钢铁行业电能质量技术探讨解析ppt课件.ppt

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1、钢铁行业电能质量技术探讨2016年电能质量概述无功与谐波的基础知识无功与谐波的危害无功治理方案谐波治理方案钢厂谐波治理案例总结报告内容：一、电能质量概述(1/5)电能质量的定义：从普遍意义上讲是指供电和用电质量，包括电压、电流的稳态及暂态量值的偏差、波形畸变的程度、闪变等对用电设备造成影响的供电和用电问题。一、电能质量概述(2/5)电能质量问题：频率问题幅度问题稳态过电压、欠电压及电压波动闪变（flicker）幅度暂低（sag，dip）、暂高（swell）、短时中断（interruption）波

2、形和对称度三相不对称谐波（harmonics）暂态脉冲（impulsivetransient）暂态振荡（oscillatorytransient）一、电能质量概述(3/5)一、电能质量概述(4/5)产生电能质量问题的原因干扰性负荷电弧炉、整流器、单相负荷及各种电源的变换设备等雷电、外力破坏配电设备故障、电容器投切、线路切换等国家标准《供电电压允许偏差》(GB12325-1990)《电压允许波动和闪变》(GB12326-2000)《公用电网谐波》(GB/T14549-1993)《三相电压允许不平衡

3、度》(GB/T15543-1995)《电力系统频率允许偏差》(GB/T15945-1995)《暂态过电压和瞬态过电压》(GB/T18481-2001)一、电能质量概述(5/5)二、无功与谐波的基础知识(1/9)无功功率无功功率只是描述了能量交换的幅度，而并不消耗功率。无功功率分为感性无功与容性无功，感性无功表现为电压相位超前电流相位，容性无功表现为电压相位滞后电流相位。功率因数的概念有功功率、无功功率与功率因数电源输电线M电力用户降压变压器PG+jQG有功功率（kW）：用于做功和发热损耗的那部分

4、电能。例如：转换成机械能、热能、光能等；方向：电源至负载。一个周期的平均功率大于零。无功功率（kVar）：用于电路内电场与磁场交换的那部分电能。方向：上半周期从电源至负载，下半周期从负载至电源。一个周期的平均功率等于零。建立磁场，用于交换能量，没有做功交流发电机输出的功率(视在功率：容量)（kVA）电能形成（电源）电能转换（负载）升压变压器ΔP+jΔQPL+jQL9基本概念：负载有：电阻性、电感性、电容性。当然纯的RLC负荷没有，工程上是R-L-C综合性负载10电路的参数（R、L、C）不同，则电

5、压与电流间的相位差就不同。在同样的电压U和电流I之下，P和Q也不同，cosj=P/S为功率因数11负载线性，假设正弦电压和电流正弦电路的无功功率和功率因数12瞬时功率定义有功功率P定义：平均功率13无功功率定义，就是，其平均值为0，只能量交换，不做功。视在功率定义功率因数定义14功率因数的概念Sj功率因数：有功功率出力在设备容量中所占的比重。cosj=P/S0≤cosj≤1.0功率三角形S2＝P2＋Q2QPP→S或cosj→1.0节电：Q→0Q＝SsinjP＝Scosj15几点说明为什么要引入视

6、在功率概念？对于发电机和变压器等电气设备来说，其额定电流值与导线的截面积及铜损耗有关，其额定电压和绕组电气绝缘有关，在工作频率一定的情况下，其额定电压还和铁心尺寸及铁心损耗有关。因此，工程上把电压和电流有效值的乘积作为电气设备功率设计极限值，也就是电气设备最大可利用容量，并据此引入视在功率概念。为什么要引入功率因数的概念？有功功率P的最大值为视在功率S，P越接近S，电气设备的容量越得到充分利用。为了反映P接近S的程度，专门引入功率因数的概念16几点说明视在功率和有功功率及无功功率的关系是什么？视

7、在功率是否满足能量守恒定律？视在功率只是电压和电流有效值的乘积，它并不能反映能量交换和消耗的强度。在一般电路中，视在功率并不遵守能量守恒定律17非正弦电路的有功功率和功率因数有功功率、视在功率和功率因数的定义与正弦电路中相关概念的定义相同。有功功率电压电流有效值18非正弦电路的无功功率和功率因数含有谐波的非正弦电路中的无功功率的情况比较复杂，至今没有被广泛接受的科学而权威性的定义。无功功率定义之一反映了能量的流动和交换，但不反映能量在负载中的消耗。没有区别基波电压电流之间产生的无功功率、同频率谐

8、波电压电流之间的产生的无功功率，以及不同频率谐波电压电流之间产生的无功功率。对于谐波源和无功功率的辨识，对于理解谐波和无功功率的流动，都无指导意义；也无助于对谐波和无功功率的监测、管理和收费。19非正弦电路的无功功率和功率因数无功功率定义之二反映了同频率电压电流正弦波分量之间产生的无功功率。可能出现同一个谐波源不同次数谐波产生的无功功率相互抵消的情况。而实际上，不同频率的无功功率是无法互相补偿的。没有度量电源和负载之间能量交换幅度的物理意义。20公共电网中，通常电压的波形畸变小（正弦波电压有效值