电能质量背景知识ppt培训课件
38页1、电能质量背景知识,什么是电能质量,定义: 描述电力系统或供电系统性能的测量方法的总称。由于电压、电流或频率偏差引起的,用户设备工作异常或损坏的任何电力问题,都属于电能质量问题。电能质量主要参数(指标): 电压偏差; 频率偏差; 功率因数低 三相电压不平衡度; 谐波(波形畸变); 电压波动与闪变; 暂时过电压与瞬态过电压。,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。 理想的交流供电系统中: 三相交流电压是平衡的,它的均方根和频率都应该是恒量 电压和电流的波形为正弦无畸变 这些指标应与用户的负荷无关 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 各个负荷互不干扰,功率因数等于1 电能的供应充足,即向电力用户的供电不中断,实际情况中: 只有发电机输出端的电压波形十分接近标准正弦波 电能在输送过程中受到各种干扰性负荷的影响,其频率和电压是不可能维持不变,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
2、的恶化 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,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。 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。,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。 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。,电能质量问题的危害,设备过热、烧毁(中性线、电机、变频器、变压器) 电容器击穿 计算机复位、保护装置误动作或设备工作异常 功率因数下降,无功功率增加,付出更多的电费,基本概念与术语,电力系统频率?供电电压允许
3、偏差?三相不平衡度 ?电压波动和闪变 ?,基本概念与术语,电力系统频率 国家标准GB/T159451995电力系统频率允许偏差规定以50Hz正弦波作为我国电力系统的标准频率(工频),并规定电力系统正常的频率标准为50Hz0.2Hz。当系统容量较小时,可放宽到50Hz0.5Hz。 当系统频率降至49.8Hz以下时,各发电厂应立即主动与省调值班调度员联系增加出力(包括与调度联系启动备用机组)直至达到允许过负荷值。,基本概念与术语,供电电压允许偏差?,基本概念与术语,三相不平衡度 ? 指三相电力系统中三相不平衡的程度,用电压或电流负序分量与正序分量的方均根值百分比表示。 电力系统公共连结点正常电压不平衡度允许值为2,短时不得超过4 接于公共接点的每个用户,引起该点正常电压不平衡度允许值一般为1.3,根据连接点的负荷状况,邻近发电机,继电保护和自动装置安全运行要求,可作适当变动,基本概念与术语,电压波动和闪变 ? 电压波动是指多个正弦波的峰值,在一段时间内超过(低于)标准电压值,大约从半周波到几百个周波,即从10mS到2.5秒, 包括过压波动和欠压波动。 大型用电设备的频繁启动导致电压的周期性
4、波动,如电焊机、冲压机、吊机、电梯等,这些设备需要短时冲击功率,主要是无功功率。 电压波动造成灯光照度不稳定(灯光闪烁)的人眼视感反应称为闪变,换言之,闪变反映了电压波动引起的灯光闪烁对人视感产生的影响;电压闪变是电压波动引起的结果。,电压的短期变化,电压的长期变化,电压波动造成的危害,IT设备当电压波动超过40,持续时间超过12个周波(0.24s)时,导致数据丢失。 PLC (可编程控制器):早期的产品,电压低于10时,可工作15个周波(0.3s);电压低于(5060)时,停止工作; 数控设备:为保证产品质量和安全,工作电压波动范围一般为10,当电压低于此值、持续时间超过23个周波(0.040.06s)时,保护性停机。 变频调速当低于额定电压70,持续时间超过6个周波(0.12s)时停机。精细加工业中的电机,电压波动10、持续时间超过3个周波时,停机。 电机当电压波动超过(5030)、持续时间超过1个周波,控制开关就会跳闸。,谐 波,非线性负载产生谐波; 频率是50Hz的整数倍; 除绝对的正弦/余弦波外,任何其他波形均含谐波,典型谐波产生源,电子开关型:各种交直流换流装置、变频装置
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