電能質(zhì)量背景知識(shí)

電能質(zhì)量背景知識(shí)美國(guó)理想工業(yè)公司北京代表處

什么是電能質(zhì)量定義：描述電力系統(tǒng)或供電系統(tǒng)性能的測(cè)量方法的總稱。

由于電壓、電流或頻率偏差引起的，用戶設(shè)備工作異?；驌p壞的任何電力問題，都屬于電能質(zhì)量問題。電能質(zhì)量主要參數(shù)（指標(biāo)）：電壓偏差；頻率偏差；功率因數(shù)低三相電壓不平衡度；諧波（波形畸變）；電壓波動(dòng)與閃變；暫時(shí)過電壓與瞬態(tài)過電壓。電能質(zhì)量問題的危害設(shè)備過熱、燒毀（中性線、電機(jī)、變頻器、變壓器）電容器擊穿計(jì)算機(jī)復(fù)位、保護(hù)裝置誤動(dòng)作或設(shè)備工作異常功率因數(shù)下降，無功功率增加，付出更多的電費(fèi)基本概念與術(shù)語(yǔ)瞬態(tài)：半個(gè)周波（10ms)以內(nèi)暫態(tài)：從10ms到1min穩(wěn)態(tài)：1min以上瞬變----瞬態(tài)概念驟升，驟降----暫態(tài)概念過電壓，低電壓，電壓中斷----穩(wěn)態(tài)概念電壓波動(dòng)閃變諧波類別頻譜條件持續(xù)時(shí)間電壓大小脈沖納秒5nsrise<50ns微秒1μsrise50ns~1ms毫秒0.1msrise>1ms振蕩低頻<5KHZ0.3~50ms0~4pu中頻5~500KHZ20μs0~8pu高頻0.5~5MHZ5μs0~4pu電壓的短暫變化類別持續(xù)時(shí)間電壓大小瞬時(shí)下陷0.5－30周0.1－0.9pu上升0.5－30周1.1－1.8pu暫時(shí)中斷0.5周－3s<0.1pu下陷30周－3s0.1－0.9pu上升30周－3s1.1－1.8pu短時(shí)中斷3s－1min<0.1pu下陷3s－1min0.1－0.9pu上升3s－1min1.1－1.8pu電壓的短期變化類別持續(xù)時(shí)間電壓大小持續(xù)中斷>1min0.0pu欠電壓>1min0.8to0.9pu過電壓>1min1.1to1.2pu電壓的長(zhǎng)期變化計(jì)算機(jī)商用設(shè)備制造協(xié)會(huì)

CBEMA曲線商用設(shè)備所能承受的交流電壓波動(dòng)范圍瞬變±130％驟升：＋106％～130％驟降：0～

－90%過壓+106％欠壓-90%中斷-60％電壓波動(dòng)造成的危害IT設(shè)備

當(dāng)電壓波動(dòng)超過40％，持續(xù)時(shí)間超過12個(gè)周波（0.24s）時(shí)，導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失。PLC（可編程控制器）：早期的產(chǎn)品，電壓低于10％時(shí)，可工作15個(gè)周波（0.3s）；電壓低于(50～60)％時(shí)，停止工作；數(shù)控設(shè)備： 為保證產(chǎn)品質(zhì)量和安全，工作電壓波動(dòng)范圍一般為10％，當(dāng)電壓低于此值、持續(xù)時(shí)間超過2～3個(gè)周波（0.04～0.06s）時(shí)，保護(hù)性停機(jī)。變頻調(diào)速 當(dāng)?shù)陀陬~定電壓70％，持續(xù)時(shí)間超過6個(gè)周波(0.12s)時(shí)停機(jī)。精細(xì)加工業(yè)中的電機(jī)，電壓波動(dòng)10％、持續(xù)時(shí)間超過3個(gè)周波時(shí)，停機(jī)。電機(jī) 當(dāng)電壓波動(dòng)超過（50－30）％、持續(xù)時(shí)間超過1個(gè)周波，控制開關(guān)就會(huì)跳閘。諧波非線性負(fù)載產(chǎn)生諧波；頻率是50Hz的整數(shù)倍；除絕對(duì)的正弦/余弦波外，任何其他波形均含諧波典型諧波產(chǎn)生源電子開關(guān)型:各種交直流換流裝置、變頻裝置鐵磁飽和型:各種鐵芯設(shè)備,如變壓器、電抗器等，其鐵磁飽和特性呈現(xiàn)非線性電弧型:各種煉鋼電弧爐、交流電弧焊機(jī)非正弦（余弦）波形的分析非正弦波信號(hào)通過傅立葉分析，可分解為多個(gè)不同頻率的正弦波疊加3次諧波疊加29次諧波疊加非正弦波信號(hào)通過傅立葉分析，可分解為多個(gè)不同頻率的正弦波疊加非正弦（余弦）波形的分析諧波種類偶次諧波:2nd,4th,6th,8th…奇次諧波:3rd,5th,7th,11th…正序諧波:(3n+1)4th,7th,10th…負(fù)序諧波:(3n-1)2nd,5th,8th…零序諧波:(3n)3rd,6th,9th…電壓諧波總畸變率(失真率):V(THD)諧波的危害設(shè)備過熱、中性線電流大、斷路器動(dòng)作；功率因數(shù)下降，電費(fèi)增加；供電波形產(chǎn)生畸變，精密設(shè)備工作異常；測(cè)試計(jì)量器具顯示不準(zhǔn)；干擾通信系統(tǒng)功率東因數(shù)相移柿功率糖因數(shù)估（DP瞞F）:不考微慮諧陷波的城影響元，電流獨(dú)與電典壓相附位差呢的余砍弦值尤（co揭sφ）jφIUUI功率駕因數(shù)災(zāi)（PF）：有功雷功率償與視絞在功毀率的洽比值界。與相拋移和諧波相關(guān)府。功率宣因數(shù)濾低，贏意味授著付鹿出更貌多電揀費(fèi)。諧波砌造成PF降低羨的數(shù)浪學(xué)原依理三角泳函數(shù)漢的正總交特走性兩個(gè)不同三角厭函數(shù)撞乘積臨，在萄周期珍內(nèi)的隸積分等于0；兩個(gè)相同三角勞函數(shù)紛乘積頭，在咳周期鍵內(nèi)的播積分不等倡于0；結(jié)論童：只有譯同頻米（同亭相）光的電之壓、窄電流氣相乘凝，才眉產(chǎn)生飲有功縫功率右。諧波貫降低PF實(shí)例負(fù)載出電流硬中含熔有3次、5次等末諧波巴成分燒，負(fù)費(fèi)載的億輸入球電壓連為標(biāo)票準(zhǔn)正勢(shì)弦波廊，根之據(jù)三讓角函摧數(shù)的陽(yáng)正交蠅特性賞，當(dāng)號(hào)計(jì)算姨負(fù)載盲上的第功率其時(shí)，騙，柱，……即：高次超諧波晝的有勸功功老率為0。諧波械含量醋越高坊，功贏率因榆數(shù)越當(dāng)?shù)汀ＶC波廊造成疊波形陪畸變基波錘與2次諧輩波無始相差嫌疊加基波斷與2次諧割波有冶相差斥疊加基波止與3次諧錯(cuò)波無隆相差棗疊加基波蜂與3次諧錢波有寧相差趕疊加GB濟(jì)/T甲15聰94山5—唇95電能夏質(zhì)量易電彈力系默統(tǒng)頻堵率允易許偏議差；GB桐12雅32少5—吵90電能級(jí)質(zhì)量升供避電電艱壓允姓許偏勢(shì)差；GB爭(zhēng)/T米14兼54永9—開93電能在質(zhì)量用公財(cái)用電監(jiān)網(wǎng)諧紙波；GB匹12塌32松6—拍20沾00電能隸質(zhì)量英電痕壓允堅(jiān)許波雖動(dòng)和害閃變響；GB屬/T雀15況54棄3—朵95電能斷質(zhì)量揉三說相電超壓允那許不蛾平衡歡度；GB紋/T片18穿48丘1—它20武01電能旁質(zhì)量累暫招時(shí)過預(yù)電壓發(fā)和瞬緒態(tài)過餡電壓史；GB后17浙62冰5.潛1—每19儲(chǔ)98低壓圓電氣尊及電公子設(shè)賽備諧暗波電貧流限矮值；IE案EE標(biāo)準(zhǔn)11究59麥—1縱99博5EN腎50泳16閣0電能悅質(zhì)量遍標(biāo)準(zhǔn)電能殖質(zhì)量忘國(guó)標(biāo)桐摘要1《GB線/T況15儀94蕉5—猜95電能喬質(zhì)量酒電騰力系踢統(tǒng)頻暗率允跑許偏歇差》一般恒不得鎖超過±0乖.2糾Hz，最先大可澤放寬肆至±0攜.5吃Hz《GB私12換32尚5—蒜90電能上質(zhì)量碰供卻電電寒壓允抖許偏障差》10夢(mèng)KV以下按三相故電壓漆允許舉偏差窄為±7％22斗0V單相袍電壓誦允許擺偏差何為＋7％漠－10％《GB私/T脊14述54墊9—拜93電能宣質(zhì)量差公精用電粱網(wǎng)諧休波》38粥0V系統(tǒng)塵電壓訓(xùn)總諧輪波畸桌變率雞小于5.拍0％，冒奇次冬諧波差電壓景含有爸率小認(rèn)于4.匯0％，設(shè)偶次驚諧波變電壓凳含有丈率小弄于2.茄0%《GB墾/T賄15胳54宰3—趟95電能繁質(zhì)量奶三擔(dān)相電某壓允廟許不群平衡致度》公共詠連接腳點(diǎn)正艱常電屬壓不刺平衡升度允附許值腫為2％，虜短時(shí)很不超做過4％，嫌接于騎公共冬接點(diǎn)生的每捐個(gè)用盛戶所頃引起侮的不位平衡悶度允賀許值廚為1.傍3％電能干質(zhì)量挪國(guó)標(biāo)悄摘要2《電能眨質(zhì)量劃公律用電水網(wǎng)諧部波》G膽B(tài)/隱T拆14袋54記9-病93電網(wǎng)標(biāo)稱電壓KV電壓總諧波畸變率%各次諧波電壓含有率：%奇次（3、5、7、9、11...)偶次(2、4、6、8、10...)0.385.04.02.064.03.21.610353.02.41.2661102.01.60.8電能醋質(zhì)量朱國(guó)標(biāo)歪摘要3《電壓領(lǐng)變動(dòng)艘和閃盯變的羽限值GB趨12貞32駐6—乓20價(jià)00》電壓等級(jí)LVMVHVPSt1.00.9(1.0)0.8PLt0.80.7(0.8)0.6注:PSt測(cè)量來周期罷為10墓mi鞋n,喬PLt測(cè)量甘周期塊為2h融;M晃V括號(hào)頂中值縫僅適泛用于pc湖c連接水的所盛有用天戶為益同電睡壓等萍級(jí)的屬用戶串場(chǎng)合些。電壓管變動(dòng)科限值(%憤)r,h-1LV、MVHVr≤1431＜r≤1032.510＜r≤10021.5100＜r≤10001.251誰(shuí)會(huì)膠在意帆電能荷質(zhì)量供電密局制造銷業(yè)羊動(dòng)喚力部贊門過程峰工業(yè)看（冶賺金，君石化爪）數(shù)據(jù)悔中心熟，運(yùn)院維部片門軍隊(duì)段工業(yè)&政府京事業(yè)集成口商電能劉治理指公司客戶器行業(yè)素：電力客戶答名稱：朔州促供電參局部門：生計(jì)用科面臨悶問題抬：生計(jì)難科總體污負(fù)責(zé)循電能袍質(zhì)量顫問題疼，承卡擔(dān)著杏下屬博二十拋多所咱變電你站電勻能質(zhì)碌量的效巡檢所任務(wù)沈。購(gòu)根買電耐能質(zhì)含量分工析儀僚用于壺變電汽站PT起(1愧00雕V)采,C鈴T(洋5A弟)輸出拿端的險(xiǎn)電能自質(zhì)量教定期桶巡檢斯。案例1：朔州油供電遷局客戶踩行業(yè)糊：電力客戶歇名稱：包頭賓供電尋局部門：營(yíng)銷彩用電奧監(jiān)察服科面臨貧問題1.變電鍛站PT售(1凍00乓V)伐,C股T(槍5A鉆)輸出司端電臘能質(zhì)富量需嗎要定受期巡孝檢。2.由于高電能彼質(zhì)量政問題踩，與撒部分換大客墳戶端征產(chǎn)生疫糾紛麗，需蜂判定權(quán)責(zé)任擱。案例2：包頭梢供電刃局客戶春行業(yè)咐：制造爸業(yè)客戶工名稱：和艦費(fèi)科技替（蘇夫州）互有限拾公司部門：廠務(wù)栗部面臨各問題晶圓概生產(chǎn)閘廠商杠，有醫(yī)兩條退電力甲進(jìn)線含，其熟中一訊條的蝦功率栽因數(shù)0.腦93，工稠程師泡希望領(lǐng)能查平找出梳原因件。由于木經(jīng)常蹲有設(shè)租備發(fā)乖生改絡(luò)變，亭工程準(zhǔn)師希株望通竄過定躁時(shí)地孤進(jìn)行跨監(jiān)測(cè)殘諧波限等參研數(shù)的登變化刑趨勢(shì)過，及向時(shí)督互促相姐關(guān)部匯門整顆改。原有弊的臺(tái)厲式電眠能質(zhì)刃量分銜析儀現(xiàn)場(chǎng)康使用治不便攀，也帝不直失觀。案例3：和艦縱科技客戶睜行業(yè)坑：制造季業(yè)客戶報(bào)名稱：北京依巴可姐利亞廚德電勝子科暗技有院限公睡司部門：售后評(píng)工程安部面臨叢問題生產(chǎn)恰的全據(jù)彩LE胞D顯示盟器，陰在工考廠檢確測(cè)無糧缺陷倉(cāng)，但建在個(gè)畜別用賴戶側(cè)貪實(shí)際眠使用桑中頻逮繁出變現(xiàn)故習(xí)障。板用戶扛投訴破，影飲響到漫銷售狠。設(shè)備船安裝食前，亡用分障析儀膠對(duì)電秘能質(zhì)雕量進(jìn)敢行監(jiān)碑測(cè)分鴨析。扭如有進(jìn)電能餡質(zhì)量脅問題紫，先亡建議獸用戶園采取陜措施肅改善所電能陵質(zhì)量椅，杜展絕了曲由于腔用戶惕電能濁質(zhì)量米問題餐所產(chǎn)虧生的距產(chǎn)品糾投訴慨，提狂高了局該公浙司產(chǎn)讓品的庭認(rèn)知磨度，旗為后澡續(xù)銷鳳售打遙下基從礎(chǔ)。案例4：北京課巴可架利亞館德電卻子科楊技公遺司客戶礦行業(yè)糖：制造悲業(yè)滲子行較業(yè)：電氣那設(shè)備普、電駛源制波造企居業(yè)客戶蝦名稱：中科覺院北司京科型諾偉船業(yè)科狠技有屋限公磨司部門：質(zhì)德檢部面臨廳問題生產(chǎn)22礙0V句U躬PS，客盡戶抱仰怨一泄些控炒制系掌統(tǒng)因UP火S輸出懼信號(hào)勇中的元諧波絨及電潔壓不恥穩(wěn)導(dǎo)賭致設(shè)胸備損沿壞，崇還有亂客戶錦反映侵產(chǎn)品脈的功雷率達(dá)吳不到培要求揮。通過腔電能愿分析冊(cè)，及燈時(shí)得呼到產(chǎn)喇品的訪全面濫電能漠質(zhì)量殊數(shù)據(jù)敏，消崇除客擁戶對(duì)旅產(chǎn)品軟技術(shù)播和質(zhì)高量的修懷疑炎。案例5：中科辭院科劫諾偉串業(yè)公抄司客戶矮行業(yè)賠：制造嬌業(yè)消子行凡業(yè)：煙草螞制造靠企業(yè)客戶殊名稱：上海業(yè)煙草遣（集羨團(tuán)）巷公司部門：設(shè)備嘆科面臨頓問題生產(chǎn)葛線大