李國平

摘要：隨著電力電子技術(shù)的進(jìn)步和廣泛應(yīng)用，供電系統(tǒng)中出現(xiàn)了大量的會引起電網(wǎng)電壓、電流波形畸變，電壓波動與閃變，三相不平衡等不利影響的設(shè)備，這些不利影響會導(dǎo)致供用電設(shè)備的安全性降低，削弱與干擾電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運行，造成電網(wǎng)公害；電壓暫降與電壓中斷、暫時過電壓和瞬態(tài)過電壓等都會影響電網(wǎng)的電能質(zhì)量，從而造成用戶用電損失，甚至直接危及電力設(shè)備安全運行。如何提高電能質(zhì)量、向電力用戶提供優(yōu)質(zhì)的電能成為國內(nèi)外研究的熱點。

關(guān)鍵詞：電能質(zhì)量指標(biāo) 檢測方法 研究

1 電能質(zhì)量的定義及內(nèi)容

電能質(zhì)量的不嚴(yán)格定義為：以電子系統(tǒng)的供電和接地作為研究對象，以保證對于該系統(tǒng)供電的完善。IEEE1159標(biāo)準(zhǔn)中對電能質(zhì)量的定義為：涉及敏感設(shè)備供電和接地的方法的概念，這種方法有利于敏感設(shè)備的運行。在IEEE標(biāo)準(zhǔn)術(shù)語權(quán)威詞典（IEEE100）中，電能質(zhì)量的定義為：涉及電子設(shè)備供電和接地方法的概念，這種方法有利于電子設(shè)備的運行，并使其兼容于供電系統(tǒng)及其連接的其他設(shè)備。電能質(zhì)量主要包括：頻率，電壓，波形，三相對稱等。

2 影響電能質(zhì)量的因素

2.1 電壓偏差 系統(tǒng)中各處偏離其額定值的百分比即為電壓偏差，電網(wǎng)中用戶負(fù)荷發(fā)生變化或電力系統(tǒng)運行方式發(fā)生改變而加到用電設(shè)備的電壓偏離網(wǎng)絡(luò)的額定電壓。過大的電壓偏差不僅影響用電設(shè)備的安全、經(jīng)濟(jì)運行，更會危害電網(wǎng)的穩(wěn)定以及經(jīng)濟(jì)運行。

2.2 電壓諧波與畸變 由于供電系統(tǒng)中采用大量的如電弧設(shè)備以及變壓器等非線性的電氣設(shè)備，這些設(shè)備都是高次諧波的電流源，在電網(wǎng)中接入這些高次諧波電流源后就會造成系統(tǒng)的電壓以及電流產(chǎn)生高次諧波。發(fā)電機(jī)的電壓波形在高次諧波的作用下會產(chǎn)生畸變而降低供電電壓的質(zhì)量；供電電力會由于諧波的存在而造成損耗，從而導(dǎo)致電氣設(shè)備的損壞而降低了供電的可靠性。較大的波動或沖擊性非線性負(fù)荷都會引發(fā)間諧波電壓。雖然間諧波的頻率不是工頻品類的整數(shù)倍，但是抑制或消除其產(chǎn)生的危害卻比正數(shù)次諧波困難很多。

2.3 電壓波動與閃變 電壓波動是指電壓快速變動時其電壓最大值和最小值之差相對于額定電壓的百分比，即電壓均方根值一系列的變動或連續(xù)的變化。閃變即燈光照度不穩(wěn)定的視感，是由波動負(fù)荷引起的，對于啟動電流大的鼠籠型感應(yīng)電動機(jī)和異步啟動的同步電機(jī)也會引起供電母線的快速、短時的電壓波動，因為他們啟動或電網(wǎng)恢復(fù)電壓時的自啟動電流，流經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及變壓器，會使元件產(chǎn)生附加的電壓損失。急劇的電壓波動會引起同步電動機(jī)的震動，影響產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量，造成電子設(shè)備、測量儀器儀表無法準(zhǔn)確、正常地工作；電壓閃變超過限度值是照明負(fù)荷無法正常工作，損害工作人員身體健康。

2.4 電壓不平衡 不平衡相阻抗、不平衡負(fù)荷或兩者的組合是導(dǎo)致電壓不平衡的關(guān)鍵。不平衡電壓在用電設(shè)備中引起的大負(fù)序電流會造成較高的溫升，電壓嚴(yán)重不平衡還會造成電動機(jī)過熱，由于電壓不平衡，會是的設(shè)備錯誤的調(diào)整變壓器的抽頭位置，大大降低供電可靠性和安全性。

2.5 電壓暫降與電壓中斷 由于電力系統(tǒng)故障或干活造成用戶電壓短時間下降到額定值的90%以下的現(xiàn)象即為電壓暫降；由于系統(tǒng)故障跳閘而造成的用戶完全喪失電壓的現(xiàn)象為電壓中斷。絕緣子閃絡(luò)或?qū)撤烹娭饕怯衫讚粼斐傻?，架空輸配電線的瞬時故障以及大型電動機(jī)的全電壓啟動等都會導(dǎo)致不同程度的電壓暫降和電壓中斷，這些都會影響總成電力設(shè)備的正常工作并影響用戶的正常生活。

2.6 暫時過電壓與瞬態(tài)過電壓 在電力系統(tǒng)運行操作中由于雷電等故障引發(fā)的這兩種過電壓經(jīng)常發(fā)生，會直接危害電氣設(shè)備的絕緣以及安全運行。

2.7 頻率偏差 頻率偏差的定義是系統(tǒng)頻率的實際值和標(biāo)稱值（50HZ）之差，國際要求電力系統(tǒng)正常頻率偏差允許值為0.2HZ，當(dāng)系統(tǒng)容量較小時可以放寬到0.5HZ。

3 電能質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)

隨著技術(shù)以及工業(yè)的不斷發(fā)展，供電中斷造成的影響越來越大，因此，電力企業(yè)和用戶越來越關(guān)注電能質(zhì)量。因此，為了保證供電質(zhì)量，準(zhǔn)確的評定電能質(zhì)量的好壞以及通過可靠的檢測電能質(zhì)量參數(shù)改善電能質(zhì)量是電能質(zhì)量研究中的必要一環(huán)。IEEE標(biāo)準(zhǔn)和IEC標(biāo)準(zhǔn)是目前國際上流行的兩大電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。在參考兩個標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上通過結(jié)合我國目前的國情制訂了自己的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，主要有以下6項指標(biāo)：①《電能質(zhì)量 電壓波動和閃變》（GB 12326-2000）；②《電能質(zhì)量 暫時過電壓和暫態(tài)過電壓》（GB/T 18481-2001）。③《電能質(zhì)量 電力系統(tǒng)頻率允許偏差》（GB/T 15945-1995）；

④《電能質(zhì)量 三相電壓允許不平衡度》（GB/T 1543-1995）；⑤《電能質(zhì)量 供電電壓允許偏差》（GB 12325-1990）；⑥《電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)諧波》（GB/T 14549-1993）。

4 總結(jié)

在供電系統(tǒng)中影響其安全、可靠以及經(jīng)濟(jì)運行的重要因素包括電壓的偏移、電壓的中斷、過電壓、電壓的波動和閃變以及高次諧波的產(chǎn)生等，衡量配電系統(tǒng)電壓質(zhì)量的指標(biāo)就是這些因素的具體參數(shù)。為了提高電能的質(zhì)量，保證系統(tǒng)安全、可靠以及經(jīng)濟(jì)的運行，必須結(jié)合相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)對供電系統(tǒng)的運行進(jìn)行檢測。隨著經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的不斷發(fā)展，人們越來越關(guān)注電壓暫降、間諧波以及電壓中斷等問題。為了保證企業(yè)以及家庭用電的要求，必須加強(qiáng)對電能質(zhì)量指標(biāo)的檢測。

參考文獻(xiàn)：

[1]單淵達(dá).電能系統(tǒng)基礎(chǔ)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2005.

[2]Alexander Kusko Marc T.Thompson著.張一工，譚偉璞，劉晉譯.電力系統(tǒng)電能質(zhì)量[M].科學(xué)出版社，2009.

[3]粟時平，劉桂英.靜止無功功率補(bǔ)償技術(shù)[M].中國電力出版社，2006.

[4]吳競昌，孫樹勤等.電力系統(tǒng)諧波[M].第1版.北京：水利電力出版社，1988.

[5]孫樹勤.干擾性負(fù)荷的供電[M].第1版.北京：中國電力出版社，1996.

[6]孫樹勤.電壓波動與閃變[M].第1版.北京：中國電力出版社，1999.