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電能質量
專家診治

把電能質量問題交給領步400-056-5258

提高電能質量，加強諧波治理

返回列表來源：領步電能質量發(fā)布時間：2017-08-15分享加入收藏關注：-

專家講堂1

電能既是一種經(jīng)濟實用，輕捷方便且容易傳輸、控制和轉換的能源形式，又是一種由電力部門向電力用戶提供，并由供用電雙方共同保證質量的特殊產(chǎn)品。隨著工業(yè)規(guī)模的擴大和科學技術的發(fā)展，國民經(jīng)濟各部門的用電量不斷增加，電氣化程度越來越高，新工藝、新技術廣泛應用于工業(yè)生產(chǎn)和人民生活的各個方面，越來越多的用戶采用了性能好、效率高但對電源特性變化敏感的高科技設備，電力用戶對電能質量的要求在不斷提高。與此同時，許多新型的電氣設備在其運行中會向電力系統(tǒng)注入各種電磁干擾，對電力系統(tǒng)的安全運行和用電設備的正常工作造成的危害與影響不斷增加，電能質量問題日益突出，引起了供電部門和廣大電力用戶的普遍重視。

一、電能質量基本概念

在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中，電能質量這一技術名詞涵蓋著多種電磁干擾現(xiàn)象。但由于工業(yè)領域的各個行業(yè)對電能質量認識上的不同和使用名詞上的不統(tǒng)一，長期以來人們在描述各種各樣電壓和電流干擾電力供應及電氣設備正常工作的電磁現(xiàn)象時，所提出的專業(yè)名詞的含以上很不準確，使用很不規(guī)范，嚴重影響了電能質量工作的開展。如，“電能質量”在英文用詞方面有人使用“Electric Power Systems Quality”,有人使用“Quality of Power Supply”等。1968年，一片關于美國海軍電子設備用電源規(guī)范要求的研究論文Z先規(guī)范使用了“Power Quality”這一專業(yè)術語。與此同時，前蘇聯(lián)等國家也開始使用“Voltage Quality”,用來反映電壓復制的緩慢變動和電源實際頻率與理想頻率的偏差。后來，越來越多的研究者表現(xiàn)出對電能質量或電壓質量的關心，電氣工程界在關于電能質量問題應采用規(guī)范的技術名詞上逐漸趨向一致。國際電氣電子工程師協(xié)會（IEEE）標準化協(xié)調委員會正式通過采用“Power Quality”術語的決定。我國國家標準中已正式更名采用國際通用的英文名詞。隨著人們對電能質量現(xiàn)象認識的不斷提高和科學技術的廣泛交流，電能質量領域的技術術語正在不斷充實和完善。
  迄今關于電能質量的定義概括起來主要有以下三種：
  1 合格的電能質量是指，提供給敏感設備的電力和為其設置的接地系統(tǒng)均適合于該設備正常工作。
  2造成用電設備故障或誤動作的任何電力問題都是電能質量問題，其表現(xiàn)為電壓、電流或頻率的偏差。
  3電能質量就是電壓質量，合格的電能質量應當時恒定頻率和恒定幅值的正弦波形電壓與連續(xù)供電。
  由此看出，電能質量也可以定義為：導致用電設備故障或不能正常工作的電壓、電流或頻率的偏差，其內容包括頻率偏差。電壓偏差、電壓波動和閃邊、三相不平衡、暫時或瞬態(tài)過電壓、波形畸變、電壓暫降與短時間中斷以及供電連續(xù)性等。

二、電能質量分類

1、對于電能質量現(xiàn)象可以根據(jù)不同基礎來分類，主要有瞬變現(xiàn)象、短時間電壓變動、長時間電壓變動、變壓不平衡、波形畸變、電壓波動、工頻變化七類現(xiàn)象。
2、按照電能質量擾動現(xiàn)象的兩個重要表現(xiàn)特征---變化的連續(xù)性和事件的突發(fā)性為基礎分為兩類。其中變化性的重要特征表現(xiàn)為電壓或電流的幅值、頻率、相位差等在時間軸上的任一時刻總是在發(fā)生著小的變化；事件型的重要特征表現(xiàn)為電壓或電流短時嚴重偏離其額定值或理想波形。

三、諧波主要來源

1、變頻器是電網(wǎng)諧波的主要來源
變頻器時工業(yè)調速領域中應用叫廣泛的設備之一，目前已在石化企業(yè)大量使用。變頻器一般采用交—直—交結構（如圖一所示），它是把工頻（50HZ）變換成各種頻率的交流電源，以實現(xiàn)電機的變速運行的設備。其中控制電路完成對主電路的控制，變頻調速裝置用于交流異步電動機的調速，調速范圍廣、節(jié)能顯著、穩(wěn)定可靠。
2、中頻爐是電網(wǎng)諧波的主要來源
中頻爐是一種將工頻50HZ交流電轉變?yōu)橹蓄l（300HZ以上至1000HZ）的電源裝置，把三相工頻交流電，整流后變成直流電，再把直流電變?yōu)榭烧{節(jié)的中頻電流，供給由電容和感應線圈里流過的中頻交變電流，在感應圈中產(chǎn)生高密度的磁力線，并切割感應圈里盛放的金屬材料，在金屬材料中產(chǎn)生很大的渦流. 這種渦流同樣具有中頻電流的一些性質，即，金屬自身的自由電子在有電阻的金屬體里流動要產(chǎn)生熱量．廣泛用于有色金屬的熔煉，主要用在熔煉鋼、合金鋼、特種鋼、鑄鐵等黑色金屬材料以及不銹鋼、鋅等有色金屬材料的熔煉，也可用于銅、鋁等有色金屬的熔煉和升溫，保溫，并能和高爐進行雙聯(lián)運行。
3、諧波的其他來源
諧波還有其他的來源，各類生產(chǎn)用電如電鍍、電泵等，生活用電中如電視機、電腦、熒光燈等采用開關電源或其他電力電子技術的裝置，單獨來看，所產(chǎn)生的諧波非常微小，但是由于其數(shù)量的極其龐大，也是不可忽視的一部分。諧波對電網(wǎng)中的電氣設備有著嚴重危害，而且有愈演愈烈的趨勢，通過對上半年我縣的電網(wǎng)運行現(xiàn)狀的分析發(fā)現(xiàn)，電網(wǎng)設備和用戶設備受用戶諧波源的影響增大，設備受損現(xiàn)象日益增多。

四、諧波危害

1、加大企業(yè)的電力運行成本
2、降低了供電的可靠性
3、導致設備無法正常工作
4、影響通訊系統(tǒng)正常工作
5、使電容補償不投切，損壞
6、自動控制裝置誤動作

五、治理諧波，提高電能質量

1、有源濾波器
有源濾波器（Active Power Filter，簡稱APF）是一種用于動態(tài)抑制諧波、補償無功的新型電力電子裝置，它能夠對大小和頻率都變化的諧波以及變化的無功進行補償。
有源電力濾波裝置的基本原理是從電網(wǎng)中檢測出諧波電流，經(jīng)內部芯片快速計算、分析、比較，控制主功率單元產(chǎn)生一個與該諧波電流大小相等而極性相反的補償電流，從而使電網(wǎng)電流只含基波成分。這種濾波器能對頻率和幅值都變化的諧波進行跟蹤補償，且補償特性不受電網(wǎng)阻抗的影響。該有源電力諧波濾波裝置, 引進美國 TMS320F2812 芯片，根據(jù)Z新的瞬時無功功率理論，應用數(shù)字信號處理技術（DSP），脈寬調制技術（PWM），智能化功率單元技術（IPM），觸摸屏技術（GP）等前沿科技，可實現(xiàn)動態(tài)消除諧波，平衡三相負荷，是一種高技術含量，濾波效率Z理想諧波治理和無功補償產(chǎn)品。

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