谐波的危害
干扰继电保护、自动装置和计算机系统；使电子设备工作不正 常；使量和计量仪器（感应式电度表）、仪表误差加大；降低 信号传输质量，干扰通信系统；增加电力网中谐振可能性，诱 发电压或过电流的危害；减少白炽灯使用寿命。
降低电力设备的利用率，使电气设备（如旋转电机、电容器、变 压器）以及导线（如低压中性线、电缆、母排等）过载运行 （发热、振动、异常声响等），缩短使用寿命、增加线损；降 低断路器遮断容量。例如，馈供给整流负荷的普通电力变压器， 其出力应相应的降低。降低值和变压器的杂损比（即附加损耗 与基本损耗之比）有关，如表3所列。
)7% 220V单相供电电压允许偏差为额定电压的＋7%、
－10%
电压偏差的危害
照明设备的发光和寿 命（图2）；电动机 的力矩、转速、发热、 工效以及产品质量 （图3）；变压器的 发热、温升、损耗； 并联电容器无功出力、
寿命；家用电器如电 视机的视感、寿命； 电子计算机和控制设 备不正常；
照明灯的电压特性
偶次谐波 : 2nd, 4th, 6th, 8th … 奇次谐波 : 3rd, 5th, 7th, 11th … 正序谐波 :(3n+1) 4th, 7th, 10th… 负序谐波 :(3n-1) 2nd, 5th, 8th… 零序谐波 :(3n) 3rd, 6th, 9th… 电压谐波总畸变率(失真率): V(THD)
电能质量知识
武汉七星电气有限公司公司
电能质量知识培训
武汉七星电气 技术部
培训内容
电能质量标准 电能质量定义 电能质量分类 基本概念和术语 电能质量监测仪
电能质量标准
国标：中国国家标准 IEC：国际电工委员会标准 IEEE：美国IEEE标准 EN50160：欧共体，公用配电系统供电特性
2001
电能质量定义
从普遍意义上讲，电能质量是指优质供电。但是由于 人们看问题的角度不同，所以迄今为止，对电能质量 的技术含义仍存在着不同的认识，还不可能给出一个 准确统一的定义 。
国内专家：表现为电压、电流或频率的偏差 ,造成用户 设备故障或错误动作的任何电力问题都是电能质量问 题。
IEEE技术协调委员会给出的“power quality”的技术 定义为：“合格的电能质量是指给敏感设备提供的电 力和设置的接地系统适合该设备正常工作”。
电力系统公共连接点正常电压不平衡度允许 值为2％，短时不得超过4％，对每个用户电 压不平衡度的一般限值为1.3％
三相电压不平衡危害
引起以负序分量为启动元件的多种保护误动 作；换流设备产生附加的谐波电流（非特征谐 波）；变压器负载能力下降；在低压配电线路 中，引起照明灯的寿命缩短或烧损、电视机损 坏、中性线过负荷等；引起线损及线路电压损 失增大；影响正常通信质量。
电压偏差与电解铝生产工况的统计表
工业设备（如电解、电热）效率降低（表2）；电力系统稳定性降低， 线损增加。
频率偏差
频率偏差＝实测频率－额定频率 电力系统频率偏差允许值为+/-0.2Hz，当系统
容量较大时，偏差值可放宽到+/-0.5Hz 《全国供用电规则》中有规定：电网容量在
3GW及以下者频率偏差允许值为+/- 0.2Hz，电 网容量在3GW以上者频率偏差允许值为+/0.5Hz
电压谐波畸变率
谐波源使得实际的电压波 形偏离正弦波，这种现象 称为电压正弦波形畸变。
电压波形畸变的程度用电 压正弦波畸变率来衡量， 也称电压谐波畸变率。
电压谐波畸变率以各次谐 波电压的均方根值与基波 电压有效值之比的百分数 来表示：
式中
Un--第n次谐波电压有效值V U1--基波电压有效值，V
电能质量标准——国标
《电力系统频率允许偏差》GB/T15945-1995 《三项电压允许不平衡度》GB/T15543-1995 《公用电网谐波》 GB14549-93 《供电电压允许偏差》 GB12325-90 《电压波动和闪变》 GB12326-2000 《暂时过电压和瞬态过电压》 GB/T18481-
IEC(1000-2-2/4)标准将电能质量定义为：供电装置正 常工作情况下不中断和干扰用户使用电力的物理特性
电能质量分类
电能质量问题分为：稳态电能质量问题和暂态 电能质量问题。
稳态电能质量问题：以波形畸变为主要特征， 持续时间较长，又可以分
基本概念和术语
电压偏差 频率偏差 三相电压不平衡度 谐波
电压谐波畸变率 间谐波 电压波动与闪变
电压骤降骤升 电压瞬变 电压中断
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
基本概念 与 术语
瞬态：半个周波（10ms)以内 暂态：从10ms 到1min 稳态：1min以上
瞬变
----瞬态概念
频率偏差的危害
电动机转速变化，影响纺织、造纸等产品质 量；传动机械出力变化，影响生产效率；对 测量、控制和计时等电子设备精度和性能影 响；使感应式电能表计量误差加大；影响发 电机和电力系统安全；冲击负荷对近区电网 的危害。
三相电压不平衡
三相电压不平衡＝ U2/U1 U1-三相电压正序分量方均根值 U2-三相电压负序分量方均根值
暂态电能质量问题：通常是以频谱和持续时间 为特征，包括脉冲暂态和振荡暂态两类，其表 现形式有：电压瞬变、电压闪变、电压骤升、 骤降、短时断电
电能质量分类
U/%
暂态 电压突升 110
过电压
正常运行
90
电压 电压跌落 缺口 （暂态） 10
瞬时 暂时
欠电压 持续断电
0.5c 3s
1min
t
IEEE Std.1159-1995对电能质量中有关概念
骤升，骤降
----暂态概念
过电压，低电压，电压中断 ----稳态概念
电压波动 闪变 谐波
电压的短暂变化
电压的短期变化
电压的长期变化
电力系统中的电磁现象
电压偏差
电压偏差＝(实测电压－额定电压)/额定电压 供电电压允许偏差范围 35kV及以上供电电压正、负偏差绝对值之和不超
过额定电压的10％ 10kV及以下供电电压允许偏差为额定电压的(+/-
谐波
谐波即对周期性的变流量进行傅里叶级数分解， 得到频率为大于1的整数倍基波频率的分量， 它是由电网中非线性负荷而产生的。
典型谐波产生源
电子开关型:各种交直流换流装置、变频装置 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:各种炼钢电弧炉、交流电弧焊机
谐波种类