供用電管理供電質(zhì)量

1、第二章第二章 供電質(zhì)量供電質(zhì)量 本單元主要介紹供電可靠性、供電頻率質(zhì)本單元主要介紹供電可靠性、供電頻率質(zhì)量、電壓允許偏差、電壓允許波動(dòng)和閃變、以量、電壓允許偏差、電壓允許波動(dòng)和閃變、以及電力諧波的概念、國家標(biāo)準(zhǔn)、超標(biāo)的危害及及電力諧波的概念、國家標(biāo)準(zhǔn)、超標(biāo)的危害及防治措施等。另外，強(qiáng)調(diào)供電質(zhì)量和電能質(zhì)量防治措施等。另外，強(qiáng)調(diào)供電質(zhì)量和電能質(zhì)量是完全不同的概念。是完全不同的概念。 教學(xué)要求教學(xué)要求1 1、供電質(zhì)量是指電能質(zhì)量和供電可靠性。、供電質(zhì)量是指電能質(zhì)量和供電可靠性。2 2、電能質(zhì)量包括電壓、頻率和波形的質(zhì)量。、電能質(zhì)量包括電壓、頻率和波形的質(zhì)量。 電能質(zhì)量的主要指標(biāo)包括電壓偏差、電壓電能

2、質(zhì)量的主要指標(biāo)包括電壓偏差、電壓波動(dòng)和閃變、頻率偏差、諧波和電壓不對波動(dòng)和閃變、頻率偏差、諧波和電壓不對稱對。稱對。 供電質(zhì)量和電能質(zhì)量供電質(zhì)量和電能質(zhì)量2.1 2.1 供電可靠性供電可靠性 本節(jié)要求：理解供電可靠性地概念本節(jié)要求：理解供電可靠性地概念, ,掌握供電可靠掌握供電可靠 性地計(jì)算方法及其國家標(biāo)準(zhǔn)。性地計(jì)算方法及其國家標(biāo)準(zhǔn)。一一. . 供電可靠性概念供電可靠性概念電網(wǎng)供電可靠性用電網(wǎng)供電可靠性用平均供電可用率平均供電可用率指標(biāo)進(jìn)行量化指標(biāo)進(jìn)行量化,即即: %10087601iiiNtnR供電可靠性是指供電企業(yè)每年對用戶停電的時(shí)間和次數(shù)供電可靠性是指供電企業(yè)每年對用戶停電的時(shí)間和次數(shù).

3、二二. . 供電可靠性的計(jì)算方法供電可靠性的計(jì)算方法其中：其中：R R年平均供電可用率（年平均供電可用率（% %）; ; N N 統(tǒng)計(jì)用戶總數(shù)統(tǒng)計(jì)用戶總數(shù); ; n ni i年每次停電影響用戶年每次停電影響用戶; ; t ti i 年每次停電持續(xù)時(shí)間年每次停電持續(xù)時(shí)間; ; 其中其中,影響影響ni和和ti的因素有的因素有:1. 線路太長線路太長,所帶負(fù)荷數(shù)太多所帶負(fù)荷數(shù)太多,使使ni增大增大;2. 及時(shí)搶修故障及恢復(fù)供電運(yùn)行工作水平及時(shí)搶修故障及恢復(fù)供電運(yùn)行工作水平,可減少可減少ti值；值；3. 統(tǒng)一檢修安排和帶電作業(yè)等統(tǒng)一檢修安排和帶電作業(yè)等,可減少可減少ni和和ti值；值；4. 供電設(shè)備故

4、障率及檢修周期要求等。供電設(shè)備故障率及檢修周期要求等。國家規(guī)定供電可靠性不低于國家規(guī)定供電可靠性不低于95%95%。供電質(zhì)量指標(biāo)供電質(zhì)量指標(biāo)衡量電力系統(tǒng)供電質(zhì)量包括以下指標(biāo)：衡量電力系統(tǒng)供電質(zhì)量包括以下指標(biāo)： 供電可靠性；供電可靠性； 頻率；頻率； 電壓；電壓； 諧波；諧波； 電能的特殊性在于其電能質(zhì)量直接影電能的特殊性在于其電能質(zhì)量直接影響電氣設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量。響電氣設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量。1.2 1.2 供電頻率質(zhì)量供電頻率質(zhì)量 本節(jié)要求：掌握供電頻率偏差的國家標(biāo)準(zhǔn)及其影響因本節(jié)要求：掌握供電頻率偏差的國家標(biāo)準(zhǔn)及其影響因 素；理解供電頻率偏差超差的危害及其改素；理解供電頻率偏差超差的

5、危害及其改善措施善措施. . 1 1、供電頻率、供電頻率( (又叫頻率又叫頻率): ): 電網(wǎng)中發(fā)電機(jī)發(fā)出的正弦交流電壓每秒鐘交電網(wǎng)中發(fā)電機(jī)發(fā)出的正弦交流電壓每秒鐘交變的次數(shù)。變的次數(shù)。一一. . 供電頻率的國家標(biāo)準(zhǔn)供電頻率的國家標(biāo)準(zhǔn) 電網(wǎng)裝機(jī)容量電網(wǎng)裝機(jī)容量300300萬萬kwkw及以上時(shí)：及以上時(shí)：0.2Hz0.2Hz 電網(wǎng)裝機(jī)容量電網(wǎng)裝機(jī)容量300300萬萬kwkw以下時(shí)：以下時(shí)：0.5Hz0.5Hz 用戶沖擊負(fù)荷引起系統(tǒng)頻率變動(dòng)：用戶沖擊負(fù)荷引起系統(tǒng)頻率變動(dòng)：0.2Hz0.2Hz 在電力系統(tǒng)非正常狀況下在電力系統(tǒng)非正常狀況下, ,供電頻率允許偏差：供電頻率允許偏差：0.1Hz 0.1H

6、z 2 2、 供電頻率的允許偏差的幾種情況供電頻率的允許偏差的幾種情況二二. . 影響供電頻率偏差的因素影響供電頻率偏差的因素 總之總之, ,有功電能的余、缺是直接影響供電頻率偏差有功電能的余、缺是直接影響供電頻率偏差的根本因素的根本因素. . 電網(wǎng)的裝機(jī)容量與調(diào)峰能力電網(wǎng)的裝機(jī)容量與調(diào)峰能力 電網(wǎng)實(shí)行計(jì)劃用電情況和超用電幅度的大小電網(wǎng)實(shí)行計(jì)劃用電情況和超用電幅度的大小 調(diào)整負(fù)荷措施的實(shí)施情況調(diào)整負(fù)荷措施的實(shí)施情況 沖擊性負(fù)荷的影響沖擊性負(fù)荷的影響三三. . 供電頻率偏差超差的危害供電頻率偏差超差的危害 1 1、低頻運(yùn)行的危害、低頻運(yùn)行的危害 損壞設(shè)備。損壞設(shè)備。 降低電廠出力。降低電廠出力。

7、 增加消耗。增加消耗。 影響產(chǎn)量。影響產(chǎn)量。 降低產(chǎn)品質(zhì)量。降低產(chǎn)品質(zhì)量。 易造成電網(wǎng)瓦解事故。易造成電網(wǎng)瓦解事故。 自動(dòng)化保護(hù)設(shè)備容易動(dòng)作。自動(dòng)化保護(hù)設(shè)備容易動(dòng)作。 影響通信、廣播、電視的音像質(zhì)量影響通信、廣播、電視的音像質(zhì)量. .2 2、高頻運(yùn)行的危害、高頻運(yùn)行的危害損壞設(shè)備損壞設(shè)備. .汽輪機(jī)的危急保安器。汽輪機(jī)的危急保安器。使電廠消耗不必要的燃料使電廠消耗不必要的燃料, ,造成燃料浪費(fèi)和造成燃料浪費(fèi)和 增加成本開支增加成本開支. .影響廣播、通信、電視等音像質(zhì)量影響廣播、通信、電視等音像質(zhì)量. .四四. . 改善供電頻率偏差的措施改善供電頻率偏差的措施解決電力供需不平衡問題。解決電力供

8、需不平衡問題。電力管理部門應(yīng)當(dāng)遵照國家產(chǎn)業(yè)政策，按照統(tǒng)電力管理部門應(yīng)當(dāng)遵照國家產(chǎn)業(yè)政策，按照統(tǒng)籌兼顧，保證重點(diǎn)，擇優(yōu)供應(yīng)的原則，做好計(jì)籌兼顧，保證重點(diǎn)，擇優(yōu)供應(yīng)的原則，做好計(jì)劃用電工作。劃用電工作。努力做好調(diào)整負(fù)荷工作，移峰添谷，減少峰谷努力做好調(diào)整負(fù)荷工作，移峰添谷，減少峰谷差。差。對一些沖擊性負(fù)荷采取必要的技術(shù)措施等。對一些沖擊性負(fù)荷采取必要的技術(shù)措施等。2.3 2.3 供電電壓質(zhì)量供電電壓質(zhì)量 教學(xué)要求：教學(xué)要求：掌握電壓允許偏差、電壓波動(dòng)和閃變的含義及掌握電壓允許偏差、電壓波動(dòng)和閃變的含義及其國家標(biāo)準(zhǔn)；了解供電電壓超過允許偏差的原其國家標(biāo)準(zhǔn)；了解供電電壓超過允許偏差的原因、危害及其改善

9、措施。因、危害及其改善措施。一一. . 電壓允許偏差電壓允許偏差 1 1、電壓偏差、電壓偏差%100*%100*NNZNUUUUUU實(shí)際電壓偏移額定值得大小，一般用相對值表示。實(shí)際電壓偏移額定值得大小，一般用相對值表示。 電能質(zhì)量電能質(zhì)量供電電壓允許偏差供電電壓允許偏差中規(guī)定為：中規(guī)定為：35kv35kv及以上的電壓供電的，電壓偏差絕對值之和及以上的電壓供電的，電壓偏差絕對值之和不超過額定電壓值的不超過額定電壓值的10%10%。10kv10kv及以下的為額定電壓的及以下的為額定電壓的7 7。低壓低壓220v220v單向供電的，為額定電壓的單向供電的，為額定電壓的+7%+7%，-10%-10%。

10、 2 2、 電壓偏差的國家標(biāo)準(zhǔn)電壓偏差的國家標(biāo)準(zhǔn)3 3、影響電壓偏差的原因、影響電壓偏差的原因 供電距離超過合理的供電半徑；供電距離超過合理的供電半徑； 供電導(dǎo)線截面選擇不當(dāng)，電壓損失過大；供電導(dǎo)線截面選擇不當(dāng)，電壓損失過大； 線路過負(fù)荷運(yùn)行線路過負(fù)荷運(yùn)行 用電功率因數(shù)過低，無功電流大，加大了電壓用電功率因數(shù)過低，無功電流大，加大了電壓損失；損失； 沖擊性負(fù)荷，非對稱性負(fù)荷的影響；沖擊性負(fù)荷，非對稱性負(fù)荷的影響；無功電能的余、缺失影響供電電壓偏差的重要因素。無功電能的余、缺失影響供電電壓偏差的重要因素。調(diào)壓措施缺乏或者使用不當(dāng)，如：變壓器調(diào)壓措施缺乏或者使用不當(dāng)，如：變壓器的分接頭擺放位置不當(dāng)

11、等；的分接頭擺放位置不當(dāng)?shù)?；用電單位裝用的電容器補(bǔ)償功率因數(shù)采用用電單位裝用的電容器補(bǔ)償功率因數(shù)采用了了“死補(bǔ)死補(bǔ)”；4 4、 供電電壓超差的危害供電電壓超差的危害 照明負(fù)荷；照明負(fù)荷； 整流器、電熱、電弧爐等負(fù)荷；整流器、電熱、電弧爐等負(fù)荷； 感應(yīng)電動(dòng)機(jī)及其他電動(dòng)機(jī)負(fù)荷；感應(yīng)電動(dòng)機(jī)及其他電動(dòng)機(jī)負(fù)荷； 發(fā)、供、用電設(shè)備的影響；發(fā)、供、用電設(shè)備的影響； 電壓保護(hù)裝置影響；電壓保護(hù)裝置影響； 通信、廣播、電視等的音像質(zhì)量；通信、廣播、電視等的音像質(zhì)量； 家用電器；家用電器； 電網(wǎng)、系統(tǒng)運(yùn)行的影響。電網(wǎng)、系統(tǒng)運(yùn)行的影響。 5 5、改善電壓質(zhì)量的措施、改善電壓質(zhì)量的措施改善功率因數(shù)，使無功就地平衡；改

12、善功率因數(shù)，使無功就地平衡；合理選擇供電半徑，盡量減少線路迂回、線路合理選擇供電半徑，盡量減少線路迂回、線路過長、交叉供電、功率倒送等不合理供電狀況；過長、交叉供電、功率倒送等不合理供電狀況；合理選擇供電線路的導(dǎo)線截面；合理選擇供電線路的導(dǎo)線截面；合理配置變、配電設(shè)備，防止其過負(fù)荷運(yùn)行；合理配置變、配電設(shè)備，防止其過負(fù)荷運(yùn)行；適當(dāng)選用調(diào)壓措施；適當(dāng)選用調(diào)壓措施；根據(jù)電力系統(tǒng)潮流分布及時(shí)調(diào)整運(yùn)行方式。根據(jù)電力系統(tǒng)潮流分布及時(shí)調(diào)整運(yùn)行方式。6 6、電壓管理、電壓管理 （1 1）電網(wǎng)的電壓監(jiān)測點(diǎn)的選擇問題）電網(wǎng)的電壓監(jiān)測點(diǎn)的選擇問題（2 2） A、 B、 C、 D 四類用戶電壓合格率的四類用戶電壓合

13、格率的計(jì)算以及供電綜合電壓合格率的計(jì)算計(jì)算以及供電綜合電壓合格率的計(jì)算 %1001)(月監(jiān)測時(shí)間總和總和月電壓超上、下限時(shí)間、或DCBAVVVV35 . 05 . 0DCBAVVVVV二、二、 電壓波動(dòng)和閃變電壓波動(dòng)和閃變1 1、電壓波動(dòng)、電壓波動(dòng) 定義：在某一時(shí)段內(nèi)，電壓急劇變化而偏離額定值定義：在某一時(shí)段內(nèi)，電壓急劇變化而偏離額定值的現(xiàn)象。的現(xiàn)象。表示：表示： %100minmaxNUUUU10kv10kv及以下為及以下為2.52.53535110kv110kv之間為之間為2 2220kv220kv及以上為及以上為1.61.6規(guī)定波動(dòng)范圍規(guī)定波動(dòng)范圍電能質(zhì)量電能質(zhì)量 電壓允許波動(dòng)和閃變電壓

14、允許波動(dòng)和閃變2 2、電壓閃變、電壓閃變 定義：周期性電壓急劇變化引起電光源的光通定義：周期性電壓急劇變化引起電光源的光通量急劇波動(dòng)，造成人眼視覺不適的現(xiàn)象。量急劇波動(dòng)，造成人眼視覺不適的現(xiàn)象。表示：用電壓表示：用電壓“等效閃變值等效閃變值”表示表示 。規(guī)定：規(guī)定： 對于照明要求較高的白熾燈負(fù)荷允許值為對于照明要求較高的白熾燈負(fù)荷允許值為0.40.4一般照明要求負(fù)荷允許值一般照明要求負(fù)荷允許值0.90.93 3、產(chǎn)生電壓波動(dòng)和閃變的原因、產(chǎn)生電壓波動(dòng)和閃變的原因 電壓波動(dòng)主要是大型用電設(shè)備負(fù)荷快速變化引電壓波動(dòng)主要是大型用電設(shè)備負(fù)荷快速變化引起的沖擊性負(fù)荷造成的。起的沖擊性負(fù)荷造成的。電壓閃變

15、原因。電壓閃變原因。大型電動(dòng)機(jī)的直接起停及其加載；大型電動(dòng)機(jī)的直接起停及其加載；起重機(jī)提升啟動(dòng)；起重機(jī)提升啟動(dòng)；電氣機(jī)車啟動(dòng)或者爬坡；電氣機(jī)車啟動(dòng)或者爬坡；電弧爐融化期發(fā)生工作短路。電弧爐融化期發(fā)生工作短路。 4 4、抑制電壓波動(dòng)和閃變的措施、抑制電壓波動(dòng)和閃變的措施增加系統(tǒng)供電容量，提高供電電壓等級；增加系統(tǒng)供電容量，提高供電電壓等級；采用專用變壓器和專線供電；采用專用變壓器和專線供電；改進(jìn)生產(chǎn)工藝、提高操作水平；改進(jìn)生產(chǎn)工藝、提高操作水平；采用快速響應(yīng)的靜止無功補(bǔ)償裝置。采用快速響應(yīng)的靜止無功補(bǔ)償裝置。2.4 2.4 電力諧波電力諧波 一、諧波的產(chǎn)生一、諧波的產(chǎn)生 教學(xué)要求：了解電力諧波的

16、含義、產(chǎn)生的原因、危害及其教學(xué)要求：了解電力諧波的含義、產(chǎn)生的原因、危害及其抑制方法。抑制方法。 第一類是發(fā)電機(jī)、變壓器電力設(shè)備。第一類是發(fā)電機(jī)、變壓器電力設(shè)備。第二類是用戶的各種非線性用電設(shè)備接入第二類是用戶的各種非線性用電設(shè)備接入電網(wǎng)，向電網(wǎng)中注入諧波電流。電網(wǎng)，向電網(wǎng)中注入諧波電流。 諧波產(chǎn)生原因諧波產(chǎn)生原因二、概念二、概念 諧波；諧波； 基波電流和諧波電流基波電流和諧波電流 ； 諧波源；諧波源； 諧波次數(shù)；諧波次數(shù)； 旁波旁波 ；諧波：一個(gè)周期電氣量的正弦波分量，其頻率為諧波：一個(gè)周期電氣量的正弦波分量，其頻率為基波頻率的整數(shù)倍。由于諧波的頻率是基波的整基波頻率的整數(shù)倍。由于諧波的頻率

17、是基波的整數(shù)倍，也常常稱為高此諧波。數(shù)倍，也常常稱為高此諧波。把工頻把工頻50Hz50Hz電流叫做基波電流，把基波的整數(shù)倍電流叫做基波電流，把基波的整數(shù)倍的交流電流稱為諧波電流。的交流電流稱為諧波電流。向電力系統(tǒng)公用電網(wǎng)注入諧波電流或產(chǎn)生諧波電向電力系統(tǒng)公用電網(wǎng)注入諧波電流或產(chǎn)生諧波電壓的電氣設(shè)備稱為諧波源。壓的電氣設(shè)備稱為諧波源。諧波次數(shù)是諧波頻率與基波頻率之比的整數(shù)倍。諧波次數(shù)是諧波頻率與基波頻率之比的整數(shù)倍。另外有一些非線性用電設(shè)備，出了基波整數(shù)倍頻另外有一些非線性用電設(shè)備，出了基波整數(shù)倍頻率的諧波外，在整數(shù)倍諧波的兩側(cè)還有其他頻率率的諧波外，在整數(shù)倍諧波的兩側(cè)還有其他頻率的波形，稱為旁

18、波。的波形，稱為旁波。旋轉(zhuǎn)電機(jī)（發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)）的影響；旋轉(zhuǎn)電機(jī)（發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)）的影響；對電力電容器的影響；對電力電容器的影響；使得繼電保護(hù)裝置不能正確動(dòng)作；使得繼電保護(hù)裝置不能正確動(dòng)作；產(chǎn)生、傳輸和利用電能的效率降低，電網(wǎng)和用產(chǎn)生、傳輸和利用電能的效率降低，電網(wǎng)和用電設(shè)備的損耗增加；電設(shè)備的損耗增加；對相鄰?fù)ㄓ嵕€路產(chǎn)生干擾影響；對相鄰?fù)ㄓ嵕€路產(chǎn)生干擾影響；影響電子計(jì)算機(jī)和其他精密電子控制設(shè)備的正影響電子計(jì)算機(jī)和其他精密電子控制設(shè)備的正常運(yùn)行常運(yùn)行 。三、諧波的危害三、諧波的危害 四、諧波限制四、諧波限制 電能質(zhì)量電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)諧波公用電網(wǎng)諧波 電網(wǎng)標(biāo)稱電壓電網(wǎng)標(biāo)稱電壓kv電壓總諧波畸變

19、率電壓總諧波畸變率%各次諧波電壓含有率各次諧波電壓含有率%奇次奇次偶次偶次0.385.04.02.06/104.03.21.635/663.02.41.21102.01.60.8五、諧波的管理對策五、諧波的管理對策 貫徹貫徹誰干擾、誰污染、誰治理誰干擾、誰污染、誰治理的原則，的原則，并按照要求治理合格。并按照要求治理合格。 具有非線性負(fù)荷的工程，必須采取有效的具有非線性負(fù)荷的工程，必須采取有效的防治措施，與工程同時(shí)設(shè)計(jì)，同時(shí)施工，防治措施，與工程同時(shí)設(shè)計(jì)，同時(shí)施工，同時(shí)接入使用。同時(shí)接入使用。 現(xiàn)有的諧波源用戶必須定期或者不定期的現(xiàn)有的諧波源用戶必須定期或者不定期的進(jìn)行測量，發(fā)現(xiàn)超標(biāo)應(yīng)責(zé)令治理

20、，否則，進(jìn)行測量，發(fā)現(xiàn)超標(biāo)應(yīng)責(zé)令治理，否則，按照國家有關(guān)規(guī)定辦理。按照國家有關(guān)規(guī)定辦理。 第第h次諧波電壓含有率：次諧波電壓含有率： %100ihhUUHRU第第h次諧波電流含有率：次諧波電流含有率： %100ihhIIHRI諧波電壓含量：諧波電壓含量： 22hhHUU諧波電流含量：諧波電流含量： 22hhHII電壓總諧波畸變率：電壓總諧波畸變率： %100iHuUUTHD電流總諧波畸變率：電流總諧波畸變率： %100iHiIITHD供電質(zhì)量指標(biāo)供電質(zhì)量指標(biāo)衡量電力系統(tǒng)供電質(zhì)量包括以下指標(biāo)：衡量電力系統(tǒng)供電質(zhì)量包括以下指標(biāo)： 供電可靠性；供電可靠性； 頻率；頻率； 電壓；電壓； 諧波；諧波； 電能的特殊性在于其電能質(zhì)量直接影電能的特殊性在于其電能質(zhì)量直接影響電氣設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量。響電氣設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量。二二. . 影響供電頻率偏差的因素影響供電頻率偏差的因素 總之總之, ,有功電能的余、缺是直接影響供電頻率偏差有功電能的余、缺是直接影響供電頻率偏差的根本因素的根本因素. . 電網(wǎng)的裝機(jī)容量與調(diào)峰能力電網(wǎng)的裝機(jī)容量與調(diào)峰能力 電網(wǎng)實(shí)行計(jì)劃用電情況和超用電幅度的大小電網(wǎng)實(shí)行計(jì)劃用電情況和超用電幅度的大小