影响电能质量的主要技术指标

发布时间：2021-04-14 09:30:14

作者：瑞泽能源

日常工作、学习和生活中，经常会遇到荧光灯管不易着火，电动机无法启动，继电保护装置出现误动作，感应式电度表计量电能不准确等问题。这是什么原因呢?怎样才能使电器正常工作，达到最佳的经济效益，提高电能质量?

　　日常工作、学习和生活中，经常会遇到荧光灯管不易着火，电动机无法启动，继电保护装置出现误动作，感应式电度表计量电能不准确等问题。这是什么原因呢?怎样才能使电器正常工作，达到最佳的经济效益，提高电能质量?

　　下一步，我们将分析影响电能质量的主要技术指标：电压偏移，电压波动与闪变，谐波。

　　1.电压偏差

　　电压偏移也称为电压偏移，是指某一时刻设备的端电压U与其额定电压Un的差异。

　　偏离电压对设备运行的影响：

　　对异步电动机产生的影响。

　　异步电动机的端电压比其额定电压低10%，由于转矩与端电压平方成正比，实际转矩仅为额定转矩的81%，因此，负载电流将增加5%~10%，从而大大缩短电动机的寿命。而且因为扭矩小，转速降低，直接影响产品的质量，增加废料，次品。在其端部电压偏高时，负载电流和温升也会增大，从而造成绝缘损坏，缩短电机寿命。

　　对电光源的影响。

　　电位偏移对白炽灯影响最大。在白炽灯端部电压降低10%后，灯管寿命将增加2~3倍，发光效率将降低30%以上，严重影响人们的视力健康，降低工作效率。随着白炽灯端电功率的增加10%，发光效率提高1/3，寿命大大缩短。

　　民建电气设计规范对电压偏差允许值(以额定电压的百分率表示)作了如下规定：

　　(a)普通马达5%;

　　照明：在一般工作场所为+5%;在距离变电所较远、一般面积较小且难以达到上述要求的一般工作场所为+5%、-10%，在紧急照明、道路照明和警卫照明为+5%、-10%;

　　其他电力消耗设备，如无特别规定，则为+5%。

　　为了降低电压偏差，供配电系统设计应满足以下要求：

　　选择无负载调压变压器的电压分接头是正确的。

　　这样就改变了用电设备端的电压水平，使其更接近设备的额定电压，从而减少了电压偏差。

　　合理降低该系统的阻抗。

　　在技术经济上合理的情况下，可以考虑降低系统的变压级数，增加导线电缆的截面，或用电缆代替架空线等，以降低系统的阻抗，降低电压损耗，从而减少电压偏差，实现电压调节的目的，因为供电系统的电压损耗与电力变压器和线路的阻抗是成正比的。

　　尽可能使该系统的三相负载均衡。

　　如果三相负荷分布不均匀(相线对中线)，就会产生零序电压，导致零位的变化，使一相电压下降，另一相电压上升，从而增加电压偏差。同理，线间负荷不平衡，则会造成线间电压不平衡，增加电压偏差，因此应尽量使三相负荷平衡。

　　2.电压波动与闪变。

　　电压波动是指电压急剧变化所产生的冲击功率的负荷(在生产过程中周期性地从电网接收到快速变化的负荷，如炼钢电弧炉、轧机、电弧焊机等)造成的连续电压变化或电压幅度的周期变化。表示方法为：在电网额定电压Un中，用户公共供电点的相邻最大和最小电压方均根Umax和Umin的差值的百分比。

　　电压变化会影响电动机正常起动。即使电动机也不能启动，对同步电动机而言，也会造成转子振动，使电子设备和计算机不能正常工作，导致照明灯具明显闪烁，使人们不能正常工作、生活和学习。

　　闪烁是指人眼对电灯闪烁的主观感受，引起灯光波动的电压(照度1)闪烁，称为闪变电压。可以采取以下措施抑制电压波动和闪变：

　　对于负荷变化很大的大型设备，使用专用线路或专用变压器分开供电;

　　(b)设法增加供电容量，降低系统阻抗，如将单回路线路改为双回路线路，或将架空线路改为电缆线路，可减少系统电压损耗，从而减少负荷变化引起的电压波动;

　　对大功率电弧炉炉用变压器，宜由短路容量较大的电网供电。一般而言，选择电压等级较高的电网供电。具有较大的冲击载荷。如上述措施达不到要求，可安装静态无功吸收冲击无功功率补偿装置。

　　3.调和。

　　对周期性非正交眩交流进行傅里叶级数分解，得到超过整数倍基波频率的次分量，通常称为“高次谐波”，由于电力系统中存在各种非线性元件，所以产生了电网谐波。如日光灯，感应电机，家电，大型电弧炉等。由于谐波对电气设备的危害极大，使得旋转电机、变压器等电气设备因谐波电流过大而产生额外损耗，从而造成过热，加速绝缘介质老化，造成绝缘破坏。而谐波对电容器的影响则更为突出，当谐波电压加到电容器两端时，由于其对谐波的阻抗很小，电容器极易产生过载甚至烧毁现象。另外，谐波电流的存在，使用来计量电能的感应式电度表计量不准确，会使电力系统产生电压谐振，从而导致线路上出现过电压，有可能击穿线路设备的绝缘，对通信回路、弱电回路产生信号干扰，甚至造成故障。

　　遏制电网谐波的措施

　　用Y,d或D,y连接三相整流变压器，使注入电网的谐波电流消除3次和3次整数倍的谐波电流，这是抑制高次谐波最基本的方法：

　　增加整流变压器次级端的相位数目，并增加整流器整流脉冲数目;

　　(c)使各台整流变压器次级之间产生相角差;

　　(d)安装分流过滤器。将大容量静态谐波源(大功率晶闸管整流器)与电网相连，设置分流滤波器，使之产生串联谐振。因为串联谐振时阻抗极小，因此它可以分流并吸收这些谐波电流，而不向电网注入。