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電能質(zhì)量是指通過公用電網(wǎng)供給用戶端的交流電能的品質(zhì)。理想狀態(tài)的公用電網(wǎng)應(yīng)以恒定的頻率、正弦波形和標(biāo)準(zhǔn)電壓對用戶供電。同時,在三相交流系統(tǒng)中,各相電壓和電流的幅值應(yīng)大小相等、相位對稱且互差120°。但由于系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)、變壓器和線路等設(shè)備非線性或不對稱,負(fù)荷性質(zhì)多變,加之調(diào)控手段不完善及運(yùn)行操作、外來干擾和各種故障等原因,這種理想的狀態(tài)并不存在,因此產(chǎn)生了電網(wǎng)運(yùn)行、電力設(shè)備和供用電環(huán)節(jié)中的各種問題,也就產(chǎn)生了電能質(zhì)量的概念。
在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中,電壓暫降,暫升和短時中斷,諧波產(chǎn)生的電壓波形畸變;已成為最重要的電能質(zhì)量問題。
1.電壓不平衡是指三相電壓的幅值或相位不對稱。不平衡的程度用不平衡度(電壓負(fù)序分量和正序分量的方均根值百分比)來表示,典型的三相不平衡是指不平衡度超過2%,短時超過4%。在電力系統(tǒng)中,各種不平衡工業(yè)負(fù)荷以及各種接地短路故障都會導(dǎo)致三相電壓的不平衡。
2.過電壓是指持續(xù)時間大于1分鐘,幅值大于標(biāo)稱值的電壓。典型的過電壓值為1.1~1.2倍標(biāo)稱值。過電壓主要是由于負(fù)載的切除和無功補(bǔ)償電容器組的投入等過程引起,另外,變壓器分接頭的不正確設(shè)置也是產(chǎn)生過電壓的原因。
3.欠電壓是指持續(xù)時間大于1分鐘,幅值小于標(biāo)稱值的電壓。典型的欠電壓值為0.8~0.9倍標(biāo)稱值。其產(chǎn)生的原因一般是由于負(fù)載的投入和無功補(bǔ)償電容器組的切除等過程。另外,變壓器分接頭的錯誤設(shè)置也是欠電壓產(chǎn)生的原因。
4.電壓驟降是指在工頻下,電壓的有效值短時間內(nèi)下降。典型的電壓驟降值為0.1~0.9倍標(biāo)稱值,持續(xù)時間為0.5個周期到1分鐘。電壓驟降產(chǎn)生的原因主要有電力系統(tǒng)發(fā)生故障,如系統(tǒng)發(fā)生接地短路故障;大容量電機(jī)的啟動和負(fù)載突增也會導(dǎo)致電壓驟降。
為了可以實時對電能質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測,由此引出電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置。對于電力系統(tǒng)來講,尤其是發(fā)電系統(tǒng),電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置的使用是非常具有重要意義的。