電能質量知識

定義

電能質量(Power Quality)，從嚴格意思上講，衡量電能質量的主要指標有電壓、頻率和波形。從普遍意義上講是指優質供電，包括電壓質量、電流質量、供電質量和用電質量。電能質量問題可以定義為：導致用電設備故障或不能正常工作的電壓、電流或頻率的偏差，其內容包括頻率偏差、電壓偏差、電壓波動與閃變、三相不平衡、瞬時或暫態過電壓、波形畸變（諧波）、電壓暫降、中斷、暫升以及供電連續性等。

電能質量監測改善前后對比圖

指標含義

電壓不平衡是指三相電壓的幅值或相位不對稱。不平衡的程度用不平衡度（電壓負序分量和正序分量的方均根值百分比）來表示，典型的三相不平衡是指不平衡度超過2%，短時超過4%。在電力系統中，各種不平衡工業負荷以及各種接地短路故障都會導致三相電壓的不平衡。

過電壓是指持續時間大于1分鐘，幅值大于標稱值的電壓。典型的過電壓值為1.1~1.2倍標稱值。過電壓主要是由于負載的切除和無功補償電容器組的投入等過程引起，另外，變壓器分接頭的不正確設置也是產生過電壓的原因。

欠電壓是指持續時間大于1分鐘，幅值小于標稱值的電壓。典型的欠電壓值為0.8~0.9倍標稱值。其產生的原因一般是由于負載的投入和無功補償電容器組的切除等過程。另外，變壓器分接頭的錯誤設置也是欠電壓產生的原因。

電壓驟降是指在工頻下，電壓的有效值短時間內下降。典型的電壓驟降值為0.1~0.9倍標稱值，持續時間為0.5個周期到1分鐘。電壓驟降產生的原因主要有電力系統發生故障，如系統發生接地短路故障；大容量電機的啟動和負載突增也會導致電壓驟降。

電壓驟升是指在工頻下，電壓的有效值短時間內上升。典型的電壓驟升值為1.1~1.8倍標稱值，持續時間為0.5個周期到1分鐘。電壓驟升產生的原因主要有電力系統發生故障，如系統發生單相接地等故障；大容量電機的停止和負載突降也是電壓驟升的重要原因。

供電中斷是指在一段時間內，系統的一相或多相電壓低于0.1倍標稱值。瞬時中斷定義為持續時間在0.5個周期到3秒之間的供電中斷，短時中斷的持續時間在3~60 秒之間，而持久停電的持續時間大于60秒。

電壓瞬變又稱為瞬時脈沖或突波，是指兩個連續的穩態之間的電壓值發生快速的變化，其持續時間很短。電壓瞬變按照電壓波形的不同分為兩類：一是電壓瞬時脈沖，是指疊加在穩態電壓上的任一單方向變動的電壓非工頻分量；二是電壓瞬時振蕩，是指疊加在穩態電壓的同時包括兩個方向變動的電壓非工頻分量。電壓瞬變可能是由閃電引起的，也可能是由于投切電容器組等操作產生的開關瞬變。

電壓切痕是一種持續時間小于10ms的周期性電壓擾動。它是由于電力電子裝置換相造成的，它使電壓波形在一個周期內有超過兩個的過零點。由于其頻率非常高，用常規的諧波分析設備無法測出，因此以前一直末把此項作為電壓質量的一個指標。

無功補償裝置 (PFC)

改善措施

（1）改善用電功率因數，使無功就地平衡。

（2）合理選擇供電半徑.

（3）合理選擇供電系統線路的導線截面。

（4）合理配置變、配電設備，防止其過負荷運行。

（5）適當選用調壓措施，如串聯補償、變壓器加裝有載調壓裝置、安裝同期調相機靜電電容器等。供電電壓超過允許偏差的原因有哪些？

（1）供電距離超過合理的供電半徑。

（2）供電導線截面選擇不當，電壓損失過大。

（3）線路過負荷運行。

（4）用電功率因數過低，無功電流大，加大了電壓損失。

（5）沖擊性負荷、非對稱性負荷的影響。

（6）調壓措施缺乏或使用不當，如變壓器分頭擺放位置不當等。

（7）用電單位裝用的靜電電容器補償功率因數沒采用自動補償。