第一章 电能质量现象分类与基本描述20090226

电能质量知识目录1 电能质量的定义 (2)2 电能质量的分类 (2)3 电能质量标准 (3)4 电能质量问题产生的原因 (5)5 产生谐波的主要设备 (5)6 谐波的危害 (6)7 谐波的治理效果 (8)8 谐波的治理方法 (8)9 电效洁能仕介绍............................................................................................错误!未定义书签。

(1) 产品构成与工作原理.........................................................................错误!未定义书签。

(2) 电效洁能仕的特点.............................................................................错误!未定义书签。

(3) 电效洁能仕相对同行产品的主要优点.............................................错误!未定义书签。

(4) 电效洁能仕的连接方式.....................................................................错误!未定义书签。

1 电能质量的定义（1）IEC（1000-2-2/4）标准：供电装置正常工作情况下不中断和干扰用户使用电力的物理特性。

（2）一种简洁的定义：电压或电流的幅值、频率、波形等参量距规定值的偏差。

电能质量知识Page 4 of 9 表3 注入公共连接点的谐波电流允许值表4 公用电网谐波电压（相电压）限值4 电能质量问题产生的原因表5 电能质量问题产生的原因5 产生谐波的主要设备表6 产生谐波的主要设备6 谐波的危害表7 谐波造成的主要危害表8 谐波对设备仪器的危害附：谐波对电度表的具体影响研究表明，感应式电度表对高次谐波有负的频率误差，而电子式电度表的频响特性一般较好。

电能质量详述什么是电能质量？电能质量是指通过公用电网供给用户端的交流电能的品质。

理想状态的公用电网应以恒定的频率、正弦波形和标准电压对用户供电。

同时，在三相交流系统中,各相电压和电流的幅值应大小相等、相位对称且互差120°。

但由于系统中的发电机、变压器和线路等设备非线性或不对称，负荷性质多变，加之调控手段不完善及运行操作、外来干扰和各种故障等原因，这种理想的状态并不存在，因此产生了电网运行、电力设备和供用电环节中的各种问题，也就产生了电能质量的概念.围绕电能质量含义,从不同角度理解通常包括：（1）电压质量：是以实际电压与理想电压的偏差，反映供电企业向用户供应的电能是否合格的概念.这个定义能包括大多数电能质量问题,但不能包括频率造成的电能质量问题，也不包括用电设备对电网电能质量的影响和污染.(2）电流质量：反映了与电压质量有密切关系的电流的变化，是电力用户除对交流电源有恒定频率、正弦波形的要求外，还要求电流波形与供电电压同相位以保证高功率因素运行。

这个定义有助于电网电能质量的改善和降低线损，但不能概括大多数因电压原因造成的电能质量问题。

（3)供电质量：其技术含义是指电压质量和供电可靠性,非技术含义是指服务质量。

包括供电企业对用户投诉的反映速度以及电价组成的合理性、透明度等.(4）用电质量:包括电流质量与反映供用电双方相互作用和影响中的用电方的权利、责任和义务，也包括电力用户是否按期、如数交纳电费等.目前针对电能质量问题研究的主要内容有哪些？目前，研究和解决电能质量问题已成为电力发展的当务之急。

主要研究课题包括：（1）研究谐波对电网电能质量污染的影响并采取相应的对策。

由于钢铁等金属熔炼企业的发展，化工行业整流设备的增加，大功率晶闸管整流装置及电力电子器件的开发应用，使公用电网的谐波影响日趋严重，电源的波形产生了严重的畸变,影响了电网安全可靠运行.（2）研究谐波对电力计量装置的影响并采取相应的措施。

第一章电能质量问题主要包括电力系统电压、电力系统频率比、电力系统谐振、电压波动与闪边、电力系统的三相不平衡以及暂态扰动等。

课程介绍内容：电能质量的分析方法；改善电能质量的主要技术措施。

电能质量问题的研究现状及发展趋势等。

一、电能质量需求转变的原因从电力应用的角度出发，提供优质电能是供用电双方共同责任，面对电能质量关注的原因是多方面的主要包括：1 现代用电设备对电能质量的要求更高，许多先进的用电装置都带有基于微处理器的控制器和功率电子器件，特别是集成电路芯片制造的生产流水线等对电源各种电磁干扰极为敏感。

2由于公用电网受到非线性用电负荷产生的污染，使谐波干扰加重，对电力系统的安全运行带来直接或潜在的威胁和危害。

如电气化交通工具的运行，高效率点击变速驱动等。

3 电力用户法治水平不断提高，认识到用《电力法》保护自身的权益，并提高了对电能质量的认识，正在了解和熟悉如供电间断、电压下跌、暂态影响等对生产流程造成的损失和依法追究赔付等问题。

同时，越来越多的电力用户向供电部门提出高质量供电的要求，甚至通过鉴定供用电合同和保证电能质量的协议等方式，保障自己可靠的用电权益。

4电力系统是一个有机的整体，任何一个局部环节的问题都可能影响到系统的正常运营，这就要求供电企业在保证向用户提供优质电力的同时，需极力避免受用电设备对电网产生的干扰，污染和危害。

第二章电能质量的基本概念一、概述1、理想的交流供电系统a三相交流电压是平衡的，它的均方根和频率都应该是恒量；b电压和电流的波形为正弦无畸变；c这些指标应与用户的负荷无关。

d 用户负荷都设计成在额定电压和频率下具有最佳的运行性能。

e 各个负荷互不干扰，功率因数等于1；f电能的供应充足，即向电力用户的供电不中断。

2，实际供电系统情况：a只有发电机输出端的电压波形十分接近标准正弦波；b 电能在输送过程中受到各种干扰性负荷的影响，其频率和电压不可能维持不变，导致到达用户受电端的电压、电流偏离正弦波形而发生畸变，造成电能质量的恶化。

电能质量介绍贾保军在现代生活中, 我们几乎每天都与电打交道。

对于电工技术人员来说, 除了应掌握电的一般特性, 以及发电、供电、用电等各个方面的知识外, 还需要了解电能的质量特性, 以便更好的使用电能, 使之产生最佳的经济效益。

电能质量是通过电压来表征的, 例如电压的频率、波形和幅值。

本文根据电网电磁兼容性理论, 对电能质量及影响电能质量的因素作个简要论述, 供有关人员参考。

一、电能的特性电能是一种特殊性质的能源, 通过电网进行输送和分配。

发电厂将近似“洁净”的50Hz电压送入电网, 供给用户使用。

在电能的输送过程中, 由于某些因素的影响, 可能会使电压发生改变。

大多数用户几乎察觉不到电压的瞬时改变, 但有些对电压比较敏感的电气设备, 例如电子数据处理系统和工业过程控制系统, 即使电压出现微小的改变, 也可能会导致干扰或故障。

供电部门通常采取必要的技术措施(例如增大电网容量、多回路供电、自动监测及控制系统等)来避免对电网电压的干扰, 以满足大多数用户电气设备对电压质量的要求。

但是, 如果使公用电网满足某些敏感电器对电压的较高要求, 在技术上和经济上都是不可行的。

对于这类设备, 在其接电端连接一个保护及净化装置, 是一种比较经济的解决办法。

二、敏感电器各种电气设备对电压不正常的反应也互不相同, 如果当电压出现微小异常或短时间异常(例如1/10秒)的情况下, 导致电气设备发生干扰或故障, 则这类设备属于敏感电器。

这类敏感电器在各工业部门及办公场所均有使用, 主要是带电子电路的设备。

为了避免干扰引起的损失, 在使用敏感电器前应明确以下几点：━敏感电器的抗干扰性；━电网电压可能出现的异常程度；━电压异常对设备的影响范围。

在以上分析的基础上提出必要的保护措施。

三、电压异常的表现形式发电机发出的是三相交流正弦电压, 某些影响会降低电压的质量, 对于三相交流系统表现在以下四个方面：━电压幅值短时或规律的改变；━电压波形偏离正弦形状；━三相电压不对称(三个线电压的幅值和相位发生偏移)；━电压的频率偏离50Hz。

第一章电能质量绪论1.信息社会对供电系统运行可靠性、电能质量提出哪些新的要求？答：现代信息社会由于出现了一系列电能质量的新问题，所以，对电能质量提出了如下要求：1）如何深入理解现代电能质量问题2）如何把提高电能质量与增强竞争意识、电力市场占有率联系起来3）如何从技术、经济和运行管理等方面加大力度，保证优质供电，以最小程度减小对现代工业企业和重要电力用户的影响。

2.现代电力系统出现了哪些电能质量新问题？答：一方面，随着工业规模的扩大和科学技术的发展，越来越多的用户采用了性能好、效率高，但是对电源特性变化敏感的高科技设备，电力用户对电能质量的要求不断提高。

与此同时，新型的电气设备的投入，会向电力系统注入各种电磁干扰，对电力系统的安全运行和用电设备的正常工作造成的危害和影响也不断增加。

由于电能质量下降所引起的损失越来越严重。

传统的将电能“如数”的传输给电力用户，并且保证连续供电的要求已经不能够满足现代电力系统的要求，提高电能质量已经成为保证现代电力系统安全稳定运行的基本要求。

另一方面，由于电力行业的改革，发电与输配电体制分离、电能按质按量论价、电力网逐步实行商业化运营与市场交易。

最大限度的满足用户对用电量的需求和对不同电能形态变换的需要已经成为工业发达地区电力系统面临的新问题。

这些变化大大推动了电能质量标准化的进程和对供电质量的监督与管理。

当代电力系统的发展，赋予了电能质量新的内涵和意义。

3.电能质量日益引起电力部门和电力用户的普遍关注，主要原因有哪些？答：随着工业规模的扩大和科学技术的发展，越来越多的用户采用了性能好、效率高，但是对电源特性变化敏感的高科技设备，电力用户对电能质量的要求不断提高。

与此同时，新型的带有非线性化和时变化的电气设备的投入，会向电力系统注入各种电磁干扰，对电力系统的安全运行和用电设备的正常工作造成的危害和影响也不断增加。

由于电能质量下降所引起的损失越来越严重。

所以电能质量日益引起电力部门和电力用户的普遍关注。

● 理想供电系统运行应具有哪些基本：恒频、恒压、正弦交流电；用电平衡，各用电负荷互不干扰；电能的供应充足。

● 供电系统电能质量的三个要素：电压、频率、连续供电● 电能质量的特征：指标的动态性；影响的相关性；干扰的潜在性和传播性；责任的特殊性；评估的复杂性；控制的整体性。

● 负荷敏感度以及根据其对负荷分类：所谓负荷敏感度是指负荷对电能质量问题的敏感程度，即提供给负荷的电能质量不良时负荷能承受干扰仍正常工作的能力。

这种能力越低，敏感度也就越高。

分类：普通符合、敏感负荷和重要负荷。

● 什么是电能质量？电能质量的分类？从普遍意义上讲：电能质量就是优质供电；对电力供应方来讲：所供应的电力技术参数符合行业标准和运行统计标准；对电力消费方来讲：引起生产过程异常的电力现象都是电能质量问题；对设备制造方来讲：电气设备对供电电源提出的所有技术要求。

分类：变化性事件性分类、；连续型，事件型 ● 瞬变现象及类型电力系统中并不希望而又存在的现象。

变量的部分变化，且一种稳定状态到另一种稳定状态的过程中，该变化逐渐消失的现象类型：冲击性瞬变现象、振荡性瞬变现象高频振荡现象：主频大于500kHz ，以数微妙来度量其持续时间的瞬变现象中频振荡现象：主频率在5~500kHz 范围，以数十微妙来度量其持续时间的瞬变现象 低频振荡现象：主频低于5kHz ，持续时间在0.3~50ms 的瞬变现象● 短时间电压变动的主要原因：系统故障、大容量（大电流）负荷启动或与电网松散连接的间歇性负荷运作。

电压中断：当供电电压降低到0.1p.u.以下，且持续时间不超过1min 时 电压暂降：“暂降”是指工频条件下电压均方根值减小到0.1~0.9p.u.之间、持续时间为0.5周波至1min 的短时间电压变动现象 电压暂升：“暂升”的含义是指在工频条件下，电压均方根值上升到1.1~1.8p.u.之间、持续时间为0.5周波到1min 的电压变动现象。

● 长时间电压变动：在工频条件下电压均方根值偏离额定值，并且持续时间超过1min 的电压变动现象。

理想的电力系统应以恒定的频率（50HZ）和正弦的波形，按标准规定的电压水平对用户供电。

由于实际系统设备（发电机、变压器、线路等）参数非线性及调控手段不完善、负荷性质各异且其变化的随机性以及运行操作、各种故障等原因，这种理想波形与频率状态在实际当中并不存在，因此产生了电能质量的概念。

先进电子设备，如电力电子变频、调压设备、调速控制设备、可控硅整流设备、数字通讯设备、电气铁路设备、各类UPS及充放电设备等，都属于非线性电源负荷。

这类非线性电源负荷必然给电源中正常工作的50Hz正弦波带来了为50Hz整数倍的正弦波分量，这些分量在科技界统称为谐波。

根据该整数倍的大小又可分为高次谐波与低次谐波。

经国内外专家近10年来的统计，在整个电力系统中的高次谐波与低次谐波的量值之比为9：1。

通常电源中的高次谐波直接给电源用户带来严重的危害，低次谐波将对供电网络造成伤害，这二类谐波在给用户设备和电网带来危害的同时，还将使电路及设备的电能耗损大幅度增加，为此全世界已把电源中存在谐波的问题统称为电力的污染和公害。

1992年底，北京供电局、北京市科委、市科协、能源部电力科学研究院、清华大学、北京自然应用科学设计研究院联合组成课题研究组，写出了“北京地区电力网络中谐波污染的危害及其治理对策”的报告。

从1992年至今，电源谐波随着先进电力、电子设备的广泛使用呈几何级数的增长，给电子设备和电力系统的安全运行带来了极大的威胁，电能质量更引起关注。

电能质量电能质量(Power Quality)，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。

其可以定义为：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、暂时或瞬态过电压、波形畸变（谐波）、电压暂降、中断、暂升以及供电连续性等。

在现代电力系统中，电压暂降和中断已成为最重要的电能质量问题。

电能质量的具体指标1．电网频率我国电力系统的标称频率为50Hz ，GB／T15945-1995《电能质量一电力系统频率允许偏差》中规定：电力系统正常频率偏差允许值为±0.2Hz，当系统容量较小时，偏差值可放宽到±0.5Hz，标准中没有说明系统容量大小的界限。