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060228 电能质量标准.PPT

060228 电能质量标准.PPT

上传者: gengliangbill 2012-01-31 评分 0 0 0 0 0 0 暂无简介 简介 举报

简介:本文档为《060228 电能质量标准ppt》,可适用于工程科技领域,主题内容包含供电安全与电能质量供电安全与电能质量概念与相关标准电能质量的定义电能质量的定义电能质量通常指公共电网供给用户受电端的交流电能质量。IEC标准定义:电符等。

供电安全与电能质量供电安全与电能质量概念与相关标准电能质量的定义电能质量的定义电能质量通常指公共电网供给用户受电端的交流电能质量。IEC标准定义:电能质量是指供电系统在正常工作情况下不中断和干扰用户使用电力的物理特性。IEEE给出的电能质量问题的一般解释:在供电过程中导致电气设备出现误动作或故障损坏的任何异常现象。IEEEIEEE过电压(overvoltage)欠电压(undervoltage)谐波(harmonics)间谐波(interharmonics)电压跌落(sags)电压中断(interruptions)电压上升(swells)电压瞬变(transients)电压缺口(notches)电压波动和闪变(fluctuationsandflicks)描述电能质量干扰的术语:电压跌落(sags)-最常见的电能质量问题电压跌落(sags)-最常见的电能质量问题定义:电压或电流有效值降至额定值的持续时间为个周期至一分钟。系统中常见典型的电压跌落持续时间一个周波到一秒钟的时间通常持续几十毫秒至几百毫秒。持续时间超过一分钟的电压降低称为“欠电压”导致电压跌落的原因导致电压跌落的原因远端线路故障或设备中某处发生故障或者短路:故障切除重合闸之前的一段时间内电压会受影响而下降大负荷设备启动:如电动机或者电阻加热器电机在其加速至额定转速的过程中会产生~倍于其额定电流的启动电流而电阻加热器在达到额定温度的升温过程中的电流是其额定电流的倍电冰箱或空调压缩机启动时产生的起始冲击电流在住宅线路中引起电压跌落输电网络的潮流转换开关操作。电压跌落对设备造成的影响电压跌落对设备造成的影响电压不足电压幅值过低电能不能满足负荷需求负荷停运。典型敏感负荷中通过电力电子开关得到脉冲直流并通过大电容使其成为平缓直流波形输出给负荷。电压跌落严重时整流电容不能输出平缓的电压波形甚至出现断流当电压跌落低于临界值时负荷不能正常工作不平衡继电器误动作电压跌落通常是不对称的(仅影响单相或两相)。不对称电压持续时间很短不会使电动机和变压器过热而损坏。如果所安装的不平衡继电器的动作时间过短会因电压跌落产生的电压不平衡而动作切除线路使设备停运快速响应继电器误动作紧急关断电路中由快速响应继电器控制紧急关断开关。快速响应继电器可能会把电压跌落脉冲误认为是开关动作控制信号切除电源使设备停运复位电路误动作-电压跌落造成的影响中最难被注意到的电子设备都设有复位电路以保证在设备启动时正确初始化。复位电路控制信号通常是很陡的尖峰脉冲电压。电压跌落后电压水平恢复标准幅值时有电压幅值突然增加的过程复位电路可能会把这个“电压脉冲”误认为复位信号使设备重启复位造成设备停运。电压中断(interruptions)电压中断(interruptions)定义:在一相或多相线路中完全失去电压(低于额定值的)一段时间。持续时间个周期至s为瞬时中断持续时间s至s为暂时中断持续时间大于s为持续中断。电压上升(swells)电压上升(swells)电压或电流有效值升至额定值的以上典型值为额定值的一持续时间为个周期至一分钟。长时间的电压升高称之为“过电压(overvoltage电压为额定值的一持续时间大于分钟)”。电压瞬变(transients)电压瞬变(transients)指在一定时间间隔内两个稳态量之间的变化。电压瞬变可以是任意极性的单方向脉冲或是第一个峰值为任意极性的衰减振荡波电容器操作过电压波形图电压缺口(notches)电压缺口(notches)持续时间小于个周期的周期性的电压扰动。电压缺口主要是电力电子装置由一相换至另一相时参与换相的电路瞬时短路造成的。与电压缺口有关的频率分量很高采用谐波分析仪测量可能是很困难的。电压波动(闪变)(fluctuations)电压波动(闪变)(fluctuations)电压波动(闪变)是指电压幅值在一定范围内有规律地或随机地变化。其电压幅值的变化通常为额定值的。这种电压波动常称为电压闪变。闪变一词是从电压的波动引起电灯的闪动得来的。电压波动与闪变形成的原因电压波动与闪变形成的原因用电设备具有冲击负荷或波动负荷系统发生短路故障引起电网电压波动和闪变。系统设备自动投切时产生操作波的影响。如备用电源自动投切、自动重合闸动作等。系统遭受雷击引起的电网电压波动等。谐波(harmonics)谐波(harmonics)频率为电源基波频率整数倍的正弦电压或电流。由电力系统中的装置和负载的非线性特性引起的波形畸变可分解为基波和谐波之和变频器工作时含谐波的输入电流简单的整流电路的电流波形间谐波(interharmonics)间谐波(interharmonics)电压和电流的频率不是基波频率的整数倍。间谐波主要由静止变频器、周波变频器、感应电机和电弧设备产生电力载波信号也认为是一种间谐波。IEC对间谐波的定义如下:“在谐波频率之间、能被观察到但频率不是基波整数倍的电压和电流信号为间谐波。”谐波源设备谐波源设备电力电子设备包括整流器、变频器、开关电源、静态换流器等可饱和设备包括变压器、电动机、发电机电弧炉设备气体光源设备包括荧光灯、卤化灯、霓虹灯等谐波的影响谐波的影响造成电网功率损耗增加、保护失常。引起变电站局部的并联或串联谐振。造成电容器的损耗增加、发热异常、绝缘加速老化。增加变压器铜耗引起局部过热震动绕组附加发热等。谐波污染增大了中性线电流引起中性点漂移。不同行业产生谐波量的分布情况不同行业产生谐波量的分布情况其他电能质量问题其他电能质量问题三相不平衡(Unbalance)理论上三相交流系统中每一相的电压电流波形都应该与其它两相相同但是实际系统中很难实现完全的三相平衡频率变化(Frequencyvariations)在电网中是很罕见的现象因为一旦出现强烈的频率变化往往意味着整个电网的瘫痪。但是在装设有备用柴油发电机的电网中频率变化比较常见。超瞬态过电压(EFT:ExtremelyFastTransientsovervoltages)往往由电弧放电产生但是在很短的距离和极短的时间内就衰减掉。国内电能质量损害事故案例国内电能质量损害事故案例电压跌落:四川航天工业公司所属的长城机械厂是生产战略火箭中的伺服系统的其精密仪器的生产是在全封闭的加工车间进行车间里采用了镝灯照明。曾发生电压跌落导致整个车间照明失电长达十几分钟的事故。年底该公司曾在某次停电事故后给电力部门来涵提出再发生停电事故要追究刑事责任。年年英特尔公司决定在中国建芯片封装测试中心上海、苏州、深圳、西安、成都五大城市参加角逐其中电能质量指标是硬指标之一由英特尔公司指派一家中立的电能质量公司(马来西亚)对上述五大城市进行专项测试。英特尔公司在成都高新西区连续测试长达多天直到与成都签约后的第天仍要求电力部门回答测试期间发生的数次电压跌落的原因。英特尔公司称由于电能质量原因造成的损失相当惊人年造成多万美元的损失年造成上亿美元的损失年代损失则达到数十亿美元而进入年则猛增至百亿美元以上。谐波:某kV变电站装设了Mvar电容器装置自从系统中有电气化铁路通车运行后仅一年半时间电容器全部损坏或烧毁。其他:民航西南空中管制局所属的牧马山导航雷达站年由于受电压跌落等供电质量的影响导致北京成都某航班偏离航向险些造成重大事故。四川电网谐波监测站查明原因是该线路上另带有冶金负荷。国内标准国内标准《供电电压允许偏差》《供电电压允许偏差》用户受电端供电电压的允许偏差为:kV及以上正负偏差绝对值之和不超过kV及以下高压供电和低压电力用户+~-V单相供电:+~-《公用电网谐波》《公用电网谐波》规定了各电压等级的总谐波畸变率各单次奇次电压含有率和各单次偶次电压含有率的限制值。《三相电压允许不平衡度》《三相电压允许不平衡度》该标准适用于交流额定频率为Hz电力系统正常运行方式下由于负序分量而引起的PCC点连接点的电压不平衡不平衡度用负序分量与正序分量的方均根值百分比表示该标准规定:电力系统公共连接点正常运行方式下不平衡度允许值为短时间不得超过《电力系统频率允许偏差》《电力系统频率允许偏差》该标准规定:电力系统频率偏差允许值为Hz系统容量较小时偏差值可放宽到Hz用户冲击引起的频率变动不超过Hz《电压波动和闪变》《电压波动和闪变》电压波动(Fluctuation)即电压方均根值一系列的变动或连续的改变闪变(Flick)即灯光照度不稳定造成的视感是由波动负荷如电弧炉、轧机、电弧焊机等引起的。该标准适用于由波动负荷引起的公共连接点电压的快速变动及可能引起人对灯闪有明显感觉的场合规定了各级电压下的闪变限值。IECIECInternationalElectrotechnicalCommission国际电工委员会(IEC)成立于年至今已有多年的历史。它是世界上成立最早的国际性电工标准化机构负责有关电气工程和电子工程领域中的国际标准化工作。IEC定义电能质量是指供电装置在正常工作情况下不中断和干扰用户使用电力的物理特性。IECIECIEC有关电能质量的标准及标准草案主要有:X总论X环境(例如是电压闪变的兼容性标准)X限值(例如是关于谐波限值)X试验与测量(例如是关于电能质量测量)X安装和抑制X杂项IEEEIEEEIEEE制定了一系列标准较为详细的规定了电力系统谐波(Harmonics)、电压缺口(Notches)、闪变(Flicks)等现象的定义、测量以及抑制措施。其主要标准如下:IEEEStd电力系统谐波控制标准IEEEStd敏感电子设备的供电及接地标准IEEEStd电能质量监测标准其他标准其他标准除上述IEC、IEEE以外还有一些国际组织制定了电能质量标准如欧洲电工技术标准委员会(CENELEC)国际供电会议(CIRED)国际大电网会议(CIGRE)小结小结电力系统中稳态、暂态各种电能质量问题是不可避免的最常见稳态电能质量问题是谐波与不平衡暂态电能质量问题是电压跌落现代科学技术的发展尤其是信息产业、先进制造业的发展对电能质量提出了更高的要求电能质量问题在欧美发达国家已普遍重视我国电能质量问题在局部开始受到重视。但基层供电部门及电力用户对电能质量问题的认识不足。行业相关标准的发展也滞后。

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