电能质量相关知识
什么是电能质量、什么引起了电能质量问题、电能质量分类有哪些、你知道多少呢?
1、什么是电能质量?
IEC(1000-2-2/4)标准对电能质量是这样定义的:电能质量是指供电装置在正常工作情况下不中断和干扰用户使用电力的物理特性。最严重的电能质量问题是电压跌落和电压完全中断。
其实电能质量就是指电力系统的质量。就像种子有品质的好坏之分,我们平时使用的电力能源也存在一个品质的问题,品质高的电能不但能减轻用电器的损耗、提高电能的使用效率,更关键的是品质高的电能更能保证电力系统稳定、健康的运行。医院、数据中心等对供电安全特别重视的行业尤其对电能质量有很高的的要求。
2、什么引起了电能质量问题?
从广义上分类的话,影响电能质量的因素主要包括三个方面:
1)、雷击、风暴、雨雪等自然因素对电能质量的影响,使电网发生事故,造成供电可靠性降低,如下图一所示。
图1集 自然因素图
2)、大型电力设备的启动和停运、自动开关的跳闸及重合等电力设备及装置的自动保护及正常运行对电能质量的影响,使额定电压暂时降低、产生波动与闪变等。开关如下图2所示。
图2集 开关图
3)、非线性负荷、冲击性负荷等的大量使用,如炼钢电弧炉、电气化机车运行等对电能质量的影响,使公用电网产生大量的谐波干扰、产生电压扰动、产生电压波动与闪变等。这些负载如下图3所示。
图3集 非线性负荷图
3、电能质量问题的分类
如果从时域上的不同特性来分类,电能质量分为稳态电能质量和暂态电能质量问题两种。
稳态电能质量问题:稳态突出时间的连续性,指在较长的时间下,电压电流波形周期性畸变。这种电能质量问题主要有:过欠压、电压不平衡以及谐波等问题。
暂态电能质量问题:在短时间内电压变化和冲击幅度大。主要包括:电压闪变、电压骤升、电压骤降(跌落)、电压中断等。其中,电压跌落和电压中断最为严重。
电能质量问题还可以按照电压质量和电流质量来分类。电压质量包括的内容如下图4所示。
图4 电压质量内容图
电流质量包括的内容如下图5所示,其主要是指电力电子设备等非线性负荷给电网带来的电流畸变问题。
图5 电流质量内容图
其中在电能质量问题中,主要考虑处理以下7个方面:电压质量的有:电压偏差、电压闪变与波动、电压暂降与中断、频率偏差;电流质量的有:谐波与间谐波、三相不平衡、功率因数低。