电能质量及其治理技术的

1电能质量及其治理技术的探讨张永康2电能质量与一般产品质量的区别其特点在于：⑴不完全取决于电力生产企业，甚至有的电能质量指标（例如电压畸变、电压波动和闪变、三相电压不平衡度等）往往是由用户的因素造成的；⑵对于不同的公共连接点在不同的时刻，电能质量数据往往是不同的，也就是说，电能质量在时间和空间上均处于动态变化之中。3一，电能质量标准中几个问题的探讨4

GB/T14549—93公用电网谐波探讨的问题：1，谐波电流限值在25次以下，随着电力电子技术的发展，尤其是可关断电力电子元件的广泛应用，谐波源的性质发生了很大的变化，异常高次谐波危害很大2，谐波测量仪器的功能，目前绝大部分测量范围从基波到50次，不能反映真实的谐波状况5电压波动引起照度波动对人的主观视觉反应称为瞬时闪变视感度（标准术语）日光灯和电视机等设备对电压波动的敏感程度远小于白炽灯................为此，选白炽灯的工况作为判断电压波动是否被接受的依据（电压电流频率和电能质量国家标准应用手册99页）电压等级LVMVHVPSt1.00.9(1.0)0.8PLt0.80.7(0.8)0.6电压允许波动和闪变GB12326—20006

一，110KV或者220KV电压等级的闪变对220V的照明电源的影响有多大，传递函数如何？二，35KV(33KV）电压供电的电弧炉产生的闪变值通过110/33KV变压器、110/10KV变压器、10KV/220V照明变压器，在220V母线的闪变是多少？（？%）三，为了一个闪变指标电能质量的治理项目将有巨大的量变，出现几倍的项目投资差异

有关闪变的疑问7GB/T18481—2001

电能质量暂时过电压和瞬态过电压

不仅暂时过电压，还要考虑短时电压降，以前唱主角的直流传动系统允许电压下降的量和持续的时间相对现在广泛采用交流传动系统裕量大一般直流传动系统允许电压下降的量为75%左右，持续时间60ms目前采用可关断电力电子元件作为变流装置的交流传动系统允许电压下降的量为85%左右，持续时间15ms8二，电能质量治理技术9电能质量改善的措施（主动型）••在电源侧采取有效的措施：1，优化供电系统结构，合理布置负荷2，优化供电系统容量，供电设备参数与电能质量治理方案之间找到最佳的平衡点••在负荷侧采取有效的措施：1，增加变流装置的等效脉冲数2，采用新型电力电子元件等方案3,利用负荷的同期性，使同时流入系统的谐波电流相互抵消10电能质量改善的措施（被动型）••FC（filtercircuit）滤波回路••TSC（thyristorswitchedcapacitor：晶闸管投切电容器）••SVC（staticvarcompensator：静止型动态无功补偿装置）••APF（activepowerfilter：有源补偿装置）••SVG（staticvargenerator：静止无功发生器）11采用多相组合整流电路1

整流变压器采用Y/Y－△接线方式三绕组变压器，二次绕组Y－△分别接同一容量但相位差30。的三相桥式整流装置，组合成12脉动整流电路，抑制5，7次高次谐波分量。另一组整流变压器采用Z/Y-△接线方式移相15的三绕组变压器，与Y/Y－△接线方式的变压相位差为15，组成24相整流电路，抑制11，13次高次谐波分量。12多相组合整流电路示意图13采用多相组合整流电路2

直流电弧炉采用三个顶电极和一个底电极

三个顶电极分别由三个独立的电炉变压器和整流装置供电，三个电炉变压器的接线组别相差20°，每个整流装置都是三相6脉动的，于是对于向电炉变压器供电的33KV系统来说，该交流电弧炉可以等效为一个三相18脉动的整流装置，主导谐波为17、19、35、37次14电源同步PWM控制

电源同步PWM控制用于抑制整流器产生的高频谐波。PWM整流器产生的高次谐波与载波相位有关，如果对同一电网内的几个整流器设定不同的载波相位，使它们彼此产生的高次谐波电流相位形成一个合理的相位差，使他们同时运行时产生的谐波电流回合到系统时互相抵消。1516FC（filtercircuit）滤波回路1，单调谐滤波器2，一阶高通滤波器3，二阶高通滤波器4，C式滤波器17单调谐滤波器18一阶高通滤波器19二阶高通滤波器20C式滤波器21SV三C应用三实例22滤波三器设三计基三本要三素和三难点1，三FC三基波三补偿三容量三的确三定2，三滤波三回路三组数三的确三定3，三各滤三波回三路基三波补三偿容三量的三分配4，各滤三波回三路实三际谐三振频三率的三设置5，三电容三器电三压的三选择6，三内熔三丝、三外熔三丝、三不平三衡保三护的三选择23三，三电能三质量三测试24电能三质量三的测三试1、三常规三电能三质量三测试2、三电能三质量三治理三评估三性质三的测三试3，三故障三诊断三性质三的电三能质三量测三试4，三异常三高次三谐波三的测三试25常规三电能三质量三测试三是一三种普三查性三质的三测试三，主三要测三试分三析的三内容三有：1、系三统频三率，三分析三频率三偏差2、系三统电三压，三分析三电压三偏差三、波三动、三闪变三和总三畸变三率、三各次三谐波三电压三畸变三率3、进三线电三流，三各次三谐波三电流三含有三量4、进三线有三功、三无功三、视三在功三率和三功率三因数提交三上述三数据三的报三告中三包括三：最三大值三、平三均值三、95三%概率三值、三根据三系统三数据三计算三的允三许值26在常三规电三能质三量测三试中三需要三现场三提交三的资三料1、供三配电三系统三的主三接线2、供三配电三系统三的电三压和三短路三容量3、主三变压三器的三容量三、变三比、三短路三阻抗4、安三排在三该系三统出三现最三大负三荷或三典型三负荷三时进三行测三试27电能三质量三治理三评估三性质三的测三试中三测试三和分三析的三内容1、测三试供三配电三系统三电压三，分三析电三压偏三差、三波动三、闪三变和三总畸三变率三、各三次谐三波电三压畸三变率2，测三试进三线回三路、三滤波三器、三谐波三源等三电流三，分三析上三述各三回路三电流三的谐三波电三流含三有量三和方三向3、在三有TC三R装置三的场三合，三同时三测试TC三R回路三电流三，分三析TC三R装置三对负三荷波三动的三响应三能力4、综三合分三析电三能质三量治三理装三置的三治理三效果28在故三障诊三断性三质的三电能三质量三测试三中根三据故三障的三内容三制定三不同三的测三试方三案在方三案制三定之三前现三场应三该提三交下三列资三料：1、故三障时三的现三象（三包括三损坏三的设三备或三器件三、继三电三保护三和各三种掉三牌信三号）2、包三括故三障点三在内三的系三统主三接线三图3、损三坏的三设备三或器三件对三电能三质量三的要三求29D1～D2：高三精度三电容三分压三器C1，C2：分三压电三容整流三变低三压侧三电缆三对地三电容三，加三上变三压器三的入三口电三容，三实测三每相三对地三电容三大约三为0.三1μ三F左右三。电三容分三压器三高压三臂的三电容三为70三PF，故三电容三分压三器后三基本三没有三改变三系统三参数三，能三反应三系统三实际三情况异常三高次三谐波三的测三试30异常三高次三谐波三的测三试若不三用电三容分三压器三而使三用P三T测三量整三流变三压器三二次三电压三可能三存在三以下三几个三问题三：线路三对地三呈现三电容三，用三PT三进行三测量三，相三当于三对地三并联三了一三个电三感，三IG三BT三动作三时的三电压三波形三中包三含很三宽的三频谱三，电三感和三线路三电容三在某三一个三频率三下，三可能三谐振三，产三生较三大的三过电三压。PT三的高三低压三绕组三之间三存在三耦合三电容三，当三出现三高频三分量三时，三高频三分量三通过三耦合三电容三叠加三在低三压侧三，造三成较三大的三幅值三。PT三电感三和其三分布三电容三导致三其频三率响三应较三低，三在高三频电三压下三，造三成波三形的三畸变三。31HB三10三MC三C1三#电压三电流三波形32在用三FC三的问三题1，三设计三容量三过大三，有三些滤三波回三路无三法投三入，三功率三因数三满足三，电三压畸三变超三标2，三真空三断路三器参三数无三法抑三制“三开关三操作三重燃三过电三压”三，分三闸过三程中三爆炸3，三在采三用变三频器三负载三的电三源回三路中三，无三法抑三制调三试期三间的三异常三高次三谐波4，三中性三点不三平衡三保护三的设三置的三合理三性5，三设计三方案三没有三系统三的考三虑问三题，三滤波三回路三无法三承受三PC三C点三其他三用户三流过三来的三谐波三电流33电能三质量三治理三典型三案例34在用三TC三R的三问题1，三直流三分量2，三可控三硅阀三室的三密封三干燥3，TC三R回三路热三稳定三电流三过小三（电三抗器三可能三流过三全交三流加三√2三倍交三流有三效值三的直三流）35在用三电容三器的三问题1，三生锈三、渗三液2，三内部三小电三容击三穿（三鼓肚三）3，三电容三器回三路开三关重三合闸三延时三控制4，三选型三错误三:a三、内三熔丝三与外三熔丝b、三片面三追求三国外三品牌36在用三电抗三器的三问题介质三渗漏底部三支承三部位三树枝三状爬三电、三烧蚀磁场三对周三围封三闭金三属环三（圈三）的三影响37电能三质量