1 电能质量概论
1 电能质量概论
方波电压的各次谐波
1 电能质量概论
电视机的电流含量
谐波次数h Ih (A)
1
3
5
7
9
0.80
0.67
0.48
0.29
0.09
%
100
83.8
60.0
36.3
11.3
电视机谐波的特点是谐波的峰值与基波的峰值重合，同一相电压供电 的多台电视机产生的谐波相位相同，而且同时率高，造成供电系统谐波值 增大。
供电可靠率 用户年平均
（%）
停电时间
≥99.96
＜3.5h
≥99.99
＜53min
2 传统电能质量分析与改善措施
3 电压波动与闪变 • 电压波动图形整合为四种形式：
3 电压波动与闪变
各级电网电压波动限值
r(h-1)
d(%)
r(h-1)
d(%)
LV、MV HV
LV、MV HV
r≤1
4
3
10＜r≤100 2
•用于照明调光及电热调温 ，通过用晶闸管切除正弦电流的一部分来调节 负载电流的大小。
1 电能质量概论
波形质量以正弦电压波形畸变率来衡量。
我国公用电网谐波电压（相电压）限制
电网额定电 电压总谐波畸变率 各项谐波电压含有率（%）
压（Kv） （%）
奇次
偶次
0.38
5.0
4.0
2.0
6
10
4.0
3.2
1.6
电力调节装置不同控制角α时的谐波电流含量(%)
h
13
5
7 9 11 13 15
α =45° 100 17.2 12.9 8.1 4.9 4.1 4.1 3.5 α =90 ° 100 53.7 17.9 17.9 10.7 10.7 7.8 7.8 α =135 ° 100 86.8 64.7 41.0 24.6 20.9 20.7 17.5
1.5
1＜r≤10 3
2.5 100＜r≤1000 1.25
1
r-变动频度
3 电压波动与闪变
各级电压下的闪变限值
系统电压等级 LV
Pst(10min)
1.0
MV
HV
0.9(1.0)
0.8
P1 (2h)
0.8
0.7(0.8)
0.6
Pst、 P1 每次测量周期分别取10min和2h
2 传统电能质量分析与改善措施
系统处于三相不平衡运行时，其电压、电流中含 大量负序分量。其具体危害如下： （1）感应电动机。 （2）变压器。 （3）换流器。 （4）继电保护和自动装置。 （5）线损。 （6）计算机。
2 传统电能质量分析与改善措施
我国城市供电可靠性指标
地区类别
一般城市 重要城市 中心地区
1 电能质量概论
1 电能质量概论
冲击性瞬变现象
1 电能质量概论
1 电能质量概论
1 电能质量概论
低频振荡现象出现在辅助输配电系统，最常见的是电容器组冲能。
1 电能质量概论
1 电能质量概论
1 电能质量概论
1 电能质量概论
1 电能质量概论
1 电能质ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ概论
连续直流式三相换流器的电压陷波
造成系 统解列
系统运行电压偏低时
缺乏无功电源时
导致电 压崩溃
频率稳定和电压稳定破坏时
给生产生活 到来损失
系统运行电压过高 也会威胁系统的
安全运行
2 传统电能质量分析与改善措施
我国电力系统频率的允许偏差
运行情况 正常运行
允许频率偏差
300万千瓦及以上 ±0.2Hz 300万千瓦以下 ±0.5Hz
非正常运行 ±1.0Hz
±5%
远离变电站场所+5%、 -10%
应急照明、道路照明 和警卫照明+5%、-10%
2 传统电能质量分析与改善措施
（1）对电动机的影响
U降低 I增大 电动机过载、严重发热而烧坏设备；缩短寿命
电动机的效率降低
转速降低，影响电能的生产效率和产品质量
U升高
电动机的功率因数降低、击穿绝缘
（2）对光源的影响
电能质量
1 电能质量概论
1 电能质量概论
1 电能质量概论
电压质 量指标
频率质 量指标
供电可 靠性指 标
电能质量的指标
1 电能质量概论
负荷敏感度：
是指负荷对电能质量问题的敏感程度，即提供 给负荷的电能质量不良时负荷能承受干扰仍正常 工作的能力。
负荷分类：
普通负荷、敏感负荷和重要（要求严格的）负 荷。
1 电能质量概论
1 电能质量概论
(a)为电网电压波形
(b)为加滤波器前 的电网电流波形
(c)为加L-C无源滤波器后 的电网电流波形；
(d)为L-C和APF并联混合 补偿后的电网电流波形
1 电能质量概论
1 电能质量概论
2 传统电能质量分析与改善措施
电压质量由电压偏离额定电压的幅度（电压偏差）、电压波动 与闪变和电压波形来衡量。
35
66
3.0
2.4
1.2
110
2.0
1.6
0.8
1 电能质量概论
供电系统典型的谐波源
➢ 1）铁磁饱和型：各种铁心设备，如变压器、电抗器等 其铁心饱和特性形成非线性。
➢ 2）电子开关型：主要为各种交、直流换流装置、双向 晶闸管可控开关以及PWM变频器等电力电子设备。
➢ 3）电弧型：交流电弧炉和交流电焊机。 ➢ 4）家用电器
➢ 1.电压偏差： U % U U N 100 UN
U-- 设备实际端电压
国标对供电电压允许偏差的规定
额定电压UN
允许电压偏差
U %
35kV及以上
±5%
10kV及以下
±7%
220V
+7%,-10%
2 传统电能质量分析与改善措施
国标对用电设备端子处电压偏差的允许值的规定
电动机
±5%
照明
其他设备
一般情况±5%
1 电能质量概论
谐波的危害
在电力危害方面： • 旋转电机等的附加谐波损耗与发热，缩短使用寿命； • 谐波谐振过电压，造成电器元件及设备的故障及损坏； • 电能计量错误。 在信号干扰方面： • 对通信系统产生电磁干扰，使电信质量下降； • 重要的敏感的自动控制、保护装置不正确动作； • 危害到功率处理器自身的正常运行。
端电压降10%，发光效率降低30%； 升5%，寿命缩短40%
电压下降或升高1%，亮度将降低或升高2%左右；电 压高影响寿命，低影响发光率，甚至难以启辉
（3）对电视机的影响。亮度、图像、色彩、寿命
2 传统电能质量分析与改善措施
对电网的危害
输电线路的输送功率受功率稳定极限的 限制，而线路的静态稳定功率极限近似与 线路的电压平方成正比。