衡量電能質(zhì)量的主要指標(biāo)
隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和生產(chǎn)過程的高度自動(dòng)化,電網(wǎng)中各種非線性負(fù)荷及用戶不斷增長;各種復(fù)雜的、精密的,對(duì)電能質(zhì)量敏感的用電設(shè)備越來越多。上述兩方面的矛盾越來越突出,用戶對(duì)電能質(zhì)量的要求也更高,在這樣的環(huán)境下,探討電能質(zhì)量領(lǐng)域的相關(guān)理論及其控制技術(shù),分析我國電能質(zhì)量管理和控制的發(fā)展趨勢(shì),具有很強(qiáng)的觀實(shí)意義。
由于所處立場(chǎng)不同,關(guān)注或表征電能質(zhì)量的角度不同,人們對(duì)電能質(zhì)量的定義還未能達(dá)成完全的共識(shí),但是對(duì)其主要技術(shù)指標(biāo)都有較為一致的認(rèn)識(shí)。
1.衡量電能質(zhì)量的主要指標(biāo)
(1)電壓偏差(VOLTAGEDEVIATION):是電壓下跌(電壓跌落)和電壓上升(電壓隆起)的總稱。
(2)頻率偏差(FRIQUENCYDEVIATION):對(duì)頻率質(zhì)量的要求全網(wǎng)相同,不因用戶而異,各國對(duì)于該項(xiàng)偏差標(biāo)準(zhǔn)都有相關(guān)規(guī)定。
(3)電壓三相不平衡(UNBALANCE):表現(xiàn)為電壓的*大偏移與三相電壓的平均值超過規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。
(4)諧波和間諧波(HARMONICS&INTER-HAMONICS):含有基波整數(shù)倍頻率的正弦電壓或電流稱為諧波。含有基波非整數(shù)倍頻率的正弦電壓或電流稱為間諧波,小于基波頻率的分?jǐn)?shù)次諧波也屬于間諧波。
(5)電壓波動(dòng)和閃變(FLUCTUATION&FLICKER):電壓波動(dòng)是指在包絡(luò)線內(nèi)的電壓的有規(guī)則變動(dòng),或是幅值通常不超出0.9~1.1倍電壓范圍的一系列電壓隨機(jī)變化。閃變則是指電壓波動(dòng)對(duì)照明燈的視覺影響。
2.電能質(zhì)量問題的產(chǎn)生
2.1電能質(zhì)量問題的定義和分類
電能質(zhì)量問題是眾多單一類型電力系統(tǒng)干擾問題的總稱,其實(shí)質(zhì)是電壓質(zhì)量問題。電能質(zhì)量問題按產(chǎn)生和持續(xù)時(shí)間可分為穩(wěn)態(tài)電能質(zhì)量問題和動(dòng)態(tài)電能質(zhì)量問題。
2.2電能質(zhì)量問題產(chǎn)生原因分析
隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,電力系統(tǒng)電能質(zhì)量問題的產(chǎn)生主要有以下幾個(gè)原因。
2.2.1電力系統(tǒng)元件存在的非線性問題
電力系統(tǒng)元件的非線性問題主要包括:發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的諧波;變壓器產(chǎn)生的諧波;直流輸電產(chǎn)生的諧波;輸電線路(特別是超高壓輸電線路)對(duì)諧波的放大作用。此外,還有變電站并聯(lián)電容器補(bǔ)償裝置等因素對(duì)諧波的影響。其中,直流輸電是目前電力系統(tǒng)*大的諧波源。
2.2.2非線性負(fù)荷
在工業(yè)和生活用電負(fù)載中,非線性負(fù)載占很大比例,這是電力系統(tǒng)諧波問題的主要來源。電弧爐(包括交流電弧爐和直流電弧爐)是主要的非線性負(fù)載,它的諧波主要是由起弧的時(shí)延和電弧的嚴(yán)重非線性引起的。居民生活負(fù)荷中,熒光燈的伏安特性是嚴(yán)重非線性的,也會(huì)引起嚴(yán)重的諧波電流,其中3次諧波的含量*高。大功率整流或變頻裝置也會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的諧波電流,對(duì)電網(wǎng)造成嚴(yán)重污染,同時(shí)也使功率因數(shù)降低。
2.2.3電力系統(tǒng)故障
電力系統(tǒng)運(yùn)行的內(nèi)外故障也會(huì)造成電能質(zhì)量問題,如各種短路故障、自然現(xiàn)象災(zāi)害、人為誤操作、電網(wǎng)故障時(shí)發(fā)電機(jī)及勵(lì)磁系統(tǒng)的工作狀態(tài)的改變、故障保護(hù)裝置中的電力電子設(shè)備的啟動(dòng)等都將造成各種電能質(zhì)量問題。