【正文】 采用上述兩種比值表示的某一民用潰電網(wǎng)一周內(nèi)電壓不平衡趨勢。 在啟動期間，感應(yīng)電機將汲取 610倍的額定電流。 二、 短時間電壓變動 當(dāng)電壓降到 ，且持續(xù)時間不超過 1min時，則認(rèn)為出現(xiàn)了電壓中斷現(xiàn)象。 ? 高頻振蕩現(xiàn)象 ? 中頻振蕩現(xiàn)象 ? 低頻振蕩現(xiàn)象 圖 16為背靠背電容器增能引起的幾千赫電流振蕩波形。 第三節(jié) 電能質(zhì)量現(xiàn)象描述 本節(jié)中我們重點對表 12中的七類現(xiàn)象作進一步描述，以便讀者對電能質(zhì)量涵蓋的內(nèi)容有一個整體的了解。 它包括電流質(zhì)量和非技術(shù)含義等，如用戶是否按時，如數(shù)繳納電費等。 給出實際電壓與理想電壓間的偏差，以反映供電部門向用戶分配的電力是否合格。時至今日，電力工業(yè)面向市場經(jīng)濟，引進競爭機制，以求最小成本與最大效益，電能質(zhì)量的優(yōu)劣已經(jīng)成為電力系統(tǒng)運行與管理水平高低的重要標(biāo)志，控制和改善電能質(zhì)量也是保證電力系統(tǒng)自身可持續(xù)發(fā)展的必要條件。 一般可將負(fù)荷分為三類：普通負(fù)荷（ Common Load）、敏感負(fù)荷（ Sensitive Load）和重要（要求嚴(yán)格的）負(fù)荷（ Critical Load）。 （ 5）對電力系統(tǒng)的電能質(zhì)量指標(biāo)進行綜合評估非常困難。 一、供電系統(tǒng)運行與電能質(zhì)量的關(guān)系 一、供電系統(tǒng)運行與電能質(zhì)量的關(guān)系 上述理想供電系統(tǒng)的基本特性構(gòu)成了供電運行對電能質(zhì)量的基本要求，如果將其概括描述可如圖 11所示。電能質(zhì)量分析與控制 目錄 ? 電能質(zhì)量概述 ? 傳統(tǒng)電能質(zhì)量分析與改善措施 ? 電壓波動與閃變 第一章 電能質(zhì)量概論 電能既是一種經(jīng)濟實用、清潔方便且容易傳輸、控制和轉(zhuǎn)換的能源形式，又是一種由電力部門向電力用戶提供，并由供、用雙方共同保證質(zhì)量的特殊產(chǎn)品。 上圖中三個基本集合的交集之內(nèi)確定了合格電能質(zhì)量的指標(biāo)要求，是我們將要闡述的供電系統(tǒng)電能質(zhì)量的三個基本要素。 （ 6）控制和管理電力系統(tǒng)電能質(zhì)量是一項系統(tǒng)工程。 二、當(dāng)代電力系統(tǒng)對電能質(zhì)量的要求 電力系統(tǒng)的各個部分都是相互聯(lián)系的，使用電雙方的相互影響越來越緊密。 第二節(jié) 電能質(zhì)量概念、定義及分類 電能質(zhì)量術(shù)語 :國際電氣電子工程室?guī)焻f(xié)會（ IEEE）標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)調(diào)委員會已正式通過采用 “ Power Quality”（電能質(zhì)量） 術(shù)語的決定。電壓質(zhì)量通常包括 電壓偏差、電壓頻率偏差、電壓不平衡、電壓瞬變現(xiàn)象、電壓波動與閃變、電壓暫降（暫升）與中斷、電壓諧波、電壓陷波、欠電壓、過電壓 等。 二 電能質(zhì)量的分類 對于電能質(zhì)量現(xiàn)象可以根據(jù)不同基礎(chǔ)來分類。 一、瞬變現(xiàn)象 關(guān)于瞬變現(xiàn)象， IEEEStd1001992《電氣與電子標(biāo)準(zhǔn)術(shù)語詞典》有一個含義更寬、描述更簡單的定義： 變量的部分變化，且從一種穩(wěn)態(tài)狀態(tài)過渡到另一種穩(wěn)定狀態(tài)的過程中該變化逐漸消失的現(xiàn)象。 低頻振蕩現(xiàn)象出現(xiàn)在輔助輸配電系統(tǒng)，最常見的是電容器組沖能。造成電壓中斷的現(xiàn)象。 “暫升”的含義是指在工頻條件下，電壓均方根值上升到 ～ 、持續(xù)時間為 1min的電壓變動現(xiàn)象。 五 波形畸變 波形畸變，是指電壓或電流波形偏離穩(wěn)態(tài)工頻正弦波形的現(xiàn)象，可以用偏移頻譜描述其特征。 六 電壓波動 由電壓波動產(chǎn)生閃變現(xiàn)象的例子示于圖 1－ 16。 第一節(jié) 概 述 ? 電力系統(tǒng)中的電氣設(shè)備是按 額定電壓 和 額定頻 率 設(shè)計、制造的。其數(shù)學(xué)表達式為 (31) ? 式中 —— 電壓偏差； —— 實際電壓， kV； —— 系統(tǒng)標(biāo)稱電壓， kV。系統(tǒng)在非正常運行方式下，由于故障所引發(fā)的系統(tǒng)電壓變動與故障點距離的遠(yuǎn)近有很大關(guān)系。如供電電壓上下偏差同號時 (均為正或負(fù) ),按較大的偏差絕對值作為衡量依據(jù)。以供電線路為例來說明無功功率與電壓損失的關(guān)系。供配電線路輸送距離過長，輸送容量過大，導(dǎo)致截面過小等因素都會加大線路的電壓損失，從而產(chǎn)生電壓偏差。可以說，電壓水平的控制既有局域性，又有全局性；既于網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃有關(guān)，又與運行控制密不可分。 下面從電力系統(tǒng)無功功率電源和調(diào)壓手段兩方面對電壓偏差的改善措施作詳細(xì)的介紹。改變同步調(diào)相機的勵磁，可以使同步調(diào)相機 工作在過勵磁或欠勵磁狀態(tài)，從而發(fā)出或吸收無功功率。 22CQ C U???五、改善電壓偏差的措施 電容器具有有功功率損耗小、設(shè)計簡單、容量組合靈活、安全可靠、運行維護方便、投資省等 優(yōu)點 。因此，長距離、高電壓等級的線路產(chǎn)生的充電功率不容忽視。這對系統(tǒng)的安全運行和用戶的正常生產(chǎn)構(gòu)成了極大的威脅 。如果將這些母線的電壓偏差控制在允許范圍內(nèi)，系統(tǒng)中的其他節(jié)點的電壓及負(fù)荷電壓就能基本滿足要求。接線圖見圖 36. 根據(jù)公式 310線路的電壓損失為： 22()LC LPR Q X X PR Q XUUU?? ??? 串聯(lián)電容補償線路電抗的程度可用補償度 Kc來表示： (314) 式中 XL —— 線路電抗， ； XC —— 線路串聯(lián)電容容抗， 。 （ 3）所有變電所的 10KV母線。要保證用戶和發(fā)電廠的正常運行就必須嚴(yán)格控制系統(tǒng)頻率，使系統(tǒng)的頻率偏差控制在允許的范圍內(nèi)。圖中， G代表常規(guī)發(fā)電機組，其額定頻率為 50Hz； G/M代表抽水蓄能機組，其工作頻率為 3080Hz。 預(yù)計經(jīng)濟發(fā)達國家的系統(tǒng)頻率允許偏差將達到 三、頻率偏差產(chǎn)生的原因 當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷功率總需求 (包括電能傳輸環(huán)節(jié)的損耗 )與系統(tǒng)電源的總供給相平衡時，才能維持所以發(fā)電機組轉(zhuǎn)速的恒定。 （ 1）降低發(fā)電機組效率，引起頻率或電壓崩潰。 二次調(diào)整 ： 利用發(fā)電機組的調(diào)頻器，針對變化幅度大 (%~%)，變動周期 長 (10s~30s)的頻率偏差。對稱三相系統(tǒng)是指三相電量 數(shù)值相等、頻率相同、相位互差 120度 的系統(tǒng)。對于三相系統(tǒng)，系統(tǒng)的不對稱直接導(dǎo)致不平衡，所以不對稱三相系統(tǒng)和不平衡三相系統(tǒng)在使用上不作嚴(yán)格區(qū)分。 式（ 333）只能用于距離發(fā)電廠以及大型電機電氣距離較遠(yuǎn)的公共連接點處三相電壓不平衡度的近似計算。由于負(fù)序分量的存在，三相不平衡對電氣設(shè)備產(chǎn)生不良影響，具體表現(xiàn)如下： （ 1）感應(yīng)電動機。采用圖 39（ a）的接線方式時，三相負(fù)荷的有功功率均為 25MVA， A、 B兩相的無功功率同是 9Mvar，與 C相 8Mvar的無功功率相差不大。 （ 6）加裝三相平衡裝臵。 1?cos 1? ?c os 66? ? 07六、改善三相不平衡的措施 例 31 額定電壓為 380V的 3臺單相負(fù)荷，其參數(shù)如下： 負(fù)荷 1： ， 負(fù)荷 2： ， 負(fù)荷 3： ， 試求不同接線方式時的三相電流不平衡度 。 供電可靠性主要指標(biāo) （ 1）供電可靠率（ RS1）。 （ 3）各負(fù)荷的供電方式應(yīng)根據(jù)負(fù)荷對供電可靠性的要求和地區(qū)供電條件確定。 2）二級負(fù)荷應(yīng)由兩回線路供電。 （ 336） （ 3）用戶平均停電次數(shù)（ AITC1） （ 337） （ 4）用戶平均故障停電次數(shù)（ AFTC） （ 338） = ??（ 每 次 停 電 持 續(xù) 時 間 每 次 停 電 用 戶 數(shù) ）用 戶 平 均 停 電 時 間 總 供 電 戶 數(shù)= ? 每 次 停 電 用 戶 數(shù)用 戶 平 均 停 電 次 數(shù)總 用 戶 數(shù)= ? 每 次 故 障 停 電 用 戶 數(shù)用 戶 平 均 故 障 停 電 次 數(shù) 總 用 戶 數(shù)第五節(jié) 供電中斷與中斷可靠性 供電可靠性參考指標(biāo) （ 1）用戶平均故障停電時間 （ 339） （ 2）故障停電平均持續(xù)時間 （ 340） = ??（ 每 次 故 障 停 電 時 間 每 次 故 障 停 電 用 戶 數(shù) ）用 戶 平 均 故 障 停 電 時 間 總 用 戶 數(shù)= ? 故 障 停 電 時 間故 障 停 電 平 均 持 續(xù) 時 間故 障 停 電 次 數(shù)第五節(jié) 供電中斷與中斷可靠性 （ 3）平均停電次數(shù) （ 4）故障停電平均用戶數(shù) = ? 每 次 停 電 用 戶 數(shù)平 均 停 電 用 戶 數(shù)停 電 次 數(shù)=? 每 次 故 障 停 電 用 戶 數(shù)故 障 停 電 平 均 用 戶 數(shù)故 障 停 電 次 數(shù)第五節(jié) 供電中斷與中斷可靠性 上述供電可靠性指標(biāo)中的停電指長時間供電中斷，即供電電壓幅值為零，且 持續(xù)時間超過 5m in（或1m in以上）的現(xiàn)象。以方式 1為例，計算 。設(shè) ab間接有單相用電負(fù)載，見圖 310（ a），其導(dǎo)納 。 顯然，采用圖 39（ a）所示的負(fù)荷分配方式采用圖 39（ b）所示的負(fù)荷分配方式更有利于系統(tǒng)三相平衡 。 （ 3）換流器（圖 38）。 100%LUdSS? ??LSd二、三相不平衡度的定義 三、三相不平衡度的限值 我國國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 155431995《電能質(zhì)量 三相電壓允許不平衡度》規(guī)定：電力系統(tǒng)公共連接點正常電壓不平衡度允許值為 2%，短時不得超過 4%；接于公共連接點的每個用戶，引起該點正常電壓不平衡度允許值一般為 %。 二、三相不平衡度的定義 根據(jù)對稱分量法，三相系統(tǒng)中的電量可分解為正序分量、負(fù)序分量和零序分量三個對稱分量。 第四節(jié) 電壓三相不平衡 換言之，式（ 320）和（ 321）所表示的系統(tǒng)如果同時滿足以下條件 (322） （ 323） 那么該系統(tǒng)是對稱的，反之則是不對稱的。 五、電力系統(tǒng)頻率調(diào)整和控制 （ 4）高峰和低峰負(fù)荷期間，發(fā)電機出力的增減速度與負(fù)荷的增減速度不一致。 （ 3）處于低頻率電力系統(tǒng)中的異步電動機和變壓器其主磁通會增加，勵磁電流會隨之增加，系統(tǒng)所需無功功率大為增加，導(dǎo)致系統(tǒng)電壓水平降低，造成調(diào)壓困難。當(dāng)發(fā)電機與負(fù)荷間出現(xiàn)有功功率不平衡時，系統(tǒng)頻率就會產(chǎn)生變動，出現(xiàn)頻率偏差。 頻率偏差屬于頻率變化范疇。 一、頻率偏差的定義 根據(jù)工學(xué)理論，正弦量在單位時間內(nèi)交變的次數(shù)稱為頻率，用 f表示，單位為 Hz。 電壓監(jiān)測的方法是在電壓監(jiān)測點安裝具有自動記錄和統(tǒng)計功能的“電壓監(jiān)測儀”。 但采用串聯(lián)電容也會帶來一些新問題。一般選擇系統(tǒng)內(nèi) 裝機容量較大的發(fā)電廠高壓母線 ， 容量較大的變電所低壓母線 ，以及 有大量地方負(fù)荷的發(fā)電機母線作為電壓中樞點 。與同步調(diào)相機一樣，它們既可以向系統(tǒng)輸出無功功率，也可吸收系統(tǒng)的無功功率。 ?五、改善電壓偏差的措施 圖中電容代表線路的分布電容，每個電容的電納為整個線路等效電納 B的一半，即為 。但當(dāng)系統(tǒng)電壓下降時，會導(dǎo)致電壓進一步降低；當(dāng)系統(tǒng)電壓偏高時，系統(tǒng)電壓進一步升高。