电能质量基础知识培训课件

,按一下以編輯母片標題樣式,按一下以編輯母片,第二層,第三層,第四層,第五層,*,按一下以編輯母片標題樣式,按一下以編輯母片,第二層,第三層,第四層,第五層,*,电能质量基础知识培训,荣信股份内部资料,电能质量基础知识培训 荣信股份内部资料,电能质量基础知识,电能质量概述：,在理想电力系统中，电能是以恒定频率（,50Hz,或,60Hz,）、幅值的三相平衡正弦电压向用户供电。但在实际电力系统中，由于负荷是变化的，所以三相电压的幅值、频率及相位不能保持恒定不变，而且由于负荷的非线性，电压波形不再是单一正弦波，还包含有高次谐波。这些问题在过去还未对电力系统产生十分严重的影响，没有引起电力和用电部门的重视。但是近年来，随着石化、冶金、电气化铁路等行业的发展，电力系统中的非线性负荷（硅整流设备，电力机车，电解设备，变频器）及冲击性负荷（电弧炉，轧钢机）使电力网的非线性（谐波）、非对称性（负序）和波动性日趋严重。电能质量的下降严重地影响了用电设备的安全经济运行，特别是对于敏感负荷，如计算机、芯片制造厂、半导体生产厂、石化等，电压下降几十毫秒，就会导致生产设备不能正常工作，导致出现大量废品和原材料浪费。,对于普通用户，电能质量同样会引起许多问题，例如：电脑死机，屏幕频闪，灯光频闪，中线过载，功率因数补偿设备所产生的问题，谐波集肤效应所引起的导线过热，在负载适中情况下的变压器过热现象等。,电能质量基础知识电能质量概述：,电能质量基础知识,电能质量定义（,Power Quality,）：,表现为电压、电流或频率的偏差，造成用户设备故障或错误动作的任何电力问题都是电能质量问题。,IEEE,（美国电气和电子工程师协会）：给敏感设备以适合该设备的电力供应及接地方式。,IEC,（国际电工委员会）：供电系统在正常工作情况下不中断和干扰用户使用电力的物理特性。,电能质量基础知识电能质量定义（Power Quality）：,电能质量基础知识,标准的三相电压与电流：,电能质量基础知识标准的三相电压与电流：,电能质量基础知识,标准的三相电压波形,电能质量基础知识标准的三相电压波形,电能质量基础知识,常见的电能质量问题：,电磁瞬态,电压变动,电压、电流三相不平衡,电压、电流波形畸变,电压波动与闪变,频率变动,电能质量基础知识常见的电能质量问题：,电能质量基础知识,电压变动,短时变动与长期变动,电能质量基础知识电压变动短时变动与长期变动,电能质量基础知识,短时电压变动,电能质量基础知识短时电压变动,电能质量基础知识,电能质量基础知识,电能质量基础知识,电能质量基础知识,电能质量基础知识,长期电压变动,过电压：,1.1puU1min,欠电压：,0.8puU1min,持续中断：,U=0.0pu,，,t1min,原因：,大负荷投切，无功补偿变化，电压调节能力不足，变压器分接头误操作。,电能质量基础知识长期电压变动,电能质量基础知识,供电电压跌落的统计频度,电能质量基础知识供电电压跌落的统计频度,电能质量基础知识,电压、电流三相不平衡,电能质量基础知识电压、电流三相不平衡,电能质量基础知识,电压、电流波形畸变,直流偏移地磁干扰，半波整流。导致变压器饱和等影响。,谐波基频整数倍的正弦电压电流，非线性负载。,间谐波离散的频率或宽带的频谱。静止变频器，循环换流器，感应电动机，电弧发生装置，电力线载波信号。,陷落电力电子设备正常操作时，由一相换流至另一相时，两相间瞬时短路产生的周期性的电压干扰。产生连续直流输出的三相整流器。,噪声无意义的电磁信号。电力电子设备，控制电路，电弧发生装置，电力开关，不正确的接地。,电能质量基础知识电压、电流波形畸变,电能质量基础知识,变频电机吸收电流的波形含大量,5,、,7,次等谐波！,电能质量基础知识变频电机吸收电流的波形含大量5、7次等谐波,电能质量基础知识,电能质量基础知识,电能质量基础知识,电压波动,指电压在电压包络线内有规律变动或随机的变化。大小一般在,0.95,1.05pu,。,电流（无功）变化大的负荷，会导致电压的波动。,负荷电流幅值的连续快速变化导致电压的迅速变化，称之为闪变。,输配电系统中，电弧炉是产生电压波动最主要的原因。,波动和闪变主要对照明设备产生影响。人的视觉对,8.8Hz,左右的波动特别敏感。,电能质量基础知识电压波动,电能质量基础知识,电压波动的波形,电能质量基础知识电压波动的波形,电能质量基础知识,频率变动,频率变动直接受系统发电机旋转速度的影响，反映了负荷和发电机功率的平衡。,大的输电系统故障，切除大片负荷区，大型发电机退出系统都可能造成频率变动超出允许范围。,因为很小的频率变化会对发电机和汽轮机产生严重的影响。供电企业对系统频率采取了严格的控制。,用户侧的频率变化较为普遍，且大都在允许范围内。,电能质量基础知识频率变动,电能质量基础知识,电能质量的标准,国外电能质量标准,国内电能质量标准,电能质量基础知识电能质量的标准,电能质量基础知识,国外电能质量标准介绍,IEC 61000-4-11:,voltage dip immunity standards,IEC 61000-4-34:,voltage dip immunity standards,IEEE 1159:,Monitoring Electric Power Quality standards,ITIC (CBEMA):,Computer & Business Equipment Manufacturers Association,SEMI F47:,Specification For Semiconductor Process Equipment Voltage Sag Immunity,电能质量基础知识国外电能质量标准介绍,电能质量基础知识,IEEE 1159,：,电能质量基础知识IEEE 1159：,电能质量基础知识,IEEE 1159,：,电能质量基础知识IEEE 1159：,电能质量基础知识,国内电能质量标准介绍,GB 12325-1990,电能质量 供电电压允许偏差,GB 12326-2000,电能质量 电压波动和闪变,GB/T 14549-1993,电能质量 公用电网谐波,GB/T 15543-1995,电能质量 三相电压允许不平衡度,GB/T 15945-1995,电能质量 电力系统频率允许偏差,GB/T 18481-2001,电能质量 暂时过电压和瞬态过电压,GB 17626.7-1998,供电系统及所连设备谐波、间谐波的测量和测量仪器导则,GB 17625.7-1998,低压电气及电子设备发出的谐波电流限值,电能质量基础知识国内电能质量标准介绍,电能质量基础知识,电能质量国家标准摘要（,1,）,电能质量基础知识电能质量国家标准摘要（1）,电能质量基础知识,电能质量国家标准摘要（,2,）,电能质量基础知识电能质量国家标准摘要（2）,电能质量问题的危害,美国工业每年因供电可靠性问题造成损失为,250,500,亿美元,(,美加,8,月,14,日大停电）。,台湾半导体工业区一次停电导致全世界半导体芯片价格暴涨。,电压几百毫秒的跌落（低于,90,额定值），导致许多电动机跳闸，工厂停工。气体放电灯熄灭，,15,分钟后才能重新点亮，对大型比赛造成巨大损失如奥运比赛。,谐波干扰精密电子设备工作，引起电动机等设备的异常发热，影响设备寿命甚至造成永久性损坏。,供电电压的闪变和三相不对称，导致许多电气设备工作异常，如灯闪烁、电动机烧毁。,电能质量问题的危害美国工业每年因供电可靠性问题造成损失为25,电能质量问题的危害,一次电源波动可能造成的巨大经济损失,电能质量问题的危害一次电源波动可能造成的巨大经济损失,电能质量问题的危害,IBM,的研究结果,电能质量问题的危害IBM的研究结果,电能质量问题的危害,芯片测试,当电压低于,85,时，测试仪停止工作，芯片、主板可能被毁；,PLC,（可编程控制器）,早期的产品，当电压低于,10,时，仍能持续工作,15,个周波。新版产品，当电压低于,(50,60),时，,PLC,停止工作；而,目前很多资料介绍,，当电压低于,81,时，,PLC,停止工作；一些,I/O,设备，当电压低于,90,、持续时间仅几个周波，就会被切除。,机器人,由机器人控制对金属部件进行钻、切割等精密加工的机具，为保证产品质量和安全，工作电压槛值一般设为,90,，当电压低于此值、持续时间超过,2,3,个周波时，被跳闸。,直流马达,当电压低于,80,时，直流电机被跳闸。,变频器,当电压低于,70,，持续时间超过,6,个周波时，,VSD,被切除。而对于一些精细加工业中的电机，当电压低于,90,、持续时间超过,3,个周波时，电机就会被跳闸而退出运行。,接触器,有的研究表明当电压低于,50,、持续时间超过,1,个周波，接触器就会脱扣，而有的研究表明当电压低于,70,、甚至更高，接触器就会脱扣。,计算机,当电压低于,60,，持续时间超过,12,个周波时，计算工作将受到影响，如数据丢失。,电压跌落对一些设备的危害,电能质量问题的危害芯片测试当电压低于85时，测试仪停止工作,电能质量问题的危害,电压跌落对大型敏感工业用户造成的危害,（表中以电压额定值,100,为标准）,电能质量问题的危害电压跌落对大型敏感工业用户造成的危害,电能质量问题的危害,我国电网电能质量问题更大,故障率与供电可靠性差,1995,年平均供电可靠率仅为,99.075%,；,2002,年已达,99.93%,一年仍有,2,小时故障；,2003,年我国出现,19,个省份缺电；,2004,年全国大部分省份缺电。,电压波动大,我国部分城市电网电压合格率仅为,82%,86%,，农村电网电压合格率更差！,供电网谐波污染严重,开关电源、家用电器、信息设备、冶金、化工企业大型冲击电源、电气化牵引设备等都是主要的谐波源，造成电压波形畸变、电压波动、闪变和三相不平衡。,电能质量问题的危害我国电网电能质量问题更大,电能质量问题的危害,我国已经成为电力大国，但是从安全、可靠、效率及质量方面考察，我国还不是电力强国！,我国电力系统的目标,为用户提供,安全、可靠、高效、优质！,电能质量的提高需要供电部门与用户共同努力。,电能质量问题的危害 我国已经成为电力大国，但是从安全、可,解决电能质量的措施,电能质量控制是一项系统工程,电能质量的管理机构及法规,(,各部门协作）,电能质量监测、纪录、评估机构及装置（系列）,改善电能质量的咨询，设计机构,改善电能质量装备系列,解决电能质量的措施电能质量控制是一项系统工程,谢谢！,电能质量基础知识培训课件,