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上海宝钢安大电能质量有限公司 资料文件 电能质量标准与电能质量监督管理 教育部电能质量工程研究中心 李令冬 陈国生 谢列宾 叶伟 摘要 随着现代化的进程 非线性 冲击性和不对称性负荷大量接入电网 供电质量日趋严重 由于对生活质量和工作效率的高要求 现在人们比以往任何 时候都更加关注电能质量问题 本文将介绍电能质量的概念和电能质量有关标 准 并讨论电能质量监督管理中的一些重要问题 1 电能质量的概念 电能质量 Power Quality 是指公用电网供到用户受电端的交流电能质量 在理想的三相交流电力系统中 公共供电点的三相电压如下式所示  2 ()  U t U Sinωt A N 1  3  2 () ( )  U t U Sin ωt −120° ( 1) B N 1  3  2 () ( )  U t U Sin ωt +120° C N 1  3 式中 ω ω U 为供电额定线电压 为供电角频率 U 和 为恒定值 N 1 N 1 在理想的负载状况下 即负载为恒定的三相对称的线性负荷 (1)式成立 但实际负载则是动态的 非线性的 不对称的 从而引起公共供电点的供电电压 波形的不稳定性 非正弦性和不对称性及电压频率的变化 这就是所谓的电能质 量问题 2 电能质量的主要指标 2.1 电压频率 用户从电网中吸收的有功功率是变化的 发电机输出的有功功率必须和用户 吸收的有功功率维持动态平衡 才能使电压频率的偏差在0.2Hz 以内 当有功冲 击使有功不能平衡时 将产生电压频率的偏差 2.2 电压偏差 当电网用户负载不是纯电阻负荷 而是 R L C 网络负荷时 则在电网中 1 上海宝钢安大电能质量有限公司 资料文件 将产生无功 当用户无功较大时 将产生电压偏差 容性无功使电压偏高 感性 无功使电压偏低 这就是电压偏差 为了消除电压偏差 需要对用户无功进行补偿 2.3 电压波动和闪变 对于冲击性负荷 即负载阻抗变化很快 无功是波动的 因此电压幅值也是 波动的 这就是电压波动问题 对于小于30Hz 的电压波动 特别是8.8Hz 的电 压波动 将引起灯光闪烁 这就是电压闪变 对于产生电压波动和闪变的电网 需要对无功波动负荷进行动态无功补偿 2.4 三相电压不平衡 对于三相不平衡负荷 将产生负序电流注入电网 于是产生了三相电压不平 衡 2.5 谐波电压和波形畸变 当负载阻抗在一个工频周期内快速变化或被接通 切断 这就是负载的非线 性 负载的非线性使负载电流也是非线性的 非线性谐波电流可分解为基波电流 和谐波电流的叠加 其中谐波电流注入电网将产生谐波电压 谐波电压叠加在基 波电压上 使电压波形产生畸变 消除谐波电压的办法是安装电力谐波滤波器 以减小注入电网的谐波电流并 兼顾无功补偿 3. 电能质量国家标准 3.1 电能质量国家标准的主要内容 大功率的非线性 冲击性和不对称性负载接入电网 使电能质量下降 严重 地影响国民经济的安全 高效运行和人民的生活质量 为了保护供用电双方的利 益 必须将电能质量指标限制在一定的范围之内 为此 国家技术监督局从1990 年至2000 年制定并颁布了五个电能质量标准