电能质量是指电力系统中电能的质量。理想的电能应该是完美对称的正弦波。那对于使波形偏离对称的问题,在国标中有什么具体要求和规定?
电能质量,从严格意思上讲,衡量电能质量的主要指标有电压、频率和波形。从普遍意义上讲是指优质供电,包括电压质量、电流质量、供电质量和用电质量。具体在国标中体现也略有不同。
《电能质量供电电压允许偏差》(GB12325-90)规定电力系统在正常运行条件下,用户受电端供电电压的允许偏差为:
-
35kV及以上供电和对电压质量有特殊要求的用户为额定电压的+5%~-5%;
-
10kV及以下高压供电和低压电力用户为额定电压的+7%~-7%;
-
低压照明用户为额定电压的+5%~-10%。
图1 电压允许偏差标准
谐波(Harmonic)即对周期性的变流量进行傅里叶级数分解,得到频率为大于1的整数倍基波频率的分量,它是由电网中非线性负荷而产生的。
《电能质量公用电网谐波》(GB/T14529- 93)中规定了各电压等级的总谐波畸变率,各单次奇次电压含有率和各单次偶次电压含有率的限制值。
图2 电网谐波测量
《电能质量三相电压允许不平衡度》(GB/T15543-1995)适用于交流额定频率为50Hz电力系统正常运行方式下由于负序分量而引起的PCC点连接点的电压不平衡,该标准规定:
电力系统公共连接点正常运行方式下不平衡度允许值为2%,短时间不得超过4%。
图3 不平衡度
电压波动(Fluctuation)即电压方均根值一系列的变动或连续的改变,闪变(Flick)即灯光照度不稳定造成的视感,是由波动负荷,如电弧炉、轧机、电弧焊机等引起的。
《电能质量电压波动和闪变》(GB12326-2000)是在原来标准GB12326-90的基础上,参考了国际电工委员会(IEC)电磁兼容(EMC)标准IEC6100-3-7等而修订而成的,适用于由波动负荷引起的公共连接点电压的快速变动及由此可能人对灯闪明显感觉的场合。
图4 电压闪变
1、暂时过电压是指在给定安装点上持续时间较长的不衰减和弱衰减的(以工频或其一定的倍数、分数)振荡的过电压。
2、瞬态过电压是指持续时间数毫秒或更短,通常带有强阻尼的振荡或非振荡的一种过电压。它可以叠加于暂时过电压上。暂时过电压和瞬态过电压使由于电力系统运行操作,或遭受雷击,或发生故障等因素引起的,是供电特性之一。新颁布的国家标准GB/T 18481-2001《电能质量暂时过电压和瞬态过电压》,规定了作用于电气设备的暂时过电压和瞬态过电压要求、电气设备的绝缘水平及过电压保护方法,并对过电压的相关术语、定义做了比较详尽的论述。
图5 瞬态事件
《电能质量电力系统频率允许偏差》(GB/T 15945-1995)中规定:电力系统频率偏差允许值为0.2Hz,当系统容量较大时,偏差值可放宽到+0.5Hz~-0.5Hz。标准中并没有说明系统容量大小的界限,而在《全国供用电规则》中有规定:“供电局供电频率的允许偏差:电网容量在300万千瓦及以上者为0.2Hz;电网容量在300万千瓦以下者为0.5Hz。”
实际运行中,我国各跨省电力系统频率都保持在+0.1Hz~-0.1Hz的范围内,这点在电网质量中最有保障。
E6500电能质量分析仪,支持50Hz/60Hz电网工频系统测量,它可记录分析现场的谐波、电压、电流、频率、波动、闪变、功率和三相不平衡等所有电能质量参数,具备高级电能质量测量功能,同时提供了专业的上位机分析软件进行二次分析,为用户提供最准确的电力故障诊断分析。