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电能质量影响因素及其危害性
 
影响与危害电能质量的因素主要包括哪些方面?
电能质量直接关系到电力系统的供电安全和供电质量,从技术上讲,影响电能质量的因素主要包括三个方面:
(1)自然现象的因素,如雷击、风暴、雨雪等对电能质量的影响,使电网发生事故,造成供电可靠性降低。
(2)电力设备及装置的自动保护及正常运行的因素,如大型电力设备的启动和停运、自动开关的跳闸及重合等对电能质量的影响,使额定电压暂时降低、产生波动与闪变等。
(3)电力用户的非线性负荷、冲击性负荷等大量投运的因素,如炼钢电弧炉、电气化机车运行等对电能质量的影响,使公用电网产生大量的谐波干扰、产生电压扰动、产生电压波动与闪变等。
 
电压质量是怎样受到影响的?
电能质量的关键指标中,电源电压质量的标准是一项重要的内容,它主要以频率质量指标和电压质量指标来衡量。频率质量指标为频率允许偏差的标准;电压质量指标包括电压幅值质量和波形质量。幅值质量包括电压允许偏差、电压波动和闪变、三相电压不平衡度、瞬时过电压与暂态过电压等。波形质量包括谐波含量和电压正弦波波形的畸变率。
电压质量主要是受到大容量非线性负荷及冲击性负荷的影响。凡是具有非线性阻抗特性的电气设备都是电能质量的污染源,包括各种电力电子设备的用电负荷、炼钢电弧炉负荷、电力机车负荷等,使电网中产生电压波动与闪变、产生高次谐波电压、造成系统电压不平衡等,从而引起电压正弦波形畸变。冲击性负荷的影响,主要使电网中大功率用电设备的启动和切换。
电能质量的污染,影响到电力系统、电力用户、通信系统及其他相关行业。因此,电源电压质量指标恶化并造成危害不仅影响了电力系统和相关领域的正常运行,而且对正常的安全可靠用电也造成了一定的威胁。认识电能质量污染的影响并采取相应的防范措施和对策,确保电能的高品质,是幼稚供电服务的一项重要内容。
引起电压骤降的原因是什么?
电力系统电压骤降是指供电电压幅值(有效值)短暂降低,随后恢复正常的特征。根据欧洲标准EN50160以及美国国际电气电子工程师协会推荐标准IEEE Std1159-1992,电压骤降的定义为:供电电压有效值突然降至额定电压的90%~10%(.~.),然后又恢复至正常电压,这一过程的持续时间为10ms~60s。供电可靠性反映的是供电中断程度,一般只考虑持续时间5min以上的电压中断问题,有些国家对1min以下的中断不予统计。随着经济的发展,高科技设备得到了广泛的应用。这些设备对电压变化很敏感,短时的供电中断或电压有效值下降,往往会造成设备不能正常运行、发生停机等事故。电压骤降就是针对这一问题提出的。
引起电压骤降的主要原因是电网或用电设备发生雷击、外力短路故障,一些用电设备(如电动机)启动或突然加荷也会造成电网电压瞬时下降。与长时间供电中断事故相比,电压骤降又发生频度高、事故原因不易觉察的特点,处理起来也比较困难。
 
电压骤降对一些设备有哪些影响?
(1)对冷却控制器。当电压低于80%时,控制器动作将制冷电机切除,导致生产损失。
(2)对芯片测试仪。当电压低于85%时,测试仪停止工作,芯片、主板被毁坏。
(3)对可编程控制器。当电压低于81%时,可编程控制器(PLC)停止工作;而一些I/O设备,当电压低于90%、持续时间仅几个周波,就有可能被切除。
(4)对机器人控制的精密加工器具。当电压低于90%、持续时间达到40~60ms,就可能跳闸。
(5)对直流电机。当电压低于80%时,即可能发生跳闸事故。
(6)对变频调速器。当电压低于70%、持续时间超过120ms时,可能被退出运行。而对于一些精密加工机械的电机,当电压低于90%、持续时间超过60ms,也可能发生因跳闸而退出运行。
(7)对交流接触器。当电压低于50%、持续时间超过20ms,即可能发生脱扣断电。
(8)对计算机。当电压低于60%、持续时间超过240ms,计算机的数据将可能丢失等。
 
三次谐波产生的特点及影响有哪些?
电网中的谐波主要指频率为工频(基波频率)整数倍成分的谐波及工频非整数倍成分的间谐波。它们都是造成电网电能质量污染的重要原因。电网中的三次谐波是谐波影响的主要成分之一,除电气化铁路荷电弧炉负荷是主要谐波源以外,根据大量现场测试的分析结果证实,电力变压器也是电力系统中三次谐波的一个重要谐波源。电力变压器的激磁电流、铁心饱荷及三相电路荷磁路的不对称,致使在变压器三角Z绕组的线电压和线电流中也仍然存在三次谐波分量,尤其在负荷低谷时,随着电网电压的升高,变压器铁心饱和程度加剧,产生的三次谐波含量也随之增大。随着电网大量电容装置的投运,通过对现场谐波实测发现,三次谐波并不是只有零序分量可被变压器三角绕组所环路,而是波及全网,并给电容装置及电