提高电能质量，加强谐波治理

返回列表来源：领步电能质量发布时间：2017-08-15分享加入收藏关注：-

                电能既是一种经济实用，轻捷方便且容易传输、控制和转换的能源形式，又是一种由电力部门向电力用户提供，并由供用电双方共同保证质量的特殊产品。随着工业规模的扩大和科学技术的发展，国民经济各部门的用电量不断增加，电气化程度越来越高，新工艺、新技术广泛应用于工业生产和人民生活的各个方面，越来越多的用户采用了性能好、效率高但对电源特性变化敏感的高科技设备，电力用户对电能质量的要求在不断提高。与此同时，许多新型的电气设备在其运行中会向电力系统注入各种电磁干扰，对电力系统的安全运行和用电设备的正常工作造成的危害与影响不断增加，电能质量问题日益突出，引起了供电部门和广大电力用户的普遍重视。

一、电能质量基本概念

                 在现代电力系统中，电能质量这一技术名词涵盖着多种电磁干扰现象。但由于工业领域的各个行业对电能质量认识上的不同和使用名词上的不统一，长期以来人们在描述各种各样电压和电流干扰电力供应及电气设备正常工作的电磁现象时，所提出的专业名词的含以上很不准确，使用很不规范，严重影响了电能质量工作的开展。如，“电能质量”在英文用词方面有人使用“Electric Power Systems Quality”,有人使用“Quality of Power Supply”等。1968年，一片关于美国海军电子设备用电源规范要求的研究论文Z先规范使用了“Power Quality”这一专业术语。与此同时，前苏联等国家也开始使用“Voltage Quality”,用来反映电压复制的缓慢变动和电源实际频率与理想频率的偏差。后来，越来越多的研究者表现出对电能质量或电压质量的关心，电气工程界在关于电能质量问题应采用规范的技术名词上逐渐趋向一致。国际电气电子工程师协会（IEEE）标准化协调委员会正式通过采用“Power Quality”术语的决定。我国国家标准中已正式更名采用国际通用的英文名词。随着人们对电能质量现象认识的不断提高和科学技术的广泛交流，电能质量领域的技术术语正在不断充实和完善。
                迄今关于电能质量的定义概括起来主要有以下三种：
                1 合格的电能质量是指，提供给敏感设备的电力和为其设置的接地系统均适合于该设备正常工作。
                2造成用电设备故障或误动作的任何电力问题都是电能质量问题，其表现为电压、电流或频率的偏差。
                3电能质量就是电压质量，合格的电能质量应当时恒定频率和恒定幅值的正弦波形电压与连续供电。  
                由此看出，电能质量也可以定义为：导致用电设备故障或不能正常工作的电压、电流或频率的偏差，其内容包括频率偏差。电压偏差、电压波动和闪边、三相不平衡、暂时或瞬态过电压、波形畸变、电压暂降与短时间中断以及供电连续性等。

二、电能质量分类

                1、对于电能质量现象可以根据不同基础来分类，主要有瞬变现象、短时间电压变动、长时间电压变动、变压不平衡、波形畸变、电压波动、工频变化七类现象。
                2、按照电能质量扰动现象的两个重要表现特征---变化的连续性和事件的突发性为基础分为两类。其中变化性的重要特征表现为电压或电流的幅值、频率、相位差等在时间轴上的任一时刻总是在发生着小的变化；事件型的重要特征表现为电压或电流短时严重偏离其额定值或理想波形。

 三、谐波主要来源

1、变频器是电网谐波的主要来源
                 变频器时工业调速领域中应用叫广泛的设备之一，目前已在石化企业大量使用。变频器一般采用交—直—交结构（如图一所示），它是把工频（50HZ）变换成各种频率的交流电源，以实现电机的变速运行的设备。其中控制电路完成对主电路的控制，变频调速装置用于交流异步电动机的调速，调速范围广、节能显著、稳定可靠。
2、中频炉是电网谐波的主要来源
                中频炉是一种将工频50HZ交流电转变为中频（300HZ以上至1000HZ）的电源装置，把三相工频交流电，整流后变成直流电，再把直流电变为可调节的中频电流，供给由电容和感应线圈里流过的中频交变电流，在感应圈中产生高密度的磁力线，并切割感应圈里盛放的金属材料，在金属材料中产生很大的涡流. 这种涡流同样具有中频电流的一些性质，即，金属自身的自由电子在有电阻的金属体里流动要产生热量．广泛用于有色金属的熔炼，主要用在熔炼钢、合金钢、特种钢、铸铁等黑色金属材料以及不锈钢、锌等有色金属材料的熔炼，也可用于铜、铝等有色金属的熔炼和升温，保温，并能和高炉进行双联运行。
3、谐波的其他来源
                谐波还有其他的来源，各类生产用电如电镀、电泵等，生活用电中如电视机、电脑、荧光灯等采用开关电源或其他电力电子技术的装置，单独来看，所产生的谐波非常微小，但是由于其数量的极其庞大，也是不可忽视的一部分。 谐波对电网中的电气设备有着严重危害，而且有愈演愈烈的趋势，通过对上半年我县的电网运行现状的分析发现，电网设备和用户设备受用户谐波源的影响增大，设备受损现象日益增多。

四、谐波危害

1、加大企业的电力运行成本
2、降低了供电的可靠性
3、导致设备无法正常工作
4、影响通讯系统正常工作
5、使电容补偿不投切，损坏
6、自动控制装置误动作

五、治理谐波，提高电能质量

1、有源滤波器
                有源滤波器（Active Power Filter，简称APF）是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置，它能够对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行补偿。
                有源电力滤波装置的基本原理是从电网中检测出谐波电流，经内部芯片快速计算、分析、比较，控制主功率单元产生一个与该谐波电流大小相等而极性相反的补偿电流，从而使电网电流只含基波成分。这种滤波器能对频率和幅值都变化的谐波进行跟踪补偿，且补偿特性不受电网阻抗的影响。该有源电力谐波滤波装置, 引进美国 TMS320F2812 芯片，根据Z新的瞬时无功功率理论，应用数字信号处理技术（DSP），脉宽调制技术（PWM），智能化功率单元技术（IPM），触摸屏技术（GP）等前沿科技，可实现动态消除谐波，平衡三相负荷，是一种高技术含量，滤波效率Z理想谐波治理和无功补偿产品。

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