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电能质量概述及定义 电能质量问题及危害 一、电能质量概述及定义 1、电能质量（ Power Quality） 定义1：合格电能质量的概念是指，给敏感设备提供电力和设置的接地 系统均适合于该设备正常工作。 IEEE标准化协调委员会给出的 power quality（电能质量）的技术定义 定义2：电能质量是指供电装置在正常工作情况下不中断和不干扰用户使用电力的物理特性。 IEC(1000-2-2/4)标准中给出的电能质量定义 定义3：电能质量定义是指在电力系统中某一指定点上电压的特性，这 些特性可根据预定的基准、技术参数来评价。 国际电工委员会（IEC）给出的电能质量定义 根据这一定义，可以认为电能质量就是电压质量，合格的电能质量应当是恒定频率和恒定幅值的正弦波形电压与连续供电。 从工程实用角度出发，将电能质量概念进一步具体分解并给出解释。 1.电压质量。 给出实际电压与理想电压间的偏差，以反映供电部门向用户分配的电力是否合格。电压质量通常包括电压偏差、电压频率偏差、电压不平衡、电压瞬变现象、电压波动与闪变、电压暂降（暂升）与中断、电压谐波、电压陷波、欠电压、过电压等。 2.电流质量。 电流质量与电压质量密切相关。电流质量包括电流谐波、间谐波或次谐波、电流相位超前或滞后、噪声等。 3.供电质量。 它包括技术含义（电压质量和供电可靠性）和非技术含义（供电部门对用户投诉与抱怨的反应速度和电力价目的透明度等）两部分。 4.用电质量 。 它包括电流质量和非技术含义等，如用户是否按时，如数缴纳电费等。 2、评价电能质量的主要指标 相对于预定基准的偏离程度： 频率偏移 长期电压偏移（t ≥1min) 短期电压偏移（0.5c ≤ t＜1min） 电磁暂态（t＜0.5c） 三相不平衡 波形失真 电压波动和闪变 3、电能质量问题的若干表现 4、用户负荷对电能质量的影响 从电能质量的定义，我们可以知道，电能质量并不完全由供电方决定,电能质量问题可能由电力用户的负荷引起： 三相负荷不平衡——可导致三相电压不平衡 低功率因数——可导致电压偏移 负荷冲击与波动——可导致电压波动与闪变 非线性负荷产生的谐波电流——可导致电压波形畸变 具体我们以下面几幅图片，分别介绍一下非线性负载、冲击负载以及投入电容补偿发生谐振的情况： 5、电能质量国家标准 供电电压偏差（GB/T 12325—2008） 电压波动和闪变（GB/T 12326—2008） 公用电网谐波（GB/T 14549—1993） 三相电压不平衡（GB/T 15543—2008） 电力系统频率偏差（GB/T 15945—2008） 暂时过电压和瞬态过电压（GB/T 18481—2001） 公用电网间谐波（GB/T 24337-2009） 二、电能质量问题及危害 1、无功 1.1 无功定义 电源能量与感性负载线圈中磁场能量或容性负载电容中的电场能量之间进行着可逆的能量交换而占有的电网容量叫无功， 无功功率 表达式如下： 。式中无功量的 单位为Var（乏），线电压 的单位为V（伏），视在电流 单位为 A（安）。 无功功率通俗地讲就是不消耗电能的用电设备所消耗的功率。 例如：如把一只电容器接入交流电路中，电路就会对电容器进行充放电，这样就引成电流，充电时电容器畜存电能，放电时电容器把电能又还给电源，这样电容器这个用电设备本身并不消耗电能，然而它却有功率（功率等于电压乖以电流强度），这就是无功功率，电容器虽然不消耗电能，但是因为有电流，所以电力线路上会消耗电能（电线都有电阻），对供电的电源变压器来说更是一种负担，因为变压器的容量（它能提供的功率）是有限的，无功功率会占用变压器的容量，使正常供电受到限止。 实际交流电路中,由于多数情况下存在感性负载 ，因此，可用右图所示等效电路来描述，此时，电源电压和电流的乘积UI既不是有功功率，也不是无功功率，称为视在功率, 用字母S表示 ，即 S=UI，国际单位为千伏安(kVA)，它与有功功率 P 和无功功率Q 之间的关系用功率三角形描述： 功率因数有功功率与视在功率之比称为功率因数，用cosφ表示，计算如下 功率因数实际上就是视在功率一定时，有功功率的传输比率；如果对无功功率进行补偿，可以有效提高系统功率因数。 1.2 无功的分类 感性无功：电流矢量滞后电压矢量90度 如：电动机、变压器线圈、晶闸管变流设备等； 容性无功：电流矢量超前电压矢量90度 如：电容器、电缆输配电线路、电力电子超前控制设备等； 基波