1、第二章第二章 供電質(zhì)量供電質(zhì)量 本單元主要介紹供電可靠性、供電頻率質(zhì)本單元主要介紹供電可靠性、供電頻率質(zhì)量、電壓允許偏差、電壓允許波動(dòng)和閃變、以量、電壓允許偏差、電壓允許波動(dòng)和閃變、以及電力諧波的概念、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、超標(biāo)的危害及及電力諧波的概念、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、超標(biāo)的危害及防治措施等。另外，強(qiáng)調(diào)供電質(zhì)量和電能質(zhì)量防治措施等。另外，強(qiáng)調(diào)供電質(zhì)量和電能質(zhì)量是完全不同的概念。是完全不同的概念。 教學(xué)要求教學(xué)要求1 1、供電質(zhì)量是指電能質(zhì)量和供電可靠性。、供電質(zhì)量是指電能質(zhì)量和供電可靠性。2 2、電能質(zhì)量包括電壓、頻率和波形的質(zhì)量。、電能質(zhì)量包括電壓、頻率和波形的質(zhì)量。 電能質(zhì)量的主要指標(biāo)包括電壓偏差、電壓電能

2、質(zhì)量的主要指標(biāo)包括電壓偏差、電壓波動(dòng)和閃變、頻率偏差、諧波和電壓不對(duì)波動(dòng)和閃變、頻率偏差、諧波和電壓不對(duì)稱對(duì)。稱對(duì)。 供電質(zhì)量和電能質(zhì)量供電質(zhì)量和電能質(zhì)量2.1 2.1 供電可靠性供電可靠性 本節(jié)要求：理解供電可靠性地概念本節(jié)要求：理解供電可靠性地概念, ,掌握供電可靠掌握供電可靠 性地計(jì)算方法及其國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。性地計(jì)算方法及其國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。 供電可靠性是指供電系統(tǒng)持續(xù)供電的能力，以及供電系統(tǒng)對(duì)于維持有效供電的保持能力，是考核供電系統(tǒng)電能質(zhì)量的重要指標(biāo),反映了電力工業(yè)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)電能需求的滿足程度，已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度的標(biāo)準(zhǔn)之一；供電可靠性可以用如下一系列指標(biāo)加以衡量：供電可靠率、用戶平均停

3、電時(shí)間、用戶平均停電次數(shù)、系統(tǒng)停電等效小時(shí)數(shù)；我國(guó)供電可靠率目前一般城市地區(qū)達(dá)到了3個(gè)9（即99.9%）以上，用戶年平均停電時(shí)間3.5小時(shí)；重要城市中心地區(qū)達(dá)到了4個(gè)9（即99.99%）以上，用戶年平均停電時(shí)間53分鐘。 在電力系統(tǒng)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，衡量能使由該故障設(shè)備供電的用戶供電障礙盡量減少，使電力系統(tǒng)本身保持穩(wěn)定運(yùn)行（包括運(yùn)行人員的運(yùn)行操作）的能力的程度。 一一. . 供電可靠性概念供電可靠性概念電網(wǎng)供電可靠性用電網(wǎng)供電可靠性用平均供電可用率平均供電可用率指標(biāo)進(jìn)行量化指標(biāo)進(jìn)行量化,即即: %10087601iiiNtnR供電可靠性是指供電企業(yè)每年對(duì)用戶停電的時(shí)間和次數(shù)供電可靠性是指供電企業(yè)

4、每年對(duì)用戶停電的時(shí)間和次數(shù).二二. . 供電可靠性的計(jì)算方法供電可靠性的計(jì)算方法其中：其中：R R年平均供電可用率（年平均供電可用率（% %）; ; N N 統(tǒng)計(jì)用戶總數(shù)統(tǒng)計(jì)用戶總數(shù); ; n ni i年每次停電影響用戶年每次停電影響用戶; ; t ti i 年每次停電持續(xù)時(shí)間年每次停電持續(xù)時(shí)間; ; 其中其中,影響影響ni和和ti的因素有的因素有:1. 線路太長(zhǎng)線路太長(zhǎng),所帶負(fù)荷數(shù)太多所帶負(fù)荷數(shù)太多,使使ni增大增大;2. 及時(shí)搶修故障及恢復(fù)供電運(yùn)行工作水平及時(shí)搶修故障及恢復(fù)供電運(yùn)行工作水平,可減少可減少ti值；值；3. 統(tǒng)一檢修安排和帶電作業(yè)等統(tǒng)一檢修安排和帶電作業(yè)等,可減少可減少ni和和

5、ti值；值；4. 供電設(shè)備故障率及檢修周期要求等。供電設(shè)備故障率及檢修周期要求等。國(guó)家規(guī)定供電可靠性不低于國(guó)家規(guī)定供電可靠性不低于95%95%。供電質(zhì)量指標(biāo)供電質(zhì)量指標(biāo)衡量電力系統(tǒng)供電質(zhì)量包括以下指標(biāo)：衡量電力系統(tǒng)供電質(zhì)量包括以下指標(biāo)： 供電可靠性；供電可靠性； 頻率；頻率； 電壓；電壓； 諧波；諧波； 電能的特殊性在于其電能質(zhì)量直接影電能的特殊性在于其電能質(zhì)量直接影響電氣設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量。響電氣設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量。1.2 1.2 供電頻率質(zhì)量供電頻率質(zhì)量 本節(jié)要求：掌握供電頻率偏差的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及其影響因本節(jié)要求：掌握供電頻率偏差的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及其影響因 素；理解供電頻率偏差超差的危害及其

6、改素；理解供電頻率偏差超差的危害及其改善措施善措施. . 1 1、供電頻率、供電頻率( (又叫頻率又叫頻率): ): 電網(wǎng)中發(fā)電機(jī)發(fā)出的正弦交流電壓每秒鐘交電網(wǎng)中發(fā)電機(jī)發(fā)出的正弦交流電壓每秒鐘交變的次數(shù)。變的次數(shù)。一一. . 供電頻率的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)供電頻率的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 電網(wǎng)裝機(jī)容量電網(wǎng)裝機(jī)容量300300萬萬kwkw及以上時(shí)：及以上時(shí)：0.2Hz0.2Hz 電網(wǎng)裝機(jī)容量電網(wǎng)裝機(jī)容量300300萬萬kwkw以下時(shí)：以下時(shí)：0.5Hz0.5Hz 用戶沖擊負(fù)荷引起系統(tǒng)頻率變動(dòng)：用戶沖擊負(fù)荷引起系統(tǒng)頻率變動(dòng)：0.2Hz0.2Hz 在電力系統(tǒng)非正常狀況下在電力系統(tǒng)非正常狀況下, ,供電頻率允許偏差：供電頻率允

7、許偏差：0.1Hz 0.1Hz 2 2、 供電頻率的允許偏差的幾種情況供電頻率的允許偏差的幾種情況二二. . 影響供電頻率偏差的因素影響供電頻率偏差的因素 總之總之, ,有功電能的余、缺是直接影響供電頻率偏差有功電能的余、缺是直接影響供電頻率偏差的根本因素的根本因素. . 電網(wǎng)的裝機(jī)容量與調(diào)峰能力電網(wǎng)的裝機(jī)容量與調(diào)峰能力 電網(wǎng)實(shí)行計(jì)劃用電情況和超用電幅度的大小電網(wǎng)實(shí)行計(jì)劃用電情況和超用電幅度的大小 調(diào)整負(fù)荷措施的實(shí)施情況調(diào)整負(fù)荷措施的實(shí)施情況 沖擊性負(fù)荷的影響沖擊性負(fù)荷的影響三三. . 供電頻率偏差超差的危害供電頻率偏差超差的危害 1 1、低頻運(yùn)行的危害、低頻運(yùn)行的危害 損壞設(shè)備。損壞設(shè)備。

8、降低電廠出力。降低電廠出力。 增加消耗。增加消耗。 影響產(chǎn)量。影響產(chǎn)量。 降低產(chǎn)品質(zhì)量。降低產(chǎn)品質(zhì)量。 易造成電網(wǎng)瓦解事故。易造成電網(wǎng)瓦解事故。 自動(dòng)化保護(hù)設(shè)備容易動(dòng)作。自動(dòng)化保護(hù)設(shè)備容易動(dòng)作。 影響通信、廣播、電視的音像質(zhì)量影響通信、廣播、電視的音像質(zhì)量. .2 2、高頻運(yùn)行的危害、高頻運(yùn)行的危害損壞設(shè)備損壞設(shè)備. .汽輪機(jī)的危急保安器。汽輪機(jī)的危急保安器。使電廠消耗不必要的燃料使電廠消耗不必要的燃料, ,造成燃料浪費(fèi)和造成燃料浪費(fèi)和 增加成本開支增加成本開支. .影響廣播、通信、電視等音像質(zhì)量影響廣播、通信、電視等音像質(zhì)量. .四四. . 改善供電頻率偏差的措施改善供電頻率偏差的措施解決電

9、力供需不平衡問題。解決電力供需不平衡問題。電力管理部門應(yīng)當(dāng)遵照國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策，按照統(tǒng)電力管理部門應(yīng)當(dāng)遵照國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策，按照統(tǒng)籌兼顧，保證重點(diǎn)，擇優(yōu)供應(yīng)的原則，做好計(jì)籌兼顧，保證重點(diǎn)，擇優(yōu)供應(yīng)的原則，做好計(jì)劃用電工作。劃用電工作。努力做好調(diào)整負(fù)荷工作，移峰添谷，減少峰谷努力做好調(diào)整負(fù)荷工作，移峰添谷，減少峰谷差。差。對(duì)一些沖擊性負(fù)荷采取必要的技術(shù)措施等。對(duì)一些沖擊性負(fù)荷采取必要的技術(shù)措施等。2.3 2.3 供電電壓質(zhì)量供電電壓質(zhì)量 教學(xué)要求：教學(xué)要求：掌握電壓允許偏差、電壓波動(dòng)和閃變的含義及掌握電壓允許偏差、電壓波動(dòng)和閃變的含義及其國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；了解供電電壓超過允許偏差的原其國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；了解供電電壓超過

10、允許偏差的原因、危害及其改善措施。因、危害及其改善措施。一一. . 電壓允許偏差電壓允許偏差 1 1、電壓偏差、電壓偏差%100*%100*NNZNUUUUUU 某一節(jié)點(diǎn)的實(shí)際電壓與系統(tǒng)標(biāo)稱電壓之差對(duì)系統(tǒng)某一節(jié)點(diǎn)的實(shí)際電壓與系統(tǒng)標(biāo)稱電壓之差對(duì)系統(tǒng)標(biāo)稱電壓的百分?jǐn)?shù)，稱為該節(jié)點(diǎn)的電壓偏差。標(biāo)稱電壓的百分?jǐn)?shù)，稱為該節(jié)點(diǎn)的電壓偏差。 電能質(zhì)量電能質(zhì)量供電電壓允許偏差供電電壓允許偏差中規(guī)定為：中規(guī)定為：35kv35kv及以上的電壓供電的，電壓偏差絕對(duì)值之和及以上的電壓供電的，電壓偏差絕對(duì)值之和不超過額定電壓值的不超過額定電壓值的10%10%。10kv10kv及以下的為額定電壓的及以下的為額定電壓的7 7

11、。低壓低壓220v220v單向供電的，為額定電壓的單向供電的，為額定電壓的+7%+7%，-10%-10%。 2 2、 電壓偏差的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)電壓偏差的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)3 3、影響電壓偏差的原因、影響電壓偏差的原因 供電距離超過合理的供電半徑；供電距離超過合理的供電半徑； 供電導(dǎo)線截面選擇不當(dāng)，電壓損失過大；供電導(dǎo)線截面選擇不當(dāng)，電壓損失過大； 線路過負(fù)荷運(yùn)行線路過負(fù)荷運(yùn)行 用電功率因數(shù)過低，無功電流大，加大了電壓用電功率因數(shù)過低，無功電流大，加大了電壓損失；損失； 沖擊性負(fù)荷，非對(duì)稱性負(fù)荷的影響；沖擊性負(fù)荷，非對(duì)稱性負(fù)荷的影響；無功電能的余、缺失影響供電電壓偏差的重要因素。無功電能的余、缺失影響供電電壓偏

12、差的重要因素。調(diào)壓措施缺乏或者使用不當(dāng)，如：變壓器調(diào)壓措施缺乏或者使用不當(dāng)，如：變壓器的分接頭擺放位置不當(dāng)?shù)?；的分接頭擺放位置不當(dāng)?shù)龋挥秒妴挝谎b用的電容器補(bǔ)償功率因數(shù)采用用電單位裝用的電容器補(bǔ)償功率因數(shù)采用了了“死補(bǔ)死補(bǔ)”；4 4、 供電電壓超差的危害供電電壓超差的危害 照明負(fù)荷；照明負(fù)荷； 整流器、電熱、電弧爐等負(fù)荷；整流器、電熱、電弧爐等負(fù)荷； 感應(yīng)電動(dòng)機(jī)及其他電動(dòng)機(jī)負(fù)荷；感應(yīng)電動(dòng)機(jī)及其他電動(dòng)機(jī)負(fù)荷； 發(fā)、供、用電設(shè)備的影響；發(fā)、供、用電設(shè)備的影響； 電壓保護(hù)裝置影響；電壓保護(hù)裝置影響； 通信、廣播、電視等的音像質(zhì)量；通信、廣播、電視等的音像質(zhì)量； 家用電器；家用電器； 電網(wǎng)、系統(tǒng)運(yùn)行的影

13、響。電網(wǎng)、系統(tǒng)運(yùn)行的影響。 5 5、改善電壓質(zhì)量的措施、改善電壓質(zhì)量的措施改善功率因數(shù)，使無功就地平衡；改善功率因數(shù)，使無功就地平衡；合理選擇供電半徑，盡量減少線路迂回、線路合理選擇供電半徑，盡量減少線路迂回、線路過長(zhǎng)、交叉供電、功率倒送等不合理供電狀況；過長(zhǎng)、交叉供電、功率倒送等不合理供電狀況；合理選擇供電線路的導(dǎo)線截面；合理選擇供電線路的導(dǎo)線截面；合理配置變、配電設(shè)備，防止其過負(fù)荷運(yùn)行；合理配置變、配電設(shè)備，防止其過負(fù)荷運(yùn)行；適當(dāng)選用調(diào)壓措施；適當(dāng)選用調(diào)壓措施；根據(jù)電力系統(tǒng)潮流分布及時(shí)調(diào)整運(yùn)行方式。根據(jù)電力系統(tǒng)潮流分布及時(shí)調(diào)整運(yùn)行方式。6 6、電壓管理、電壓管理 （1 1）電網(wǎng)的電壓監(jiān)測(cè)點(diǎn)

14、的選擇問題）電網(wǎng)的電壓監(jiān)測(cè)點(diǎn)的選擇問題（2 2） A、 B、 C、 D 四類用戶電壓合格率的四類用戶電壓合格率的計(jì)算以及供電綜合電壓合格率的計(jì)算計(jì)算以及供電綜合電壓合格率的計(jì)算 %1001)(月監(jiān)測(cè)時(shí)間總和總和月電壓超上、下限時(shí)間、或DCBAVVVV35 . 05 . 0DCBAVVVVV二、二、 電壓波動(dòng)和閃變電壓波動(dòng)和閃變1 1、電壓波動(dòng)、電壓波動(dòng) 定義：在某一時(shí)段內(nèi)，電壓急劇變化而偏離額定值定義：在某一時(shí)段內(nèi)，電壓急劇變化而偏離額定值的現(xiàn)象。的現(xiàn)象。表示：表示： %100minmaxNUUUU10kv10kv及以下為及以下為2.52.53535110kv110kv之間為之間為2 2220

15、kv220kv及以上為及以上為1.61.6規(guī)定波動(dòng)范圍規(guī)定波動(dòng)范圍電能質(zhì)量電能質(zhì)量 電壓允許波動(dòng)和閃變電壓允許波動(dòng)和閃變2 2、電壓閃變、電壓閃變 定義：周期性電壓急劇變化引起電光源的光通定義：周期性電壓急劇變化引起電光源的光通量急劇波動(dòng)，造成人眼視覺不適的現(xiàn)象。量急劇波動(dòng)，造成人眼視覺不適的現(xiàn)象。表示：用電壓表示：用電壓“等效閃變值等效閃變值”表示表示 。規(guī)定：規(guī)定： 對(duì)于照明要求較高的白熾燈負(fù)荷允許值為對(duì)于照明要求較高的白熾燈負(fù)荷允許值為0.40.4一般照明要求負(fù)荷允許值一般照明要求負(fù)荷允許值0.90.93 3、產(chǎn)生電壓波動(dòng)和閃變的原因、產(chǎn)生電壓波動(dòng)和閃變的原因 電壓波動(dòng)主要是大型用電設(shè)備

16、負(fù)荷快速變化引電壓波動(dòng)主要是大型用電設(shè)備負(fù)荷快速變化引起的沖擊性負(fù)荷造成的。起的沖擊性負(fù)荷造成的。電壓閃變?cè)?。電壓閃變?cè)?。大型電?dòng)機(jī)的直接起停及其加載；大型電動(dòng)機(jī)的直接起停及其加載；起重機(jī)提升啟動(dòng)；起重機(jī)提升啟動(dòng)；電氣機(jī)車啟動(dòng)或者爬坡；電氣機(jī)車啟動(dòng)或者爬坡；電弧爐融化期發(fā)生工作短路。電弧爐融化期發(fā)生工作短路。 4 4、抑制電壓波動(dòng)和閃變的措施、抑制電壓波動(dòng)和閃變的措施增加系統(tǒng)供電容量，提高供電電壓等級(jí)；增加系統(tǒng)供電容量，提高供電電壓等級(jí)；采用專用變壓器和專線供電；采用專用變壓器和專線供電；改進(jìn)生產(chǎn)工藝、提高操作水平；改進(jìn)生產(chǎn)工藝、提高操作水平；采用快速響應(yīng)的靜止無功補(bǔ)償裝置。采用快速響應(yīng)的

17、靜止無功補(bǔ)償裝置。2.4 2.4 電力諧波電力諧波 一、諧波的產(chǎn)生一、諧波的產(chǎn)生 教學(xué)要求：了解電力諧波的含義、產(chǎn)生的原因、危害及其教學(xué)要求：了解電力諧波的含義、產(chǎn)生的原因、危害及其抑制方法。抑制方法。 第一類是發(fā)電機(jī)、變壓器電力設(shè)備。第一類是發(fā)電機(jī)、變壓器電力設(shè)備。第二類是用戶的各種非線性用電設(shè)備接入第二類是用戶的各種非線性用電設(shè)備接入電網(wǎng)，向電網(wǎng)中注入諧波電流。電網(wǎng)，向電網(wǎng)中注入諧波電流。 諧波產(chǎn)生原因諧波產(chǎn)生原因二、概念二、概念 諧波；諧波； 基波電流和諧波電流基波電流和諧波電流 ； 諧波源；諧波源； 諧波次數(shù)；諧波次數(shù)； 旁波旁波 ；諧波：一個(gè)周期電氣量的正弦波分量，其頻率為諧波：一個(gè)

18、周期電氣量的正弦波分量，其頻率為基波頻率的整數(shù)倍。由于諧波的頻率是基波的整基波頻率的整數(shù)倍。由于諧波的頻率是基波的整數(shù)倍，也常常稱為高次諧波。數(shù)倍，也常常稱為高次諧波。把工頻把工頻50Hz50Hz電流叫做基波電流，把基波整數(shù)倍的電流叫做基波電流，把基波整數(shù)倍的交流電流稱為諧波電流。交流電流稱為諧波電流。向電力系統(tǒng)公用電網(wǎng)注入諧波電流或產(chǎn)生諧波電向電力系統(tǒng)公用電網(wǎng)注入諧波電流或產(chǎn)生諧波電壓的電氣設(shè)備稱為諧波源。壓的電氣設(shè)備稱為諧波源。諧波次數(shù)是諧波頻率與基波頻率之比的整數(shù)倍。諧波次數(shù)是諧波頻率與基波頻率之比的整數(shù)倍。另外有一些非線性用電設(shè)備，除了基波整數(shù)倍頻另外有一些非線性用電設(shè)備，除了基波整數(shù)倍頻率的諧波外，在整數(shù)倍諧波的兩側(cè)還有其它頻率率的諧波外，在整數(shù)倍諧波的兩側(cè)還有其它頻率的波形，稱為旁波。的波形，稱為旁波。旋轉(zhuǎn)電機(jī)（發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)）的影響；旋轉(zhuǎn)電機(jī)（發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)）的影響；對(duì)電力電容器的影響；對(duì)電力電容器的影響；使得繼電保護(hù)裝置不能正確動(dòng)作；使得繼電保護(hù)裝置不能正確動(dòng)作；產(chǎn)生、傳輸和利用電能的效率降低，電網(wǎng)和用產(chǎn)生、傳輸和利用電能的效率降低，電網(wǎng)和用電設(shè)備的損耗增加；電設(shè)備的損耗增加；對(duì)相鄰?fù)ㄓ嵕€路產(chǎn)生干擾影響；對(duì)相鄰?fù)ㄓ嵕€路產(chǎn)生干擾影響；影響電子計(jì)算機(jī)和其他精