电能质量基本概念课件.ppt

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1、电能质量基本概念刘翀能源管理业务部PBCChina内容电能质量概念及现象电能质量常见问题及解决方案电能质量标准Q&A电能质量概念及现象何谓电能质量电力公司常将电能质量定义为供电可靠性(Reliability)并用统计数据来表示。显然，这个定义仅仅考虑了电力公司对用户保持持续供电的能力，而忽略了系统运行条件对用户设备性能的影响。电力用户作为受电能质量问题影响最大的群体，在定义电能质量时理应充分考虑他们的观点。从用户的角度出发，电能质量问题定义为：导致用户设备失效(Failure)或误动作(Misoperation)，并表现

2、为电压、电流或频率偏移的任何电能问题。电力设备生产厂家则将电能质量定义为能使设备正常运行的供电特征，因此不同的设备制造商往往存在不同的电能质量标准。美国计算机制造商会提出了CBEMA曲线，描述计算机能耐受一定幅度及持续时间的电压骤降的能力；国际半导体生产商组织制定了SEMIF47标准。Zzzzz电能质量的重要性“电”是一种商品－质量要求？非线性负荷增多（谐波）用户设备日益敏感例如：一个计算机中心失电2s就可能破坏几十个小时的数据处理结果，导致几十万美元的产值损失。用电效率包括功率因数校正据统计美国因电能质量问题造成的损失

3、每年高达260亿美元。电能质量相关现象电能质量（PQ）通常指电压的幅值，频率，谐波，波形和可靠性。电压骤降谐波/间谐波电压中断电压骤升瞬变闪变基本概念与术语瞬态：半个周波（10ms)以内暂态：从10ms到1min稳态：1min以上瞬变----瞬态概念骤升，骤降----暂态概念过电压，低电压，电压中断----稳态概念电压的骤降和骤升–概念?骤降:供电电压有效值突然降至额定电压的90%-10%(0.9p.u.-0.1p.u.)，然后又恢复至正常电压，这一过程的持续时间为10ms至60s。骤升:电压升高是指工频电压有效值上升到

4、额定电压的110%-180%(1.1-1.8p.u.)，持续时间在10ms到60s之间的电压质量问题。电压骤降是最常见的电能质量问题。Sags电压的骤降和骤升–如何产生?骤降:通常由大的负载设备所产生的启动电流引起。也可能由断路器合闸和远方故障造成。骤升:通常是由于切断负荷引起的。由于在电压骤降时负荷经常会断开，所以在电压骤降后经常伴随着电压骤升。电压的骤降和骤升–影响?电压骤降至低于设备的工作电压容许值会导致设备停运。在配电网等级上，发生电压骤降的频率大概为电压骤升的20倍。电压骤降会引起敏感控制器不必要的动作（引起跳

5、闸），造成包括计算机系统失灵、自动化控制装置停顿或误动、变频调速器停顿等；引起接触器停顿或低压保护启动，造成电动机、电梯等停顿；引起高温光源（碘钨灯）熄灭，造成公共活动场所失去照明。造纸厂和半导体厂家对任何电力中断都非常敏感。单次的电压降落可能造成数百万的损失。半导体厂家表示：“如果发生大于2分钟的停电，我们的股票价格就会受到影响。”相对于电压骤降，电压骤升造成的损害则是永久性的。该损害通常比较隐蔽，如减少电机，变压器和其他设备的使用寿命。电压骤降的报告瞬变–概念?在很短时间内的事件(通常小于10ms,)，为脉冲或振荡。

6、脉冲(a.k.a.单方向的)是一种冲击振荡(a.k.a.振荡的)是一种高频衰减在诸如IEC61000-4-4和61000-4-5的规程中定义了一些瞬变波形.IEEE1159定义了振荡和脉冲瞬变的区别；以及纳秒，微秒和毫秒瞬变的区别。瞬变–如何产生?通常情况低频瞬变(<500Hz)由电容器组的投切造成的。中频瞬变(500Hz–2kHz)为远方闪电或电容器投切造成的行波。高频瞬变(>2kHz)由线路投切，闪电感应产生的振荡或空载变压器(铁磁共振)引起。非常高的频率或脉冲瞬变(>5kHz)，由闪电引起。最常见的瞬变–电容器切换

7、注意电容器充电时产生的振荡波形。振荡应该至少持续1/2-3个周期。脉冲瞬变瞬变–影响?高压瞬变将引起电弧(电压流动到不应该存在的地方)，会导致突发故障，火灾和其他危险。高频瞬变类似于无线电波，会干扰计算机系统。足够大的瞬变将影响信号的有效值并引起保护设备如继电器动作。瞬变还影响到所有的电子设备、电脑系统、灯光系统、配电设备，使它们荡机、损坏、寿命缩短瞬变–电损?.系统效率下降。瞬变将使一个用电系统的用电效率严重下降。瞬变对所有的开关装置、接触元件、线包绕组、半导体元件等，都有冲击作用，使电机、灯光及系统中所有的用电装置的

8、用电效率下降。研究发现，由于经年累月的冲击，瞬变会在开关装置及其它接触性器件上造成氧化性碳膜层。在电机接触器上，每1欧姆阻抗的氧化性碳膜层的生成和存在，可使电机的效率损失13％。瞬变导致系统用电效率下降的另一个例子来自这样一个研究结果。在一条120V的电路中，电流为15A/小时，瞬变发生的频次为40000个/小时，瞬