珠海泰坦自动化技术(开关电源)有限公司电能质量监测与管理系统培训(PPT37页)

1、Zhuhai TITANS Automation Co.,LTD1TPQCMSTPQCMS电能质量监测及管理系统电能质量监测及管理系统珠海泰坦自动化技术有限公司更多资料在资料搜索网( ) 海量资料下载Zhuhai TITANS Automation Co.,LTD2目的及意义目的及意义“十一五十一五”是国家电网公司建设是国家电网公司建设“一强三优一强三优”现代公现代公司的关键时期，电网发展比以往任何时期都更加需要科学技司的关键时期，电网发展比以往任何时期都更加需要科学技术强有力的支撑。有关电能质量实时监测、监督管理及其控术强有力的支撑。有关电能质量实时监测、监督管理及其控制技术的研究具有巨大的

2、经济和社会效益，是电网安全生产制技术的研究具有巨大的经济和社会效益，是电网安全生产的需要，为各行各业用户提供可靠、合格的电能是电网公司的需要，为各行各业用户提供可靠、合格的电能是电网公司对社会的责任。对社会的责任。 Zhuhai TITANS Automation Co.,LTD31 1、电能质量标准化、信息化综合管理是、电能质量标准化、信息化综合管理是和和的要求的要求国家电网公司电网科国家电网公司电网科20032852003285号文号文国家电网公司国家电网公司科技发展规划科技发展规划中要求中要求“20102010年前电能质量实现网络实时年前电能质量实现网络实时监测监测” ” 、国家电网公司

3、电网生、国家电网公司电网生20056822005682号文号文国家电网国家电网公司电能质量技术监督规定公司电能质量技术监督规定中第二条的要求中第二条的要求“安全第一、安全第一、预防为主、超前防范，预防为主、超前防范，对电网电能质量实施全过程，全对电网电能质量实施全过程，全方位的技术监测和监督方位的技术监测和监督”。更多资料在资料搜索网( ) 海量资料下载Zhuhai TITANS Automation Co.,LTD42 2、电网及电力用户对电能质量的要求越来越高电网及电力用户对电能质量的要求越来越高 现代化工业、军事部门、通信、计算中心、金融、商现代化工业、军事部门、通信、计算中心、金融、商

4、业以及其它各行各业对供电可靠性和电能质量的要求越来业以及其它各行各业对供电可靠性和电能质量的要求越来越高，如何提高和保证全面电能质量，已成为电力系统迫越高，如何提高和保证全面电能质量，已成为电力系统迫切需要解决的重要课题之一。切需要解决的重要课题之一。随着超高压骨干网的建成和特高压输电技术的试验研随着超高压骨干网的建成和特高压输电技术的试验研究，维护电网的安全、可靠运行一直是一项重要任务。重究，维护电网的安全、可靠运行一直是一项重要任务。重要电气过程包括短路故障引起的电压暂升（降），绝缘问要电气过程包括短路故障引起的电压暂升（降），绝缘问题引起的脉冲、涌流等，只有通过动态电能质量参数才能题引起

5、的脉冲、涌流等，只有通过动态电能质量参数才能反映出来。反映出来。随着我国加入随着我国加入WTOWTO，电力市场的运作规则也将与国际惯，电力市场的运作规则也将与国际惯例接轨，对供电质量的全面控制必将提到议事日程上。例接轨，对供电质量的全面控制必将提到议事日程上。 Zhuhai TITANS Automation Co.,LTD53 3、大电网形成所带来的有关电能质量问题大电网形成所带来的有关电能质量问题 我国电力系统已进入高电压、大电网、大机组的新阶我国电力系统已进入高电压、大电网、大机组的新阶段，有很多新问题需要从电网有关的各方面技术以及组成段，有很多新问题需要从电网有关的各方面技术以及组成电

6、网的各种元件的协调与配合中进行研究，如变压器的谐电网的各种元件的协调与配合中进行研究，如变压器的谐振过电压问题、大机组的次同步谐振问题、弱电源带长线振过电压问题、大机组的次同步谐振问题、弱电源带长线的谐振过电压问题的谐振过电压问题 另一方面，对变压器而言，有的超高压大容量变压器另一方面，对变压器而言，有的超高压大容量变压器的故障是由于其局部绕组发生谐振过电压造成的，这个问的故障是由于其局部绕组发生谐振过电压造成的，这个问题在国外有较多的研究，如美国、加拿大等题在国外有较多的研究，如美国、加拿大等 ，国内对变压，国内对变压器故障没有从谐振过电压方面分析器故障没有从谐振过电压方面分析 ，加强电网的

7、监测力度，加强电网的监测力度是必要的。是必要的。 Zhuhai TITANS Automation Co.,LTD64 4、非线性负荷对供电质量的影响越来越大、非线性负荷对供电质量的影响越来越大 电气化铁路牵引负荷等冲击负荷大量接入电网，动态电电气化铁路牵引负荷等冲击负荷大量接入电网，动态电压扰动十分严重，多次引发压扰动十分严重，多次引发220kV220kV线路跳闸的恶性停电事故线路跳闸的恶性停电事故。在我省发生线路跳闸的地段，往往接有如西昌卫星发射中。在我省发生线路跳闸的地段，往往接有如西昌卫星发射中心、摩托罗拉菲立克斯芯片封装中心这样的特殊用户，一旦心、摩托罗拉菲立克斯芯片封装中心这样的特

8、殊用户，一旦由电压扰动引起投诉纠纷，政治、经济后果十分严重。由电压扰动引起投诉纠纷，政治、经济后果十分严重。据不完全统计，自电气化铁路机车投运三十多年以来，据不完全统计，自电气化铁路机车投运三十多年以来，因电铁谐波与负序电流已引发过因电铁谐波与负序电流已引发过200MW200MW发电机跳闸，国内多发电机跳闸，国内多省市电网大面积停电或系统解列，使社会、电力部门和用户省市电网大面积停电或系统解列，使社会、电力部门和用户蒙受了巨大的经济损失。蒙受了巨大的经济损失。 更多资料在资料搜索网( ) 海量资料下载Zhuhai TITANS Automation Co.,LTD75 5、电能质量管理模式的问

9、题电能质量管理模式的问题 目前，各电业局大多利用便携式测试仪不定期地对变电目前，各电业局大多利用便携式测试仪不定期地对变电所进行测试，或对发现有电能质量问题的变电所、电厂或用所进行测试，或对发现有电能质量问题的变电所、电厂或用户进行测试分析，然后通过软盘将数据上报到省电力试验研户进行测试分析，然后通过软盘将数据上报到省电力试验研究院（所），经过其汇总、统计分析，对电网的电能质量水究院（所），经过其汇总、统计分析，对电网的电能质量水平进行评估，提出电网目前存在的问题，供电力公司领导决平进行评估，提出电网目前存在的问题，供电力公司领导决策参考。策参考。Zhuhai TITANS Automatio

10、n Co.,LTD8什么是电能质量什么是电能质量? ?sinAmeEtsin(120 )BmeEtCeAeBeCuBuCuAuABuBCuCAABNANBCsin(120 )cmeEt三相交流发电机三相交流发电机国标:50HzZhuhai TITANS Automation Co.,LTD9电能质量电能质量n电能质量描述的是通过公用电网供给用户端的交流电能的品质。理想状态的公用电网应该以恒定的频率，正弦波型和标准电压对用户供电。在三相交流系统中，还要求各相电压和电流的幅值应大小相等、相位对称且互差120度。但由于系统中的发电机、变压器、输电线路和各种设备的非线性和不对称性，以及运行操作、外来干

11、扰和各种故障的原因，这种理想的状态并不存在。Zhuhai TITANS Automation Co.,LTD10电能质量电压偏差频率偏差谐波相关三相电压不平衡三相电流不平衡短时闪变长时闪变电压波动基波电压基波电流有功功率无功功率功率因数谐波电压及含有率谐波电流及含有率谐波电压相位谐波电流相位电压总畸变率偶次电压畸变率奇次电压畸变率电流总畸变率偶次电流畸变率奇次电流畸变率Zhuhai TITANS Automation Co.,LTD11电压波动造成的危害nITIT设备设备当电压波动超过当电压波动超过4040，持续时间超过，持续时间超过1212个周波（个周波（0.24s0.24s）时，导致数据丢

12、）时，导致数据丢失。失。nPLC PLC （可编程控制器）（可编程控制器）： 早期的产品，电压低于早期的产品，电压低于1010时，可工作时，可工作1515个周波（个周波（0.3s0.3s）；）； 电压低于电压低于(50(5060)60)时，停止工作；时，停止工作；n数控设备数控设备：为保证产品质量和安全，工作电压波动范围一般为为保证产品质量和安全，工作电压波动范围一般为1010，当电压低于此，当电压低于此值、持续时间超过值、持续时间超过2 23 3个周波（个周波（0.040.040.06s0.06s）时，保护性停机。）时，保护性停机。n变频调速变频调速当低于额定电压当低于额定电压7070，持续

13、时间超过，持续时间超过6 6个周波个周波(0.12s)(0.12s)时停机。精细加工时停机。精细加工业中的电机，电压波动业中的电机，电压波动1010、持续时间超过、持续时间超过3 3个周波时，停机。个周波时，停机。n电机电机当电压波动超过（当电压波动超过（50503030）、持续时间超过）、持续时间超过1 1个周波，控制开关就会跳个周波，控制开关就会跳闸。闸。Zhuhai TITANS Automation Co.,LTD12谐波谐波n非线性负载产生谐波；n频率是50Hz的整数倍；n除绝对的正弦/余弦波外，任何其他波形均含谐波 f(t) A t O 0.5T T 正正弦弦全全波波整整流流波波形

14、形 Zhuhai TITANS Automation Co.,LTD13典型谐波产生源典型谐波产生源电子开关型电子开关型:各种交直流换流装置、变频装置铁磁饱和型铁磁饱和型:各种铁芯设备, 如变压器、电抗器等，其铁磁饱 和特性呈现非线性电弧型电弧型:各种炼钢电弧炉、交流电弧焊机Zhuhai TITANS Automation Co.,LTD14谐波种类谐波种类n偶次谐波偶次谐波 : 2nd, 4th, 6th, 8th : 2nd, 4th, 6th, 8th n奇次谐波奇次谐波 : 3rd, 5th, 7th, 11th : 3rd, 5th, 7th, 11th n正序谐波正序谐波 :(3n

15、+1) 4th, 7th, 10th:(3n+1) 4th, 7th, 10thn负序谐波负序谐波 :(3n-1) 2nd, 5th, 8th:(3n-1) 2nd, 5th, 8thn零序谐波零序谐波 :(3n) 3rd, 6th, 9th:(3n) 3rd, 6th, 9thn电压谐波总畸变率电压谐波总畸变率( (失真率失真率): V(THD): V(THD)Zhuhai TITANS Automation Co.,LTD15谐波的危害谐波的危害n设备过热、中性线电流大、断路器动作；设备过热、中性线电流大、断路器动作；n功率因数下降，电费增加；功率因数下降，电费增加；n供电波形产生畸变，精

16、密设备工作异常；供电波形产生畸变，精密设备工作异常；n测试计量器具显示不准；测试计量器具显示不准；n干扰通信系统干扰通信系统Zhuhai TITANS Automation Co.,LTD16功率因数功率因数n相移功率因数（DPF）: 不考虑谐波的影响，不考虑谐波的影响， 电流与电压相位差的余弦值（电流与电压相位差的余弦值（cos）jIUUIu功率因数（功率因数（PF）：）： 有功功率与视在功率的比值。有功功率与视在功率的比值。 与相移和与相移和谐波谐波相关。相关。功率因数低，意味着付出更多电费Zhuhai TITANS Automation Co.,LTD17GB/T1594595 GB/T

17、1594595 电能质量电能质量 电力系统频率允许偏差；电力系统频率允许偏差；GB1232590 GB1232590 电能质量电能质量 供电电压允许偏差；供电电压允许偏差；GB/T1454993 GB/T1454993 电能质量电能质量 公用电网谐波；公用电网谐波；GB123262000 GB123262000 电能质量电能质量 电压允许波动和闪变；电压允许波动和闪变；GB/T1554395 GB/T1554395 电能质量电能质量 三相电压允许不平衡度；三相电压允许不平衡度；GB/T184812001 GB/T184812001 电能质量电能质量 暂时过电压和瞬态过电压；暂时过电压和瞬态过电

18、压；GB17625.11998 GB17625.11998 低压电气及电子设备谐波电流限值；低压电气及电子设备谐波电流限值；IEEEIEEE标准标准1159199511591995EN50160EN50160电能质量标准Zhuhai TITANS Automation Co.,LTD18电能质量国标摘要电能质量国标摘要1 1GB/T1594595 GB/T1594595 电能质量电能质量 电力系统频率允许偏差电力系统频率允许偏差n一般不得超过一般不得超过0.2Hz0.2Hz，最大可放宽至，最大可放宽至0.5Hz0.5HzGB1232590 GB1232590 电能质量电能质量 供电电压允许偏差

19、供电电压允许偏差n10KV10KV以下三相电压允许偏差为以下三相电压允许偏差为7 7 n220V220V单相电压允许偏差为单相电压允许偏差为7 7 1010 GB/T1454993 GB/T1454993 电能质量电能质量 公用电网谐波公用电网谐波n380V380V系统电压总谐波畸变率小于系统电压总谐波畸变率小于5.05.0，奇次谐波电压，奇次谐波电压含有率小于含有率小于4.04.0，偶次谐波电压含有率小于，偶次谐波电压含有率小于2.0%2.0%GB/T1554395 GB/T1554395 电能质量电能质量 三相电压允许不平衡度三相电压允许不平衡度n公共连接点正常电压不平衡度允许值为公共连接

20、点正常电压不平衡度允许值为2 2，短时不超，短时不超过过4 4，接于公共接点的每个用户所引起的不平衡度允，接于公共接点的每个用户所引起的不平衡度允许值为许值为1.31.3更多资料在资料搜索网( ) 海量资料下载Zhuhai TITANS Automation Co.,LTD19电能质量国标摘要电能质量国标摘要2 2电能质量 公用电网谐波GB/T 14549-93电网标称电压KV电压总谐波畸变率%各次谐波电压含有率：%奇次（3、5、7、9、11.)偶次(2、4、6、8、10.)0.385.04.02.064.03.21.610353.02.41.2661102.01.60.8Zhuhai TIT

21、ANS Automation Co.,LTD20电能质量国标摘要电能质量国标摘要3 3电压变动和闪变的限值电压变动和闪变的限值GB123262000电压等级LVMVHVPSt1.00.9(1.0)0.8PLt0.80.7(0.8)0.6注:PSt测量周期为10min,PLt测量周期为2h;MV括号中值仅适用于pcc连接的所有用户为同电压等级的用户场合。n 电压变动限值(%)r,h-1LV、MVHVr1431 r 1032.510 r 10021.5100 r 10001.251Zhuhai TITANS Automation Co.,LTD21谁会在意电能质量谁会在意电能质量n供电局供电局n制

22、造业制造业 动力部门动力部门n过程工业（冶金，石化）过程工业（冶金，石化）n数据中心，运维部门数据中心，运维部门n军队工业军队工业& &政府事业政府事业n集成商集成商n电能治理公司电能治理公司Zhuhai TITANS Technology Co.,LTD 22TPQCMSTPQCMS电能质量监测管理系统电能质量监测管理系统Zhuhai TITANS Automation Co.,LTD23电能质量监测电能质量监测 HTB50 130 kVHTA1 - 50 kV110kV 110kV 220kV 500kV 10kV 0.4kV M M Zhuhai TITANS Autom

23、ation Co.,LTD24WINALP电能质量监测电能质量监测TPQCMS监测管理主站监测管理主站用户用户 2用户用户n用户用户 1Zhuhai TITANS Automation Co.,LTD25电能质量历史数据的存储电能质量历史数据的存储Zhuhai TITANS Automation Co.,LTD26电能质量参数电能质量参数 电气特性电气特性Integration periods 间隔周期间隔周期Zhuhai TITANS Automation Co.,LTD27应用案例应用案例通讯方式通讯方式:Modem GSMEthernetRS2321. 分析仪安装在电网中的不同分析仪安装

24、在电网中的不同位置（变电站，变压器）位置（变电站，变压器）3. 数据存储在网络数据库数据存储在网络数据库2. 数据周期性地从分析仪下数据周期性地从分析仪下载载4. 分析数据，生成报告分析数据，生成报告5. 通过邮件或短信息发送报警信通过邮件或短信息发送报警信息。息。发电发电输电输电Ind工业用工业用户户内部电网内部电网Zhuhai TITANS Automation Co.,LTD28实时测量实时测量Zhuhai TITANS Automation Co.,LTD29统计数据分析统计数据分析Zhuhai TITANS Automation Co.,LTD30历史数据历史数据n40 histog

25、ram classes24 h histograms based on 3s average values7 days histograms based on 10min average values更多资料在资料搜索网( ) 海量资料下载Zhuhai TITANS Automation Co.,LTD31谐波分析谐波分析Zhuhai TITANS Automation Co.,LTD32报表和自动打印报表和自动打印Zhuhai TITANS Automation Co.,LTD33电能质量记录参数电能质量记录参数n统计数据U, I, P, Q, R, S, PF,Tan j Voltage

26、variation Flicker (Pst & Plt) Harmonics (51 ranks) Frequency Unbalance Symetrical components ( + , - , zero sequence) n事件s (dip, swells, interruption)RMS shapewaveformn历史数据 (permanent updated)nEmbedded Reports following StandardsZhuhai TITANS Automation Co.,LTD34存储能力存储能力Memory AreaHistogramsStatistical Measurements (Av, Min, Max, )24 hours 7 days 101 hour 24 hours7 days64 MB3 months1 year25 days3 months1 year2 years128MB6 months1 year2 months6 months1 year2 years256MB1 year2 years4.