电能质量摘要

概述电能质量关系到电力系统及其电气设备的安全和效率，关系到节能降耗，关系到生产和生活以及国民经济的总体效益。实施对电能质量的科学监管是建设节约型社会的重要条件之一。电能质量标准是保障电能质量的基本技术依据。市政楼宇配电系统谐波的特点楼宇内的负载越来越复杂，空调、计算机、UPS等，不仅谐波增加，而且负荷也呈现出波动的特性。之前楼宇内一般接采固定电容补偿、或者接触器投切的电容器组，但在谐波环境下，这类传统补偿装置越难以适应补偿要求，而且传统的电容补偿装置会放大谐波，补偿装置自身的安全性都受到影响。无功补偿与谐波治理的用户价值1、无功功率达标，避免功率因数罚款;2、节能降耗3、抑制谐波影响，延长楼内电气设备的使用寿命。您可能遇到的问题?1、单相负载多，单相负载可以引起零序谐波，并能造成三相不平衡以及三相相差不对称等问题;2、非线性负载比例高，谐波源谐波畸变率大;3、楼宇配电中的大多数智能化及自动化设备对供电电能质量要求较高，特别是对谐波敏感。我们的解决方案：1、采用静态安全补偿装置补偿系统无功功率，根据系统谐波情况，合理配置电抗率，防止谐波放大;2、静态安全补偿装置采用三相共补与分补混合补偿方式，满足系统三相不平衡的补偿要求;3、通过有源滤波器和静态安全补偿装置的混合使用，能够解决市政楼宇配电系统的谐波影响、降低系统损耗，使配电系统安全、高效运行，特别是对用电安全要求非常高的用户意义更加重大;4、采用动态无功发生装置动态形式向各相提供无功功率，同时对系统各次谐波进行治理。汽车制造行业配电系统谐波的特点汽车制造行业在主要的生产工艺中采用了大量的冲击性、非线性负荷，例如车身车间的电焊机、激光焊机;冲压车间的冲压机;油漆车间的变频装置;总装车间的自动生产线等，这些冲击性、非线性负荷都有一个共同特点，就是负荷波动非常大，谐波发生量非常大。汽车工业点焊设备绝大多数是用380V电源，由二相供电(L1-L2、L2-L3或L3-L1)，会因三相不平衡而出现零序电流需要考虑选用不平衡补偿。无功补偿与谐波治理的用户价值1、减小谐波影响，避免谐波引起的电压放大损坏电气设备等各类故障，提高供电安全性。2、治理谐波，减小注入系统的谐波电流，满足国家标准要求;3、无功动态补偿，功率因数达标，避免供电公司罚款;4、无功补偿后，减小了系统供电电流，提高了变压器、电缆的容量利用率;5、节能降耗。您可能遇到的问题?1、0.4kV低压供配电系统电压总谐波畸变率严重超标，用电设备和变压器存在严重的谐波功率损耗。2、0.4kV侧自然功率因数低，同时存在严重的三相不平衡现象和无功冲击现象。3、常规无功功率补偿装置存在动态响应时间大和投切补偿精度差等问题，导致了低压母线长期存在过补和欠补等问题。我们的解决方案：1、采用无源滤波装置，对系统特征谐波进行滤除，同时补偿无功功率，投切开关采用晶闸管开关，满足负荷快速变化的要求;2、动态安全补偿装置采用三相共补与分补混合补偿方式，满足系统三相不平衡的补偿要求;3、通过有源滤波器和动态安全补偿装置的混合使用，能够解决汽车制造行业配电系统的谐波影响、降低系统损耗，使配电系统安全、高效运行，特别是对用电安全要求非常高的用户意义更加重大;4、采用动态无功发生装置动态形式向系统各相提供无功功率，同时对系统各次谐波进行治理。自动化生产线行业企业自动化的配电系统谐波特点谐波污染源复杂多变。可能有自身产生的谐波，又可能有来自高压电网的谐波，或者同一供电母线上其他用户产生谐波。谐波对精密设备的影响。在实验室或自动化生产线的用电场合都存着大量的精密设备。在许多情况下，这些设备既是谐波的产生者，也是谐波的受害者。谐波会影响到实验室中的设备的正常工作，使得正在进行的实验功亏一篑;谐波也会影响到自动化生产线的智能控制器、PLC系统，使自动化控制设备出现故障。在许多国家级实验室、烟草造币企业的自动生产线、造纸企业的自动生产线都出现过由于谐波的影响而造成设备故障。谐波治理的用户价值1、减小谐波影响，避免谐波引起的电压放大损坏电气设备等各类故障，提高供电安全性。2、治理谐波，减小注入系统的谐波电流，满足国家标准要求;3、无功动态补偿，功率因数达标，避免供电公司罚款。您可能遇到的问题?1、生产线大量使用变频调速设备和电机，造成对企业内部的谐波污染和电能质量危害;2、谐波复杂多变，不易进行治理，严重影响生产线用电设备正常安全运行;3、传统的无功补偿设备经常损坏，甚至产生谐波放大现象。我们的解决方案：1、根据系统的谐波情况，合理配置电抗率，采用静态安全补偿装置用来补偿系统无功功率，提高系统功率因数;2、采用有源滤波器对系统谐波进行治理，使系统谐波电流含量降到国家标准要求的限值以下;3、采用无源滤波装置，设计调谐参数，对系统特征谐波进行治理的同时补偿无功功率，提高功率因数;4、采用动态无功发生装置动态形式向系统各相提供无功功率，同时对系统各次谐波进行治理。冶金钢铁轧机配电系统谐波的特点直流轧机、整流变频设备等负载工作时产生大量的谐波电流，如不治理的话将严重影响电网及电网中的敏感负载安全运行，再则如直流轧机等调速负载的功率因素还很低，而且无功波动严重，传统的无功补偿装置(电容柜)由于不能抵抗并消除谐波的干扰，根本无法正常投入运行，电能浪费严重。即使电容柜能够投入运行也会在短时间内出现烧保险、爆电容等情况，十分危险。无功补偿与谐波治理的用户价值治理谐波，减小注入系统的谐波电流，满足国家标准要求;无功动态补偿，功率因数达标，避免供电公司罚款;无功补偿后，减小了系统供电电流，提高了变压器的容量利用率;节能降耗。您可能遇到的问题?1、直流轧机轧钢时功率因数非常低，工作周期较短，速度快，属于冲击性负荷，无功波动大;2、直流轧机在工作时除了功率因数较低外，同时也产生高次谐波，影响用电设备正常工作。我们的解决方案：1、采用无源滤波装置，设计单调谐滤波通道，对系统谐波进行滤除,同时补偿无功功率;2、采用动态安全补偿装置,使之满足冲击性负荷无功补偿及谐波治理要求，根据系统谐波情况合理配置电抗率，补偿系统无功功率，使功率因数达到0.95以上;3、采用有源滤波器对高次谐波进行治理和采用动态安全补偿装置补偿系统无功功率,投入后谐波无功达到标准;4、采用动态无功发生装置动态形式向系统各相提供无功功率，同时对系统各次谐波进行治理。IT、通信行业配电系统谐波的特点随着IT、通信/银行业发展，为适应大规模数据中心机房的运行需要，IT、通信/银行配电系统中的UPS等谐波负载的使用容量在大幅上升。IT、通信/银行低压配电系统主要的谐波源设备为UPS、开关电源、变频空调等。不同厂家的设备产生谐波电流含量有较大的差异，但普遍都偏高，电流总谐波畸变率THDi甚至超过了50%(一般在30%以上)其中5次、7次、11次谐波电流最严重，有时也含有较多3次谐波。谐波治理的用户价值提高用户通信系统及配电系统的稳定性、延长用户通信设备及电力设备的使用寿命;改善通讯信号的传输质量，保证通信信号的正常传递及通信设备的使用性能;消除UPS等电子产品谐波造成的变压器发热、供电电缆发热和载流量下降及电压波形畸变带来的安全隐患;改善机房空调等设备耗能状况，提高系统功率因数，达到节能降耗的目的。您可能遇到的问题?1、现有的无功补偿设备不能正常的工作或者经常烧毁;2、在通信系统中，谐波对邻近的通讯系统产生干扰。轻则产生噪声，降低通信质量，计算机无法正常工作;重则导致信息丢失，使系统崩溃;3、导致继电保护拒动或误动，电气测量仪表计量不准确，精密电子设备会被严重干扰甚至烧毁。我们的解决方案：1、采用无源滤波器装置，对某一频率的谐波提供低阻抗通路，滤除该次谐波，达到谐波治理及无功补偿的效果;2、采用有源滤波器对谐波进行治理，静态安全补偿装置对系统无功功率进行补偿，最终使系统谐波含量与功率因数均满足国家标准要求;3、采用有源滤波器，有源滤波器大部分容量进行谐波滤除，部分容量用来补偿无功功率，提高功率因数，使系统的谐波与无功均得到有效的治理;4、采用动态无功发生装置动态形式向各相提供无功功率，同时对系统各次谐波进行治理。石油化工石油化工行业配电系统谐波的特点由于生产的需要，石化行业中存在着大量泵类负载，并且不少泵类负载都配有变频器。变频器的大量应用使得石化行业配电系统中的谐波含量大大增加。目前绝大部分变频器的整流环节都是应用6脉冲整流将交流电转化为直流电，因此所产生的谐波以5次、7次、11次谐波为主。谐波在石化系统中的危害主要表现在对电力设备的危害以及在计量方面的偏差。研究表明，谐波电流会使变压器而产生附加损耗，从而引起过热，使绝缘介质老化加速，导致绝缘损坏。谐波的存在会使视在功率增加，对变压器的使用效率产生重大的负面影响。同时，谐波对电力系统中的电容器、断路器、继电保护设备都有直接的负面影响。对于很多测量仪表，并不能测量出真实的均方根值而是测量出平均值，然后假想波形为正弦波，乘以一个校正系数而得到读数。在谐波严重时，这样的读数会有较大的偏差，从而造成计量偏差。您可能遇到的问题?1、各类风机、泵类的起动问题2、变频器产生大量的谐波，影响系统中用电设备的安全运行3、功率因数比较低而导致的无功罚款(依国家水利电力部、国家物价局制定的《功率因数调整电费办法》);4、石油化工为高耗能企业，因国家电能使用法规变化而导致被执行差别电价的可能。我们的解决方案：1、在系统6kV、10kV或35kV侧安装中压无功自动补偿装置，补偿系统无功功率，提高功率因数，设计合理的电抗率，对系统谐波进行部分治理;2、在系统高压侧采用电能质量动态恢复系统，实时动态的补偿无功功率，维持系统电能质量稳定;3、在低压0.4kV侧装设有源滤波器对系统谐波进行治理，采用静态安全补偿装置对系统无功功率进行补偿，提高功率因数。4、在低压0.4kV侧采用动态无功发生装置动态形式向各相提供无功功率，同时对系统各次谐波进行治理。轨道交通轨道交通配电系统谐波特点轨道交通谐波主要来源于车辆牵引供电的整流、逆变装置，其次是直流电源成套装置、照明、电梯、显示屏、空调、排水等装置，主要以5、7、11、13次谐波为主，也含有部分3次谐波。谐波消耗系统中的无功储备，增加线路损耗，影响继电保护、自动控制装置的可靠运行，使用电设备的运行安全性下降，对通信、信号产生电磁干扰。谐波还会对线路中的其他无功补偿装置造成破坏性影响，同时无功补偿装置亦会放大谐波，形成恶性循环。谐波治理的用户价值轨道交通尤其是地铁供电系统对供电可靠性要求非常严格，谐波是威胁其供电可靠性的主要诱因。使用有源滤波器可以有效的治理谐波，将谐波对供电系统的损害降至最低，保障轨道交通的安全、稳定运营。同时谐波滤除后，使系统的谐波损耗减小，原有电容器补偿设备也能正常使用，进一步减小系统损耗您可能遇到的问题?1、功率因数低，传统的无功补偿装置无法投入或经常烧毁;2、负荷变化2、谐波电流畸变率高，影响继电保护、自动控制装置的可靠运行;3、供电电网三相不平衡比较严重。我们的解决方案：1、在降压变电所400V两段母线上装设有源滤波装进行滤波,以减少高次谐波的含量;2、采用动态无功发生装置动态形式向系统各相提供无功功率，同时对系统各次谐波进行治理;3、采用动态安全补偿装置，根据系统谐波情况合理设计电容器与电抗器的参数，通过无功补偿提高功率因数,提高轨道交通供电系统的电力质量;4、动态安全补偿装置采用三相分补与三相共补的混合补偿方式，满足系统三相不平衡的补偿要求。