电能质量及谐波标准

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衡量电能质量的主要指标

衡量电能质量的主要指标

衡量电能质量的主要指标
电能质量即电力系统中电能的质量。

理想的电能应该是完美对称的正弦波。

一些因素会使波形偏离对称正弦,由此便产生了电能质量问题。

电能质量(Power Quality),从严格意思上讲,衡量电能质量的主要指标有电压、频率和波形。

从普遍意义上讲是指优质供电,包括电压质量、电流质量、供电质量和用电质量四个方面的相关术语和概念。

电能质量的主要指标有:电压偏差、频率偏差、三相电压不平衡、电压波动和闪变、公用电网谐波和公用电网间谐波等。

我国还对应颁布了六项的电能质量相关标准,分别是:
1、GBT12325-2019电能质量供电电压偏差
2、GBT15945-2019电能质量电力系统频率偏差
3、GBT15543-2019电能质量三相电压不平衡度
4、GBT12326-2019电能质量电压波动和闪变
5、GBT14549-1993电能质量公用电网谐波
6、GBT24337-2019电能质量公用电网间谐波。

电能质量标准

电能质量标准

电能质量国标限值1.各电压等级下的闪变、波动限值/GBT 12326-2008 电能质量电压波动和闪变第4条电压波动的限值任何一个波动负荷用户在电力系统公共连接点产生的电压变动,其限值和电压变动频率、电压等级有关。

对于电压变动频率较低(例如r≤1000次/h)或规则的周期性电压波动,可通过测量电压为均根值曲线U(t)确定其电压变动频率和电压变动值。

电压波动限值见下表。

电压波动限值表r/(次/h)d/%LV、MV HVr≤1 4 31<r≤103* 2.5*10<r≤100 2 1.5100<r≤1000 1.25 1注1:很少的变动频率(每日少于1次),电压波动限值d还可以放宽,但不在本标准中规定。

注2:对于随机性不规则的电压波动,如电弧炉负荷引起的电压波动,表中“*”的值为其限值。

注3:参照GB/T 156-2007,本标准中系统标称电压U N等级按以下划分:低压(LV)UN ≤1kV中压(MV)1kV< UN ≤35kV高压(HV)35kV< UN ≤220kV对于220kV以上的超高压(EHV)系统的电压波动限值可参照高压(HV)系统执行。

第5条闪变的限值5.1电力系统的公共连接点,在系统正常运行的较小方式下,以一周(168h)为测量周期,所有长时间闪变值P h都应满足下表闪变限值的要求。

闪变限值表P h≤110kV>110kV1 0.82.公用电网谐波电压限值/GBT 24337-2009 电能质量公用电网间谐波第4条4.1 220kV及以下电力系统公共连接点(PCC)各次间谐波电压含有率应不大于下表限值。

间谐波电压含有率限值表(%)电压等级频率/H Z<100 100~8001000V及以下0.2 0.5 1000V以上0.16 0.4 注:频率800H Z以上的间谐波电压限值还处于研究中。

3.谐波电流允许值注入公共连接点的谐波电流允许值(一次值)标准电压( KV)基准短路容量(MVA)谐波次数及谐波电流允许值(A)2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 130.38 10 78 62 39 62 26 44 19 21 16 28 13 24 6 100 43 34 21 34 14 24 11 11 8.5 16 7.1 13 10 100 26 20 13 20 8.5 15 6.4 6.8 5.1 9.3 4.3 7.9 35 250 15 12 7.7 12 5.1 8.8 3.8 4.1 3.1 5.6 2.6 4.7 66 500 16 13 8.1 13 5.4 9.3 4.1 4.3 3.3 5.9 2.7 5.0 110 750 12 9.6 6.0 9.6 4.0 6.8 3.0 3.2 2.4 4.3 2.0 3.7标准电压( KV) 基准短路容量(MVA)谐波次数及谐波电流允许值(A)14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 250.38 10 11 12 9.7 18 8.6 16 7.8 8.9 7.1 14 6.5 12 6 100 6.1 6.8 5.3 10 4.7 9.0 4.3 4.9 3.9 7.4 3.6 6.8 10 100 3.7 4.1 3.2 6.0 2.8 5.4 2.6 2.9 2.3 4.5 2.1 4.1 35 250 2.2 2.5 1.9 3.6 1.7 3.2 1.5 1.8 1.4 2.7 1.3 2.5 66 500 2.3 2.6 2.0 3.8 1.8 3.4 1.6 1.9 1.5 2.8 1.4 2.6 110 750 1.7 1.9 1.5 2.8 1.3 2.5 1.2 1.4 1.1 2.1 1.0 1.94.不平衡度限值/GBT 15543-2008 电能质量三相电压不平衡第4条4.1 电力系统公共俩节电电压不平衡度限值为:电网正常运行时,负序电压不平衡度不超过2%,短时不得超过4%;低压系统零序电压限值暂不作规定,但各相电压必须满足GB/T 12325的要求。

电能质量中5次谐波标值

电能质量中5次谐波标值

电能质量中5次谐波标值
电能质量中的5次谐波标值是指电力系统中存在的频率是基波
频率的5倍的谐波分量的电压或电流的有效值。

谐波是非线性负载、电力电子设备、变频器等引起的电力系统中的一种污染。

5次谐波
的标值通常是在电力系统的谐波分析中用来衡量电能质量的一个重
要指标。

从电力系统运行的角度来看,5次谐波标值的大小直接影响着
系统的稳定性和设备的正常运行。

当5次谐波标值过大时,会导致
电力设备过热、电能表计算误差增大、甚至影响到其他用户的正常
用电。

因此,电力系统运营者需要对5次谐波标值进行监测和控制,以确保系统的可靠运行和电能质量的稳定。

从电力质量的角度来看,5次谐波标值也是衡量电能质量的重
要参数之一。

在工业生产中,过高的5次谐波标值会影响设备的正
常运行,甚至损坏灯具、电机等设备。

因此,对于一些对电能质量
要求较高的场合,如医院、实验室等,需要严格控制5次谐波标值,以确保用电设备的正常运行和生产环境的稳定。

综上所述,5次谐波标值是电能质量中一个重要的参数,它涉
及到电力系统的稳定运行、设备的正常工作以及电能质量的稳定性。

因此,对于电力系统运营者和电能质量管理者来说,监测和控制5
次谐波标值都具有重要的意义。

电能质量国标数值

电能质量国标数值

电能质量国标数值
电能质量国标数值是指在国家标准中规定的电能质量相关参数
的具体数值。

在我国,电能质量国标共分为四个等级,分别为一级、二级、三级和四级,其中一级电能质量是最高的,四级电能质量是最低的。

以下是各等级电能质量相关参数的具体数值:
一级电能质量:谐波电流总畸变率小于3%,电压总畸变率小于1%,电压暂降暂升时间不超过1秒,电压中断时间不超过0.1秒,电压闪变频率小于1次/分钟,电压不平衡度不超过1%。

二级电能质量:谐波电流总畸变率小于5%,电压总畸变率小于1.5%,电压暂降暂升时间不超过3秒,电压中断时间不超过0.5秒,电压闪变频率小于3次/分钟,电压不平衡度不超过2.5%。

三级电能质量:谐波电流总畸变率小于10%,电压总畸变率小于2.5%,电压暂降暂升时间不超过5秒,电压中断时间不超过1秒,电压闪变频率小于10次/分钟,电压不平衡度不超过5%。

四级电能质量:谐波电流总畸变率小于20%,电压总畸变率小于5%,电压暂降暂升时间不超过10秒,电压中断时间不超过5秒,电压闪变频率小于50次/分钟,电压不平衡度不超过10%。

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电能质量标准

电能质量标准

电能质量标准
电能质量标准是电力系统安全运行的重要依据,也是电力用户服务质量的重要指标。

电能质量标准的建立,既可以提高电力系统的运行效率,又可以改善用户的电能服务质量。

电能质量标准包括电压、电流、频率、功率因数、谐波、电压不平衡度、瞬时中断等。

电压是电力系统的重要参数,影响着电力系统的安全运行,电能质量标准中的电压要求一般是220V,允许的浮动范围为±10V,在较好的电力系统中,允许的浮动范围可以更小。

电流是电力系统的另一个重要参数,电能质量标准中要求电流的有效值不超过 2.5A,并要求电流的谐波含量不超过3%,以确保电力质量。

频率是电力系统的另一个重要参数,电能质量标准中要求频率为50Hz,允许的浮动范围为±1.5Hz,以确保电力系统的稳定运行。

功率因数是衡量电力质量的重要指标,电能质量标准中要求功率因数不低于0.9,以保证电力质量达到一定标准。

电能质量标准还要求电压不平衡度不超过5%,瞬时中断次数不超过50次/小时,以确保用户的电能服务质量。

电能质量标准是电力系统安全运行和用户电能服务质量的重要依据,
因此,各地应加强对电能质量标准的监督,确保电力系统安全运行,改善用户的电能服务质量。

电能质量及谐波标准

电能质量及谐波标准

电能质量及谐波标准内容提纲1.电能质量基本概念2.电能质量的影响3.电能质量国家标准综述4.电能质量国家标准摘要5.电能质量国外标准简介6.谐波国家标准基本内容7.国外谐波标准介绍1 电能质量的基本概念(1)电力系统概况:结构、有功和无功平衡,各种干扰(2)电能质量——关系到电气设备工作(运行)的供电电压指标。

(3)电能质量指标:电压偏差、频率偏差、谐波、电压波动和闪变、三相电压不平衡度、暂时过电压和瞬态过电压、电压暂降、波形缺口、……(4)电能质量指标特点:a. 空间上、时间上不断变化b. 需要供、用电双方共同合作维护(5)电能质量问题的由来Ø 随电力工业诞生而存在的一个传统问题;Ø 现代用电负荷结构发生了质的变化。

电力电子技术广泛应用,家用电器普及,炼钢电弧炉和轧机的发展等,由于其非线性、冲击性以及不平衡的用电特性引起电能质量的恶化。

Ø 计算机的普及、IT产业的发展、微电子控制技术应用导致对电能质量要求越来越高。

例如:一个计算中心失电2s就可能破坏几十个小时数据处理结果,导致几十万美元产值损失;1~2周波供电电压暂降,就可能破坏半导体生产线,导致上百万美元损失。

据统计美国因电能质量问题造成的损失每年高达260亿美元。

2005年由国际铜业协会(中国)的一次“中国电能质量行业现状与用户行为调研报告”中,调查了32个行业,共92个企业中有49个企业,因电能质量问题,在经济上损失2.5~3.5亿元(人民币),每个企业年经济损失约10万~100万(人民币)(其中有四家年损失1000万元以上)。

(6)关于电能质量的定义Power Quality——电能质量(电源质量、电力质量、电力品质)Ø 导致用户设备故障或不能正常工作的电压、电流或频率偏差。

Ø 合格电能质量的概念是指给敏感设备提供的电力和设置的接地系统是都适合于该设备正常工作的。

Ø 在电力系统中某一指定点上电的特性,这些特性可根据预定的基准技术参数来评价。

电能质量及谐波标准

电能质量及谐波标准

电能质量及谐波标准内容提纲1.电能质量基本概念2.电能质量的影响3.电能质量国家标准综述4.电能质量国家标准摘要5.电能质量国外标准简介6.谐波国家标准基本内容7.国外谐波标准介绍1 电能质量的基本概念(1)电力系统概况:结构、有功和无功平衡,各种干扰(2)电能质量——关系到电气设备工作(运行)的供电电压指标。

(3)电能质量指标:电压偏差、频率偏差、谐波、电压波动和闪变、三相电压不平衡度、暂时过电压和瞬态过电压、电压暂降、波形缺口、……(4)电能质量指标特点:a. 空间上、时间上不断变化b. 需要供、用电双方共同合作维护(5)电能质量问题的由来Ø 随电力工业诞生而存在的一个传统问题;Ø 现代用电负荷结构发生了质的变化。

电力电子技术广泛应用,家用电器普及,炼钢电弧炉和轧机的发展等,由于其非线性、冲击性以及不平衡的用电特性引起电能质量的恶化。

Ø 计算机的普及、IT产业的发展、微电子控制技术应用导致对电能质量要求越来越高。

例如:一个计算中心失电2s就可能破坏几十个小时数据处理结果,导致几十万美元产值损失;1~2周波供电电压暂降,就可能破坏半导体生产线,导致上百万美元损失。

据统计美国因电能质量问题造成的损失每年高达260亿美元。

2005年由国际铜业协会(中国)的一次“中国电能质量行业现状与用户行为调研报告”中,调查了32个行业,共92个企业中有49个企业,因电能质量问题,在经济上损失2.5~3.5亿元(人民币),每个企业年经济损失约10万~100万(人民币)(其中有四家年损失1000万元以上)。

(6)关于电能质量的定义Power Quality——电能质量(电源质量、电力质量、电力品质)Ø 导致用户设备故障或不能正常工作的电压、电流或频率偏差。

Ø 合格电能质量的概念是指给敏感设备提供的电力和设置的接地系统是都适合于该设备正常工作的。

Ø 在电力系统中某一指定点上电的特性,这些特性可根据预定的基准技术参数来评价。

电源的谐波标准

电源的谐波标准

电源的谐波标准主要涉及电磁兼容(EMC)和电能质量两个方面。

在国际和国内,有多个相关的标准组织提出了不同的测试标准。

以下是几个常见的电源谐波标准:
1. **IEC 61000-3-2**:该标准是国际电工委员会(IEC)发布的《电磁兼容、限值、谐波电流发射限值(设备每相输入限值16A)》。

它主要规定了谐波电流发射的限值,以保证电能质量。

2. **IEC 61000-4-7**:这是《电源系统及其相连设备的谐波、间谐波测量方法和测量仪器技术标准》。

它主要描述了电源和连接设备的谐波、间谐波的测量方法,并对测量仪器给出了技术标准。

3. **GB/T 14549-93**:这是我国发布的《电能质量公用电网谐波》标准,主要规定了公用电网谐波的标准限值,以保证电能质量。

4. **GB/T 19862-2005**:这是我国发布的《电能质量监测设备通用要求》标准,主要规定了电能质量监测设备的技术要求和测试方法。

电能质量标准有哪些

电能质量标准有哪些

电能质量标准有哪些电能质量是指电能在输送、分配和使用过程中所具有的适合各种用电设备正常运行的电气特性。

电能质量标准是为了保障电能质量,确保电力系统正常运行和用电设备安全稳定运行而制定的一系列标准和规范。

电能质量标准主要包括以下几个方面:1. 电压波动和闪变标准。

电压波动是指电压在短时间内由于负载变化或其他原因而发生的波动,闪变是指电压短时间内的快速变化。

电压波动和闪变会对用电设备造成影响,因此有相应的标准对其进行限制,如国家标准GB/T 12325-2008《电力系统电压波动和闪变的测量、评估和限值》。

2. 频率偏差标准。

电力系统的频率应当稳定在额定频率,频率偏差会对电力系统和用电设备造成影响。

因此,有相应的标准对频率偏差进行限制,如国家标准GB/T 12326-2008《电力系统频率偏差的测量、评估和限值》。

3. 电压暂降和暂增标准。

电压暂降是指电压在短时间内下降到较低水平,电压暂增是指电压在短时间内增加到较高水平。

电压暂降和暂增会对用电设备造成影响,因此有相应的标准对其进行限制,如国家标准GB/T 12327-2008《电力系统电压暂降和暂增的测量、评估和限值》。

4. 谐波和畸变标准。

谐波是指电压或电流中含有频率是基波频率的整数倍的成分,畸变是指波形失真。

谐波和畸变会对用电设备造成影响,因此有相应的标准对其进行限制,如国家标准GB/T 14549-93《电力系统电压谐波和畸变的测量和限值》。

5. 电能表误差标准。

电能表是用来计量用电量的仪器,其误差会影响电能计量的准确性。

因此,有相应的标准对电能表误差进行限制,如国家标准GB/T 17215-2005《电能表误差检定规程》。

6. 电能质量监测标准。

对于电能质量的监测,需要有相应的标准对监测方法和设备进行规范,如国家标准GB/T 12324-2008《电力系统电能质量监测》。

总的来说,电能质量标准是为了保障电能质量,确保电力系统正常运行和用电设备安全稳定运行而制定的一系列标准和规范。

电能质量-公用电网谐波

电能质量-公用电网谐波

电能质量■公用电网谐波中华人民共和国标准电能质量公用电网谐波GB/T 14549—93Quality of electric energy supplyHarmonics in public supply network1、主题内容与适用范围本标准规定了公用电网谐波的允许值及其测试方法。

本标准适用于交流额定频率为50H Z,标称电压110kV及以下的公用电网标称电压为220kV的公用电网可参照110kV执行。

本标准不适用于暂态现象和短时间谐波。

2、引用标准GB 156额定电压3、术语3.1公共连接点point of common coupling用户接入公用电网的连接处3.2谐波测量点harmonic measurement points对电网和用户的谐波进行测量之处。

3.3基波(分量) fundamental (component)对周期性交流量进行傅立叶级数分解,得到的频率与工频相同的分量。

3.4谐波(分量) harmonic (component)对周期性交流量进行傅立叶级数分解,得到频率为基波频率大于1整数倍的分量。

3.5谐波次数(h) harmonic order(h)谐波频率与基波频率的整数比。

3.6谐波含量(电压或电流)harmonic content (for voltage or current)从周期性交流量中减去基波分量后所得的量。

3.7谐波含有率harmonic retio (HR)周期性交流量中含有第h次谐波分量的方均根值与基波分量的方均根值之比(用百分数表示)第h次谐波电压含有率以HRU h表示,第h次谐波电流含有率以HRI h表示。

3.8总谐波畸变率total harmonic distortion (THD )周期性交流量中谐波含量的方均根值与其基波分量的方均根值之比(用百分数表示)电压总谐波畸变率以THD u表示,电流总谐波畸变率以THD i表示。

3.9谐波源harmonic source向公用电网注入谐波电流或在公用电网中产生谐波电压的电气设备。

谐波class a判定标准

谐波class a判定标准

谐波class a判定标准随着电力系统的不断发展,谐波问题已经成为影响电力系统安全和稳定运行的重要因素。

谐波是指电力系统中出现的非整数倍频率的电流或电压,其对电力系统的影响主要表现为对设备的损耗增加、电压波动、电磁干扰等。

为了确保电力系统的正常运行,需要对谐波进行有效的控制和治理。

本文主要研究谐波Class A判断标准,为谐波治理提供理论依据。

一、谐波Class A的定义谐波Class A是指电力系统中谐波含量超过国家标准规定的上限值的一种现象。

根据国家标准GB/T 14549-1993《电能质量公用电网谐波》的规定,谐波Class A的具体指标如下:1. 总谐波畸变率(THD):对于公用电网,其总谐波畸变率应不大于5%;对于供电设备,其总谐波畸变率应不大于10%。

2. 奇次谐波含有率:对于公用电网,其奇次谐波含有率(除3次谐波外)应不大于4%;对于供电设备,其奇次谐波含有率(除3次谐波外)应不大于5%。

二、谐波Class A的判断方法1. 总谐波畸变率(THD)的判断:通过测量电力系统中各次谐波的含量,计算其均方根值,与总电压有效值之比,即为总谐波畸变率。

如果测量结果大于5%,则判定为谐波Class A。

2. 奇次谐波含有率的判断:通过测量电力系统中各奇次谐波的含量,与各奇次电压有效值之比,即为奇次谐波含有率。

如果测量结果大于4%(对公用电网)或5%(对供电设备),则判定为谐波Class A。

三、谐波Class A的影响谐波Class A对电力系统的影响主要表现在以下几个方面:1. 对设备的损耗增加:谐波会使设备的铜损、铁损等附加损耗增加,从而降低设备的运行效率。

2. 电压波动:谐波会使电力系统的电压波动,影响设备的正常运行。

3. 电磁干扰:谐波会产生电磁干扰,对通信系统、自动化设备等造成影响。

4. 对继电保护的影响:谐波会使继电保护的判定错误,影响电力系统的安全稳定运行。

四、结语谐波Class A的判断标准为电力系统的谐波治理提供了重要的参考依据。

衡量电能质量的技术标准

衡量电能质量的技术标准

衡量电能质量的技术标准一、电能质量的重要性电能质量那可是相当重要的呢。

就好比我们吃饭,饭菜质量不好,吃起来就难受,电能质量不好,那电器设备也“难受”。

家里的电器要是遇到电能质量差的情况,可能就会出现各种小毛病,像电视画面突然闪一下,冰箱制冷效果突然变差之类的。

对于那些大型的工业设备来说,电能质量不好更是个大问题,可能会导致生产过程出现故障,那损失可就大了。

二、衡量电能质量的电压标准1. 电压偏差电压偏差就是实际电压和额定电压之间的差值占额定电压的百分比。

一般来说,在正常的电力系统运行中,电压偏差是有一定范围的。

比如说,在一些普通的用电场合,电压偏差在±5%左右是比较正常的。

要是偏差太大,像超过了+7%或者低于 - 10%,那很多电器就可能受不了啦。

就像人能承受一定范围内的温度变化,温度太极端就不行了,电器对电压偏差也是有个耐受度的。

2. 电压波动和闪变电压波动就是电压的有效值在一段时间内快速变动。

想象一下,电压就像海浪一样,一会儿高一会儿低。

闪变呢,就是电压波动引起的灯光闪烁这种现象。

在一些对电压稳定性要求高的地方,像医院的手术室或者一些精密仪器的生产车间,电压波动和闪变必须控制在很小的范围内,不然那些精密设备可能就会出故障。

三、衡量电能质量的频率标准1. 频率偏差咱们国家的电力系统频率标准是50Hz。

频率偏差也是用实际频率和标准频率的差值来衡量的。

一般规定频率偏差在±0.2Hz到±0.5Hz之间。

如果频率偏差太大,电动机的转速就会受到影响。

就好比一个人跑步,本来是按照一定的节奏跑的,突然节奏乱了,就会跑不好。

电动机也是这样,频率偏差大了,它的工作效率就会降低,甚至可能会损坏。

2. 频率波动频率波动就是频率在短时间内的变化。

这种波动要是太大,就会影响到整个电力系统的稳定性。

就像一群人一起跳舞,要是节奏老是变来变去,大家就跳不好了。

在电力系统里,很多设备都是按照一定的频率来协同工作的,频率波动大了,设备之间的协调性就会被破坏。

电力系统的间谐波及其国家标准间谐波及其国家标准

电力系统的间谐波及其国家标准间谐波及其国家标准

电力系统的间谐波及其国家标准林海雪0引言目前电力系统的谐波问题已引起广泛的关注。

通常的谐波一般指频率为工频(基波频率)整数倍的正弦成分。

现行国家标准《电能质量公用电网谐波》(GB/T14549-1993)只对这类谐波规定了限值和测试方法,而对于间谐波(interharmonics),2009年颁布了国标《电能质量公用电网间谐波》(GB/T 24337-2009),但是相关的文献资料却很少,又缺乏测量手段,人们对其关注度较低。

实际上间谐波及其影响广泛存在于电力系统中。

随着电力电子装置的广泛使用,特别是分布式电源的接入,智能电网的发展,电网中电磁干扰更趋复杂化,间谐波将会成为严重的问题。

本文就间谐波的来源、影响以及标准进行简要分析和介绍,使相关技术人员对此问题有较深入的认识,以利于对国标的理解和贯彻执行,避免对相关问题的误判。

1间谐波的来源1.1波动负载所谓间谐波是指非整数倍基波频率的谐波,这类谐波可以是离散频谱的或连续频谱的。

根据傅立叶分解理论,周期性的非正弦量只能分解出(或产生)整数次的谐波。

实际上许多负载(不论是线性的或是非线性的)是波动的,在这种情况下对于工频,“周期性”的前提已不存在,因而用傅立叶理论分析的结果不符合或不完全符合实际。

为了说明此问题,假定有某一调幅波电压由式(2)可以看出,经角频率为Ω的调幅波电压McosΩt调制后,从u(t)的频谱看,除了稳态电压中角频率为hω成分外,各次谐波(包括基波)中增加了旁频(hω±Ω)成分,其幅值均为M/2。

某些负载也可能频率(或相位)也是波动的,这种波动自然就形成间谐波成分,无须专门分析。

实际上,调幅波很可能存在多个频率成分(设为n个),则按式(1)调制的结果为各次谐波(包括基波)均增加n对(即2n个)旁频成分,这些旁频成分就是间谐波。

1.2电弧类负载电弧的伏安特性是高度的非线性而且又是波动的,这类负载主要有电弧炉、电弧焊机、具有磁力镇流器的放电类型的照明。

电能质量的三个指标

电能质量的三个指标

电能质量的三个指标
电能质量是指电力系统中电能的稳定性、可靠性和纯度程度。

电能质量的三个主要指标包括电压稳定性、频率稳定性和谐波含量。

1.电压稳定性电压稳定性是指电力系统中电压的波动程度。

电压波动会影响电力设备的正常运行,甚至会导致设备损坏。

因此,电压稳定性是电能质量的重要指标之一。

电压稳定性的主要指标包括电压偏差、电压闪变和电压暂降。

2.频率稳定性频率稳定性是指电力系统中电网频率的稳定程度。

电网频率的稳定性对于电力设备的正常运行和电能质量的保证至关重要。

频率稳定性的主要指标包括频率偏差和频率波动。

3.谐波含量谐波是指电力系统中频率为整数倍的基波频率的电压或电流分量。

谐波会导致电力设备的损坏和电能质量的下降。

因此,谐波含量是电能质量的重要指标之一。

谐波含量的主要指标包括总谐波畸变率和各次谐波的畸变率。

简述电能质量中谐波的指标及影响

简述电能质量中谐波的指标及影响

简述电能质量中谐波的指标及影响作者:胡伟来源:《科学与财富》2016年第03期摘要:本文根据接触到的工程从多方面总结归纳了谐波的影响,并结合工程进行了谐波含有率、谐波电流的计算。

方便以后工作中能优化设计,考虑问题全面,是对本阶段工作的总结。

关键词:公共连接点;基波;谐波;谐波次数;谐波含量;谐波含有率;谐波源1 谐波的含义及指标在复杂的周期性振荡中,包含基波和谐波。

和该振荡最长周期相等的正弦波分量称为基波。

相应于这个周期的频率称为基本频率。

频率等于基本频率的整倍数的正弦波分量称为谐波。

非正弦波的电压或电流有效值等于基波和各次谐波电压或电流有效值的方均根值。

1.1 谐波的计算及国家规定各项指标谐波电压限值:公用电网谐波电压(相电压)参见电能质量公共电网谐波GB/T14549-1993表一。

1.2 谐波电流允许值公共连接点:用户接入公共电网的连接处。

公共连接点的全部用户间该点注入的谐波电流分量(方均根值)不应超过公共电网谐波GB/T14549-1993表二中规定的允许值。

当公共连接点处的最小短路容量不同意基准短路容量(表二)时,表二中的谐波电流允许值的换算见修正公式,式中:Sk1-公共连接点的最小短路容量,MVA;Sk2-基准短路容量,MVA;Ihp-表二中的第h次谐波电流允许值,A。

1.3 在公共连接点处第i个用户的第h次谐波电流允许值(Ihi)按下式计算:式中:Ih-按换算公式换算的第h次谐电流允许值,A;Si-第i个用户的用电协议容量,MVA;St-公共连接点的供电设备容量,MVA;a-相位叠加系数,按表三取值。

谐波的相位叠加系数参见电能质量公共电网谐波GB/T14549-1993表三。

1.4 谐波电流及畸变率的计算以工程实例为计算:假设某一变电所低压侧供电容量为26kVA,电压380V的三相非线性负载供电,若供电线路电流为42A,计算此线路电流谐波畸变率THD11.5 三相平衡系统中中性线的选择计算在三相平衡系统中,有可能存在谐波电流,影响最显著的是三次谐波电流。

电能质量-公用电网谐波

电能质量-公用电网谐波

电能质量-公用电网谐波中华人民共和国标准电能质量公用电网谐波GB/T 14549—93Quality of electric energy supplyHarmonics in public supply network1、主题内容与适用范围本标准规定了公用电网谐波的允许值及其测试方法。

本标准适用于交流额定频率为50H Z,标称电压110kV及以下的公用电网。

标称电压为220kV的公用电网可参照110kV执行。

本标准不适用于暂态现象和短时间谐波。

2、引用标准GB 156 额定电压3、术语3.1公共连接点point of common coupling用户接入公用电网的连接处3.2谐波测量点harmonic measurement points对电网和用户的谐波进行测量之处。

3.3基波(分量)fundamental (component)对周期性交流量进行傅立叶级数分解,得到的频率与工频相同的分量。

3.4谐波(分量)harmonic (component)对周期性交流量进行傅立叶级数分解,得到频率为基波频率大于1整数倍的分量。

3.5谐波次数(h)harmonic order(h)谐波频率与基波频率的整数比。

3.6谐波含量(电压或电流)harmonic content (for voltage or current)从周期性交流量中减去基波分量后所得的量。

3.7谐波含有率harmonic retio (HR)周期性交流量中含有第h次谐波分量的方均根值与基波分量的方均根值之比(用百分数表示)第h次谐波电压含有率以HRU h表示,第h次谐波电流含有率以HRI h表示。

3.8总谐波畸变率total harmonic distortion (THD)周期性交流量中谐波含量的方均根值与其基波分量的方均根值之比(用百分数表示)电压总谐波畸变率以THD u表示,电流总谐波畸变率以THD i表示。

3.9谐波源harmonic source向公用电网注入谐波电流或在公用电网中产生谐波电压的电气设备。

电能质量管理标准规定

电能质量管理标准规定

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电能质量及谐波标准内容提纲1.电能质量基本概念2.电能质量的影响3.电能质量国家标准综述4.电能质量国家标准摘要5.电能质量国外标准简介6.谐波国家标准基本内容7.国外谐波标准介绍1 电能质量的基本概念(1)电力系统概况:结构、有功和无功平衡,各种干扰(2)电能质量——关系到电气设备工作(运行)的供电电压指标。

(3)电能质量指标:电压偏差、频率偏差、谐波、电压波动和闪变、三相电压不平衡度、暂时过电压和瞬态过电压、电压暂降、波形缺口、……(4)电能质量指标特点:a. 空间上、时间上不断变化b. 需要供、用电双方共同合作维护(5)电能质量问题的由来Ø 随电力工业诞生而存在的一个传统问题;Ø 现代用电负荷结构发生了质的变化。

电力电子技术广泛应用,家用电器普及,炼钢电弧炉和轧机的发展等,由于其非线性、冲击性以及不平衡的用电特性引起电能质量的恶化。

Ø 计算机的普及、IT产业的发展、微电子控制技术应用导致对电能质量要求越来越高。

例如:一个计算中心失电2s就可能破坏几十个小时数据处理结果,导致几十万美元产值损失;1~2周波供电电压暂降,就可能破坏半导体生产线,导致上百万美元损失。

据统计美国因电能质量问题造成的损失每年高达260亿美元。

2005年由国际铜业协会(中国)的一次“中国电能质量行业现状与用户行为调研报告”中,调查了32个行业,共92个企业中有49个企业,因电能质量问题,在经济上损失2.5~3.5亿元(人民币),每个企业年经济损失约10万~100万(人民币)(其中有四家年损失1000万元以上)。

(6)关于电能质量的定义Power Quality——电能质量(电源质量、电力质量、电力品质)Ø 导致用户设备故障或不能正常工作的电压、电流或频率偏差。

Ø 合格电能质量的概念是指给敏感设备提供的电力和设置的接地系统是都适合于该设备正常工作的。

Ø 在电力系统中某一指定点上电的特性,这些特性可根据预定的基准技术参数来评价。

Ø 电压质量、电流质量、供电质量、用电质量。

实际上电能质量就是供电电压特性,即关系到用电设备工作(或运行)的供电电压各种指标偏离理想值(额定值或标称值)的程度。

2 电能质量的影响Ø 各种指标的影响:(1)供电电压偏差照明设备的发光和寿命;电动机的力矩、转速、发热、工效以及产品质量;变压器的发热、温升、损耗;并联电容器无功出力、寿命;家用电器如电视机的视感、寿命;电子计算机和控制设备不正常;工业设备(如电解、电热)效率降低;电力系统稳定性降低,线损增加。

(2)电力系统频率偏差电动机转速变化,影响纺织、造纸等产品质量;传动机械出力变化,影响生产效率;对测量、控制和计时等电子设备精度和性能影响;使感应式电能表计量误差加大;影响发电机和电力系统安全;冲击负荷对近区电网的危害;减少白炽灯使用寿命。

(3)谐波降低电力设备的利用率,使电气设备(如旋转电机、电容器、变压器)以及导线(如低压中性线、电缆、母排等)过载运行(发热、振动、异常声响等),缩短使用寿命;干扰继电保护、自动装置和计算机系统;使测量和计量仪器、仪表误差加大;降低信号传输质量,干扰通信系统;增加电力网中谐振可能性,诱发过电压或过电流的危害;减少白炽灯使用寿命。

(4)电压波动和闪变照明灯光闪烁,引起人的视觉疲劳;电视机屏幕图像失真、摆动翻滚和亮度变化;电动机转速不均匀、振动、异响,影响产品质量;电子计算机、监测和控制设备等工作不正常。

(5)三相电压不平衡电机附加发热,并引起二倍频的附加振动力矩;引起以负序分量为启动元件的多种保护误动作;换流设备产生附加的谐波电流(非特征谐波);变压器负载能力下降;在低压配电线路中,引起照明灯的寿命缩短或烧损、电视机损坏、中性线过负荷等;引起线损及线路电压损失增大;影响正常通信质量。

(6)暂时过电压和瞬态过电压使设备绝缘破坏,引发事故。

(7)电压暂降(包括短时断电)引起变速驱动装置(ASD)跳闸、程序逻辑控制器(PLC)损坏、各种数字式自动控制装置误动、计算机系统失常,数据丢失;导致相关加工生产线(例如塑料、玻璃、石化、纺织、造纸、半导体以及橡胶等)停顿,大型场所照明失电(例如镝灯,灯灭后需冷却好几分钟后才能启动)等等。

图1为国外统计的一次电压暂降对不同行业可能造成的经济损失。

表1为电压暂降对一些设备的危害。

图1 一次电压暂降对不同用户造成的损失表1 电压暂降对一些设备的危害(8)电压波形缺口由变流装置换相过程造成的电压缺口可能影响交流装置的同步或以电压过零进行控制的电子装置正常工作。

注意,电压缺口虽然属于波形畸变,但不能用谐波分析来说明它的影响。

一般用缺口的深度和面积描述。

Ø 案例(1)上海某高层大厦一台变压器设计为全部带空调负荷,但投运后由于大量谐波的存在,使得变压器根本就没有办法正常运行。

(2) 90年亚运会期间网球中心电压暂降造成照明失电10余分钟(照明灯为镝灯,需冷却启动),使场内照明黑了一半,这次事故在国际上造成了非常不好的影响。

(3)某商厦工程大量采用日光灯,全部采用电子镇流器,正常情况下,零线中产生很大电流,造成电缆发热,变压器温升过高(典型的谐波问题)。

(4)某证券公司由于谐波使得网络速度变慢、数据出错,实时交易的动态信息显示屏幕出现大片空白,数据刷新和交易的速度都极慢,且经常中断,根本无法进行交易。

(5)某宽带运营商由于突然断电造成宽带网络客户不能正常上网,客户索赔几百万元。

(6)北京某化工厂2005年1月18日,外网波动引起断电,聚氯乙烯装置爆炸,停电5-6小时,直接损失30万元。

(7)某钢铁企业2004年一次停电导致所有生产线上的产品作废,损失上亿元。

(8) 2004年3~8月吉林省农电局一条10kV配电线(约40km)末端49个台区先后发生了500多次低压电器设备(包括电视机、计算机、冰箱温控器、交换机模块、VCD、加油机电源板等等)烧损事故,经测试分析,是某钢厂中频炉谐波,因长线“谐波容升电压”效应所致。

(9) 1993年2月河南省信阳和驻马店地区220kV计驻线(双回线,一回线停电检修)因电气化铁路牵引站的谐波引发高频保护误动,引起大面积停电事故(两个220kV2×240MVA变电站停电)。

(10)河南省220kV柳林变电站原10kV8组6600kVar并联电容器,因3次谐波影响原串联电抗器选配不当等原因大量损坏,不得不全部更换(现为8×8000kVar)。

Ø 结论电能质量涉及国民经济各行各业和人民生活用电,优质电力可以提高用电设备效率,增加使用寿命,减少电能损耗和生产损失,电能质量关系到电力可持续发展,也关系到国民经济总体效益,是实现节约型社会的必要条件之一。

3 国家标准综述Ø 电能质量指标国家标准(1)供电电压允许偏差(GB/T 12325—2003)(2)电压波动和闪变(GB 12326—2000)(3)公用电网谐波(GB/T 14549—93)(4)三相电压允许不平衡度(GB/T 15543—1995)(5)电力系统频率允许偏差(GB/T 15945—1995)(6)暂时过电压和瞬态过电压(GB/T 18481—2001)Ø 电能质量测量国家标准(1)供电系统及相连设备的谐波、谐间波的测量和测量仪器导则(GB/T 17626.7—1998)(2)电能质量监测设备——通用要求(GB/T 19862-2005)Ø 相关的设备国家标准(1)低压电气及电子设备发出的谐波电流限值(设备每相输入电流≤16A)(GB 17625.1—1998)(IEC 61000-4-7)(2)对额定电流不大于16A设备在低压供电系统中产生的电压波动和闪烁的限制(GB 17625.2—1999)(IEC 61000-3-2)(3)对额定电流大于16A的设备在低压供电系统中产生的电压波动和闪烁的限制(GB/Z 17625.3—2000)(IEC 61000-3-3)(4)半导体变流器与供电系统的兼容及干扰防护导则(GB/T 10236-2007)(5)中、高压电力系统中畸变负荷发射限值的评估(GB/Z 17625.4—2000)(IEC 61000-3-6)Ø 电能质量治理设备(装置)国家标准(1)输配电系统静止无功补偿器用晶闸管阀的试验(待批)(2)静止型无功功率补偿装置(SVC)功能特性(GB/T20298-2006)(3)静止型无功功率补偿装置(SVC)现场试验(GB/T20297-2006)4 国家标准摘要(1)标准:GB/T 12325—2003电能质量供电电压允许偏差允许限值:①35kV及以上为正负偏差绝对值之和不超过10%;②10kV及以下三相供电为±7%;③220V单相供电为+7%,-10%。

说明:衡量点为供电产权分界处或电能计量点(2)标准:GB 12326—2000电能质量电压波动和闪变允许限值:电压变动d的限值和变动频率r有关;对于随机不规则的变动,d=2%(LV,MV)和d=1.5%(HV)注:低压(LV)、U N≤1kV;中压(MV),1kV<U N≤35kV;高压(HV),35kV<U N≤220kV。

表2 闪变限值注:①括号中的值仅适用于所有用户为同电压等级场合;②P st为短时间闪变值(10min);P lt为长时间闪变值(2h)说明:①衡量点为公共连接点PCC;②限值分三级处理原则;③提供预测计算方法,规定测量仪器并给出典型分析实例。

(3)标准:GB/T 14549—1993电能质量公用电网谐波允许限值:表3 各级电网谐波电压限值(%)注:①220kV电网参照110kV执行②表中THD为总谐波畸变率说明:①衡量点为PCC,取实测95%概率值;②对用户允许产生的谐波电流,提供计算方法;③对测量方法和测量仪器做出规定;④对同次谐波随机性合成提供算法。

(4)标准:GB/T 15543—1995电能质量三相电压允许不平衡度允许限值:①正常允许2%,短时不超过4%;②每个用户一般不得超过1.3%。

说明:①各级电压要求一样;②衡量点为PCC,取实测95%概率值或日累计超标不许超过72min,且每30min中超标不许超过5min;③对测量方法和测量仪器做出基本规定;④提供不平衡度算法。

(5)标准:GB/T 15945—1995电能质量电力系统频率允许偏差允许限值:①正常允许±0.2Hz,根据系统容量可以放宽到±0.5Hz;②用户冲击引起的频率变动一般不得超过±0.2Hz。

说明:对测量仪器提出了基本要求。

(6)标准:GB/T 18481—2001电能质量暂时过电压和瞬态过电压允许限值:①系统工频过电压表4 系统工频过电压限值注:①U m指工频峰值电压②U m>252kV(Ⅰ)和U m>252kV(Ⅱ)分别指断路器变电所侧和线路侧②操作过电压表5 空载线路合闸过电压限值* 表示该过电压为相对地统计操作过电压。

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