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電能質(zhì)量
專家診治

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【干貨分享】中國電能質(zhì)量標準（下）

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專家講堂1

五、電網(wǎng)頻率

電力系統(tǒng)頻率偏差允許值為0.2Hz，當(dāng)系統(tǒng)容量較大時，偏差值可放寬到＋0.5Hz～－0.5Hz，標準中并沒有說明系統(tǒng)容量大小的界限，而在《全國供用電規(guī)則》中有規(guī)定：“供電局供電頻率的允許偏差：電網(wǎng)容量在300萬千瓦及以上者為0.2Hz；電網(wǎng)容量在300萬千瓦以下者為0.5Hz。”實際運行中，我國各跨省電力系統(tǒng)頻率都保持在＋0.1Hz～－0.1Hz的范圍內(nèi)，這點在電網(wǎng)質(zhì)量中Z有保障。

圖1 電網(wǎng)頻率圖

六、三相電壓不平衡
三相不平衡就是在三相供電情況下，由各相負荷的不平衡用電特性所造成的。一般說的三相不平衡度主要指電壓不平衡度，需要時也可以分析三相電流不平衡度。
對稱分量法是理解與分析不平衡三相系統(tǒng)的基礎(chǔ)。若三相供電電壓平衡(即只有正向電壓)．對于一個變化緩慢的三角形接線的三相不對稱負荷(*接線可以等效成三角行)，理論上可將其變換為一個平衡的三相純有功負荷，同時其電源與負荷的有功功率交換并不改變。

系統(tǒng)處于三相不平衡運行時，三相電壓電流含有大量負序分量。由于負序分量的存子會對各種電氣設(shè)備產(chǎn)生不同方面的不良影響。
①發(fā)電機：電動機在不對稱運行時負荷電流在氣隙中產(chǎn)轉(zhuǎn)子生逆轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁場，增加了轉(zhuǎn)子的損耗。這些損耗包括在勵磁繞組里感應(yīng)的二倍頻電流所引起的附加損耗以及在轉(zhuǎn)子表面由于感應(yīng)的渦流所產(chǎn)生的附加表面損耗。這些損耗都屬于銅損耗性質(zhì)，從而造成轉(zhuǎn)子溫升的提高。至于溫升（發(fā)熱）的分布，與轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)有關(guān)。另外在不對稱負荷時，由負荷電流產(chǎn)生的氣隙旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子勵磁磁勢及由正序氣隙旋轉(zhuǎn)磁場與定子負序磁勢所產(chǎn)生的二倍頻交變電磁力矩，將同時作用在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸以及定子機座上，引起二倍頻振動。

②感應(yīng)電動機：在不平衡電壓作用下，負序電流產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩，使感應(yīng)電動機的Z大轉(zhuǎn)矩和輸出功率下降，正反c磁場的相互作用，產(chǎn)生脈動轉(zhuǎn)矩，肯能引起電動機的振動。由于電動機負序電抗很小負序電壓可能產(chǎn)生過大的負序電流從而使電動機定子轉(zhuǎn)子的銅損增加，是電動機過熱并導(dǎo)致絕緣老化過程加塊。
③變壓器：變壓器處于不平衡負載下運行時（如變壓器供給照明負荷、電焊負荷等單相負荷），如果控制Z大相電流為額定容量，就會造成局部過熱。另外還會由于磁路不平衡、大量漏磁通經(jīng)箱壁使其發(fā)熱。研究表明，變壓器在額定負荷人下，電流buph度為10%時，其絕緣壽命約縮短16%。
④換流裝置：三相電壓不平衡使換流裝置的觸發(fā)角不對稱，從而產(chǎn)生一系列的非特征諧波。以6脈沖換流裝置為例，在三相電壓不平衡時除產(chǎn)生6k+1次等特征諧波外，還會產(chǎn)生6k+3次非特征諧波.研究表明,隨著三相電壓不平衡程度的增加，非特征諧波電流的數(shù)值也加大?？赡軐?dǎo)致?lián)Q流裝置的濾波成本加大。
⑤繼電保護和自動裝置：如果三相不平衡系統(tǒng)中有較大的負荷分量，則可能導(dǎo)致一些作用于負荷電流的保護和自動裝置誤導(dǎo)動作。從而威脅電力系統(tǒng)的安全運行。包括：發(fā)電機的負荷電流保護、變電站主變壓器的復(fù)合電壓起動過電流保護、母線差動保護、線路的各種距離保護震蕩閉鎖裝置。線路相差高頻保護以及故障時動作的可靠性。
⑥線路：三相不平衡系統(tǒng)中，負序電流會產(chǎn)生附加損耗，增大線損，同時使配電線路電壓損失增加。另外，沿線會增大對通信系統(tǒng)的干擾，影響正常通信質(zhì)量。

⑦計算機等電子設(shè)備：在低壓三線四線制配電系統(tǒng)中，三相不平衡必然引起中線上出現(xiàn)不平衡電流，產(chǎn)生零電位漂移，產(chǎn)生影響計算機等電子設(shè)備的電噪聲干擾，可能使設(shè)備無法正常工作。

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