电能质量都有哪些问题?有什么危害?

        电能质量的下降不仅会影响供电系统的正常安全供电 , 同时也会给用电系统带来各种各样的危害 , 直接影响着人身安全和经济效率 , 因此电能质量问题有着较严重的后果 。 电能质量问题的定义
电能质量包括电压质量、电流质量、供电质量、用电质量 。 IEEE第22标准委员会定义了如下相关电能质量问题:
电压跌落:电压或电流的有效值减少到额定值的0.1-0.9 , 持续时间为0.5个周期至1分钟 , 系统频率仍为标称值 。
电压中断:在一定的时间范围内线路单相或多相失去电压(低于额定值的0.1) 。 按持续时间长短 , 分为瞬时断电(0.5周期至3秒)、暂时断电(3秒至60秒)和持续断电(大于60秒) 。
谐波和间谐波:频率为电源基波频率整数倍的正弦电压或电流称为谐波 , 含有基波非整数倍频率的正弦电压或电流则为间谐波 。 谐波是电力系统和电力负荷设备的非线性特性造成的 。 问谐波主要是由感应电机、静止变频器、周波变频器和电弧设备产生的 。 间谐波会使照明装置引发视觉闪变 。
电压波动(闪变):电压波动是电压幅值在正常的变化范围内(额定值的90%-110%)有规律或随机的变化 , 电压波动会产生6—14Hz左右的照明闪烁 , 此种现象称为闪变 。 电压波动和闪变主要由工业负荷造成的 , 如电焊接机、轧钢厂以及电弧炉等 。 闪变是人们对照明波动的主观感受 , 是衡量电压波动时对用电设备的影响的一个重要而有效的指标 。
除此之外 , 还有其余的电能质量问题 , 比如电压不对称 , 三相不平衡 , 过电压、欠电压等 。
电能质量问题的危害
电能质量的下降不仅会影响供电系统的正常安全供电 , 同时也会给用电系统带来各种各样的危害 , 直接影响着人身安全和经济效率 , 因此电能质量问题有着较严重的后果 , 具体表现在:
(1)电压的波动和闪变
会造成用电设备工作不稳定 , 由于电压发生波动 , 使电压幅值超出容许范围 。 另外由于电弧炉炼钢运行时造成的电压波动 , 将会使旋转电机产生附加损耗 , 会降低电机的工作效率和寿命 。
(2)电压的短时中断
典型的瞬态电压偏差 , 通常是由于雷电、强风等外界环境影响引起的 , 也有可能是内部设备或控制装置误动作 。 基于计算机、微处理器控制的各种精密仪器和设备的大量使用 , 对供电质量的敏感程度不断增加 。 IBM公司的市场调查表明 , 48.5%的计算机数据丢失是由于电能质量引起的 。
(3)谐波的危害
1.谐波增加了公用电网的附加输电损耗 , 降低了发电、输电及用电设备的使用效率;
2.谐波会使电气仪表的测量结果不正确;
3.谐波会影响甚至严重影响用电设备的正常工作 , 比如谐波对电机产生附加转矩 , 导致不希望的机械震动、噪声 , 还会引入附加铜损、铁损 , 以及过电压 , 导致局部过热 , 绝缘老化 , 缩短设备使用寿命;
4.谐波会导致继电保护和自动装置等保护设备的误动作;
5.谐波会对邻近的通信系统造成明显的干扰 , 降低通信质量 。 当谐波频率与系统的固有频率相等时 , 会产生并联谐振 , 使谐波放大几倍 , 甚至几十倍 。
(4)无功功率
无功功率主要是降低了发电设备和输电设备的使用效率 , 增加了设备的容量 , 同时设备及线路损耗也会增加 。 无功功率还会使线路和变压器的电压降增大 。 如果是冲击性无功负载 , 还会使电网电压产生剧烈波动 , 严重影响供电质量 。 典型的现象有时钟自动复位 , 计算机死机 , 可编程控制器工作异常 , 通信系统工作不正常 , 中线过热电容器 , 过热损坏电机 , 损耗增大出力降低 , 仪表计量不准 , 继电保护和自动装置误动作 , 设备绝缘老化 , 加速线损和变压器损耗 。
(5)三相不平衡
1.使旋转电机产生附加发热和振动 , 对安全运行和正常出力有很大的影响:
2.使半导体变流设备产生附加的谐波电流(非特征谐波);
3.引起以负序分量为启动组件的多种保护发生误动作(特别是当电网中同时存在谐波时) , 会对电力系统的安全运行产生严重威胁;
4.在低压配电线路中 , 会影响计算机正常工作 , 引起照明电灯寿命缩短(电压过高)或照度不足(电压过低)以及电视机的损坏等;
【电能质量都有哪些问题?有什么危害?】5.三相不平衡同样会使电网损耗增加;对于通信设备 , 会增大对其的干扰 , 影响正常通信质量 。