第六章 供配电系统电能质量
供电系统的电能质量与无功补偿
一、电能质量概述
(6-1)
电能质量是指电气设备正常运行所需要的电气 特性，任何导致用电设备故障或不能正常工作的电 压、电流或频率的偏差都属于电能质量问题。 理想的电能质量： 系统频率恒为额定频率；三相电压波形是三相 对称的、幅值恒为额定电压的正弦波形；三相电流 波形是三相对称的正弦波形；供电不间断。 任何与理想电能质量的偏差都属于电能质量扰动。
度定义为电压偏差。
电压偏差表示为：
U %
U U N 100% UN
产生电压偏差的根本原因
系统中的电压损失
第六章 供电系统的电能质量 与无功补偿
(6-8)
国标规定，供电部门与用户的产权分界处 或供用电协议规定的电能计量点的最大允许电
压偏差应不超过：
UN≥35kV 电压正、负偏差绝对值之和为10％
第六章 供电系统的电能质量 与无功补偿
2）合理选择变压器的分接头 变压器的分接头电压应满足下列条件： 最大负荷时 最小负荷时
(6-18)
U f 1 U1max ΔUT max % U N1
UT 2 U 2 max .al
U f 2 U1min ΔUT min% U N1
变压器中的电压损失
U T % PRT QX T 100% 2 UN
ΔU T RT XT KT ΔUT KT RT XT
第六章 供电系统的电能质量 与无功补偿
U f 影响, 考虑 U 、
T
(6-12)
A:
U U 2 (U1 UT ) T 2 Uf
U1
ΔU T RT XT
可得由变压器本身所产生的总的电压偏差量：
U T % U f % U T %
供配电系统电能质量有效控制分析
供配电系统电能质量的有效控制分析摘要：随着社会经济的快速发展，人们生活与工业生产对电能的需求量和质量与日俱增，怎样提高配供电系统的电能质量成为人们研究的热点，本文对影响供配电系统电能质量的原因做了简要分析，并提出了一些切实可行的改进措施。
关键词：供配电系统电能质量有效控制分析前言随着社会经济的快速发展，人们生活与工业生产对电能的需求量和质量与日俱增，电网中的总电流不断增大，需要使用大容量的变压器、电器设备及导线才能满足供配电系统的要求，用户端电量测量仪器、电器启动控制设备的尺寸和规格也要相应增大。
为了降低电能在传输过程中的能量损耗，提高供电系统的工作效率，笔者结合多年的实践经验，分析了影响供配电系统电能质量的原因，并提出了一些切实可行的改进的措施，供大家参考。
一、影响供配电系统电能质量的原因分析一般情况下，导致供配电系统电能质量不高的原因有多种，主要包括电压波动、电压偏差、电机启动时的电压降、高次谐波等等，要想寻找有效的控制策略，必须从这几个方面入手，弄清原因。
（1）电压波动的影响。
当用户端的用电量负荷发生变化时，电网电压就会发生波动，波动的强度由电波动幅度和频率来决定。
如果用户端的波动负荷在系统阻抗上引起电压波动，系统的阻抗就会迅速增大，从而增加系统的电压损耗并影响电能的质量。
此外，电压波动会影响到电机的正常启动，如同步电机会出现转子振动、照明设备发生明显闪烁等，严重时甚至会导致一些电器设备不能正常工作。
（2）电压偏差的影响。
电压是影响电能传输质量的一项重要指标，电压质量直接关系到传输线路的损耗量、电网的稳定性和供配电系统的安全性。
电压偏差是指供配电系统在正常运行时，系统各部分的实际电压相对于额定电压的差值，这种偏差主要是由线路损耗引起的。
根据国家颁布的相关规则制度，最大允许电压偏差不应该超过以下标准：10千伏以下的三相供电电压偏差值应该控制在±7%，30千伏以上供电电压，电压正负偏差绝对值之和应该小于10%，220伏单向供电电压应为+7%和-10%之间。
提高供配电系统电能质量的有效措施
提高供配电系统电能质量的有效措施为了提高供配电系统的电能质量，可以采取以下一些有效措施：1.配电系统设计优化：在设计配电系统时，应根据负荷类型和特点，合理选择变电站、配电线路和配电设备的容量和规格。
通过合理的设计可以降低电阻、电感和电容等的影响，减小传输和配电损耗，提高电能的质量。
2.定期检修和维护配电设备：定期对配电设备进行检修和维护，包括清洁设备、紧固接线、校准保护装置等。
这样可以保持设备的正常运行状态，减少故障和事故的发生，提高电能质量。
3.有效地地线和绝缘检测：通过地线和绝缘检测，可以排除一些地线断裂、绝缘老化和绝缘损坏等问题，避免电能质量因此受到影响。
4.降低谐波污染：采取滤波、隔离和接地等措施，可以有效地降低谐波对供配电系统的影响。
此外，还可以使用低谐波负载和电力电子调节装置等设备，减少谐波的产生。
5.提高供电的稳定性：采取合适的电力调节装置和稳压措施，以保持供电电压和频率的稳定性。
这样可以减少电压变化对供配电系统的影响，提高电能质量。
6.安装电能质量监测设备：通过安装电能质量监测设备，能够实时监测供配电系统的电压、频率、波形、谐波等参数，及时发现问题并采取相应措施，提高电能质量。
7.培训和教育：加强对供配电系统操作人员的培训和教育，提高其技术水平和责任意识，使其能够正确操作和维护配电设备，确保供配电系统的电能质量。
8.加强供配电系统的监管和管理：完善电力监管部门的监管制度和管理措施，加强对供配电系统的监督检查，确保供配电系统运行符合相关的技术标准和规范，提高电能质量。
综上所述，提高供配电系统的电能质量需要综合考虑设计、检修、维护、监测、培训等方面的措施。
只有通过合理规划和科学管理，才能有效提高供配电系统的电能质量，保障电力供应的稳定可靠。
供配电系统电能质量问题及其改善措施
供配电系统电能质量问题及其改善措施摘要：在供配电系统中会出现谐波、供电频率误差、电压波动所造成的闪变等等一些问题，这些都会降低电能质量，对电力设备的使用寿命带来损害。
影响供配电系统电能质量因素很多，本文阐述的只是这些方面中的一部分。
电压偏差、电压波动与闪变、波形畸变（谐波）、频率偏差、三相不平等原因是非常关键的影响因素，因此，本文对其进行分析和探究，提出改善方法与措施方案。
关键词：供配电系统；电能质量问题；改善措施1、配电系统电能质量概述电能质量指的就是电力系统中电压、频率和波形等衡量电能质量的主要指标都符合标准的优质供电。
从普遍意义上来讲电能质量包括电流质量、电压质量、供电质量和电能质量这四方面。
从实际工程的角度来看，质量主要包括电流谐波、间谐波、谐波电流和电流相位超前或延时噪声、电压质量，包括薄膜不平衡、电压偏差和供电质量的电压偏差；包括供电可靠性和电压质量方面，包括非技术意义和电流质量等。
理想的电能应是按规定的电压水平、以恒定的频率和完美对称正弦波形向用户供电，三相交流各相的电压和电流应处于幅值大小相等，相位互差120°。
但在实际电力系统中，由于系统中各元件(线路、变压器、用户设备等等)参数并不是理想线性或对称的，用户用电负荷特性各异且随时变化，加上调控手段不足、外来干扰和各种故障等原因，在实际当中这种理想状态并不存在，因此产生的电网运行、电气设备和用电中的各种各样的问题也就是电能质量问题。
2、评价供配电系统的好差的标准现在主流的评价标准有以下几个：供电电压与系统标称电压是否不同、电压波动造成的闪变现象、谐波、电力系统在运行中的的基波频率与标称频率不一致。
一个地区的供电电网与供配电系统工作方式改变产生电压变化，导致供配电系统其他节点的电压也发生偏差。
一个地区供电网的实际电压和系统规定的标准电压相互之间的电压差值称为电压偏差。
产生电压偏差的原因是电力使用者对电力使用程度的变化或电力系统供电形式的变化。
供配电系统中的电能质量保障方案
供配电系统中的电能质量保障方案电能质量是指电力系统供电过程中电能的波动、闪变、谐波污染等因素对电力系统运行和电气设备正常工作造成的影响程度。
在供配电系统中，电能质量保障方案是为了确保电能供应的稳定性、可靠性和高质量供应而制定的一系列措施和方法。
为了保障供配电系统中的电能质量，以下是一些常见的方案：1. 电能质量监测与评估：在供配电系统中设置电能质量监测装置，对电能的波动、闪变、谐波等参数进行实时监测和评估。
通过分析监测数据，可以及时发现电能质量问题，并采取相应的措施进行调整和改善。
2. 稳定电源供应：建立稳定可靠的电源系统对于保障供配电系统中的电能质量至关重要。
采用双线供电、备用电源、不间断电源等手段，确保电源的稳定供应，避免因电力供应中断或波动而对电能质量产生影响。
3. 谐波治理：谐波是供配电系统中常见的电能质量问题之一。
通过安装滤波器、使用谐波变压器等设备，对谐波进行治理，降低谐波污染对电力设备的影响。
4. 电能波动和闪变治理：电能波动和闪变是供配电系统中的另一个常见问题。
通过安装电容器、稳压器等装置，对电能波动和闪变进行治理，减少对电力设备的干扰。
5. 设备选择与规划：在供配电系统的设计和规划中，应充分考虑电能质量问题。
选择质量可靠的设备和材料，合理设计布线和电气系统结构，减少电能质量问题的产生。
6. 教育与培训：加强对供配电系统操作人员的教育培训，提高其对电能质量问题的认识和理解，使其具备及时发现并解决电能质量问题的能力。
综上所述，供配电系统中的电能质量保障方案涵盖了电能质量监测与评估、稳定电源供应、谐波治理、电能波动和闪变治理、设备选择与规划以及教育与培训等方面。
通过采取这些方案，可以最大程度地确保供配电系统中的电能质量稳定可靠、高质量供应，保证电力系统的正常运行和电气设备的安全工作。
供配电安全技术电能质量与无功补偿
供配电安全技术：电能质量与无功补偿引言供配电安全技术是保障电力系统稳定运行和用户用电安全的重要组成部分。
电能质量和无功补偿是供配电安全技术中的两个关键方面。
本文将重点介绍电能质量和无功补偿的概念、重要性以及相应的解决方案。
电能质量电能质量是指电力系统中提供给用户的电能与用户所需电能之间的差异。
电能质量问题主要包括电压波动、频率变动、谐波和电压暂降等。
电压波动电压波动是指供电电网中电压的瞬时变化。
电压波动通常由负载变化、短时故障和电力系统调度等因素引起。
电压波动会导致设备故障、产生电磁干扰和影响用户用电质量。
频率变动频率变动指供电电网中电压频率的瞬时变化。
频率变动通常由电力系统中的电力负荷变化或电网故障引起。
频率变动对电力设备和用户设备的稳定运行都会产生较大影响。
谐波谐波是指电力系统中除了基波（通常为50Hz或60Hz）之外的不同频率的波动。
谐波主要由非线性负载、电弧炉和电力电子设备等引起。
谐波会导致电力设备的过载、噪声干扰和通信系统的故障。
电压暂降电压暂降是指供电电网中电压在短时间内急剧下降，并在一定时间内保持低于额定值。
电压暂降通常由负荷突然变动、电力系统故障或设备开关等引起。
电压暂降会导致设备异常运行、电器设备故障和用户用电中断。
无功补偿无功补偿是指通过控制无功功率的大小和相位来提高电力系统的功率因数和电能效率。
在电力系统中，无功功率是电力的一部分，但不做有用功率转换，只在线路中产生无效电流和负载容量浪费。
无功补偿通常通过无功电容器、无功电抗器和静态无功发生器等设备实现。
这些设备可以校正电力系统的功率因数、提高电能质量、降低线路损耗、减轻设备负荷以及提高供电能力。
电能质量与无功补偿的重要性供配电安全技术中的电能质量和无功补偿对电力系统和用户用电都具有重要意义。
在电力系统中，电能质量问题会导致供电压力下降、线损增加、设备寿命缩短等问题，进而影响电网的稳定运行。
通过实施无功补偿措施，可以改善电力系统的功率因数、减少电网损耗，从而提高供电质量和可靠性。
供配电系统电能质量(精)
三、谐波允许值
1.谐波电压允许值参见表9－6。
2．谐波电流允许值 公共连接点的全部用户向该点注入的谐波电流分量（均方根值）不应超过如表9－7所 示中规定的允许值。
四、抑制谐波的措施
（一）加强系统承受谐波的能力 （二）提高供、用电设备抗谐波干扰的能力 （三）限制谐波的产生 （四）装设交流滤波器吸收谐波
三、电压波动和闪变的允许值
1．变动限值 电力系统公共连接点，由波动负荷产生的电压变动限值和变动频度如表9－1所示。
2．闪变限值 电力系统公共连接点，由波动波动负荷引起的短时间闪变值和长时间闪变值应满足如表 9-2所示 要求的限值。
3．波动负荷用户电压波动和闪变值 （详见教材P280）
四、电压波动和闪变的限制措施
THDu
（2）电流总畸变率
THDi ：
THDi
UH 100% U1
IH 100% I1
二、谐波对系统和用电设备的影响
影响如下： （1）谐波电流在旋转电动机绕组中流通，使电动机产生附加功率损耗而过热，产生脉动转 矩和噪声。 （2）引起无功补偿电容器组谐振和谐波电流放大，导致电容器组因过负荷或过电压而损坏， 对电力电缆也会造成过负荷或过电压而损坏。 （3）由于集肤效应和邻近效应的存在，使输电线路、变压器等因产生附加损耗而过热。 （4）电压或电流波形的畸变改变了电压或电流的变化率，影响了断路器的断路容量，对晶 闸管的使用寿命产生严重影响。 （5）对继电保护和自动控制装置产生干扰和造成误动或拒动。 （6）使计量仪表，特别是感应式电能表产生计量误差。 （7）造成通信干扰。
四、电压偏差的改善措施
（一）调整供配电系统供电端的电压 1、逆调压 2、稳压（常调压） 3、不调压 （二）其它改善措施
《供配电系统设计规范》
《供配电系统设计规范》ＧB5００5２/95第一章总则..................................................................................................... 错误!未定义书签。
第二章负荷分级及供电要求......................................................................... 错误!未定义书签。
第三章电源及供电系统................................................................................. 错误!未定义书签。
第四章电压选择和电能质量ﻩ错误!未定义书签。
第五章无功补偿ﻩ错误!未定义书签。
第六章低压配电............................................................................................. 错误!未定义书签。
附录一名词解释........................................................................................... 错误!未定义书签。
第一章总则第1.0.1条为使供配电系统设计贯彻执行国家的技术经济政策,做到保障人身安全，供电可靠，技术先进和经济合理，制订本规范。
第1.0.2条本规范适用于１10KV及以下的供配电系统新建和扩建工程的设计。
第1.0.3条供配电系统设计必须从全局出发，统筹兼顾,按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件，合理确定设计方案。
第1.0.4条供配电系统设计应根据工程特点、规模和发展规划，做到远近期结合，以近期为主。
第1.0.5条供配电系统设计应采用符合国家现行有关标准的效率高、能耗低、性能先进的电气产品。
供配电系统中的电能质量监测与分析
供配电系统中的电能质量监测与分析随着现代社会对电力供应的要求不断提高，电能质量的稳定性和可靠性成为供配电系统中的重要问题。
为了保障电网的正常运行以及用户的用电安全，电能质量监测与分析变得越来越重要。
本文将介绍供配电系统中的电能质量监测与分析的意义、方法以及应用。
首先，电能质量监测与分析的意义不可忽视。
供配电系统中的电能质量问题，如电压波动、电压偏差、电流谐波等，会对电子设备的正常运行产生不利影响，甚至导致设备损坏。
此外，电能质量问题也会导致电网的负荷不平衡，增加线路的损耗，并可能引发电力系统的不稳定。
因此，电能质量监测与分析有助于及时捕捉有害的电能质量波动，并采取相应措施进行调整和纠正，确保电力供应的稳定性和可靠性。
其次，电能质量监测与分析涉及到的方法多样而广泛。
在电能质量监测方面，主要采用现场测量和在线监测两种方法。
现场测量通过使用专业的测量设备和传感器，可以获取电网各个节点的电压、电流和功率等重要参数，以实现对电能质量的监测。
而在线监测则是通过安装在线监测装置，将电能质量参数实时传输到监控系统中进行分析和处理。
此外，还可以借助计算机模拟和仿真技术，对供配电系统进行虚拟的电能质量分析，以评估系统的稳定性和可靠性。
在电能质量分析方面，可以通过数据分析和信号处理等方法来识别和评估电能质量问题。
数据分析可以对监测得到的电能质量参数进行统计和分析，以识别出系统中存在的电能质量问题，如电压失真、频率偏差等。
信号处理则是对电能质量数据进行处理和滤波，以提取有用的信息，如频率成分、波形畸变等，从而对电网的运行状况进行评估。
最后，电能质量监测与分析在实际应用中有着广泛的价值。
首先，它可以帮助电力生产和供应企业了解电能质量问题的来源和影响，及时采取措施进行改进和优化。
其次，对用户来说，电能质量监测和分析有助于解决电力故障和设备损坏的问题，提高用电安全和可靠性。
再次，电能质量监测和分析还可以用于电力市场的监管和管理，确保市场交易的公平和透明。
供电技术第六章_供电系统的电能质量与无功补偿rppt课件
降低母线电压。
最大负荷时 最小负荷时
Δ U % l 1 = 1 4 5 .5
6~10kV
0 .3 8 k V
Δ U T% = 3 1
a)
Δ U % l 2 = 6 2
δu%
10
8 +7 6
4 2 0 -2 -4 -6
-8
+ 1 0 .5
THDu
UH U1
100%
THDi
IH I1
100%
谐波电压限值及谐波电流允许值的规定值可参考 GB/T14549-1993《电能质量 公用电网谐波》。
三相整流产生的谐波
三相整流设备产生的谐波电流，其谐波次数可按如下公式求 得：
公式中：
N = fn / f1 = K*P±1
N = 谐波次数； fn = 谐波电流频率 ； f1 = 基波电流频率 ； K =1，2，3，… ； P = 整流设备的波头数（6、12、24）。 例如：6 波头的整流器将产生 5，7，11，13 …次谐波。 三相整流设备产生的谐波电流值可按如下公式求得：
谐波是一个周期电气量的正弦波分量，其频率为基波频 率的整倍数，也称为高次谐波。
系统中的主要谐波源可分为两大类：①含半导体非线性 元件的谐波源；②含电弧和铁磁非线性设备的谐波源。
如在系统和用户中存在谐波干扰，将会使系统中的电压和 电流发生畸变。供电系统中的谐波源主要是谐波电流源，谐波 电流通过电网将在电网阻抗上产生谐波电压降，从而导致谐波 电压的产生。
变 压 器 的 分 接 头 电 压 和 二 次 侧 空 载 输 出 电 压 分 别 可 表 示 为 ：
Uf (1tap%)UT1 U20U1U UTf2
供配电系统中的电能质量分析与改进方法
供配电系统中的电能质量分析与改进方法电能质量是指供配电系统中的电能的基本特性，它直接影响着电力系统的稳定运行和电气设备的正常工作。
对于供配电系统中的电能质量问题，分析和改进是很有必要的。
本文将介绍供配电系统中电能质量的分析与改进方法。
首先，对于电能质量的分析，可以从以下几个方面进行考虑。
首先是电压质量问题。
电压波动、电压闪烁和电压失真是常见的电压质量问题。
其次是电流质量问题。
电流不平衡和谐波电流等都属于电流质量问题。
此外，还需要分析供配电系统中的功率因数问题以及接地问题。
通过对这些方面的详细分析，可以更好地了解供配电系统中电能质量的问题所在。
针对电能质量问题的改进方法有很多。
首先，可以通过合理的设计和选用高质量的电气设备来提高电能质量。
比如，在设计供配电系统时，可以选择带有电能质量控制功能的设备，如智能电表、电能质量仪等。
其次，需要合理规划电力网络，减少电流不平衡和谐波电流的问题。
这可以通过合理调整供配电网络的拓扑结构和配变容量等来实现。
此外，还可以采用滤波器、电容器等装置来降低电压波动和电压失真。
另外，监测和测试也是电能质量分析与改进的重要手段。
通过定期对供配电系统进行监测和测试，可以及时发现和分析电能质量问题，进而采取相应的措施进行改进。
常见的监测和测试手段包括使用电能质量仪器进行实时采样和记录，使用振动传感器检测电动机的运行状态等。
通过这些手段，可以获取准确的数据，并进行有效的分析和判定。
此外，培训和教育也是非常重要的。
供配电系统中涉及到电能质量的相关人员应接受系统的培训，了解电能质量的基本知识和分析方法，掌握相关的操作技能。
只有通过培训和教育，可以提高相关人员的电能质量意识，并使他们能够有效地应对电能质量问题。
最后，监管和标准也是必不可少的。
相关部门应制定和执行相关的监管措施和标准，保障供配电系统中的电能质量。
只有通过监管和标准的引导，才能确保供配电系统中的电能质量达到规定的标准要求。
综上所述，供配电系统中的电能质量分析与改进方法包括对电压质量、电流质量、功率因数和接地等问题进行分析，通过合理设计和选用高质量电气设备、合理规划电力网络、监测和测试、培训和教育以及监管和标准等手段进行改进。
提高供配电系统电能质量的有效措施
提高供配电系统电能质量的有效措施摘要：随着科技的不断发展，建筑电气设备也逐渐向自动化、节能化、信息化以及智能化方向发展，这样一来也就对电气配电系统设计有了更多的要求，为了能够提升供配电系统工作效率就必须降低损耗，提高供电质量。
因此本文对提高供配电系统电能质量的有效措施进行论述。
关键词：建筑电气设备；供配电系统；电能质量1 供配电系统设计通常情况下可以用频率、电压偏差、电压波动、高次谐波以及三相电压的不平衡度来衡量电能质量，根据国家供用电规则，一般交流电力设备的额定频率为50Hz，频率偏差一般不得超过±0.5Hz。
如果电网装机容量在300万kW或者以上时，频率偏差为±0.2Hz，当电网装机容量在300万kW以下时，频率偏差为±0.5Hz。
随着人们生活与工业生产对于用电量的需求越来越大，使得电网中的总电流不断增加，这样一来就促使供配电系统中的变压器、电器设备以及导线等元件的容量越来越大，而且用户端电器启动控制设备、电量测量仪器的规格以及尺寸也要随之增大，所以也就使初期的投入成本相应升高。
在传输同样的有功功率越多将会使总电流增大，从而增加了线路以及设备的损耗以及线路以及变压器的电压损失。
电网的无功功率不足，会造成负荷端的供电电压降低，但如果电网中的无功功率过盛，则会使供电电压过高。
对于供配电系统来说，如果用电额突然出现大幅度的增加，电网频率将会明显降低，导致供配电系统不能正常运行，这时就需要通过采取一些有效措施使供配电系统的频率得到有效地恢复。
2 电压偏差电压是衡量电能质量的一项重要指标，电压质量对电网稳定以及供配电系统安全运行、线路损耗以及各行业用电等都有直接影响。
而电压偏差是指供配电系统在正常运行的情况下，系统各部位的实际电压对系统额定电压产生的偏差，产生电压偏差的主要原因是线路损耗，即正常的负荷电流或者是故障电流通过供配电系统中的各个元件所产生的电压损失。
根据国家颁布的电能质量供电电压允许偏差中的有关规定，供电部门与用户的产权分界处或者供用电协议规定的电能计量的最大允许电压偏差不应该超过以下标准：30kV或者以上的供电电压，电压的正负偏差绝对值之和应该为10%；10kV或者以下的三相供电电压，电压的正负偏差应该为±7%；220V单相供电电压为+7%和-10%。
供配电系统电能质量问题及其改善措施
2012年2月内蒙古科技与经济F ebruar y2012 第4期总第254期Inner M o ngo lia Science T echnolo gy&Economy N o.4T o tal N o.254供配电系统电能质量问题及其改善措施X李桂丹(内蒙古建筑职业技术学院,内蒙古呼和浩特 010070) 摘 要:针对供配电系统中存在谐波、频率偏差、电压闪变等严重影响电能质量,危害电力设备的问题,阐述了供配电系统电能的质量及评价指标,提出了改善电能质量的措施。
关键词:电能质量;供配电系统;改善措施 中图分类号:T M714.3 文献标识码:A 文章编号:1007—6921(2012)04—0114—011 供配电系统电能质量由于出发点不同,电能质量存在很多不同的定义。
电力公司常将电能质量定义为供电可靠性并用统计数字来表示;而设备制造商则将电能质量定义为能使设备正常运行的供电特征,因此不同的设备制造商往往采用不同的电能质量指标;从用户方面考虑,电能质量定义为:导致用户设备失效或不能正常工作的电压、电流或频率偏移。
电能质量是众多单一类型的电力系统干扰问题的总称,其实质是电压质量,主要描述供电电压偏离其理想状态的程度。
对于供配电系统来说,电能质量主要是指电压、频率和波形的质量。
2 评价供配电系统电能质量的主要指标衡量电能质量的指标会因各行业看问题的角度不同而异,并随着当代电力系统的发展不断地扩展。
目前,在我国对于以下几个主要衡量指标已有较为一致的认识:2.1 电压偏差当地区电网和企业供配电系统的运行方式改变或所供负荷缓慢变化时,供配电系统各点电压也随之变化,此电压与系统标称电压之差为电压偏差,引起电压偏差的根本原因是用户负荷的变化或电力系统运行方式的改变。
2.2 电压波动和闪变一系列的电压变动或电压包络线的周期性变动,当其变化速度等于或大于0.2%时称为电压波动;由于冲击负荷周期性从电网中取用快速变动的功率,使电压快速变动从而引起人眼对灯闪的明显感觉,此种人眼对灯闪的主观感觉称为闪变。
供配电系统电能质量限值的计算
供配电系统电能质量 限值的计算上海宝钢安大电能质量有限公司 教育部电能质量工程研究中心 李令冬1.为什么要计算电能质量限值电能质量限值是在社会成本最小的前提下，平衡供电公 司、电力用户和电力设备制造商三者利益的技术壁垒。
供电质 供电质 量限值 量限值供电公司供用电合同用电质 用电质 量限值 量限值电力用户用户供电部供电质 供电质 量限值 量限值用户供用电 技术规范用电干 用电干 扰限值 扰限值分厂或车间电力用户 供电公司供电质 供电质 量限值 量限值设备采购电 磁兼容合同用电干 用电干 扰限值 扰限值设备制造商TECHNICAL REPORT IEC/TR 62510 Edition 1.0 2008-06 Standardising the characteristics of electricityIEC技术报告“电力特性的标准化”中指出：制定和贯彻 电能质量标准的根本目的是协调网络运营商和最终用户、 最终用户和设备供应商、网络运营商和设备供应商之间的 关系。
协调上述各方关系的手段是限制上述各方电气接口的 供电质量偏差和用电干扰，其中最重要的工作是：按照电 能质量标准和相关电磁兼容标准规定计算电能质量限值。
2. 电网拓扑结构与电能质量考核点图中A1：电力公司内部PQ考核点； A2 、A3 ：220kV大型高压用户PQ考核 点； B1：110kV全部用户PQ考核点； Bl,1、Bl,2:分别为110kV高压用户1和2 PQ 考核点； Bl,3：110kV电力公司内部PQ考核点； B2、B3：大型高压用户内部PQ考核点； C、C1、C2、C3：高压用户1内部PQ考核 点； D：全部10kV用户电能质量考核点； D1、D2、D3：分别为10kV小型电站、中 压用户1和2PQ考核点； E：0.4kV全部低压用户PQ考核点； E1、E2、E3：分别为0.4kV低压用户1、2 和3PQ考核点。
A1 B1A2A3B1,1B1,2B1,3D D2C C1 C2 C3D1D3D4B2B3EE1 E2 E3图1 电网络拓扑结构与电能质量考核点3.电能质量限制计算标准3.1 电能质量标准 GB/T 14549-1993 GB/T 12325-2008 GB/T 15945-2008 GB/T 12326-2008 GB/T 15543-2008 电能质量 公用电网谐波； 电能质量 供电电压偏差； 电能质量 电力系统频率偏差； 电能质量 电压波动和闪变； 电能质量 三相电压不平衡。
提高供配电系统电能质量的有效措施
提高供配电系统电能质量的有效措施随着社会经济的飞速发展，供配电系统电能质量问题越来越引起人们的关注。
电能质量是指电能产生、分配、使用过程中，电压、电流、频率、相位等电学量的规定值或波形等物理量是否达到规定要求。
电能质量的好坏对电力系统稳定运行、电力设备保护、电能使用效率等方面起着重要作用。
因此，提高供配电系统电能质量至关重要。
本文将介绍提高供配电系统电能质量的有效措施。
一、智能设备的应用随着信息技术的发展，智能设备在供配电系统中的应用越来越广泛。
智能设备，如智能电网、智能变压器、智能配电箱等，可以对电能质量进行测量、监测、控制和管理，有效提高供配电系统电能质量。
智能设备具有复杂的算法和灵活的策略，可以及时响应电网故障，并通过逐级控制和保护来提高电网的稳定性，减少因电力设备故障所造成的损失。
二、降低谐波干扰谐波是指正弦波的倍频波形，是一种有害的电能质量问题。
当谐波达到一定水平时，会引起电力设备的损失和电网频繁故障。
因此，降低谐波的干扰是提高供配电系统电能质量的重要措施之一。
可以采用谐波滤波器、谐波抑制器、有效地控制非线性负载、选择适当的电力设备等手段来降低谐波干扰。
三、提高电网的容性和可靠性电网的容性和可靠性是提高电能质量的重要措施之一。
可以通过增加电能存储容量、加强电容器组的控制和管理、提高配电系统中的配电变压器容量等方式来提高电网的容性，从而抵消电网电容不足的弊端。
同时，通过采用多馈点、多路供电等方式来提高电网的可靠性，从而确保电能质量的稳定性和可靠性。
四、提高供配电系统的监测和检测能力为了及时有效地检测供配电系统中的电能质量问题，可以采用基于互联网和物联网技术的高速、精密和多通道监测及检测设施，提高对供配电系统电能质量的监测和检测能力。
这些设施可以实时的监测电能质量，对电能区域和电能问题进行快速定位，并及时采取适当措施来解决这些问题，提高供配电系统电能质量。
五、提高电力设备抗干扰能力电力设备是提高电能质量的重要环节。
GB50052-95《供配电系统设计规范
《供配电系统设计规范》ＧＢ５００５２／９５第一章总则 (2)第二章负荷分级及供电要求 (2)第三章电源及供电系统 (3)第四章电压选择和电能质量 (4)第五章无功补偿 (5)第六章低压配电 (6)附录一名词解释 (7)第一章总则第1.0.1条为使供配电系统设计贯彻执行国家的技术经济政策，做到保障人身安全，供电可靠，技术先进和经济合理，制订本规范。
第1.0.2条本规范适用于110KV及以下的供配电系统新建和扩建工程的设计。
第1.0.3条供配电系统设计必须从全局出发，统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件，合理确定设计方案。
第1.0.4条供配电系统设计应根据工程特点、规模和发展规划，做到远近期结合，以近期为主。
第1.0.5条供配电系统设计应采用符合国家现行有关标准的效率高、能耗低、性能先进的电气产品。
第1.0.6条供配电系统设计除应遵守本规范外，尚应符合国家现行有关标准和规范的规定。
第二章负荷分级及供电要求第2.0.1条电力负荷应根据对供电可靠性的要求及中断供电在政治、经济上所造成损失或影响的程度进行分级，并应符合下列规定：一、符合下列情况之一时，应为一级负荷：１．中断供电将造成人身伤亡时。
２．中断供电将在政治、经济上造成重大损失时。
例如：重大设备损坏、重大产品报废、用重要原料生产的产品大量报废、国民经济中重点企业的连续生产过程被打乱需要长时间才能恢复等。
３．中断供电将影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常工作。
例如：重要交通枢纽、重要通信枢纽、重要宾馆、大型体育场馆、经常用于国际活动的大量人员集中的公共场所等用电单位中的重要电力负荷。
在一级负荷中，当中断供电将发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷，以及特别重要场所的不允许中断供电的负荷，应视为特别重要的负荷。
二、符合下列情况之一时，应为二级负荷：１．中断供电将在政治、经济上造成较大损失时。
例如：主要设备损坏、大量产品报废、连续生产过程被打乱需较长时间才能恢复、重点企业大量减产等。
第六章供配电系统电能质量.
（三）闪变及等效闪变值
闪变是指灯光照度不稳定造成的视觉感受，是电 压波动在一段时间内的累计效果。由短时间闪变值Pst 和长时间闪变值Plt来衡量。引起灯光（照度）闪变的 波动电压，称为闪变电压。
短时间闪变值Pst是衡量短时间（若干分钟）内闪变强弱 的一个统计值，短时间闪变的基本记录周期为10 min。 长时间闪变值Plt由短时间变值Pst推算出，反映长时间（若 干小时）闪变强弱的量值，长时间闪变的基本记录周期为2 h。 当负荷为周期性等间隔矩形波（或阶跃波）时，闪变也可 通过其电压变动d和频度r的曲线（或对应表格）进行有关估算。
中压（MV）：
1KV≤UN≤35KV
高压（HV）：
35KV≤UN≤220KV
第六章 供配电系统电能质量
电压波动允许值（依据国标GB12326－2008）
变动频度 r (次/h) r≤1 1＜r≤10 10＜r≤100 100＜r≤1000 电压波动允许值d/% 低、中压 4 3 2 1.25 高压 3 2.5 1.5 1
第三节 电网谐波及其抑制 一、电网谐波的有关概念 （一）电网谐波的含义及其估算
交流电网中，由于许多非线性电气设备的投入运行，其 电压、电流波形实际上不是完全的正弦波形，而是不同程 度畸变的周期性非正弦波。 谐波，是指对周期性非正弦交流量进行傅里叶级数分解 所得到的大于基波频率整数倍的各次分量，通常又称为高 次谐波。而基波是指其频率与工频相同的分量。谐波次数 （h）是谐波频率与基波频率的整数比。
电压偏移对设备的工作性能和使用寿命有很大的影响 对感应电动机的影响 当感应电动机的端电压过低时，由于其 转矩与端电压平方成正比，因此当电压下降时转矩降低更为严 重，会使电动机的运行情况恶化。 当感应电动机的端电压比其额定电压低10％时，其实际转 矩将只有额定转矩的81％，而负荷电流将增大5％－10％以上， 温升将增高10％－15％以上，绝缘老化程度将比规定增加一 倍以上，从而明显地缩短电机的寿命。而且由于转矩减少，转 速下降，不仅会降低生产效率，减少产量，而且还会影响产品 质量，增加废、次品。当其端电压偏高时，负荷电流和温升也 将增加，绝缘老化加剧，甚至击穿，缩短电机寿命。
供配电系统中的电能质量问题及解决方法
供配电系统中的电能质量问题及解决方法电能质量是指电力系统中电能的准确性、连续性和纯度程度。
在供配电系统中，电能质量问题可能导致电力设备的损坏、工业生产的中断和对电力用户的影响。
本文将探讨供配电系统中常见的电能质量问题，并介绍解决这些问题的方法。
首先，谈及电能质量问题中的一个常见问题：电压波动。
电压波动是指供电系统中电压的短期变化，主要表现为电压的瞬时变化或电压的短暂降低。
电压波动可能导致电力设备故障、计算机系统的崩溃以及对精密仪器的影响。
为了解决电压波动问题，可以采取以下措施：1. 安装电源管理设备：通过安装电源管理设备，可以监测并稳定供电系统中的电压波动。
这些设备可以控制电压的波动，确保供电系统的稳定性。
2. 增加电容器：在供电系统中增加电容器可以提供所需的电子电涌，从而降低电压波动的影响。
电容器可以吸收电压波动的能量，使得供电系统的电压更加稳定。
另一个常见的电能质量问题是电压闪烁。
电压闪烁是电压的短期变化，其主要表现为频繁的闪烁或明显的亮度变化。
电压闪烁可能导致照明设备亮度的不均匀或频繁的照明设备故障。
解决电压闪烁问题的方法包括：1. 安装电压稳定器：电压稳定器可以监控并调整供电系统中的电压，确保供电系统的电压稳定。
通过安装电压稳定器，可以降低电压闪烁的影响。
2. 增加降压器：降压器可以降低供电系统的电压，从而减轻闪烁现象。
通过在供电系统中增加适当的降压器，可以解决电压闪烁问题。
另外，电能质量问题中的第三个常见问题是谐波污染。
谐波是指频率是整倍数的电压和电流的成分。
谐波污染可能导致电力设备损坏、电力系统效率降低和电能浪费。
解决谐波污染问题的方法包括：1. 安装滤波器：滤波器可以减少供电系统中谐波的传导和扩散。
通过安装滤波器，可以改善电能质量，减少谐波对电力设备的损坏。
2. 使用谐波阻尼器：谐波阻尼器可以消除谐波电流，并降低谐波电压的影响。
通过使用谐波阻尼器，可以减轻谐波污染对供电系统的负面影响。
供配电系统中电能质量问题的分析与解决方法
供配电系统中电能质量问题的分析与解决方法电能质量是指供配电系统中出现的电压、电流和频率等方面的异常，这些异常可能对电力设备和用户的电器设备造成损害或不稳定的工作条件。
在供配电系统中，电能质量问题已经成为一个不容忽视的挑战。
为了解决这些问题，需要进行详尽的分析和采取适当的解决方法。
首先，针对电能质量问题，我们应该了解其主要的表现形式。
在供配电系统中，电能质量问题一般表现为电压的波动、谐波、闪变以及电流的不对称。
这些问题可能导致电网设备的损坏、用户设备的故障甚至引发生产事故。
针对电压的波动问题，我们可以采取以下解决方法。
首先，合理规划供电网络的电源分布，避免单一电源供电而导致电压波动大的情况。
同时，可以增设电压稳定器，通过控制输出电压的波动范围来保证设备的正常工作。
此外，也可以采取电容滤波器、电感滤波器等技术手段来消除电压波动。
对于电流的不对称问题，我们可以采取各种方法来解决。
首先，可以优化供电系统的设计，避免单相负载集中在一个相位上，造成电流不对称。
另外，可以使用三相负载，合理分布各相的负载均衡，减小电流的不对称性。
同时，也可以使用三相变压器，通过调整变压器的连接方式来增加电压的稳定性和平衡性。
频率稳定性是电能质量中的另一个重要问题。
在供配电系统中，频率的不稳定可能导致设备的失步、电机寿命的缩短等问题。
为了解决频率稳定性问题，我们可以采取以下方法。
一是加强对供电系统的管理和计划，避免负荷过重导致频率波动。
二是增设频率稳定装置，通过控制发电机的输出频率来保持系统的稳定。
三是增加发电机组的调频能力，提高其对负荷波动的适应能力。
此外，谐波问题也是供配电系统中常见的电能质量问题。
谐波可能导致电流的畸变、设备的损坏以及电网的功率因数下降。
为了解决谐波问题，我们可以采取以下措施。
首先，可以增设谐波滤波器，在用电设备的输入端或者电源侧进行谐波滤波。
其次，可以采用无谐波负载，或者通过电源负载匹配来减小谐波问题。
综上所述，供配电系统中的电能质量问题对于设备和用户的正常运行是一个重要的挑战。
第6章 配电网电能质量(打印版)
(5) 波形的畸变
谐波
波形畸变:电压或电流波形偏离稳态工频正弦 波形的现象，可用偏移频谱描述其特性。 五种类型：直流偏置、谐波、间谐波、陷 波，噪声。 直流偏置 在交流系统中出现直流电压或电流称之为直流 偏置。
把含有供电系统设计运行频率(即简称工频，通 常为50HZ)整数倍频率的电压或电流定义为谐波。
Ｂ＋Ｃ＋Ｄ 供电电压合格率＝0.5Ａ＋0.5 ３
第三节 频率偏差
我国采用50Hz标称频率。所有与电力系统直接连接 的电气设备都必须在该频率下才能正常运行，所以标称 频率又称为工作频率，简称工频。 电力系统在正常运行条件下，系统频率的实际值 与标称值之差称为系统的频率偏差。
2000年，我国城市供电电压合格率达到95%，农村地区供电 电压合格率为90%。 我国某大城市供电部门2002年创一流标准中规定A、B、C、 D、 E类指标分别是99.6%、98%、98.7%、98.2%、98.95%。
电压超限率为实际运行电压超过允许电压偏差的累计时间 与对应的总运行时间的百分比
电压超限率 = 电压超限时间 ×100% 电压监测总时间
我国对电压偏差的考核是指各供电企业的以下五类指标是 否满足供电企业安全文明生产达标和创一流标准： (1) A类电压合格率——城市变电所10kV母线的电压 合格率； (2) B类电压合格率——110kV及以上供电或35(63)kV专线 供电用户的电压合格率； (3) C类电压合格率——其他高压用户的电压合格率； (4) D类电压合格率——0.4V用户的电压合格率； (5) 供电（综合）电压合格率，计算式为
∆f = f re − f N
频率偏差属于频率变化的范畴。电力系统的频率 变化是指基波频率偏离规定的正常值的现象。
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第六章 供配电系统电能质量
（二）电压波动的产生与危害
电压波动是由于负荷急剧变动的冲击性负荷所引起。 例如电动机的起动，电焊机的工作，特别是大型电弧炉 和大型轧钢机等冲击性负荷的工作，均会引起电网电压 的波动。
电压波动可影响电动机的正常起动，甚至使电动机 无法起动；对同步电动机还可引起其转子振动；可使电 子设备、计算机和自控设备无法正常工作；可使照明灯 发生明显的闪烁，严重影响视觉，使人无法正常生产、 工作和学习。
有载调压型变压器 3. 减小线路电压损失
4.尽量使系统的三相负荷均· 衡
第二节 电压波动及其抑制
一、电压波动有关概念
（一）电压波动的含义及其计算
电压波动是指电压方均根值（有效值）一系列的变 动或连续的改变。它是波动负荷引起连续的电压变动或 电压幅值包络线的周期性变动。其变动过程中相继出现 的电压最大值Umax与最小值Umin之差称之为电压波动值， 常用Umax与Umin之差对电网标称电压UN的百分值来表示， 即
第六章 供配电系统电能质量
1 电压偏移及改善措施 2 电压波动及其抑制 3 电网谐波及其抑制
衡量电能的指标：
要提高电力系统的电能质量主要是提高电压、频 率和波形的质量。
电能质量主要指标包括电压偏移、电压波动和 闪变、频率偏差、谐波（电压谐波畸变率和谐波电 流含有率）。
本章主要讲述电压偏移、电压波动及谐波的概 念、影响、国家标准对它们的质量评价指标及改善 措施。
转矩与端电压平方成正比，因此当电压下降时转矩降低更为严 重，会使电动机的运行情况恶化。
当感应电动机的端电压比其额定电压低10％时，其实际转 矩将只有额定转矩的81％，而负荷电流将增大5％－10％以上， 温升将增高10％－15％以上，绝缘老化程度将比规定增加一 倍以上，从而明显地缩短电机的寿命。而且由于转矩减少，转 速下降，不仅会降低生产效率，减少产量，而且还会影响产品 质量，增加废、次品。当其端电压偏高时，负荷电流和温升也 将增加，绝缘老化加剧，甚至击穿，缩短电机寿命。
d U max U min 100 % UN
电压变动的频度r用单位时间内电压变动的次数来表示， 即
r =m/T
式中： m——某一规定时间内电压变化的次数；电压波动
波形上相邻两个极值之间的变化过程称为一次电压波 动，如图6-1中t1～t2和 t2～t3等各为一次电压波动。
T——统计频度的时段，取引起电压波动的冲击性负 荷一个周期；根据规定，电压变化的速度低于0.2％的 电压变化不统计在变化次数中，如图6-1中t6～t7；同 一方向的变化，如间隔时间（一次变化结束到下次变 化开始的时间段）不大于30ms，则算一次变化。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
对同步电动机的影响 当同步电动机的端电压偏高或偏低时， 转矩也要按电压平方成正比变化，因此同步电动机的端电压 偏差，除了不会影响其转速外，其它如对转矩、电流和温升 等的影响，与感应电动机相同。
对电光源的影响 电压偏差对白炽灯的影响最为显著。 电压过低会使白炽灯不能正常发光。当白炽灯的
端电压降低10％时，灯泡的使用寿命将延长2－3倍， 但发光效率将下降30％以上，灯光明显变暗，照度 降低，严重影响人的视力健康，降低工作效率，还可 能增加事故。当其端电压升高10％时，发光效率将 提高1／3，但其使用寿命将大大缩短，只有原来的1 ／3。
长时间闪变值Plt由短时间变值Pst推算出，反映长时间（若 干小时）闪变强弱的量值，长时间闪变的基本记录周期为2 h。
（三）闪变及等效闪变值
闪变是指灯光照度不稳定造成的视觉感受，是电 压波动在一段时间内的累计效果。由短时间闪变值Pst 和长时间闪变值Plt来衡量。引起灯光（照度）闪变的 波动电压，称为闪变电压。
短时间闪变值Pst是衡量短时间（若干分钟）内闪变强弱 的一个统计值，短时间闪变的基本记录周期为10 min。
第一节 电压偏移及改善措施
一、电压偏移
（一）电压偏移的含义及其计算
电压偏移，或称电压偏差，是指供配电系统在 正常运行方式下，系统各点瞬间的端电压U与其系 统标称电压 U N 之偏差，通常用它对标称电压 U N 的百 分值来表示，即
U% U U N 100% UN
（二）电压偏移对设备运行的影响
电压偏移对设备的工作性能和使用寿命有很大的影响 对感应电动机的影响 当感应电动机的端电压过低时，由于其
电压过低也会使功率和电能损失增加，设备所需的 功率不变，线路输送的功率也不变时，由于电压降低， 使线路中电流增大，从而使系统中功率损耗和电能损耗 也增大。
（二）国家标准对电压偏差的评价指标
我国有关电能质量的国家标准，其中GB/T12325－2008 《电能质量·供电电压允许偏差》是对电压偏差的质量评估指标。 其规定：
电动机为5％ 照明：在一般工作场所为5％；对于远离变电所 的小面积 一般工作场所，难以满足上述要求时， 可为＋5％、－10％；应急照明、道路照明和警卫 照明等为＋5％、－10％。 其它用电设备，当无特殊规定时为5％。 不满足以上要求时，需采取措施进行改善。
二、改善电压偏差的主要措施
1. 合理选择变压器的电压比和电压分接头 2.正确选择无载调压型变压器的电压分接头或采用
35kV及以上供电电压正、负偏差的绝对值 之和不超过标称电压的10％。如供电电压上 下偏差同号时，按较大偏差的绝对值作为衡 量的依据。
20kV及以下三相供电电压允许偏差为7％。 220V单相供电电压允许偏差为＋7％、－ 10％。
国家标准GB50052－2009《供配电系统设 计规范》规定：正常运行情况下，用电设备端子 处电压偏差的允许值宜符合下列要求：
电压偏差对日光灯及其它气体放电灯的影响不像对 白炽灯那么明显，但也有一定的影响。当其端电压偏低 时，灯管不易起燃。如果多次反复起燃，则灯管寿命将 大受影响。而且电压降低时，照度下降，影响视力工作。 当其电压偏高时，灯管寿命又要缩短。
另外，电压过低使电气设备不能充分利用。当电压降 低到额定值的80％时，线路和变压器的电能输送容量只 为额定值的64％，移相电容器的无功功率也降低为额定 值的64％。