中国电能质量标准分析

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电能质量新国家标准浅析

第２卷第１期７２２１６月０１年
甘肃科技
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电能质量新国家标准浅析
党存禄，崔博闻１，，严２
摘
望
（．１兰州理工大学电气工程与信息工程学院，甘肃兰州７０５；．３００２甘肃省工业过程先进控制重点实验室，甘肃兰州７０５）３００
干扰影响较大，全面保障电能质量是电力企业和用
加了２ｋ０Ｖ电压等级的电压偏差限值，这是考虑到国内２ｋ０Ｖ配电网的兴起而作出的… 。修改后的各
电压等级供电电压偏差限值规定如下：（）５Ｖ及以上供电电压正、１３ｋ负偏差绝对值之
和不超过标称电压的１％；０（）０Ｖ及以下三相供电电压偏差为标称电２２ｋ压的 ± ％７
＋７，０。％一１％
由于电能质量指标在不同定义的供电点往往是不同的，并且电能作为一种商品卖给用户，其质量宜在供用电双方交接处进行检验。因此标准中定义供电点为供电部门配电系统与用户电气系统的联接点。这样规定，则用户内部电网及布线的设计和运行由用户负责，有利于使供用电双方为保证电压质
户共同的责任和义务。为此，２０至０８年６月，国家质检总局已颁布了六项电能质量国家标准，最新其版本是：ＢＴ１３５— ０８电能质量供电电压偏Ｇ／２２２０（差》Ｇ／２２、ＢＴ１３６—２０《０８电能质量电压波动和闪变》Ｇ／４４、ＢＴ１５９—１９《９３电能质量公用电网谐

衡量电能质量的主要指标

衡量电能质量的主要指标
电能质量即电力系统中电能的质量。

理想的电能应该是完美对称的正弦波。

一些因素会使波形偏离对称正弦，由此便产生了电能质量问题。

电能质量(Power Quality)，从严格意思上讲，衡量电能质量的主要指标有电压、频率和波形。

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四个方面的相关术语和概念。

电能质量的主要指标有：电压偏差、频率偏差、三相电压不平衡、电压波动和闪变、公用电网谐波和公用电网间谐波等。

我国还对应颁布了六项的电能质量相关标准，分别是：
1、GBT12325-2019电能质量供电电压偏差
2、GBT15945-2019电能质量电力系统频率偏差
3、GBT15543-2019电能质量三相电压不平衡度
4、GBT12326-2019电能质量电压波动和闪变
5、GBT14549-1993电能质量公用电网谐波
6、GBT24337-2019电能质量公用电网间谐波。

电能质量标准

电能质量国标限值1．各电压等级下的闪变、波动限值/GBT 12326-2008 电能质量电压波动和闪变第4条电压波动的限值任何一个波动负荷用户在电力系统公共连接点产生的电压变动，其限值和电压变动频率、电压等级有关。

对于电压变动频率较低（例如r≤1000次/h）或规则的周期性电压波动，可通过测量电压为均根值曲线U（t）确定其电压变动频率和电压变动值。

电压波动限值见下表。

电压波动限值表r/（次/h）d/%LV、MV HVr≤1 4 31<r≤103* 2.5*10<r≤100 2 1.5100<r≤1000 1.25 1注1：很少的变动频率（每日少于1次），电压波动限值d还可以放宽，但不在本标准中规定。

注2：对于随机性不规则的电压波动，如电弧炉负荷引起的电压波动，表中“*”的值为其限值。

注3：参照GB/T 156-2007，本标准中系统标称电压U N等级按以下划分：低压（LV）UN ≤1kV中压（MV）1kV< UN ≤35kV高压（HV）35kV< UN ≤220kV对于220kV以上的超高压（EHV）系统的电压波动限值可参照高压（HV）系统执行。

第5条闪变的限值5.1电力系统的公共连接点，在系统正常运行的较小方式下，以一周（168h）为测量周期，所有长时间闪变值P h都应满足下表闪变限值的要求。

闪变限值表P h≤110kV>110kV1 0.82．公用电网谐波电压限值/GBT 24337-2009 电能质量公用电网间谐波第4条4.1 220kV及以下电力系统公共连接点（PCC）各次间谐波电压含有率应不大于下表限值。

间谐波电压含有率限值表（%）电压等级频率/H Z<100 100~8001000V及以下0.2 0.5 1000V以上0.16 0.4 注：频率800H Z以上的间谐波电压限值还处于研究中。

3．谐波电流允许值注入公共连接点的谐波电流允许值(一次值)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)2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 130.38 10 78 62 39 62 26 44 19 21 16 28 13 24 6 100 43 34 21 34 14 24 11 11 8.5 16 7.1 13 10 100 26 20 13 20 8.5 15 6.4 6.8 5.1 9.3 4.3 7.9 35 250 15 12 7.7 12 5.1 8.8 3.8 4.1 3.1 5.6 2.6 4.7 66 500 16 13 8.1 13 5.4 9.3 4.1 4.3 3.3 5.9 2.7 5.0 110 750 12 9.6 6.0 9.6 4.0 6.8 3.0 3.2 2.4 4.3 2.0 3.7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)14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 250.38 10 11 12 9.7 18 8.6 16 7.8 8.9 7.1 14 6.5 12 6 100 6.1 6.8 5.3 10 4.7 9.0 4.3 4.9 3.9 7.4 3.6 6.8 10 100 3.7 4.1 3.2 6.0 2.8 5.4 2.6 2.9 2.3 4.5 2.1 4.1 35 250 2.2 2.5 1.9 3.6 1.7 3.2 1.5 1.8 1.4 2.7 1.3 2.5 66 500 2.3 2.6 2.0 3.8 1.8 3.4 1.6 1.9 1.5 2.8 1.4 2.6 110 750 1.7 1.9 1.5 2.8 1.3 2.5 1.2 1.4 1.1 2.1 1.0 1.94．不平衡度限值/GBT 15543-2008 电能质量三相电压不平衡第4条4.1 电力系统公共俩节电电压不平衡度限值为：电网正常运行时，负序电压不平衡度不超过2%，短时不得超过4%；低压系统零序电压限值暂不作规定，但各相电压必须满足GB/T 12325的要求。

(完整版)电网电能质量标准

电网电能质量标准随着国民经济和科学技术的蓬勃发展，冶金、化学等现代化大工业和电气化铁路的发展，电网负荷加大，电力系统中的非线性负荷(硅整流设备、电解设备、电力机车)及冲击性、波动性负荷(电弧炉、轧钢机、电力机车运行)使得电网发生波形畸变(谐波)、电压波动、闪变、三相不平衡，非对称性(负序)和负荷波动性日趋严重。

电能质量的下降严重地影响了供用电设备的安全、经济运行，降低了人民的生活质量。

所以在世界各国都十分重视电能质量的管理。

衡量电能质量的主要指标是电网频率和电压质量。

频率质量指标为频率允许偏差；电压质量指标包括允许电压偏差、允许波形畸变率(谐波)、三相电压允许不平衡度以及允许电压波动和闪变。

国家技术监督局已公布了上述电能质量的五个国家标准。

我国《电力法》明确规定"供电企业应当保证供给用户的供电质量符合国家标准，对公用供电设施引起的供电质量问题，应当及时处理"，在《供电营业规则》中也明确规定用户的非线性负荷、冲击负荷、波动负荷、非对称负荷对供电质量产生影响或对安全运行构成干扰和妨碍时，用户必须采取措施予以消除，如不采取措施或采取措施不力，达不到国家标准，供电企业可中止对其供电。

在市场经济条件下，供电企业有依法向用户提供质量合格电能产品的责任，用户也有依法用电，不污染电网的义务。

因此如何加强电能质量管理，提高电能质量，是市场经济条件下，电网建设管理中必须认真探讨的重要课题。

本文主要介绍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。

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±0.2HZ；电网容量在300万千瓦以下者，为±0.5HZ。

电能质量的定义和标准

电能质量的定义和标准一、电能质量的定义电能质量呢，简单来说就是指电力系统中电能的品质。

就好像我们买东西，都希望买到质量好的一样，电能也有它的质量要求。

电能质量主要是看电压、频率和波形这些方面是不是符合标准。

比如说电压吧，如果电压过高或者过低，就像人的血压不正常一样，会给用电设备带来麻烦呢。

像我们家里的灯泡，如果电压不稳定，可能就会忽明忽暗的，这就是电能质量不太好的表现啦。

再说说频率，它也很重要哦。

在我们国家，电网的频率是50Hz，就像大家都按照一个固定的节奏在跳舞，如果这个频率乱了，那很多依靠这个频率正常工作的设备就会出问题。

像电动机这种设备，频率不对的话，可能就转得不正常啦，会影响生产效率的。

波形方面呢，如果波形不是标准的正弦波，而是有很多杂波，就像平静的湖面上突然有很多小波浪一样，也会对设备有损害的。

比如说一些精密的电子仪器，对波形的要求就很高，波形不好可能就会影响它的测量精度呢。

二、电能质量的标准1. 电压标准在我国，不同的用电场景对电压有不同的要求。

对于居民用电，正常的电压范围是220V左右，一般规定是在额定电压的 - 10%到+7%之间波动都是可以接受的。

也就是说，电压在198V到235.4V之间，都算是基本符合标准的。

如果超出这个范围，就可能会影响到我们家里的电器正常使用啦。

像夏天用电高峰的时候，有时候电压会稍微低一点，空调可能就会制冷效果没那么好。

对于工业用电，根据不同的工业类型和设备要求，电压标准也会有所不同。

例如一些大型的工厂，他们可能有自己的变电站，会对电压进行更精细的调节，以确保生产设备能够稳定运行。

2. 频率标准前面提到我国电网频率是50Hz，这个频率的允许偏差一般是±0.2Hz到±0.5Hz之间。

这是为了保证所有依赖这个频率的设备能够正常工作。

如果频率偏差过大，就像一个乐队演奏的时候节奏乱了，整个电网系统都会受到影响。

3. 波形标准对于波形，要求尽量接近正弦波。

国家电能质量标准

简目录一、电能质量供电电压偏差二、电能质量电压波动和闪变三、电能质量三相电压不平衡四、电能质量电力系统频率偏差五、电能质量暂时过电压和瞬态过电压六、电能质量公用电网间谐波七、电能质量公用电网谐波八、个人综述二、电能质量供电电压偏差1 范围本标准规定了电网供电电压偏差的限值、测量和合格率统计。

本标准适用于交流50Hz电力系统在正常运行条件下供电电压对系统标称电压的偏差。

2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。

凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。

凡是不住日期的引用文件，其最新版本适用与本标准。

GB/T 156—2007 标准电压（IEC 60038；2002，MOD）3 术语和定义3.1 系统标称电压（nominal system voltage）用以标志或识别系统电压的给定值。

3.2供电点（supply terminals）供电部门配电系统与用户电气系统的联结点。

3.3供电电压（supply voltage）供电点处的线电压或相电压。

3.4电压偏差（voltage deviation）实际运行电压对系统标称电压的偏差相对值，以百分数表示。

3.5电压合格率（voltage qualification rate）实际运行电压偏差在限值范围内累计运行时问与对应的总运行统计时间的百分比。

4 供电电压偏差的限值4.1 35 kV及以上供电电压正、负偏差绝对值之和不超过标称电压的10％。

4.220 kV及以下三相供电电压偏差为标称电压的±7％。

4.3 220 V单相供电电压偏差为标称电压的+7％，-10％。

4.4对供电点短路容量较小、供电距离较长以及对供电电压偏差有特殊要求的用户，由供、用电双方协议确定。

5 供电电压偏差的测量5.1 测量仪器性能的分类测量仪器性能分两类，分别定义如下：A 级性能——来进行需要精确测量的地方，例如合同的仲裁、解决争议等。

(完整版)电能质量指标标准

电能质量指标标准1.电能质量指标定义电能质量包括四个方面的相关术语和概念：电压质量（VOLTAGEQUALITY）即用实际电压与额定电压间的偏差（偏差含电压幅值，波形和相位的偏差），反映供电企业向用户供给的电力是否合格；电流质量（CURRENTQUALITY）即对用户取用电流提出恒定频率、正弦波形要求，并使电流波形与供电电压同相位，以保证系统以高功率因数运行，这个定义有助于电网电能质量的改善，并降低网损；供电质量（QUALITYOFSUPPL Y）包含技术含义和非技术含义两个方面：技术含义有电压质量和供电可靠性；非技术含义是指服务质量（QUALITYOFSERVICE）包括供电企业对用户投诉的反应速度和电力价格等；用电质量（QUALITYOFCONSUMPTION）包括电流质量和非技术含义，如用户是否按时、如数缴纳电费等，它反映供用双方相互作用与影响用电方的责任和义务。

一般地，电能质量的定义：导致用户设备故障或不能正常工作的电压、电流或频率偏差。

这个定义简单明晰，概括了电能质量问题的成因和后果。

随着基于计算机系统的控制设备与电子装置的广泛应用，电力系统中用电负荷结构发生改变，即变频装置、电弧炉炼钢、电气化铁道等非线性、冲击性负荷造成对电能质量的污染与破坏，而电能作为商品，人们会对电能质量提出更高的要求，电能质量已逐渐成为全社会共同关注的问题，有关电能质量的问题已经成为电工领域的前沿性课题，有必要对其相关指标与改善措施作讨论和分析。

2.电能质量指标电能质量指标是电能质量各个方面的具体描述，不同的指标有不同的定义，参考IEC标准、从电磁现象及相互作用和影响角度考虑给出的引起干扰的基本现象分类如下：（1）低频传导现象：谐波、间谐波、电压波动、电压与电流不平衡，电压暂降与短时断电，电网频率变化，低频感应电压，交流网络中的直流；（2）低频辐射现象：磁场、电场；（3）高频传导现象：感应连续波电压与电流，单向瞬态、振荡瞬态；（4）高频辐射现象：磁场、电场、电磁场（连续波、瞬态）；（5）静电放电现象。

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中国电能质量标准分析
电能的质量标准有频率、电压以及电压的不对称性和非正弦性标准。

礼经电器
1.频率质量
频率标准和容许偏差。

频率是整个电力系统统一的运行参数，一个电力系统只有一个频率。

我国和世界上大多数国家电力系统的额定频率为50Hz。

大多数国家规定频率偏差在±0.1～0.3Hz之间。

在我国，300万kW以上的电力系统的频率偏差规定不得超过±0.2Hz；而300万kW以下的小容量电力系统的频率偏差规定不得超过±0.5Hz。

由于大机组的运行对电力系统频率偏差要求比较严格，因此有些国家对电力系统故障运行方式的频率偏差也作了规定，一般规定在±0.5～±1Hz之间。

超过允许的频率偏差，大机组将跳闸，这不利于系统的安全稳定运行。

频率变化的原因。

在电力系统内，发电机发出的功率与用电设备及送电设备消耗的功能不平衡，将引起电力系统频率变化。

当系统负荷超过或低于发电厂的出力时，系统频率就要降低或升高，发电厂出力的变化同样也将引起系统频率变化。

在系统有旋转备用容量的情况下，发电厂出力能通过频率调节器较快地适应负荷的变化，因此负荷变化引起的频率偏差值较小。

若没有旋转备用容量，负荷增大引起的频率下降较大。

电力系统的负荷始终随时间在不断地变化，要随时保持发电厂的有功功率与用户有功功率的平衡，维持系统频率恒定，因
此，电力系统应具有一定的旋转备用容量，一般运行备用容量要求达到1%～3%。

低频率运行的危害。

电力系统低频率运行对发电厂和用户都会产生不利影响。

系统低频率运行时将产生以下不利的影响：汽轮机低压级叶片将由于振动加大而产生裂纹，甚至发生断落事故；电厂中所有的交流电动机的转速相应降低，使给水泵、风机、磨煤机等辅助机械的出力相应降低，严重影响火力发电厂的出力，促使频率进一步下降，引起恶性循环，甚至可能造成全厂停电的严重事故；同时，所有用户的交流电动机的转速也要降低，工农业的产量和质量将不同程度地降低，例如频率降到49Hz以下时，纺织品、纸张将发生毛疵和厚薄不匀的质量问题。

高频率运行对系统本身和用户也将产生不利影响，如使系统电压升高对绝缘不利，增加用户和系统的损耗等。

防止系统低(高)频率运行的对策，主要是提高日负荷曲线预测精度，使计划开机的发电出力与实际的负荷偏差较少；充分发挥AGC 的功能，严格要求在正常运行方式下系统频率偏差不大于规定值。

在故障情况，系统频率下降时，动用系统旋转备用容量，进行低频率减负荷，自动切除部分次要负荷；当频率升高时，快速减少发电机出力，甚至进行高频率切机，使系统频率尽快恢复在额定值附近。

目前，多数电力系统高峰容量不足，可能出现低频率运行。

在这种情况下，可
用适当的峰谷电价差，鼓励用户避开高峰用电或少用电；用电大户在实行计划用电的电网中不超指标用电。

要保证系统频率质量。

只有电力部门和用户共同努力才能实现。

2.电压质量
供电电压标准及容许偏差。

我国对用电单位的供电额定电压及容许偏差规定为：①低电压220V/380V，用于照明用户时允许偏差
+5%～-10%；用于其他为±7%。

②高电压10kV，10kV及以下允许偏差为±7%；对特殊用户有35kV、110kV供电的，允许偏差为±5%。

电压偏离额定值的原因。

电力通过变压器和线路输送将产生电压降，使受电端电压较送电端电压低一定数值。

一般情况下，离电源越近，负荷越小的用户，电压降越小；反之，电压降越大。

用户消耗的功率包括有功和无功，如果用户所需无功经变压器和线路送来，则会产生较大的电压降，使用户电压偏低，用户吸收的无功越大，则用户端的电压越低。

用户的用电功率因素将直接影响用户本身的电压质量。

用电设备低电压运行的危害：①将使电动机的电流过大，线圈温度过高，甚至使电动机拖不动或无法起动，进而烧坏电动机；②电灯发暗，日光灯起动困难；③线路损耗增加；④在电网枢纽变电所和受
电地区的电压降低到额定电压的70%左右时，将可能发生电压崩溃事故，即用户消耗的无功稍有增加，线路电压降加大，使受电动区电压下降，这样又进一步造成线路电压降增加，如此循环下去，将导致甩掉大量负荷，造成大面积停电。

礼经电器
用电设备高电压运行可使用户设备(如灯泡)寿命降低，电动机发热，损耗增加。

提高电压质量的措施：①采取无功补偿措施，做到无功分级即各个电压等级、分区平衡，即每个电压等级发出的无功与消耗的无功平衡，每个地区发出的无功与消耗的无功平衡，尽可能减少无功远距离输送。

做到在负荷点装设无功补偿设备。

无功补偿设备可以是电容器、静止无功补偿器等。

②由用户装设适当的电容器，提高用户的功率因数在0.9以上。

集中装有电容器的大用电户应注意：在小负荷时切除部分电容器，以避免电压升高和向电网送无功，引起网损增加。

用户最好装设跟踪无功负荷的自动投切电容器或静止无功补偿器。

③在负荷密集的地区变电站采用带负荷调压的变压器。

3.电压的不对称性和非正弦性
在现代的用电设备中，出现了换流一整设备、变频一调速设备、电弧炉、电气机车、电视机等非线性负荷。

它们不但引起电压波动而且造成电压的不对称性和非正弦性。

电压的不对称性系指三相电压间的不对称。

根据对称分量法，不对称的三相电压可分解为对称的正序、负序和零序分量。

电压的非正弦性是指电压波形的畸变。

根据傅立叶变换。

非正弦的电压可分解为基波(50Hz)电压和一系列高次谐波电压。

总谐波电压是所有高次谐波电压的均方根值之和。

我国对供电的谐波电压和电流允许值作了规定。

以10kV的电网为例，总的电压谐波畸变率(GHD)应小于4%，奇次谐波应小于3.2%，偶次谐波应小于1.6%；而各次谐波总的电流允许值见表8-1。

表8-1各次谐波电流允许值
谐波次数234567
电流允许值(A)262013208.515
注：短路容量以100Mvar为基准。

礼经电器
用户和供电部门共同努力才能保证电网谐波在允许范围。

电网谐波如果不治理，将导致电气设备寿命缩短、网损增加、仪表指示不准、干扰通信线路，甚至引起继电保护和自动装置误动。