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电能质量概述4.1电能质量的概念 电能质量(Power Quality),从严格意思上讲,衡量电能质量的主要指标有电压、频率和波形。从普遍意义上讲是指优质供电,包括电压质量、电流质量、供电质量和用电质量。电能质量问题可以定义为:导致用电设备故障或不能正常工作的电压、电流或频率的偏差,其内容包括频率偏差、电压偏差、电压波动与闪变、三相不平衡、瞬时或暂态过电压、波形畸变(谐波)、电压暂降、中断、暂升以及供电连续性等。 一个理想的电力系统应以恒定的频率(50Hz)和正弦波形,按规定的电压水平(标称电压)对用户供电。在三相交流电力系统中,各相的电压和电流应处于幅值大小相等,相位互差120°的对称状态。由于系统各元件(发电机、变压器、线路等等)参数并不是理想线性或对称的,负荷性质各异且随机变化,加之调控手段的不完善以及运行操作、外来干扰和各种故障等原因,这种理想状态在实际当中并不存在,而由此产生了电网运行、电气设备和用电中的各种各样的问题,也就产生了电能质量(Power Quality)的概念。 完美的电能质量如下所示: 4.2常见电能质量问题 4.3电能质量出现问题的危害 cosφ:无功是建立交流磁场所需要的能量,电力系统中存在大量的感性/容性设备,工作时会产生感性/容性无功,导致功率因数偏低,供电部门对功率因数有考核,偏低时会进行力调电费的罚款。 IN:系统中出现3次以及3N次谐波电流时,会在中性N线叠加,导致N线电流过大,甚至过载,引起发热,存在安全隐患。 THDi:系统中会有很多非线性负载,非线性负载在工作时会产生频率为150Hz(3次谐波)、250Hz(5次谐波)等50Hz整倍数的电流,即谐波电流。谐波电流会造成变压器损耗过大、发热、电容器容值下降、鼓包、漏液,严重时会引起设备损坏、火灾以及系统停电。谐波同时也会对继电保护干扰造成误动作、对一些高精密设备造成影响,不能正常工作。 PVUR:400V低压系统中存在大量单相负载,单相负载不同时使用时,会造成系统电流三相不平衡,三相不平衡会造成变压器升温严重、容量浪费、损耗变大,严重时会烧毁变压器,起火造成火灾。 |