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浅谈什么是电能质量及瞬态事件

文章出处:人气:19发表时间:2019-6-10 17:08:07

在我们深入了解什么是电能质量时,可以分为三个步骤,首先让我们先了解电能质量的几个瞬态事件:

一、电能质量有哪几种事件类别

 1、瞬态

 振荡:稳态下的电压或电流或两者同时突然间的变化,包括正向和负向两种极性。

 低频:频率低于5KHz,持续时间在0.3 ms to 50 ms之间的瞬态事件。

 中频:频率介于5-500KHz,持续时间在10us级的瞬态事件。

 高频:频率大于500KHz,持续时间us级的瞬态事件。

 脉冲:稳态下的电压或电流或两者同时突然间的变化,极性是单向的。闪电是脉冲瞬态的常见原因。

电能质量及瞬态事件

 2、有效值波动

 电压凹陷:电压下降到额定值的90%或以下,但依然高于额定值的。

 电压上升:以前称浪涌,指的是电压上升到额定值的110%。

 电压中断:有时叫运行中断,指供电电压下降到0。

 过电压:通常由负载变化或开关引起,这是一种长时间的变化,指的是测量到的电压高于额定值10%-20%并持续超过1分钟。

 欠电压:这种事件的起因于过电压的起因恰好相反,这种长时间数值变化指的是电压低于额定值10%-20%并持续超过1分钟。

 3、波形失真

 谐波:正弦电压或电流中含有的频率是基频整数倍的分量。谐波失真的存在是由于电力系统中的非线性装置和负载。

 Notching:当电流从一相变到另一相变时,电力电子设备正常运行所引起的周期性电压扰动。

 直流偏移:交流电力系统中直流电压或电流分量的存在。

 间谐波:电压或电流中含有的频率是基频非整数倍的分量。

 噪音:叠加在电力系统电压或电流中的相导体中,或在中性导体或信号线上的带宽低于200千赫的不需要的电信号。

 电源频率变化:电力系统基频相对于额定值的偏移。

 电压波动(闪烁):由亮度或光谱分布随时间波动的光刺激引起的视觉感觉不稳定的印象。

 电压不平衡:三相电压幅值不同或偏离正常120度相位关系或两者同时发生的情况。

电能质量波形失真

二、电能质量由来

     当我们了解完电能质能几个事件后,相信你对电能质量也有了一定的认识,那们我们接下来在了解一下电能质量的由来:

      电能质量问题的提出由来已久,在电力系统发展的早期!电力负荷的组成比较简单,主要由同步电动机、异步电动机和各种照明设备等线性负荷组成,因此衡量电能质量的指标也比较简单,主要有频率偏移和电压偏移两种20世纪80年代以来,随着电力电子技术的发展,非线性电力电子器件和装置在现代工业中广泛应用。同时,为了解决电力系统自身发展存在的问题,直流输电和FACTS技术不断投入实际工程应用!调速电机以及无功功率补偿电容器也大量投入运营。这些设备的运行使得电网中电压和电流波形畸变越来越严重,谐波水平不断上升。另外,冲击性、波动性负荷,例如电弧炉、大型轧钢机、电力机车等,运行中不仅会产生大量的高次谐波,而且还会产生电压波动、闪变、三相不平衡等电能质量问题。但另一方面,随着各种复杂的、对电能质量敏感的用电设备不断普及,人们对电能质量的要求越来越高,因而电能质量成为目前研究的热点。

         电网系统中各个用户端配电网中使用的整流器、变频调速装置、电弧炉、电气化铁路以及各种电力电子设备不断增加。给用电网络造成影响或者说是用电污染。造成电压不稳、过电压、产生谐波等。谐波使电能的生产、传输和利用的效率降低,使电气设备过热、产生振动和噪声,并使绝缘老化,寿命缩短,甚至发生故障或烧毁。谐波还会引起电力系统局部发生并联谐振或串联谐振,使谐波含量被放大,致使电容器等设备烧毁。

       这些负荷的非线性、冲击性和不平衡的用电特性,对供电质量造成严重污染。因而消除供配电系统中的高次谐波问题对改善电能质量和确保电力系统安全、稳定、经济运行有着非常积极的意义。

三、什么是电能质量

        当你了解完电能质量的由来之后,相信我对电能质量的产生有了更加一步的认识和了解,那么下来我们在来讲解一下电能质量的概念,让你更深入理解:

        电能质量(PowerQuality),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异供电,包括电压质量、电流质量、供电质量和用电质量。电能质量问题可以定义为: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,其内容包括频率偏差、电压偏差、电压波动与闪变、三相不平衡、瞬时或暂态过电压、波形畸变(谐波)、电压暂降、中断、暂升以及供电连续性等。

什么是电能质量

       一个理想的电力系统应以恒定的频率(50Hz)和正弦波形,按规定的电压水平(标称电压)对用户供电。在三相交流电力系统中,各相的电压和电流应处于幅值大小相等,相位互差120。的对称状态。由于系统各元件(发电机、变压器、线路等等)参数并不是理想线性或对称的,负荷性质各异且随机变化,加之调控手段的不完善以及运行操作、外来干扰和各种故障等原因,这种理想状态在实际当中并不存在,而由此产生了电网运行、电气设备和用电中的各种各样的问题,也就产生了电能质量(PowerQuality)的概念。

        从普遍意义上讲,电能质量是指优异供电。但迄今为止,对电能质量的技术含义还存在着不同的认识,这一方面是由于人们看问题的角度不同,如电力企业可能把电能质量简单地看成是电压(偏差)与频率(偏差)的合格率,并且用统计数字来说明电力系统电能9%是符合质量要求的;电力用户则可能把电能质量笼统地看成是否向负荷正常供电;而设备制造厂家则认为合格的电能质量就是指电源特性完全满足电气设备正常设计工况的需要,但实际上不同厂家和不同设备对电源特性的要求可能相去甚远。另一方面,对电能质量的认识也受电力系统发展水平的制约,特别是用电负荷的性能和结构

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