電能質(zhì)量基本概念課件.ppt

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1、電能質(zhì)量基本概念劉翀能源管理業(yè)務(wù)部PBCChina內(nèi)容電能質(zhì)量概念及現(xiàn)象電能質(zhì)量常見問題及解決方案電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)Q&A電能質(zhì)量概念及現(xiàn)象何謂電能質(zhì)量電力公司常將電能質(zhì)量定義為供電可靠性(Reliability)并用統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來表示。顯然，這個(gè)定義僅僅考慮了電力公司對用戶保持持續(xù)供電的能力，而忽略了系統(tǒng)運(yùn)行條件對用戶設(shè)備性能的影響。電力用戶作為受電能質(zhì)量問題影響最大的群體，在定義電能質(zhì)量時(shí)理應(yīng)充分考慮他們的觀點(diǎn)。從用戶的角度出發(fā)，電能質(zhì)量問題定義為：導(dǎo)致用戶設(shè)備失效(Failure)或誤動(dòng)作(Misoperation)，并表現(xiàn)

2、為電壓、電流或頻率偏移的任何電能問題。電力設(shè)備生產(chǎn)廠家則將電能質(zhì)量定義為能使設(shè)備正常運(yùn)行的供電特征，因此不同的設(shè)備制造商往往存在不同的電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。美國計(jì)算機(jī)制造商會(huì)提出了CBEMA曲線，描述計(jì)算機(jī)能耐受一定幅度及持續(xù)時(shí)間的電壓驟降的能力；國際半導(dǎo)體生產(chǎn)商組織制定了SEMIF47標(biāo)準(zhǔn)。Zzzzz電能質(zhì)量的重要性“電”是一種商品－質(zhì)量要求？非線性負(fù)荷增多（諧波）用戶設(shè)備日益敏感例如：一個(gè)計(jì)算機(jī)中心失電2s就可能破壞幾十個(gè)小時(shí)的數(shù)據(jù)處理結(jié)果，導(dǎo)致幾十萬美元的產(chǎn)值損失。用電效率包括功率因數(shù)校正據(jù)統(tǒng)計(jì)美國因電能質(zhì)量問題造成的損失

3、每年高達(dá)260億美元。電能質(zhì)量相關(guān)現(xiàn)象電能質(zhì)量（PQ）通常指電壓的幅值，頻率，諧波，波形和可靠性。電壓驟降諧波/間諧波電壓中斷電壓驟升瞬變閃變基本概念與術(shù)語瞬態(tài)：半個(gè)周波（10ms)以內(nèi)暫態(tài)：從10ms到1min穩(wěn)態(tài)：1min以上瞬變----瞬態(tài)概念驟升，驟降----暫態(tài)概念過電壓，低電壓，電壓中斷----穩(wěn)態(tài)概念電壓的驟降和驟升–概念?驟降:供電電壓有效值突然降至額定電壓的90%-10%(0.9p.u.-0.1p.u.)，然后又恢復(fù)至正常電壓，這一過程的持續(xù)時(shí)間為10ms至60s。驟升:電壓升高是指工頻電壓有效值上升到

4、額定電壓的110%-180%(1.1-1.8p.u.)，持續(xù)時(shí)間在10ms到60s之間的電壓質(zhì)量問題。電壓驟降是最常見的電能質(zhì)量問題。Sags電壓的驟降和驟升–如何產(chǎn)生?驟降:通常由大的負(fù)載設(shè)備所產(chǎn)生的啟動(dòng)電流引起。也可能由斷路器合閘和遠(yuǎn)方故障造成。驟升:通常是由于切斷負(fù)荷引起的。由于在電壓驟降時(shí)負(fù)荷經(jīng)常會(huì)斷開，所以在電壓驟降后經(jīng)常伴隨著電壓驟升。電壓的驟降和驟升–影響?電壓驟降至低于設(shè)備的工作電壓容許值會(huì)導(dǎo)致設(shè)備停運(yùn)。在配電網(wǎng)等級上，發(fā)生電壓驟降的頻率大概為電壓驟升的20倍。電壓驟降會(huì)引起敏感控制器不必要的動(dòng)作（引起跳

5、閘），造成包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)失靈、自動(dòng)化控制裝置停頓或誤動(dòng)、變頻調(diào)速器停頓等；引起接觸器停頓或低壓保護(hù)啟動(dòng)，造成電動(dòng)機(jī)、電梯等停頓；引起高溫光源（碘鎢燈）熄滅，造成公共活動(dòng)場所失去照明。造紙廠和半導(dǎo)體廠家對任何電力中斷都非常敏感。單次的電壓降落可能造成數(shù)百萬的損失。半導(dǎo)體廠家表示：“如果發(fā)生大于2分鐘的停電，我們的股票價(jià)格就會(huì)受到影響?！毕鄬τ陔妷后E降，電壓驟升造成的損害則是永久性的。該損害通常比較隱蔽，如減少電機(jī)，變壓器和其他設(shè)備的使用壽命。電壓驟降的報(bào)告瞬變–概念?在很短時(shí)間內(nèi)的事件(通常小于10ms,)，為脈沖或振蕩。

6、脈沖(a.k.a.單方向的)是一種沖擊振蕩(a.k.a.振蕩的)是一種高頻衰減在諸如IEC61000-4-4和61000-4-5的規(guī)程中定義了一些瞬變波形.IEEE1159定義了振蕩和脈沖瞬變的區(qū)別；以及納秒，微秒和毫秒瞬變的區(qū)別。瞬變–如何產(chǎn)生?通常情況低頻瞬變(<500Hz)由電容器組的投切造成的。中頻瞬變(500Hz–2kHz)為遠(yuǎn)方閃電或電容器投切造成的行波。高頻瞬變(>2kHz)由線路投切，閃電感應(yīng)產(chǎn)生的振蕩或空載變壓器(鐵磁共振)引起。非常高的頻率或脈沖瞬變(>5kHz)，由閃電引起。最常見的瞬變–電容器切換

7、注意電容器充電時(shí)產(chǎn)生的振蕩波形。振蕩應(yīng)該至少持續(xù)1/2-3個(gè)周期。脈沖瞬變瞬變–影響?高壓瞬變將引起電弧(電壓流動(dòng)到不應(yīng)該存在的地方)，會(huì)導(dǎo)致突發(fā)故障，火災(zāi)和其他危險(xiǎn)。高頻瞬變類似于無線電波，會(huì)干擾計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。足夠大的瞬變將影響信號的有效值并引起保護(hù)設(shè)備如繼電器動(dòng)作。瞬變還影響到所有的電子設(shè)備、電腦系統(tǒng)、燈光系統(tǒng)、配電設(shè)備，使它們蕩機(jī)、損壞、壽命縮短瞬變–電損?.系統(tǒng)效率下降。瞬變將使一個(gè)用電系統(tǒng)的用電效率嚴(yán)重下降。瞬變對所有的開關(guān)裝置、接觸元件、線包繞組、半導(dǎo)體元件等，都有沖擊作用，使電機(jī)、燈光及系統(tǒng)中所有的用電裝置的

8、用電效率下降。研究發(fā)現(xiàn)，由于經(jīng)年累月的沖擊，瞬變會(huì)在開關(guān)裝置及其它接觸性器件上造成氧化性碳膜層。在電機(jī)接觸器上，每1歐姆阻抗的氧化性碳膜層的生成和存在，可使電機(jī)的效率損失13％。瞬變導(dǎo)致系統(tǒng)用電效率下降的另一個(gè)例子來自這樣一個(gè)研究結(jié)果。在一條120V的電路中，電流為15A/小時(shí)，瞬變發(fā)生的頻次為40000個(gè)/小時(shí)，瞬