎn)負(fù)序電壓不平衡度允許值一般為1.3%，短時(shí)不超過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(guī)定：6～220kV各級(jí)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%；用戶注入電網(wǎng)的諧波電流允許值應(yīng)保證各級(jí)電網(wǎng)諧波電壓在限值范圍內(nèi)，所以國標(biāo)規(guī)定各級(jí)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(duì)220kV電網(wǎng)及其供電的電力用戶參照本標(biāo)準(zhǔn)110kV執(zhí)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(guī)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(guī)定：電力系統(tǒng)公共連接點(diǎn)，在系統(tǒng)運(yùn)行的較小方式下，以一周（168h）為測(cè)量周期，所有長時(shí)間閃變值Plt滿足：≤110kV，Plt=1；>110kV，Plt=0.8。以及單個(gè)用戶的相關(guān)規(guī)定。
指標(biāo)含義
電壓不平衡是指三相電壓的幅值或相位不對(duì)稱。不平衡的程度用不平衡度（電壓負(fù)序分量和正序分量的均方根值百分比）來表示，典型的三相不平衡是指不平衡度超過2%，短時(shí)超過4%。在電力系統(tǒng)中，各種不平衡工業(yè)負(fù)荷以及各種接地短路故障都會(huì)導(dǎo)致三相電壓的不平衡。
過電壓是指持續(xù)時(shí)間大于1分鐘，幅值大于標(biāo)稱值的電壓。典型的過電壓值為1.1~1.2倍標(biāo)稱值。過電壓主要是由于負(fù)載的切除和無功補(bǔ)償電容器組的投入等過程引起，另外，變壓器分接頭的不正確設(shè)置也是產(chǎn)生過電壓的原因。
欠電壓是指持續(xù)時(shí)間大于1分鐘，幅值小于標(biāo)稱值的電壓。典型的欠電壓值為0.8~0.9倍標(biāo)稱值。其產(chǎn)生的原因一般是由于負(fù)載的投入和無功補(bǔ)償電容器組的切除等過程。另外，變壓器分接頭的錯(cuò)誤設(shè)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(nèi)下降。典型的電壓驟降值為0.1~0.9倍標(biāo)稱值，持續(xù)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(tǒng)發(fā)生故障，如系統(tǒng)發(fā)生接地短路故障；大容量電機(jī)的啟動(dòng)和負(fù)載突增也會(huì)導(dǎo)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(nèi)上升。典型的電壓驟升值為1.1~1.8倍標(biāo)稱值，持續(xù)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(tǒng)發(fā)生故障，如系統(tǒng)發(fā)生單相接地等故障；大容量電機(jī)的停止和負(fù)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(nèi)，系統(tǒng)的一相或多相電壓低于0.1倍標(biāo)稱值。瞬時(shí)中斷定義為持續(xù)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(xù)時(shí)間在3~60 秒之間，而持久停電的持續(xù)時(shí)間大于60秒。
電壓瞬變又稱為瞬時(shí)脈沖或突波，是指兩個(gè)連續(xù)的穩(wěn)態(tài)之間的電壓值發(fā)生快速的變化，其持續(xù)時(shí)間很短。電
壓瞬變按照電壓波形的不同分為兩類：一是電壓瞬時(shí)脈沖，是指疊加在穩(wěn)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(wěn)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)生的開關(guān)瞬變。
電壓切痕是一種持續(xù)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(nèi)有超過兩個(gè)的過零點(diǎn)。由于其頻率非常高，用常規(guī)的諧波分析設(shè)備無法測(cè)出，因此以前一直末把此項(xiàng)作為電壓質(zhì)量的一個(gè)指標(biāo)。
改善措施
（1） 改善用電功率因數(shù)，使無功就地平衡。
（2） 合理選擇供電半徑.
（3） 合理選擇供電系統(tǒng)線路的導(dǎo)線截面。
（4） 合理配置變、配電設(shè)備，防止其過負(fù)荷運(yùn)行。
（5） 適當(dāng)選用調(diào)壓措施，如串聯(lián)補(bǔ)償、變壓器加裝有載調(diào)壓裝置、安裝同期調(diào)相機(jī)或靜電電容器等。
供電電壓超過允許偏差的原因有哪些？
（1） 供電距離超過合理的供電半徑。
（2） 供電導(dǎo)線截面選擇不當(dāng)，電壓損失過大。
（3） 線路過負(fù)荷運(yùn)行。
（4） 用電功率因數(shù)過低，無功電流大，加大了電壓損失。
（5） 沖擊性負(fù)荷、非對(duì)稱性負(fù)荷的影響。
（6） 調(diào)壓措施缺乏或使用不當(dāng)，如變壓器分頭擺放位置不當(dāng)?shù)取?/span>
（7） 用電單位裝用的靜電電容器補(bǔ)償功率因數(shù)沒采用自動(dòng)補(bǔ)償。
總之，無功電能的余、缺狀況是影響供電電壓偏差的重要因素。傳統(tǒng)的電能質(zhì)量測(cè)試手段存在著局限性。海億達(dá)能源科技研發(fā)EPDS?智能配電系統(tǒng)即電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)改善系統(tǒng),
建立了遍及全網(wǎng)的電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)網(wǎng),以及一套統(tǒng)一開放的監(jiān)控和管理平臺(tái),動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)電網(wǎng)電能質(zhì)量水平,進(jìn)而針對(duì)嚴(yán)重影響電網(wǎng)電能質(zhì)量的干擾性負(fù)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(xiàn)代測(cè)量控制技術(shù)和數(shù)據(jù)處理與通訊技術(shù)，在經(jīng)濟(jì)合理的成本下實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶端包括電源進(jìn)線到終端用電設(shè)備在內(nèi)的全
部配電用電系統(tǒng)設(shè)施的管理控制，大幅提高配電用電系統(tǒng)與設(shè)施的運(yùn)行與管理效率，降低運(yùn)營成本。[2]
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