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Electric |施耐德电气电能质量解决方案Schneider IBC-Segment KAM 刘国安186********
电能质量及影响介绍
电能质量概念和国标
?IEEE的技术定义：合格的电能质量是指给敏感设备提供的电力和设置的接地系统适合该设备正常工作
?现代电力系统提出电能质量问题的概念是：“任何出现的电压、电流以及频率偏移导致的用户设备损坏或运行不正常的电能问题”
?GB/T 12325-2008电能质量供电电压偏差
?GB/T 15945-2008电能质量电力系统频率偏差
?GB/T 15543-2008电能质量三相电压不平衡度
?GB/T 12326-2008电能质量电压波动和闪变
?GB/T 14549-1993电能质量公用电网谐波
?GB/T 24337-2009电能质量公用电网间谐波
?GB/T 19862-2005电能质量电能质量监测设备通用要求
关于谐波的国家标准
?国家已颁布的与谐波相关的国家标准
?《电能质量公用电网谐波》（GB/T14549-93）
?《谐波电流发射限值(设备每相输入电流≤16A) 》（GB/T17625.1-2003）
?《供电系统及所连设备谐波、谐间波的测量和测量仪器导则》（GB/T17626.7-2008）
公用电网谐波电压（相电压）限值注入公共连接点的谐波电流允许值电网标称电压(kV)
电压总谐波畸变率
(%)
各次谐波电压含有率(%)
奇次偶次
0.38542
6
4 3.2 1.6
10
35
3 2.
4 1.2
66
1102 1.60.8
标准电压(kV)基准短
路容量
(MVA)
谐波次数及谐波电流允许值(A)
2345678910111213141516171819202122232425
0.381078623962264419211628132411129.7188.6167.88.97.114 6.512 610043342134142411118.5167.113 6.1 6.8 5.310 4.79 4.3 4.9 3.97.4 3.6 6.8 10100262013208.515 6.4 6.8 5.19.3 4.37.9 3.7 4.1 3.26 2.8 5.4 2.6 2.9 2.3 4.5 2.1 4.1 3525015127.712 5.18.8 3.8 4.1 3.1 5.6 2.6 4.7 2.2 2.5 1.9 3.6 1.7 3.2 1.5 1.8 1.4 2.7 1.3 2.5 6650016138.113 5.49.3 4.1 4.3 3.3 5.9 2.7 5.0 2.3 2.62 3.8 1.8 3.4 1.6 1.9 1.5 2.8 1.4 2.6 110750129.669.64 6.83 3.2 2.4 4.32 3.7 1.7 1.9 1.5 2.8 1.3 2.5 1.2 1.4 1.1 2.11 1.9
电能质量导致的经济损失数据显示：?欧洲每年因电能质量导致的损失达1500亿欧元
?保守估计中国每年电能质量损失将达数千亿人民币
?为了避免这些损失，只需5％
的投入1518112110510152025电
压跌落短时断电长
时
间断电谐波干扰瞬态冲击电
压
闪
变
不平衡接地故障?服务业（欧盟25国）
亿欧元服务业包括：
?数据中心
?医院
?零售
?办公楼
?交通
?等等
电能质量的主要形式
功率因数
谐波
电压波动和闪变
电压跌落与中断电压电流瞬态冲击
电压不平衡
功率因素及影响
?功率因数低的原因?大量无功负载的使用，
如电动机、变压器等?带来的影响
?变配电设备的容量加大?变压器过载
?供电电缆温升增加?线路电压降加大
?电能损耗增加
?电费成本上升
?供电部门罚款
kVAR
无功功率
谐波功率
kW
有功功率
kVA
视在功率
谐波及影响
?产生的原因
?非线性负载的使用，如整流器、变频器、
开关电源、电子式荧光灯、电弧炉等?带来的危害
?电容器谐振过电压、过电流，过热损坏
?变压器、电动机产生异常温升、振动和
噪音，降低效率和使用寿命
?电缆发热，绝缘损坏甚至引起火灾
?对弱电系统造成干扰（通讯、远程控制）
?导致断路器误跳闸
?造成电网谐波污染
电压不平衡及影响
?产生的原因
?系统故障（缺相、中性线断线等），
负载三相严重不平衡
?带来的危害
?增加线路、变压器损耗，甚至烧毁设
备
?中性线电流大幅增加
?电动机的温度上升，效率下降，能耗
增加，发生震动，导致用电设备使用
寿命缩短
电压跌落和中断及影响
?产生的原因
?大电动机的起动，供配电系统发生的
故障
?带来的危害
?控制系统重启，数据丢失
?生产线停机、停产，造成巨额经济损
失（造纸、玻璃等）
?服务器宕机，通讯中断造成巨额损失
（通讯、金融等）
?影响诊疗设备的工作，危及病人安全
（医院）
?欠压保护动作，断路器误脱扣
·电能公式和电能质量计算公式大全 电能公式和电能质量计算公式大全电能公式 电能公式有W=Pt,W=UIt,(电能＝电功率x时间) 有时也可用W=U^2t/R=I^2Rt 1度=1千瓦时=3.6*10^6焦P：电功率 W：电功 U:电压 I:电流 R：电阻 T:时间 电能质量计算公式大全 1.瞬时有效值： 刷新时间1s。 (1)分相电压、电流、频率的有效值 获得电压有效值的基本测量时间窗口应为10周波。 ① 电压计算公式： 相电压有效值，式中的是电压离散采样的序列值（为A、B、C相）。 ② 电流计算公式： 相电流有效值，式中的是电流离散采样的序列值（为A、B、C相）。 ③ 频率计算： 测量电网基波频率，每次取1s、3s或10s间隔内计到得整数周期与整数周期累计时间之比(和1s、3s或10s时钟重叠的单个周期应丢弃)。测量时间间隔不能重叠，每1s、3s或10s间隔应在1s、3s或10s时钟开始时计。 (2)有功功率、无功功率、视在功率（分相及合相） 有功功率：功率在一个周期内的平均值叫做有功功率，它是指在电路中电阻部分所消耗的功率，以字母P表示，单位瓦特 (W)。
计算公式： 相平均有功功率记为，式中和分别是电压电流离散采样的序列值（为A、B、C相）。 多相电路中的有功功率：各单相电路中有功功率之和。 相视在功率 单相电路的视在功率：电压有效值与电流有效值的乘积，单位伏安(VA)或千伏安(kVA)。 多相电路中的视在功率：各单相电路中视在功率之和。 相功率因数 电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数，用符号cosΦ表示，在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即cosΦ=P/S 计算公式： 多相电路中的功率因数：多相的有功功率与视在功率的比值。 无功功率：单相电路中任一频率下正弦波的无功功率定义为电流和电压均方根值和其相位角正弦的乘积，单位乏 (Var)。（标准中的频率指基波频率） 计算公式： 多相电路中的无功功率：各单相电路中无功功率之和。 (3)电压电流不平衡率(不平衡度) 不平衡度：指三相电力系统中三相不平衡的程度。用电压、电流负序基波分量或零序基波分量与正序基波分量的方均根百分比表示。电压、电流的负序不平衡度和零序不平衡度分别用、和、表示。 首先根据零序分量的计算公式计算出零序分量，如果不含有零序分量，则按照不含零序分量的三相系统求电压电流不平衡度。如果含有零序分量，则按照含有零
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电能质量及影响介绍
电能质量概念和国标 ?IEEE的技术定义：合格的电能质量是指给敏感设备提供的电力和设置的接地系统适合该设备正常工作 ?现代电力系统提出电能质量问题的概念是：“任何出现的电压、电流以及频率偏移导致的用户设备损坏或运行不正常的电能问题” ?GB/T 12325-2008电能质量供电电压偏差 ?GB/T 15945-2008电能质量电力系统频率偏差 ?GB/T 15543-2008电能质量三相电压不平衡度 ?GB/T 12326-2008电能质量电压波动和闪变 ?GB/T 14549-1993电能质量公用电网谐波 ?GB/T 24337-2009电能质量公用电网间谐波 ?GB/T 19862-2005电能质量电能质量监测设备通用要求
关于谐波的国家标准 ?国家已颁布的与谐波相关的国家标准 ?《电能质量公用电网谐波》（GB/T14549-93） ?《谐波电流发射限值(设备每相输入电流≤16A) 》（GB/T17625.1-2003） ?《供电系统及所连设备谐波、谐间波的测量和测量仪器导则》（GB/T17626.7-2008） 公用电网谐波电压（相电压）限值注入公共连接点的谐波电流允许值电网标称电压(kV) 电压总谐波畸变率 (%) 各次谐波电压含有率(%) 奇次偶次 0.38542 6 4 3.2 1.6 10 35 3 2. 4 1.2 66 1102 1.60.8 标准电压(kV)基准短 路容量 (MVA) 谐波次数及谐波电流允许值(A) 2345678910111213141516171819202122232425 0.381078623962264419211628132411129.7188.6167.88.97.114 6.512 610043342134142411118.5167.113 6.1 6.8 5.310 4.79 4.3 4.9 3.97.4 3.6 6.8 10100262013208.515 6.4 6.8 5.19.3 4.37.9 3.7 4.1 3.26 2.8 5.4 2.6 2.9 2.3 4.5 2.1 4.1 3525015127.712 5.18.8 3.8 4.1 3.1 5.6 2.6 4.7 2.2 2.5 1.9 3.6 1.7 3.2 1.5 1.8 1.4 2.7 1.3 2.5 6650016138.113 5.49.3 4.1 4.3 3.3 5.9 2.7 5.0 2.3 2.62 3.8 1.8 3.4 1.6 1.9 1.5 2.8 1.4 2.6 110750129.669.64 6.83 3.2 2.4 4.32 3.7 1.7 1.9 1.5 2.8 1.3 2.5 1.2 1.4 1.1 2.11 1.9
电能公式和电能质量计算公式大全 电能公式 电能公式有W=Pt,W=UIt,(电能＝电功率x时间) 有时也可用W=U^2t/R=I^2Rt 1度=1千瓦时=3.6*10^6焦P：电功率 W：电功 U:电压 I:电流 R：电阻 T:时间 电能质量计算公式大全 1.瞬时有效值： 刷新时间1s。
(1)分相电压、电流、频率的有效值 获得电压有效值的基本测量时间窗口应为10周波。 ①电压计算公式： 相电压有效值，式中的是电压离散采样的序列值（为A、B、C相）。 ②电流计算公式： 相电流有效值，式中的是电流离散采样的序列值（为A、B、C相）。 ③频率计算： 测量电网基波频率，每次取1s、3s或10s间隔内计到得整数周期与整数周期累计时间之比(和1s、3s或10s时钟重叠的单个周期应丢弃)。测量时间间隔不能重叠，每1s、3s或10s间隔应在1s、3s或10s时钟开始时计。 (2)有功功率、无功功率、视在功率（分相及合相）
有功功率：功率在一个周期内的平均值叫做有功功率，它是指在电路中电阻部分所消耗的功率，以字母P表示，单位瓦特(W)。 计算公式： 相平均有功功率记为，式中和分别是电压电流离散采样的序列值（为A、B、C相）。 多相电路中的有功功率：各单相电路中有功功率之和。 相视在功率 单相电路的视在功率：电压有效值与电流有效值的乘积，单位伏安(VA)或千伏安(kVA)。 多相电路中的视在功率：各单相电路中视在功率之和。 相功率因数 电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数，用符号cosΦ表示，在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即cosΦ=P/S
工程安排 1 第 1 页 施工方案 一、编制依据 1、本工程的招标文件和本工程安装清单表。 2、安装现场得勘察。 3、内蒙古有关的质量、安全、文明施工文件及工程建设强制性标准等有关文件。 4、我公司编制的《ISO-9001程序文件》、《ISO-14001程序文件》； 5、现行施工规范、规程和质量标准和图集。（见下表） 现行规范 1. GB 50052-1995 《供配电系统设计规范》 2.GB 50096-1999 《住宅设计规范》 3.GB 50386-2005 《住宅建筑规范》 4.GB/T 16934-1997《电能计量柜》 5.GB50258-96 《1kV及以下配线工程施工及验收规范》 6.GB50254-96 《低压电器施工及验收规范》 7.GB50054-95 《低压供配电设计规范》 8.DL/T599-2005 《城市中低压配电网改造技术导则》 9.JGJ 16-2008 《民用建筑电气设计规范》 10.DL/T825-2002 《电能计量装置技术管理规程》 11.国家电网营销计量[2007]14号《国家电网公司输变电工程典型设计220V～750kV电能计量装置典型通用设计》 12.DL/T825-2002 《电能计量装置安装接线规则》 二、编制原则 为确保本技术标既能指导施工过程，又能抓住关键环节，突出重点，我公司在编制技术标时主要遵循下列原则： 1、服从业主、监理及土建承包方的全方位管理和统筹安排，保证重点和关键部位，遵守承诺，履行自己的职责，把本工程管理好，施工好。 2、合理安排施工顺序，针对本工程施工场地小、楼层高等特点，充分考虑空间顺序和各工种间的施工顺序，同时也考虑土建承包方的施工安排及其他专业施工承包商的施工安排。 3、根据业主对工程进度的要求，结合土建承包方的施工进度安排，采用流水作业组织施工，用横道图和网络图编制施工进度计划，编排劳动力需求动态图，使用电脑进行进度计划的统计分析，及时调配劳动力和施工机械设备资源，使总体施工进度处于受控状态。 4、提高机械化作业程度，充分利用机械设备，减轻施工人员施工劳动强度，提高劳动生产率。 5、合理选择施工工艺，积极采用“四新”技术，提高科技含量。 6、在业主提供的作业面上合理布置施工平面图，节约施工用地和临时设施费用，减少扰民，降低环境污染，降低噪音。 三、工程综合管理目标 我公司作为机电承包商，将严格按照业主、监理及土建承包商对本工程整体目标的要求进行实施。 1、施工工期 业主提供的工期，我公司将在此基础上，积极组织施工，配合其它承包商，确保按承诺的工期完成。同时，在施工过程中，采用动态管理，按业主、监理的指令，配合其它承包商对进度计划的局部调整，及时组织足够的人力、物力、满足业主对工期调整的要求。 2、工程质量目标 针对本工程特点，我公司将采取一系列强有力的技术手段和管理措施，确保工程质量达到在一次性验收合格的基础上，达到优良标准的质量目标。 3、环境和职业健康安全目标 根据《施工合同》要求，严格遵守《建设工程安全生产管理条例》（中华人民共和国国务院令第393 号）等有关规定，杜绝死亡和重伤事故的发生。并按照公司年度环境和职业健康安全管理工作计划要求确保达到如下目标、指标： 1）全年杜绝因机械设备、火灾、交通和中暑、中毒等引起的死亡事故； 2）年工伤事故频率控制在1.0‰以内，杜绝因工重伤及死亡事故； 3）施工现场安全生产达标合格率100%，杜绝不合格现场，杜绝被上级和地方政府通报批评； 4 、文明施工目标 杜绝一切不文明施工行为。
电能质量问题的危害及 解决方案 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】
1．电压的变化范围过大电网供电不足，供电部门采取降压供电，或地处偏远地带，损耗过多，导致电压偏低。电网用电太少，导致电压偏高 电压低负载不能正常工作，电压太高，负载使用寿命缩短，或将负载烧毁。2．波形失真（或称谐波Waveform. Distortion） 普遍的波形失真指标准电源波形的多种谐波。电网谐波产生的原因是整流器、UPS电源、电子调速装备、荧光灯系统、计算机、微波炉、节能灯、调光器等电力电子设备和电器设备中开关电源的使用或二次电源本身自身产生。 谐波对公用电网的危害主要包括： 1）使公用电网中的元件产生附加的谐波损耗，降低了发电、输变电设备的效率，大量的3次谐波流过中性线时，会引起线路过热甚至发生火灾； 2）影响各种电气设备的正常工作，除了引起附加损耗外，还可使电机产生机械振动、噪声和过电压，使变压器局部严重过热，使电容器、电缆等设备过热、绝缘老化、寿命缩短，以致损坏； 3）会引起公用电网中局部并联谐振和串联谐振，从而使谐波放大，使前述的危害大大增加，甚至引起严重事故； 4）会导致继电保护和自动装置误动作，并使电气测量仪表计量不准确； 5）会对邻近的通信系统产生干扰，轻者产生噪声，降低通信质量，重者导致信息丢失，使通信系统无法正常工作。 3.突波（或称电涌Power Surges）
指在瞬间内（数毫秒间）输出电压有效值高于额定值110%，持续时间达一个或数个周期。是破坏精密电子设备的主要元凶。除受到雷击产生外另外主要是由于在电网上连接的大型电气设备关机开机时，电网因突然卸载而产生的高压。 电涌的危害： 计算机技术发展至今，多层、超规模的集层芯片，电路密集，趋向是集成度更高、元器件间隙更小、导线更细。几年前，一平方厘米的计算机芯片有 2,000个晶体管而现在的奔腾机则超过10,000,000个。从而增加了计算机受电涌损坏的概率。由于计算机的设计和结构决定了它应在特定的电压范围内工作。当电涌超出计算机能承受的水平时，计算机将出现数据乱码，芯片被损坏，部件提前老化，这些症状包括：出乎预料的数据错误，接收/输送数据的失败，丢失文档，工作失常，经常需要维修，原因不明的故障和硬件问题等等。雷电电涌远远超出了计算机和其它电气设备所能承受的水平，绝大多数情况下，造成计算机和其它电器设备的当即毁坏，或数据的永远丢失。即使是一个20马力的小型感应式发动机的启动或关闭也会产生3,000－5,000伏的电涌，使和它共用同一配电箱的计算机在每一次电涌中都会受到损坏或干扰，这种电涌的次数非常频繁。 电涌对敏感电子电器设备的影响有以下类型： 破坏 电压击穿半导体器件 破坏元器件金属化表层 破坏印刷电路板印刷线路或接触点 破坏三端双可控硅元件／晶闸管…… 干扰
施耐德电气Quantum PLC设备信息安全解决方案
目录 1升级准备 (4) 1.1 备份PLC程序 (4) 1.2 备份强制数据 (6) 1.3 备份监控系统运行参数 (8) 2固件升级 (10) 2.1 NOE/NOC模板固件升级步骤 (10) 2.2 协处理器固件升级步骤 (15) 2.3 CPU模板固件升级步骤 (20) 3系统恢复 (26) 3.1 恢复PLC程序 (26) 3.2 恢复强制数据 (28) 3.3 恢复监控系统运行参数 (30)
前言 本文档仅适用于施耐德电气莫迪康Quantum PLC设备信息安全解决方案操作参考。在编写过程中，难免存在疏漏之处，敬请谅解。 关于文档中编写的内容如有任何疑问，敬请拨打施耐德热线（400 810 1315）进行咨询。 注意： 1)本书使用对象适用于具有Quantum PLC、Unity Pro软件的相关知识，熟悉相关行业控制 系统的技术人员； 2)按照该文档实施施耐德电气莫迪康Quantum PLC设备信息安全解决方案时，必须严格 遵守相关行业有关规定和电气操作规范。如果不遵守与产品相关的警告，可能会导致人身伤害或设备损坏。由此产生的任何责任事故，施耐德电气不承担任何责任。 施耐德电气（中国）有限公司 2013年5月23日
1 升级准备 1.1 备份PLC 程序 序号 操作说明 操作验证 安全规范 操作确认 1 启动Unity Pro XL 软件： 1) 直接点击Unity Pro 软件快捷方式启动； 2) 或点击“Start ”->“All Programs ”->“Schneider Electric ”->“SoCollabrotive ”->“Unity Pro ”->“Unity Pro XL ”菜单启动； 出现如下软件启动界面： □ 2 点击“File ”->“Open…”菜单，在弹出的窗口中找到存储的备份PLC 程序，并点击“Open ”打开； □ 3 点击“PLC ”->“Standard Mode ”菜单，该模式为连接PLC 模式。如果该模式已经选中，可忽略该步骤 选中“Standard Mode ”菜单后，菜单前将出现选中标志 □ 4 点击“PLC ”->“Set Address…”菜单，在弹出窗口中设置如下参数： 1) 在“Media ”输入框中选择PLC 连接方式： ? MODBUS01：Modbus 通讯方式； ? TCP/IP ：以太网通讯方式； ? USB ：USB 通讯方式； 2) 在“Address ”输入框中输入PLC 的连接地址： ? MODBUS01：地址为1 ~ 247之间； 点击“Test Connection ”按钮后，弹出如下窗口，表示连接成功 □ 第 4 页
电能计量设备的故障处理方法分析 发表时间：2018-08-21T15:44:12.937Z 来源：《电力设备》2018年第13期作者：吕彩红 [导读] 摘要：电能计量装置是电能计算的物质基础，电能计量的准确性通常会受到电能计量装置故障的影响，因此对于准确计算用电量，维护供电企业与用电单位的经济利益具有重要意义。 （国网河南省电力公司许昌市建安供电公司河南许昌 461000） 摘要：电能计量装置是电能计算的物质基础，电能计量的准确性通常会受到电能计量装置故障的影响，因此对于准确计算用电量，维护供电企业与用电单位的经济利益具有重要意义。供电企业需要对电能计量装置进行检测及时发现故障并采取科学的处理措施，为电能计量装置的可靠计量提供有力保证。本文将在介绍电能计量装置基础上，分析装置常见故障、故障检测方法以及减少故障发生的具体措施。 关键词：电能计量装置；故障分析；管理措施 1 电能计量装置故障分析 目前，我国使用的电能计量装置很多。其中智能电表主要由测量单元、数据处理单元、通信单元三部分组成，能够更加准确的进行电能量的计算及数据处理，是智能电网建设中不可或缺的部分。供电公司要想进一步优化电能计量工作，需要对智能电表中常见的故障有所了解，以减少与用户之间的计量纠纷，更好地为用户服务。 1.1显示故障 智能电表通常为LCD显示屏，显示屏同时具备背光功能，常见的故障包括接通电源时显示屏不显示、液晶屏缺少笔画、闪烁、背光功能失灵等故障。造成故障的主要原因通常为液晶屏本身存在质量问题，包括电路虚焊或焊错，同时液晶屏显示还与温度有关，长时间的高温状态同样会影响显示屏的显示效果。 1.2电流互感器故障 电流互感器的铁芯电流接近于零、二次回路无电压是状态检修中较为常见的异常问题，通常情况下，当电流互感器在使用过程中发出异常声响或发热的时候，就需要对其进行仔细的检查。电压互感器状态检修中常见问题是回路断线，出现的原因可能是接头接触不良或控制电缆断线，在对电压互感器进行检修的过程，应该先把相关保护装置退出，接着检查空气开关以及高、低压熔断器，然后再检查电压回路。 1.3计算精度故障 计量精度故障主要表现为三种形式：额定电压电流下，表计脉冲灯闪烁但没有脉冲输出；轻载情况下，误差不成线性或产生没有规律的脉冲；额定电压电流下，脉冲灯不闪烁不显示。一旦电能表出现这些现象，表明电能测量的精度出现问题，技术人员需要从检查电器元件是否损坏，回路是否虚焊等角度入手，分析造成故障的具体原因。 1.4 电能表异常慢 （1）电能表计数器出现故障； （2）在安装电能表时，没有规范安装，将电能表安装的过于倾斜了； （3）安装电能表的场所环境太差以至于灰尘等进入电能表； （4）使用三相三线电能表的用户在L2相与地之间接入单相负荷，导致电能表计量的错误，如果该用户改用三只单相电能表计量或者直接用三相四线电能表就可以解决问题了； （5）没有规范接线。安装好计量装置后一定仔细检查接线是否正确；选择电流互感器倍率与准确度级别等不当； （6）电能表使用的时间太长而且没有按规定的时间对电能表进行校验，可能已经有损坏，导致电能表走的慢。应该按规定对其进行校验，如果有损坏及时的修理更换。 2电能计量装置误差检测方法 在电能计量装置误差的检测中，目前国内常用的检查方法有瓦秒法和标准电能表法两种，其中江苏使用的为标准电能表法。该方法的主要检测过程和依据在标准电能表监测规程中得到详细和具体的反映。标准表法监测需要的基本设备为一个具有稳定功率源和更高等级标准电能表。检测过程中，技术人员将同一功率输出电路分别同时接入参考标准电能表以和被测电能表，根据参考标准电能表以及被测标准电能表显示的测量值来判断被测电能表是否存在的基本误差。在电费计量中，人们往往只注重有功电量，而忽视无功电量。在计量装置检查中，大多也从有功电量变化入手，再检查二次回路及电能表的正确性，由此判断是否存在窃电行为或计量装置的好坏。但当用户负荷变化较大的时候，单从有功变化的角度很难做出正确的判断，所以应充分考虑无功电量。然后通过分析功率因数变化，判断是否故障或有否窃电行为。 3减少电能计量装置故障的主要措施 3.1 加强电能计量装置的管理 电能计量装置的管理工作是减少电表故障的主要途径，目前管理工作效率和有效性提高的措施主要有四个方面：首先，电能计量装置的安装人员需要严格按照设计标准要求选择电表的安装类型，提高电表安装管理的水平，例如安装地点不同电表的类型也不同，当前农村地区主要安装全载波表，而城市地区主要安装半载波表，同时加强对电表质量的管理，严禁使用假冒伪劣产品；其次，安装调试人员需要保证电能计量装置的安装及改造符合行业技术规范，确保接线正确，同时提高巡抄过程的质量，提高巡抄工作对电能计量设备工作运行各环节的控制；再次，随着电表智能化水平的不断提高，越来越多的单位开始使用智能电能计量设备，但是他们通常对智能化设备的认识不够，导致设备故障的出现，因此供电公司需要采取合适的宣传手段，提高使用者对智能化电能表的认识，减少人为破坏导致设备故障事件的发生；最后，供电公司需要加强计量装置的检修力度，通过定期或不定期的巡查，及时发现设备存在的问题，以降低设备损耗保证计量装置的安全。 3.2 加强电能计量装置的技术改造 电气元件损坏、线路虚焊以及接线错误等是导致电子式电能计量表计数误差的主要原因。为了消除这些因素对电能计量表的影响，技术人员需要在电子式电能计量表技术优化方面付出更多的精力。首先，技术人员需要合理选择电能计量表类型，保证实际运行负荷在电能计量表可以承受的范围内，以减少电能表超负荷运行所产生的热量对电子元件造成的损害。其次，技术人员需要提高电流表、电压表、电
电能质量-无功补偿解决方案 1.方案背景 电力系统中阻感负荷的存在，如变压器、异步电动机，都会消耗大量的无功功率，而大量的冲击性无功负载还会导致电压发生快速波动。电力电子变流设备，特别是各种相控整流装置的普及及应用，同样会消耗大量的无功功率。由此引发了电能质量恶化、网损增加、三相不平衡、输变电设备有效利用率降低等各种问题。系统中整流器、变流器等非线性负荷的应用，会产生大量的谐波电流注入电网，造成电网电压畸变，谐波不仅使电力电子设备和线路产生涡流损耗，导致线损增加，甚至还会引发系统谐振，从而产生谐波过电压，造成设备损坏。大量的谐波还可能影响继电保护和自动控制系统的可靠性，令正常的生产活动无法进行。 图1系统示意图 2.应用场景 2.1.场景1：风电场并网 随着风力发电技术的发展，风力发电装机容量在电网中所占的比例越来越高，风力发电的随机性会影响电力系统的有功无功，从而引起电压的波动。此外，电力系统的低电压故障又会影响到风电场的并网。
图2应用场景1-风电场并网 2.2.场景2：冶金 电弧炉是冲击性非线性负荷，工作时产生大量的谐波和负序电流，使得电网电压发生较大的波动和闪变，功率因数极低。 图3应用场景2-冶金 3.方案实现 3.1.概述 PRS-7586系列动态无功补偿装置（SVG）可直接接入35kV电压等级及以下电力系统，为电网或用电系统快速提供动态无功补偿，可有效提高系统电压暂态稳定性、抑制母线电压闪变、补偿不平衡负荷、滤除系统谐波及提高功率因数。
图4方案实现原理图示3.2.设计原则 表1系统主要设计原则
3.3.装置列表 表2装置列表 4. 1)模块化的电路结构 a)SVG的核心是基于IGBT器件的（链式）逆变器，链式逆变器每相由多个功率模块输出串联而成，功率模块采用N+1或N+2冗余运行结构； b)模块控制采用大规模FPGA芯片载波移相多电平空间矢量PWM控制策略，电路简单，抗干扰能力强，可靠性高； c)采用自励起动技术，使得装置投入时冲击电流小； d)模块面板共四个电气端子，2个光纤端子，接线简单，还设有若干状态及故障指示灯，方便维护及检修。 2)控制 a)采用基于DSP及多FPGA的全数字化控制平台，具有集成度高，可靠性高的优点； b)现场可设定控制方式：系统补偿、负荷补偿，同时可设定谐波补偿次数； c)采用瞬时无功电流控制策略，可在系统短路故障时，快速连续的发出无功，为系统提供充足的无功支撑； d)采用进口PLC实现多组固定电容器的综合投切控制； e)控制器采用全封闭防尘设计，无需冷却风扇，大大提高可靠性。
第3章供配电网电能质量限值计算 3.1供配电网电能质量限值的定义 对供配电电网特定供电点的供电指标限值和用电质量指标限值称之为该供电点的电能质量限值。 供配电网电能质量限值不包括设备定型试验时对无条件接入公用低压供电系统的设备的电磁兼容限值（谐波电流发射限值和电压波动和闪烁的限制）。 供配电网供电质量指标限值包括供电电压偏差限值、电力系统频率偏差限值、三相电压不平衡度限值、电压波动和闪变限值、谐波电压限值、间谐波电压限值、电压暂降限值等。 供配电网用电质量指标限值包括负序电流限值、波动负荷产生的电压闪变限值、谐波电流限值、单个用户引起的间谐波电压限值、功率因数限值、有功冲击限值等、。 用电质量恶化是使供电质量变差的主要因素，因此用户对电网电能质量的干扰水平常用用电质量指标衡量。 3.2供配电网电能质量限值计算的必要性 严格地控制用户或电力设备对电网的干扰水平和提高电网供电的电压质量需要较高的电网控制和管理成本，但是可以降低电网损耗，净化电网和电力设备的运行环境，使电网和电力设备更加安全高效运行，降低电力设备的设计制造费用。反之，如果放宽用户或电力设备对电网的干扰和降低电网供电的电压质量则会降低电网控制和管理成本，但是将使电网损耗增大，电网和电力设备运行环境恶化，增加电网和电力设备的运行故障，增大电力设备的设计制造难度和费用。 为了协调维护电力公司、用户和电力设备制造商三者之间的利益，以在整体社会成本最小的条件下，把电能质量控制在允许的范围内，需要一套统一而且完整的电能质量标准。电能质量限值计算实际上就是在相关各方的权利和利益平衡的基础上，按照标准为相关各方提供一个共同的遵守规范，进而在整个社会成本最小的条件下，通过相关各方的合作，在电力公司、电力用户和电力设备三者之间实现最大的兼容。 3.3供配电网电能质量考核 3.3.1公用电网公共连接点的电能质量考核（电网公司内部管理考核） （1）考核点
济南XXX水处理厂（电能质量治理技改方案） 2015年5月11日
目录 第一章电能质量治理及节能技改方案简介 (3) 1.1XXXX供配电系统概述 (3) 1.2 电能质量存在的问题分析 (3) 第二章治理方案选择 (3) 2.1 治理方案的选择 (3) 2.2 MEC的特点 (3) 第三章补偿容量设备选型 (4) 3.1设备选型 (4) 3.2 MEC装置系统连接示意图 (4)
第一章电能质量治理技改方案简介 1.1济南XXX水处理厂供配电系统概述 济南XXX水处理厂10kV母线安装有1台配变，容量为400kVA主要为厂区生产设备供电，负载总功率300KW，负载主要是电机、照明以及少量变频器。 根据提供的以上数据，初步分析存在如下问题。 1.2 电能质量存在的问题分析 1.2.1在生产过程中，存在相当多非线性负载，整体功率因数不高、无功功率偏高；负载有变频器，会有谐波问题；照明比较多，会有三项不平衡的问题。 1.2.2常规电容器无功补偿速度慢，无法动态跟踪负荷变化，经常出现欠补或过补的情况。补偿效果差，功率因数偏低。 1.2.3由于无功、谐波以及三相不平衡问题并存，功率因数偏低，有谐波；功率因数由于偏低不能满足电网公司考核要求，估计每月电费交款单上显示为力调电费罚款。 综合上述问题，有必要对该系统中的无功及谐波进行治理，从而降低系统无功损耗；而消除谐波在改善电能质量、提高系统运行的可靠性的同时也降低线路及变压器损耗，有效的节约电能。 第二章治理方案选择 2.1 治理方案的选择 目前针对无功、谐波以及三相不平衡问题，采用我公司自主研发的电能质量综合优化装置MEC，兼具无功补偿及谐波治理功能。推荐在变压器低压侧安装一套我公司的MEC产品。 2.2 MEC的特点 电能质量综合优化装置---MEC具有以下特点。 1、采用模块化设计，各模块单元可单独或同时补偿无功、谐波、三相不平衡。 无功补偿能力：从额定容性至额定感性，无级调节，反应速度快。 谐波治理能力：自身不输出谐波，也不会放大系统谐波，同时对多次谐波进行滤除。 三相不平衡治理：三相交流电通过直流侧连接，可以调配功率，三相不平衡治理能力强。
电能计量自动化终端维护处理方法 摘要：随着电网规模的扩大以智能电网技术的发展，电能计量自动化系统的使用势在必行。文章从电能计量自动化采集终端的基本简介入手，对终端常见的故障及处理方法进行探讨，从现场电能量采集终端以及低压载波集中抄表技术等方面提出计量自动化采集终端运维方法，文章具有一定的指导意义。 关键词：计量自动化系统；RS485通讯模块；电能量采集终端；低压载波抄表 中图分类号：TM76 文献标识码：A文章编号：1006-8937（2014）15-0024-02 近年来，随着电力系统规模的迅速扩大，电网建设朝着大容量、高性能、网络化的方向发展，各类用户电能计量点不断的增多，传统的电能计量装置进行抄度计费、现场校验等工作时，一般由人工抄表记录的方式，故障处理方法远远不能满足现代化电能计量的管理要求，因此电能计量自动化系统也备受重视，并随着计算机技术的发展而不断改进。 1电能计量自动化终端简介 1.1电能计量自动化终端概述 在电能量计费系统中，电能量采集终端设备作为电能计
量自动化系统的一个重要的组成部分，它是介于计量主站与电能表之间的中间设备，主要由电能量数据采集、储存、处理、长时间保存、远方数据传输等功能的设备组成。终端设备与主站共同构成电能量计费系统，一般安装在现场连接表计，进行远方原始电量、负荷数据的采集和上传。 电能量采集终端可以支持不同的通信端口以及多个不 同主站同时通信，并具有按照不同主站的需求设置传输数据内容的功能。采集终端内含通讯模块，按照不同的通讯方式，可分为GPFIS通讯模块、FSK通讯模块、CDMA通讯模块、以及PSTN采集模块等，电力企业可以根据自己的需要选择所需模块，国内大多采用的模块为RS485通讯模块。 1.2电能计量自动化终端的功能 电能计量采集终端的基本功能如下： ①可以完成对厂站电能量数据的高精度采集。一般采集周期可选择1 min~24 h，采集终端可以按指定的时间起点、内容传送信息至主站；②可以按要求向主站传送和存储电表窗口电量、月冻结电量、需量、分时电量、电流、电压、功率、电表内事件记录（如失压、失流）及本身的事件记录等信息；③可以接入多功能电子式电能表以及脉冲电能表。一般采用RS232或RS485方式接入多功能电子式电能表，无源脉冲输入方式接入脉冲电能表。电能采集终端可以扩展成几路脉冲量输入，也支持同时接入多块多功能电子式电能表，
电能质量解决方案 一、电能质量的重要性 随着电力电子技术的广泛应用与发展，供电系统中增加了大量的非线性负载，如低压小容量家用电器和高压大容量的工业用交、直流变换装置，特别是静止变流器的采用，由于它是以开关方式工作的，会引起电网电流、电压波形发生畸变，从而引起电网的谐波“污染”。产生电网谐波“污染”的另一个重要原因是电网接有冲击性、波动性负荷，如电弧炉、大型轧钢机、电力机车等，它们在运行中不仅会产生大量的高次谐波，而且会使电压波动、闪变、三相不平衡日趋严重。这不仅会导致供用电设备本身的安全性降低，而且会严重削弱和干扰电网的经济运行，形成了对电网的“公害”，采用无源滤波器滤除谐波的重要性。 二、电能质量解决办法 电能质量的综合治理应遵循谁污染谁治理，多层治理、分级协调的原则。在地区的配电和变电系统中，选择主要电能质量污染源和对电能质量敏感的负荷中心设立电能质量控制枢纽点，在这些点进行在线电能质量监测、采取相应的电能质量改善措施显得格外重要。 在并联电容器装置接入母线处的谐波“污染”暂未得到根本整治之前，如果不采取必要的措施，将会产生一定的谐波放大。在并联电容器的回路中串联电抗器是非常有效和可行的方法。串联电抗器的主要作用是抑制高次谐波和限制合闸涌流，防止谐波对电容器造成危害，避免电容器装置的接入对电网谐波的过度放大和谐振发生。但是串联电抗器绝不能与电容器组任意组合，更不能不考虑电容器组接入母线处的谐波背景。 三、电能质量的发展情况 随着越来越多的负荷对电能质量的要求越来越高，电能质量的概念越来越深入人心，国内经济发达的地区如北京、上海、广东、江苏等地区在电容器组补偿支路中串入电抗器已经得到了普及，在无功补偿支路中串入电抗器是趋势，也是必然。
电能公式和电能质量计算公式大全 电能公式和电能质量计算公式大全电能公式 电能公式有W=Pt,W=Ult,（电能=电功率x时间）有时也可用W=U A2t/R=I A2Rt 1 度=1千瓦时=3.6*10A6焦P:电功率W:电功U:电压I:电流R :电阻T:时间 电能质量计算公式大全 1. 瞬时有效值: 刷新时间1s。 （1）分相电压、电流、频率的有效值 获得电压有效值的基本测量时间窗口应为10 周波。 ①电压计算公式 : 相电压有效值，式中的是电压离散采样的序列值（为A、B C相）。 ②电流计算公式: 相电流有效值，式中的是电流离散采样的序列值（为A、B C相）。 ③频率计算: 测量电网基波频率，每次取1s、3s或10s间隔内计到得整数周期与整数周期累计时间之比（和1s、3s或10s时钟重叠的单个周期应丢弃）。测量时间间隔不能重叠，每 1s、3s或10s间隔应在1s、3s或10s时钟开始时计。 （2）有功功率、无功功率、视在功率（分相及合相）有功功率 : 功率在一个周期内的平均值叫做有功功率，它是指在电路中电阻部分所消耗的功率，以字母P表示，单位瓦特（W）。计算公式： 相平均有功功率记为，式中和分别是电压电流离散采样的序列值( 为A、B、C相)。
多相电路中的有功功率：各单相电路中有功功率之和。 相视在功率 单相电路的视在功率：电压有效值与电流有效值的乘积，单位伏安(VA)或千伏安(kVA) 。 多相电路中的视在功率：各单相电路中视在功率之和。 相功率因数 电压与电流之间的相位差(①)的余弦叫做功率因数，用符号cos①表示，在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即cos①=P/S 计算公式： 多相电路中的功率因数：多相的有功功率与视在功率的比值。 无功功率：单相电路中任一频率下正弦波的无功功率定义为电流和电压均方根值和其相位角正弦的乘积，单位乏(Var) 。(标准中的频率指基波频率) 计算公式： 多相电路中的无功功率：各单相电路中无功功率之和。 (3) 电压电流不平衡率(不平衡度) 不平衡度：指三相电力系统中三相不平衡的程度。用电压、电流负序基波分量或零序基波分量与正序基波分量的方均根百分比表示。电压、电流的负序不平衡度和零序不平衡度分别用、和、表示。 首先根据零序分量的计算公式计算出零序分量，如果不含有零序分量，则按照不含零序分量的三相系统求电压电流不平衡度。如果含有零序分量，则按照含有零序分量的三相系统求电压电流不平衡度。含有零序分量要求出正序分量和负序分量，通过FFT求出工频信号的幅值和相位，然后参照文中正序分量和负序分量的求法，求出正序分量和负序分量，再根据含有零序分量不平衡度的计算公式求出电压和电流不平衡度。要求计算电压不平衡合格率（计算公式标准中没有给出） （4）电压电流相角 在交流电路中，电压与电流之间的相位差（①）就是功率因数角。功率因数角的余弦叫做功率因数，用符号cos①表示，在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即
国家电网公司电能计量中心建设与管理规范 第一章总则 第一条为贯彻落实“集团化运作、集约化发展、精益化管理、标准化建设”要求，进一步规范国家电网公司系统（以下简称公司系统）电能计量中心建设与管理，依据国家有关计量法律、法规和行业有关标准、规定，以及国家电网公司《关于推行电能计量体系建设的指导意见》（国家电网营销[200 6]223号），制定本规范。 第二条公司系统各区域电网公司、省（自治区、直辖市）电力公司（以下简称网省公司）可结合本单位实际，在满足本规范的前提下，细化建设和管理要求。 第三条本规范中所称县级供电企业是指直供直管和控股 的县级供电单位。 第四条本规范适用于国家电网公司所属各区域电网公司、省（自治区、直辖市）电力公司，并做为网省公司电能计量中心（以下简称网省计量中心）和地市供电公司电能计量中心（以下简称地市计量中心）的建设以及实用化运营的评价依据。 第二章管理职责与业务范围 第五条网省计量中心为网省公司直属的二级机构，可独立设立、也可与电科院合署设立，电能计量业务归口网省公司
营销部直接管理，同时接受上级计量技术机构的技术监督和指导。其职责为： （一）贯彻执行国家计量方针、政策、法律法规和公司有关规定。 （二）参与制定本公司电能计量发展规划和电能信息采集系统建设规划。 （三）负责建立、使用和维护本公司最高电能计量标准，开展量值传递、标准比对和实验室能力验证工作。 （四）负责各类电能计量设备[1]、电能信息采集终端[2]的选型试验和招标采购技术服务，以及运行质量分析工作。（五）参与本公司管辖范围内关口电能计量方式的确定、电能计量装置及电能信息采集系统方案的审查和竣工验收工作。 （六）承担管辖范围内关口电能计量装置的投运前管理、现场检验（测）、周期检定（轮换）、监督抽检、故障处理等工作。 （七）负责按照有关标准和管理要求，统一定制和监督管理本公司各类电能计量印证[3],并正确使用电能计量印证。（八）负责电能计量技术监督、技术服务和新技术的研究、鉴定、推广应用工作。 第六条地市计量中心为地市公司独立的二级机构，业务归
第3章 供配电网电能质量限值计算 3.1供配电网电能质量限值的定义 对供配电电网特定供电点的供电指标限值和用电质量指标限值称之为该供电点的电能质量限值。 供配电网电能质量限值不包括设备定型试验时对无条件接入公用低压供电系统的设备的电磁兼容限值（谐波电流发射限值和电压波动和闪烁的限制）。 供配电网供电质量指标限值包括供电电压偏差限值、电力系统频率偏差限值、三相电压不平衡度限值、电压波动和闪变限值、谐波电压限值、间谐波电压限值、电压暂降限值等。 供配电网用电质量指标限值包括负序电流限值、波动负荷产生的电压闪变限值、谐波电流限值、单个用户引起的间谐波电压限值、功率因数限值、有功冲击限值等、。 用电质量恶化是使供电质量变差的主要因素，因此用户对电网电能质量的干扰水平常用用电质量指标衡量。 3.2供配电网电能质量限值计算的必要性 严格地控制用户或电力设备对电网的干扰水平和提高电网供电的电压质量需要较高的电网控制和管理成本，但是可以降低电网损耗，净化电网和电力设备的运行环境，使电网和电力设备更加安全高效运行，降低电力设备的设计制造费用。反之，如果放宽用户或电力设备对电网的干扰和降低电网供电的电压质量则会降低电网控制和管理成本，但是将使电网损耗增大，电网和电力设备运行环境恶化，增加电网和电力设备的运行故障，增大电力设备的设计制造难度和费用。 为了协调维护电力公司、用户和电力设备制造商三者之间的利益，以在整体社会成本最小的条件下，把电能质量控制在允许的范围内，需要一套统一而且完整的电能质量标准。电能质量限值计算实际上就是在相关各方的权利和利益平衡的基础上，按照标准为相关各方提供
一个共同的遵守规范，进而在整个社会成本最小的条件下，通过相关各方的合作，在电力公司、电力用户和电力设备三者之间实现最大的兼容。 3.3供配电网电能质量考核 3.3.1公用电网公共连接点的电能质量考核（电网公司内部管理考核） （1）考核点 公用电网公共连接点PCC,如图3.1中的A点。 （2）供电质量考核 考核对象：电网公司； 考核内容 考核PCC的供电电压偏差、电力系统频率偏差、三相电压不平衡度、电压波动和闪变、谐波电压、间谐波电压是否在公用电网电能质量标准规定的限值以内。 （3）用电质量考核 考核对象：电网公司。 考核内容： 考核全部用户注入PCC的负序电流和谐波电流、波动负荷产生的电压波动与闪变是否在公用电网电能质量标准规定的限值以内，考核PCC的功率因数、有功冲击是否在企业标准或相关规定或供用电合同规定的限值以内。 图3.1 电能质量考核点分布图 （4）公用电网电能质量标准 GB/T 14549 电能质量 公用电网谐波； GB/T 12325 电能质量 供电电压偏差； GB/T 15945 电能质量 电力系统频率偏差； GB/T 12326 电能质量 电压波动和闪变；
相关国家标准： 1、GB/T 19862-2005电能质量监测设备通用要求.pdf 2、电能质量国家标准： 2.1、GBT 12325-2003 电能质量供电电压允许偏差.pdf 2.2、GB_T15945-1995电能质量电力系统频率允许偏差.pdf 2.3、GB_T15543-1995三相电压允许不平衡度.pdf 2.4、GB-T14549-1993 电能质量公用电网谐波.pdf 2.5、GB 12326-2000电能质量电压波动与闪变.pdf 2.6、GB_T18481-2001电能质量暂时过电压和瞬态过电压.pdf 3、某电能质量监测装置中的电能质量表计值及其简单计算、测试 某电能质量监测装置中的电能质量菜单： 电压、电流不平衡度:λ 不平衡度的表达式 式中：U1：三相电压的正序分量方均根值，单位V、U2：三相电压的负序分量方均根值，单位V。如将上式中U1 、U2 换为I1、I2 则为相应的电流不平衡度εI 的表达式。 例：施加正序电流，A相1<0°A，B相1<240°A，C相1<120°A，毫无疑问，此时电流不平衡度εI为0。以下是改变B相电流幅值，某电能质量监测装置电流不平衡度的显示值及其计算验证： 电压、频率偏差；λ 电压偏差deviation of voltage：电力系统正常运行的电压偏移。
例：在该装置中以相电压为基准计算。仍假定正常运行的线电压为10kV，若某相电压由5774V下降为2887V，则电压偏差为-50%。 频率偏差frequency deviation：系统频率的实际值和标称值之差。 例：系统额定频率为50Hz，此时为50.02Hz，则频率偏差为+0.02Hz。 谐波 3.1 谐波相关术语定义： 基波(分量) fundamental (component)： 对周期性交流量进行付立叶级数分解得到的频率与工频相同的分量。 谐波(分量) harmonic (component)： 对周期性交流量进行付立叶级数分解得到频率为基波频率大于1 整数倍的分量。 谐波次数(h) harmonic order(h)：谐波频率与基波频率的整数比 谐波含量(电压或电流) harmonic content (for voltage or current)： 从周期性交流量中减去基波分量后所得的量 谐波含有率harmonic ratio (HR)： 周期性交流量中含有的第h 次谐波分量的方均根值与基波分量的方均根值之比(用百分 数表示)。第h 次谐波电压含有率以HRUh 表示，第h 次谐波电流含有率以HRIh 表示。 总谐波畸变率total harmonic distortion (THD)： 周期性交流量中的谐波含量的方均根值与其基波分量的方均根值之比(用百分数表示)。 电压总谐波畸变率以THDu表示，电流总谐波畸变率以THDi 表示。