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谐波无功补偿及电能质量问题

日期:2024-05-07 17:02
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摘要: 问:谐波电压可能引起的事故? 答:在供电网络阻抗下谐波电流产生叠加在正弦曲线50赫兹供电网络电压上的谐波电压。从而,供电网络电压畸形。如果这些谐波分量的其中一个分量接近于一个载波控制频率,可能使载波控制器接收到错误的信号。电压谐波更进一步的影响可能是供电网电压过零点偏离。某些在电压过零点触发的电子设备(包括功率变换器)的运行可能被严重地干扰。 问:我国对电网的电能质量制定了哪些国家标准? 答:(1)GB12325-1990《供电电压允许偏差》。 (2)GB/T14549-1993《公用电网谐...

问:谐波电压可能引起的事故?

答:在供电网络阻抗下谐波电流产生叠加在正弦曲线50赫兹供电网络电压上的谐波电压。从而,供电网络电压畸形。如果这些谐波分量的其中一个分量接近于一个载波控制频率,可能使载波控制器接收到错误的信号。电压谐波更进一步的影响可能是供电网电压过零点偏离。某些在电压过零点触发的电子设备(包括功率变换器)的运行可能被严重地干扰。

问:我国对电网的电能质量制定了哪些国家标准?

答:(1GB123251990《供电电压允许偏差》。

2GBT145491993《公用电网谐波》。

3GTT155431995《三相电压允许不平衡度》。

4GBT159451995《电力系统频率允许偏差》。

5GB123262000《电压允许波动和闪变》。该标准是在GB123261990《电冶允许波动和闪变》的基础上,参考了国际电工委员会IEC电磁兼容IEC610037等文件和标准修订后重新颁布实施的。

6GBT184812001电能质量暂时过电压和瞬态过电压》。

问:什么是SVC

答:SVC,静止型动态无功补偿装置(STATICVARCOMPENSATOR)是一种可以控制的无功功率补偿装置。

问:什么是电能质量

答:电能质量是指通过公用电网供给用户端的交流电能的品质。理想状态的公用电网应以恒定的频率、正弦波形和标准电压对用户供电。同时,在三相交流系统中,各相电压和电流的幅值应大小相等、相位对称且互差120°。但由于系统中的发电机、变压器和线路等设备非线性或不对称,负荷性质多变,加之调控手段不完善及运行操作、外来干扰和各种故障等原因,这种理想的状态并不存在,因此产生了电网运行、电力设备和供用电环节中的各种问题,也就产生了电能质量的概念。围绕电能质量含义,从不同角度理解通常包括:

1)电压质量:是以实际电压与理想电压的偏差,反映供电企业向用户供应的电能是否合格的概念。这个定义能包括大多数电能质量问题,但不能包括频率造成的电能质量问题,也不包括用电设备对电网电能质量的影响和污染。

2)电流质量:反映了与电压质量有密切关系的电流的变化,是电力用户除对交流电源有恒定频率、正弦波形的要求外,还要求电流波形与供电电压同相位以保证高功率因素运行。这个定义有助于电网电能质量的改善和降低线损,但不能概括大多数因电压原因造成的电能质量问题。

3)供电质量:其技术含义是指电压质量和供电可靠性,非技术含义是指服务质量。包括供电企业对用户投诉的反映速度以及电价组成的合理性、透明度等。

4)用电质量:包括电流质量与反映供用电双方相互作用和影响中的用电方的权利、责任和义务,也包括电力用户是否按期、如数交纳电费等。

问:什么是谐振?

答:在配电系统里的设备,与它们存在的电容(电缆,补偿电容器等)和电感(变压器,电抗线圈等)形成共振电路。后者能够被系统谐波激励而成为谐振。配电系统谐波的一个原因是变压器铁芯非线性磁化的特性。在这种情况下主要的谐波是3次的;它在全部导体内与单相分量具有相同的长度,因而在星形点上不能消除。

问:什么是无功功率补偿?

答:供电部门规定一个*小功率因数以避免电能浪费。如果一个工厂的功率因数小于这个*小值,它要为无功功率的部分付费。否则它就应该用电容器提高功率因数,这就必须在用电设备上并联安装电容器。

问:什么是谐波电压?

答:谐波电压是由谐波电流和配电系统上产生的阻抗导致的电压降。

问:什么是谐波电流?

答:谐波电流是由设备或系统引入的非正弦特性电流。谐波电流叠加在主电源上。

问:什么是组合滤波器?

答:两个不同电抗系数回路并联以检出杂波信号,用于低成本地清洁电网质量。

问:什么是电抗系数?

答:扼流线圈的电感XL相对于电容电感XC的百分比。标准的电抗系数是:例如5.5%、7%和14%。

问:什么是电抗?

答:在电容器回路串联扼流线圈。

问:什么是载波(AF)检出电路?

答:由一个初级扼流线圈和一个并联谐振电路(次级扼流线圈和电容)并联组成的元件。AF锁相电路用于检出供电部门加载的AF信号。

问:围绕现代电能质量的管理要做哪些工作?

答:(1)提高电能质量要掌握电网状况。要通过对电网的调查、分析、监测和评估,摸清系统的状况、污染的严重程度、污染源的位置及污染的特性。同时,要逐步建立和健全电能质量在线监测网络,实施定期检测和长期监测相结合的方式,并根据实际监测的结构绘制出电能质量污染分布图。以对电网的电能质量状况有一个清晰的了解。

2)提高电能质量要积极加强管理。积极加强电能质量的管理工作,制定针对性的管理制度和相关条例。根据电网电能质量遭受污染的情况,区分污染类型、强弱程度,根据轻重缓急和预防为主的原则制定整治计划。同时,采取必要的措施和手段,力求做到新的污染不再生产,对已存在的电能质量污染分布情况及污染源做到心中有底,并积极组织力量,做到有计划、有步骤地重点突破和综合治理。

3)提高电能质量需要供用双方共同努力。供电部门有责任向用户宣传维护电网电能质量地重要性,宣传电能质量受到用电设备污染后对公用电网和用户自身用电造成地影响和危害,宣传贯彻谁污染,谁治理的原则和引导、协助电力用户制定和落实电能质量污染的治理方案、技术措施等。在确保电能质量提高的前提下,加强非线性负荷对公用电网污染的预防措施和治理,关注并积极配合敏感负荷与严格负荷的电力用户提出的电能质量指标的需求,并积极采取措施满足电力用户电能质量的需要。

问:为什么谐波分量对无功补偿是一个威胁?

答:电容(电容器)在带有功率转换设备的配电网络中导致振荡并引起电压的畸变。振荡的频率取决于配电系统的参数。在某些环境下,因此,配电系统中电容器可能削弱电压波形的质量。这样的情况强化了配电系统中已经存的谐波(有时谐波分量被加倍)。同时,电容器承担自己所产生谐波的额外负载。这个现象在作为无功电流补偿的电容器上尤其严重。在电容器上增加负荷反映为对电流的更高的消耗。更高的电流消耗意味着热过载,因此缩短使用寿命。

问:什么是电力系统频率?

答:电力系统频率是指电力系统统一的一种允许参数,国家标准GBT159451995《电力系统频率允许偏差》规定以50HZ正弦波作为我国电力系统的标准频率(工频),并规定电力系统正常的频率标准为50HZ±0.2HZ。当系统容量较小时,可放宽到50HZ±0.5HZ。但GBT159451995《电力系统频率允许偏差》中并没有说明系统容量大小的界限,国内供用电规则中规定了供电局供电频率的允许偏差:电网容量在3000MW及以上者为0.2HZ;电网容量在3000MW以下者为0.5HZ。实际运行中,我国各跨省电力系统频率的允许偏差都保持在+0.1~-0.1HZ。因此,电压频率目前在电能质量中*有保障。

问:谐波电流可能引起的事故?

答:非线性功率用电设备产生谐波电流这是事实甚至连隔离变压器和整流电抗都不能改变。一方面谐波电流导致电压谐波,另一方面,这些谐波电流本身就是网络上一个附加的负荷并且能显著地导致电容器组的过载。在这种情况下发生谐振且谐波电流振荡放大并导致一个更高的负荷是尤其危险的。

问:由谐波引发什么故障?

答:电流谐波:电容器超载,尤其在谐振条件下电压谐波:波纹控制系统的故障其它需要正弦曲线供电电压设备系统的故障照明控制系统计算机和机床的掉电。

问:谐波分量在哪里发生的?

答:只要哪里有谐波源(参看介绍)那里就有谐波产生。也有可能,谐波分量通过供电网络到达用户网络。例如,供电网络中一个用户工厂的运转可能被相邻的另一个用户设备产生的谐波所干扰。

问:谐波分量是如何产生的?

答:由于半导体晶闸管的开关操作和二极管、半导体晶闸管的非线性特性,电力系统的某些设备如功率转换器比较大的背离正弦曲线波形。谐波电流的产生是与功率转换器的脉冲数相关的。6脉冲设备仅有5711131719…N倍于电网频率。功率变换器的脉冲数越高,*低次的谐波分量的频率的次数就越高。其他功率消耗装置,例如荧光灯的电子控制调节器产生大强度的3次谐波(150赫兹)。在供电网络阻抗(电阻)下这样的非正弦曲线电流导致一个非正弦曲线的电压降。在供电网络阻抗下产生谐波电压的振幅等于相应谐波电流和对应于该电流频率的供电网络阻抗Z的乘积。次数越高,谐波分量的振幅越低。

问:电源柜的构成及作用?

答:电源柜由隔离变压器、交流稳压电源、UPS以及ACDC组成给系统和交直流接触器提供稳定、可靠的交、直流电源。

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