提高電能質量是電力部門的一項重要任務,電能質量即電力系統(tǒng)中電能的質量。理想的電能應該是完美對稱的正弦波。一些因素會使波形偏離對稱正弦,由此便產生了電能質量問題。
衡量電能質量的指標主要是電壓、頻率、波形、電壓波動與閃變和三相不平衡度等。
一、電壓
電壓質量對各類用電設備的安全經(jīng)濟運行都有直接影響。各類負荷電壓特性如圖1。
圖1 各類負荷電壓特性圖
我國目前所規(guī)定的用戶處的允許電壓變化范圍如圖2。
圖2 我國目前所規(guī)定的用戶處的允許電壓變化范圍圖
二、頻率
電力系統(tǒng)在穩(wěn)定運行情況下,頻率值決定于所有機組的轉速,而轉速則主要決定于發(fā)電機組的轉矩平衡。
系統(tǒng)運行頻率與系統(tǒng)額定頻率之差稱為頻率偏移。是衡量電能質量的一項重要指標。我國電力系統(tǒng)采用的額定頻率為50hz,為保證頻率的質量,其允許偏移值如圖3所示。
圖3 頻率允許便宜值
三、波形
電能質量要求:供電電壓(或電流)的波形應為正弦波。
波形發(fā)生畸變的原因:系統(tǒng)中的變壓器發(fā)生鐵芯過度飽和時;變壓器中無三角形接法的繞組時;三相負荷不平衡;可控硅控制的非線性負荷等。
造成的后果:影響電動機的效率和正常運行;危害設備;對通信線有干擾;
衡量波形畸變的技術指標:弦波形的畸變率。各次諧波有效值平方和的平方根與其基波有效值的百分比。
四、電壓波動與閃變
供電電壓在兩個相鄰的、持續(xù)1s以上的電壓均方根值和之間的差值,稱為電壓變動。通常多以額定電壓的百分數(shù)來表示電壓變動的相對百分值。
電壓波動為一系列電壓變動或連續(xù)的電壓偏差。電壓波動值為電壓方均根值的兩個極值之差,常以其額定電壓的百分數(shù)表示其相對百分值。
五、三相不平衡度
三相電壓(或電流)大小相等,相位依次(a、b、c)相差120˚。
不平衡的原因:(1)由負荷不平衡;(2)系統(tǒng)三相阻抗不對稱;(3)消弧線圈的不正確調諧。
不平衡度(或不對稱度):把負序分量與正序分量有效值之比。