6 电能质量
电能质量的指标有哪些
电能质量的指标有哪些
电能质量的指标有哪些
1、电网频率
我国电力系统的标称频率为50赫兹，GB/T15945-2008《电能质量电力系统频率偏差》中规定：电力系统正常运行条件下频率偏差限值为±0.2赫兹，当系统容量较小时，偏差限值可放宽到±0.5赫兹，标准中没有说明系统容量大小的界限。
在《全国供用电规则》中规定“供电局供电频率的允许偏差：电网容量在300万千瓦及以上者为±0.2赫兹；电网容量在300万千瓦以下者，为±0.5赫兹。
实际运行中，从全国各大电力系统运行看都保持在不大于±0.1赫兹范围内。
2、电压偏差
GB/T12325-2008《电能质量供电电压偏差》中规定：35千伏及以上供电电压正、负偏差的绝对值之和不超过标称电压的10%；20千伏及以下三相供电电压偏差为标称电压的土7%；220V单相供电电压偏差为标称电压的+7%，-10%。
电能质量评估指标和方法
电能质量评估方式
六、定制评估和公众评估
非 线 性 用 户 系 统 接 入 评 估 流 程 图
开始
N 2 3 0 /4 0 0 V ?
Y 第 1级 评 估
2 3 0 /4 0 0 V ?
Y 第 2级 评 估
...
...
N
第 3级 评 估 配电公司给定谐波
背景值
满 足 1级 要 N 求？
Y
满 足 2级 要 求？
培训目的
电能质量评估指标和方法
概述 电能质量评估方式 评估流程及方法 电能质量评估指标
概述
一、电能质量评估的定义
电能质量评估是基于系统电气运行参数的实际测量或者通 过建模仿真获得的基本数据，对电能质量各项特性指标做 出评价和对其是否满足规范要求进行考查与推断的过程。
概述
二、电能质量评估的基本步骤
2、系统评估 它是通过对某局域供电系统 个监测点评估，经过再统计 或再处理，得到对整个系统 质量性能的评价。系统评估 的结果可以用来评判不同网 络类型或任何一个被监测系 统的典型干扰水平，便于系 统的逐年质量对比，有利于 促进电力公司改善系统运行 条件。
电能质量评估方式
四、监测点评估和系统评估
系统指标是按质量类别收集网络内各监测点的特征值来计算的， 其表现形式与监测点指标基本相同。系统指标可以是各监测点 指标的平均值，也可以是各监测点指标的概率大值。
(3)用 户 可 针 对 个 别 指 标 选 择 不 同 的 供 电 方
估
高标准 给敏感
用 户 ;低 约束给
和 大
干扰客
电
户
力
众 评
电能质量
公 司
估 的
对
策
保证一
电能质量标准介绍
供电电压的允许偏差-偏差值
220V单相供电电压允许偏差为过标称系统 电压的+7%、-10%。 对于供电电压允许偏差有特殊要求的用户， 由供用电双方协议确定。
电能质量 2 三相电压允许不平衡度
现行标准：GB/T15543-1995 ======================================
A
电流
电压
B 电流
注： UN为标称电压， Uh为谐波电压； IN为额定电流， Ih为谐波电流。 A级仪器频率测量范围为0-2500Hz，为精密仪器；B级仪器用于一般测量
电能质量 5 电压波动和闪变
现行标准：GB12326-2000
=====================================
公用电网谐波 ---谐波测量允许的误差
等级 被测量 电压 条件
Uh ≥ 1%UN Uh < 1%UN Ih ≥ 3%IN Ih < 3%IN Uh > 3%UN Uh < 3%UN Ih ≥ 10%IN Ih < 10%IN
允许误差
5%Uh 0.05%UN 5%Ih 0.15%IN 5%Uh 0.15%UN 5%Ih 0.50%IN
电能质量标准介绍
一.电能质量-供电电压的允许偏差 二.电能质量-三相电压允许不平衡度 三.电能质量-电力系统频率允许偏差 四.电能质量-公用电网谐波 五.电能质量-电压波动和闪变（简单介绍） 六.电能质量-暂态过电压和瞬态过电压 （简单介绍）
电能质量 1 供电电压的允许偏差
三相电压允许不平衡度-术语
正序分量 positive-sequence componet
将不平衡三相系统的电量按对称分量法分解 后，其正序对称系统中的分量。 将不平衡三相系统的电量按对称分量法分解 后，其负序对称系统中的分量。
电能质量解决方案
电能质量解决方案一、背景介绍电能质量是指电力系统中电压、电流等电能参数与其规定的标准或用户的需求之间的偏差程度。
随着电力系统的发展和电气设备的不断增多，电能质量问题日益凸显。
电能质量问题主要表现为电压波动、频率偏差、谐波、电压暂降和电压闪变等现象，给工业生产和居民生活带来了很大的困扰。
二、问题分析1. 电压波动：电压波动是指电压在一段时间内的短期变化，通常由负载变化引起。
电压波动会导致设备的故障和损坏，降低设备的寿命。
2. 频率偏差：频率偏差是指电源电压的频率与标准频率之间的差异。
频率偏差会导致电动机转速不稳定，影响设备的正常运行。
3. 谐波：谐波是指电力系统中频率为基波频率整数倍的电压和电流成分。
谐波会导致设备发热、振动和噪声，降低设备的效率。
4. 电压暂降：电压暂降是指电压短时间内的降低，通常由电网故障引起。
电压暂降会导致设备的停机和数据丢失。
5. 电压闪变：电压闪变是指电压在一段时间内短暂的剧烈变化，通常由负载突变引起。
电压闪变会导致设备的故障和产生电磁干扰。
三、解决方案为了解决电能质量问题，我们提出以下解决方案：1. 安装电能质量监测装置：通过安装电能质量监测装置，可以实时监测电网的电能质量参数，及时发现问题并采取相应的措施进行调整和修复。
2. 优化电力系统设计：通过对电力系统的设计和改造，合理规划电力设备的容量和布局，减少电力系统中的短路和过载现象，降低电能质量问题的发生概率。
3. 使用电能质量改善设备：使用电能质量改善设备，如电压稳定器、滤波器等，可以有效地改善电能质量问题，保障电力设备的正常运行。
4. 加强维护和管理：定期对电力设备进行检修和维护，及时清理设备周围的杂物，保持设备的通风和散热，减少设备故障的发生。
5. 增加备用电源：在电力系统中增加备用电源，可以在电网故障或电力波动时提供稳定的电力供应，减少设备的停机时间。
四、效果评估通过实施以上解决方案，可以达到以下效果：1. 电压波动、频率偏差和谐波得到有效控制，减少设备故障和损坏，提高设备的使用寿命。
电能质量的基本概念
电能质量的概念什么是电能质量？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，5 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7 次次波影响日趋严重，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。
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。
供电系统基本知识
•
五、电力安全工作规程简单介绍
1、与安全有关的几个词汇解释 2、操作票制度 3、工作票制度 4、安全用具管理 5、触电急救
•
1、与安全有关的几个词汇解释
1）高压和低压设备的区分 2）运用中设备的含意 3）设备双重命名 4）明显断开点 5）五防措施 6）防小动物 7）约时停送电 8）二票三制 9）安全距离
•
1、与安全有关的几个词汇解释
1）高压和低压设备的区分 高压电气设备：电压等级在1000V及以上者。 低压电气设备：电压等级在1000V以下者。 2）运用中的设备 是指全部带有电压、部分带有电压或一经操作即带有电压
的电气设备。 3）设备的双重命名 电气主接线图中的高压设备应具有编号和名称的双重命名
工作接地：指配电变压器中性点通过接地装置与大地相连 。
1）电力系统中性点接地方式 中性点直接接地 • 优点：当系统发生一相接地故障时，能可靠切除故障线
路，限制非故障相对地电压的升高。 • 缺点：短路电流很大，对设备造成一定的冲击。系统对
地不绝缘，易发生人身电击事故。 • 一般使用在380/220V系统，110KV、220KV系统。
1000
安全距离（m ）
7．20
8．70
63（66）、110
1．50
±50及以下
1．50
220
3．00
±500
6．00
330
4．00
±660
8．40
500
5．00
±800
9．30
•
电压等级（KV ）
10
安全距离（m ）
0．95
电压等级（KV ）
500
安全距离（m ）
4．55
简述我国电能质量标准的主要内容
简述我国电能质量标准的主要内容
我国电能质量标准的主要内容涵盖了一系列指标，旨在确保电力供应的稳定性
和可靠性。
以下是我国电能质量标准的主要内容：
1. 电压标准：我国电能质量标准规定了不同电压等级下的电压波动、电压偏差
和电压暂降等指标。
这些指标的限制范围有助于维持电力系统的稳定运行，保障用户的正常用电。
2. 频率标准：我国电网的标准频率为50赫兹。
电能质量标准规定了电网频率
的稳定性和频率偏差的限制范围，确保电力系统能够提供稳定、连续的电能供应。
3. 电流标准：电流是电能质量的重要指标之一。
我国电能质量标准对电流的波动、电流失真和电流不平衡等进行了规定，以确保电能供应的质量符合要求。
4. 功率标准：电能质量标准还对功率因数、有功功率和无功功率等进行了规定。
这些指标的合理控制有助于提高电能的利用效率，并减少能源的浪费。
5. 波动和闪变标准：电能波动和闪变是衡量电能质量稳定性的指标。
我国电能
质量标准规定了电网波动和闪变的限制范围，以保证供电质量符合用户的要求。
总的来说，我国电能质量标准的主要目标是确保稳定、可靠、优质的电能供应。
这些标准的制定和实施，有助于维护电力系统的安全运行，促进经济发展和社会稳定。
各个电力供应企业和用户在电能质量方面都需遵守这些标准，以保证电能质量的稳定和可靠。
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6~10kV
0.38kV 供电技术电子课件
（二）电压调节的方法 对于电力用户的 供配电系统，电压偏 差调节主要以下两方 面入手。 面入手。 1. 减小线路电压损失
最大负荷时 最小负荷时 ΔU l1%=14 5.5 ΔU T%=3 1 ΔU l2%=6 2
a)
10 8 6 4 2 0 -2 -4 -6 -8 -7 +7 +1.5 0
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二、电压波动值的估算 1）当已知三相负荷的有功和无功功率变化量 △ P和 △ Q时 ， ） 和 时 则可按下式计算： 则可按下式计算：
R∑ ∆P + X ∑ ∆Q d= ×100% 2 UN
式中， 分别为电网的等值电阻和电抗。 式中，R∑、X∑分别为电网的等值电阻和电抗。 2）在高压电网中，由于X∑＞R∑ ，因此可按下式计算： ）在高压电网中，由于 因此可按下式计算：
U max − U min d= ×100% UN
电压波动是由于负荷急剧变动的冲击负荷所引起。 电压波动是由于负荷急剧变动的冲击负荷所引起 。 影响 电气设备的正常工作。 电气设备的正常工作。 闪变是指人眼对灯闪的主观感觉。引起灯光（ 照度） 闪变是指人眼对灯闪的主观感觉 。 引起灯光 （ 照度 ） 闪 变的波动电压，称为闪变电压。 变的波动电压，称为闪变电压。
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四、影响电能质量的因素
电压质量是电能质量的核心。影响电压质量的主要因素有：①负荷无功功 率或无功功率变化量；②电网短路容量或电网等效电抗。负荷无功功率或无功 变化量越大，对电压质量的影响越大；电网短路容量越大，则负荷变化对电网 电压质量的影响越小。
五、改善电网电能质量的措施
PRT + QX T ×100% 2 UN
UT 2 U 2 = (U1 − ∆U T %U N 1 ) Uf
当变压器一次侧分接头所加电压为额定电压时, 当变压器一次侧分接头所加电压为额定电压时 , 由变压器 本身所产生的总电压偏差量为
U 2 − U N2 δUT % = ×100% = δ U f % − ∆UT % U N2
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第6章 供电系统的电能质量与无功补偿 供电系统的电能
内容提要：本章主要介绍工厂供电系统的电压质量问题， 内容提要：本章主要介绍工厂供电系统的电压质量问题，首先介绍 了电压的偏差及其调节， 了电压的偏差及其调节，然后介绍电压波动和闪变及其抑制以及高 次谐波及其抑制的问题，最后介绍了供电系统的三相不平衡 次谐波及其抑制的问题，
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三、电能质量标准
电能质量标准是保证电网安全经济运行、保护电气环境、保障电力用户正常使 用电能的基本技术规范，是实施电能质量监督管理、推广电能质量控制技术、维护 供用电双方合法权益的法律依据。我国已经颁布的电能质量标准有：GB 123252003《电能质量 供电电压允许偏差》、GB 12326-2000《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 15543-1995《电 能质量 三相电压允许不平衡度》、GB/T 15945-1995《电能质量 电力系统频率允 许偏差》、GB/T 18481-2001《电能质量 暂时过电压和瞬态过电压》。
产生电压偏差的主要原因是正常的负荷电流或故障电流 在系统各元件上流过时所产生的电压损失所引起的。 在系统各元件上流过时所产生的电压损失所引起的。 实际电压偏高或偏低，对运行中的电气设备会造成不良影响。 实际电压偏高或偏低，对运行中的电气设备会造成不良影响。 二、变压器对电压偏差的影响 由于变压器分接头选择而引入的电压偏差量可按下式进行计算： 由于变压器分接头选择而引入的电压偏差量可按下式进行计算：
U 20 − U N2 U N 1U T2 δUf % = ×100% = ( − 1) ×100% U N2 U f U N2
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变压器中的电压损失按式计算： 变压器中的电压损失按式计算： ∆U T % = 变压器负载时二次侧电压为： 变压器负载时二次侧电压为：
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一、电能质量问题
电能质量是指电气设备正常运行所需要的电气特性，任何导致用电设备故 障或不能正常工作的电压、电流或频率的偏差都属于电能质量问题。
二、理想的电能质量
在三相电力系统中，理想的电能质量是：系统频率恒为额定频率；三相电 压波形是三相对称的、幅值恒为额定电压的正弦波形；三相电流波形是三相对称 的正弦波形；供电不间断。
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（一）电压调节的方式 对中枢点的电压进行监视和调节。 对中枢点的电压进行监视和调节。 中枢点调压方式： 中枢点调压方式： 常调压：不管中枢点的负荷怎样变动， 常调压：不管中枢点的负荷怎样变动，都要保持中枢点的电压偏 差为恒定值； 差为恒定值； 逆调压：在最大负荷时，升高母线电压，在最小负荷时， 逆调压：在最大负荷时，升高母线电压，在最小负荷时，降低母 线电压。 线电压。
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第6章 供电系统的电能质量于无功补偿 供电系统的电能
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 电能质量概述 电压偏差及其调节 电压波动和闪变及其抑制 高次谐波及其抑制 供电系统的三相不平衡 供电系统的无功功率补偿
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第一节 电能质量概述
δU f %-ΔU T% = +10-3 = +7
+10.5 +8.5
δU f %-ΔU T% = +10-1 = +9
合理地减少系统的阻抗， 合理地减少系统的阻抗， 减少系统的变压级数； 减少系统的变压级数； 尽量保持系统三相平衡； 尽量保持系统三相平衡； 使高压线路深入负荷中心； 使高压线路深入负荷中心； 采用多回路并联供电； 采用多回路并联供电； 设置无功补偿装置等。 设置无功补偿装置等。 2. 合理选择变压器的分接头
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三、电压偏差的计算
δ U A% ΔU l1% δ U T%
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δ U D% ΔU l2%
G A 6
δu% u δ U A%
ΔU l1%
B
C
D
4 2 0 -2 -4 -6
Δ U l2 %
δU T%
δ U D%
指定地点E的电压偏差可由下式计算: 指定地点E的电压偏差可由下式计算: ∆U E % = Σδ U % − Σ∆U %
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另外为了减少无功功率冲击引起的电压闪变， 另外为了减少无功功率冲击引起的电压闪变，国内外普遍 采用一种静止无功功率补偿装置（SVC）进行无功功率补偿。 进行无功功率补偿。 采用一种静止无功功率补偿装置 进行无功功率补偿 这种装置在调节的快速性、功能的多样性、工作的可靠性、 这种装置在调节的快速性、功能的多样性、工作的可靠性、投 资和运行费用的经济性等方面具有显著的优点。 资和运行费用的经济性等方面具有显著的优点。 静止无功补偿器由特殊电抗器和电容器组成， 静止无功补偿器由特殊电抗器和电容器组成，有的是两者 之一为可控的，有的是两者都是可控的， 之一为可控的，有的是两者都是可控的，是一种并联联接的无 功功率发生器和吸收器。近年来， 功功率发生器和吸收器。近年来，电力系统中主要应用的静止 补偿器有自饱和电抗器型（简记为SR） 补偿器有自饱和电抗器型（简记为 ）和可控硅控制电抗器型 (简记为 简记为TCR)两种。 两种。 简记为 两种
无功功率补偿既是电网节能降耗的措施，也是改善电网电能质量的措施之一。
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第二节 电压偏差及其调节
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一、电压偏差的含义 电压偏差是指电网实际电压与额定电压之差对额定电压 的百分数， 的百分数，即
δU % =
U −U N ×100% UN
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二、 谐波的评价估算 次谐波电压含有量和第h次谐波电流含有率按下式计算 第h次谐波电压含有量和第 次谐波电流含有率按下式计算： 次谐波电压含有量和第 次谐波电流含有率按下式计算：
Uh Ih HRU h = ×100% HRI h = × 100% U1 I1 式中， 为第h次谐波电压 方均根值） 次谐波电压（ 为基波电压（ 式中 ，Uh为第 次谐波电压（方均根值） ； U1为基波电压（ 方 均根值） 次谐波电流（ 为基波电流（ 均根值）； Ih第h次谐波电流（方均根值）；I1为基波电流（方 次谐波电流 方均根值） 均根值） 均根值）。 谐波电压总含量U 和谐波电流总含量I 按下式计算： 谐波电压总含量 H和谐波电流总含量 H按下式计算：
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四、电压偏差的调节
GB12325-1990《电能质量 供电电压允许偏差 》 中规定 ， 《 供电电压允许偏差》中规定， 供电部门与用户的产权分界处或供用电协议规定的电能计量的 最大允许电压偏差应不超过： 最大允许电压偏差应不超过： 35kV及以上供电电压 ： 电压正 、 负偏差绝对值之和为 及以上供电电压： 及以上供电电压 电压正、 负偏差绝对值之和为10%； ； 10kV及以下三相供电电压：±7%； 及以下三相供电电压： 及以下三相供电电压 ； 220V单相供电电压：+7%，-10%。 单相供电电压： 单相供电电压 。
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最小负荷
最大负荷