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1、電壓質(zhì)量綜述【摘要】電壓是電能質(zhì)量的重要指標(biāo)，電壓質(zhì)量對電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟運行，對確保用戶安全生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量以及電氣設(shè)備的安全與壽命有重要的影響?！娟P(guān)鍵詞】電能質(zhì)量；電壓質(zhì)量；電壓波動；電壓跌落優(yōu)質(zhì)供電是國民經(jīng)濟發(fā)展和人民生活的重要保證，供電電能質(zhì)量是評價電力產(chǎn)品品質(zhì)優(yōu)劣的重要指標(biāo)。隨著電力電子裝置的廣泛應(yīng)用，變頻裝置、電弧爐煉鋼、電氣化鐵道等非線性、沖擊性負(fù)荷造成對電能質(zhì)量的污染，而電能作為商品,人們對電能質(zhì)量提出更高的要求。電能質(zhì)量己逐漸成為全社會共同關(guān)注的問題，有關(guān)電能質(zhì)量的問題己經(jīng)成為電工領(lǐng)域的課題，
2、有必要對其改善措施作討論和分析。1.電壓質(zhì)量問題1.1短時間電壓變動這一類型包括電壓暫降（也稱為驟降或凹陷）和短時間電壓中斷等現(xiàn)象。若按持續(xù)時間長短來劃分，進一?步還可將其分成瞬時、暫時和短時3種類型。造成短時間電壓變動的主要原因是系統(tǒng)故障、大容量（大電流）負(fù)荷啟動或與電網(wǎng)松散連接的間歇性負(fù)荷運作。根據(jù)所在系統(tǒng)條件和故障位置的不同，可能引起暫口寸過電壓或電壓跌落，甚至使電壓完全損失。無論故障發(fā)生在遠(yuǎn)高關(guān)心點或者靠近關(guān)心點，在保護裝置動作清除故障之前，都會對電壓產(chǎn)生短時沖擊影響，造成短時間電壓變動。1.2長時間電
3、壓變動長時間電壓變動是指，在工頻條件下電壓均方根值偏離額定值，并且持續(xù)口寸間超過Iniin的電壓變動現(xiàn)象。在ANSIC84.1技術(shù)規(guī)范中給出了電力系統(tǒng)期望的穩(wěn)態(tài)電壓容限值，并旦當(dāng)超過容限值持續(xù)Imin以上，則認(rèn)為是長時間電壓變動。長時間電壓變動可能是過電壓也可能是欠電壓。通常，過電壓或欠電壓并非是系統(tǒng)故障造成的，而是由于負(fù)荷變動或系統(tǒng)的開關(guān)操作引起的。一?般取電壓均方根值對時?間的變化曲線作為長時?間電壓變動的典型圖形。1.2.1過電壓。過電壓是指工頻下交流電壓均方根值升高,超過額定值的10%,并且持續(xù)時間大于
4、Imin。過電壓的出現(xiàn)通常是負(fù)荷投切的結(jié)果（例如，切斷某一大容量負(fù)荷或向電容器組增能時）。由于系統(tǒng)的電壓調(diào)節(jié)能力比較弱，或者難以進行電壓控制，系統(tǒng)的正常運行操作就可能造成過電壓問題。變壓器分接頭的不正確調(diào)整也可能導(dǎo)致系統(tǒng)過電壓。1.2.2欠電壓。欠電壓是指工頻下交流電壓均方根值降低,小于額定值的90%,并且持續(xù)時間大于Imin?？梢哉f引起欠電壓的事件與過電壓時正好相反。某一負(fù)荷的投入或某一電容器組的斷開都可能引起欠電壓，直到系統(tǒng)電壓調(diào)節(jié)裝置再把電壓拉回到容限范圍之內(nèi)。過負(fù)荷時也會出現(xiàn)欠電壓現(xiàn)象。1.2.3持續(xù)中
5、斷。當(dāng)供電電壓下降為0,且持續(xù)時間超過Imin,這一?長時間的電壓變動現(xiàn)象稱為持續(xù)中斷。若電壓中斷超過Imin,往往是永久性的，這要求人為介入對系統(tǒng)進行檢修以恢復(fù)正常供電。1.2.4電壓不平衡。電壓不平衡，為與三相電壓（或電流）的平均值的最大偏差，并且用該偏差與平均值的百分比表示。電壓不平衡也可利用對稱分量法來定義，即用負(fù)序或零序分量與正序分量的百分比加以衡量。電壓不平衡（小于2%）的起因主要是負(fù)荷不平衡（如單相運行）所致，或者是三相電容器組的某一相熔斷器熔斷造成的。電壓嚴(yán)重不平衡（大于5%）很有可能是由于單相
6、負(fù)荷過重引起的。2.電壓質(zhì)量問題產(chǎn)生的原因電壓質(zhì)量問題產(chǎn)生的原因主要有以下原因：2.1非線性負(fù)載在工業(yè)和生活用電負(fù)載中，非線性負(fù)載占很大比例，這是電力系統(tǒng)諧波問題的主要來源，電弧爐是主要的非線性負(fù)載，它的諧波主要是由起弧的時延和電弧的嚴(yán)重非線性引起的，電弧長度的不穩(wěn)定性和隨機性，使得其電流諧波頻譜非常復(fù)雜，而目隨時間會有明顯的變化熒光燈的伏安特性是嚴(yán)重非線性的，因此也會引起嚴(yán)重的諧波電流，其中3次諧波的含量最高的3次諧波還有可能引起諧振，使諧波放大，使電壓波形也發(fā)生嚴(yán)重畸變，大功率整流或變頻裝置在現(xiàn)代工業(yè)中的應(yīng)
7、用極為廣泛，這種基于電力電子的設(shè)備會產(chǎn)生嚴(yán)重的諧波電流，對電網(wǎng)造成嚴(yán)重污染，同時也使功率因數(shù)降低［1］。2.2電力系統(tǒng)設(shè)備的非線性特性在電力電子裝置大量使用以前，電力系統(tǒng)中主要的諧波源是發(fā)電機和電力變壓器，發(fā)電機是公用電網(wǎng)的電源。在實際運行中，由于多種原因，發(fā)電機的感應(yīng)電動勢不是理想的正弦波，因此其輸出電壓中也就包含一定的諧波，變壓器諧波電流是由其勵磁同路的非線性引起的產(chǎn)生諧波電流的大小與變壓器的鐵心結(jié)構(gòu)，鐵心飽和程度以及變壓器的連接方式都有關(guān)系。2.3電力系統(tǒng)故障電力系統(tǒng)運行的內(nèi)外故障也會造成電能質(zhì)量問題，如
8、短路故障，雷擊，誤操作，電網(wǎng)故障時發(fā)電機及勵磁系統(tǒng)的工作狀態(tài)的改變，故障保護裝置中的電力電子設(shè)備的啟動等都將造成各種電能質(zhì)量問題。3.電壓質(zhì)量問題的解決方法隨著對電能質(zhì)量問題的口益重視，電能質(zhì)量問題的治理方法近年來也得到了很快的發(fā)展電力電子，計算機和控制技術(shù)的飛速發(fā)展對電能質(zhì)量問題的解決起到了重要的推動作用，使得電能質(zhì)量的補償控制從傳統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在一系列基于電力電子裝置的用戶電力技
