温馨提示：祥和节能集团首席科学家兼国家节能减碳产业创新联盟理事长、四川大学锦城学院特聘教授、节能减碳高级专家伍泽涌先生，率领祥和节能集团总工办、产品研发部、技术保障处及安装工程部的专业技术人员，按照科学、实用、通俗的原则，在国家节能减碳产业创新联盟官网及其公众号、祥和节能集团官网及其公众号、国家节能减碳产业创新联盟10大微信圈，自2019年8月9日起同时开讲，每天1讲（周六、周日、节假日除外）。敬请关注和浏览。

 

 

第一百二十九讲 电能质量问题都有哪些，它们有什么危害？

 

电能质量问题的定义

 

电能质量包括电压质量、电流质量、供电质量、用电质量。IEEE第22标准委员会定义了如下相关电能质量问题：

 

 

电压跌落：电压或电流的有效值减少到额定值的0.1-0.9，持续时间为0．5个周期至1分钟，系统频率仍为标称值。

 

电压中断：在一定的时间范围内线路单相或多相失去电压(低于额定值的0．1)。 按持续时间长短，分为瞬时断电（0．5周期至3秒）、暂时断电（3秒至60秒）和持续断电（大于60秒）。

 

谐波和间谐波：频率为电源基波频率整数倍的正弦电压或电流称为谐波，含有基波非整数倍频率的正弦电压或电流则为间谐波。谐波是电力系统和电力负荷设备的非线性特性造成的。问谐波主要是由感应电机、静止变频器、周波变频器和电弧设备产生的。间谐波会使照明装置引发视觉闪变。

 

电压波动(闪变)：电压波动是电压幅值在正常的变化范围内(额定值的 90％-110％)有规律或随机的变化，电压波动会产生6—14Hz左右的照明闪烁，此种现象称为闪变。电压波动和闪变主要由工业负荷造成的，如电焊接机、轧钢厂以及电弧炉等。闪变是人们对照明波动的主观感受，是衡量电压波动时对用电设备的影响的一个重要而有效的指标。

 

除此之外，还有其余的电能质量问题，比如电压不对称，三相不平衡，过电压、欠电压等。

 

 

电能质量问题的危害

 

电能质量的下降不仅会影响供电系统的正常安全供电，同时也会给用电系统带来各种各样的危害，直接影响着人身安全和经济效率，因此电能质量问题有着较严重的后果，具体表现在：

 

（1）电压的波动和闪变

 

会造成用电设备工作不稳定，由于电压发生波动，使电压幅值超出容许范围。另外由于电弧炉炼钢运行时造成的电压波动，将会使旋转电机产生附加损耗，会降低电机的工作效率和寿命。

 

（2）电压的短时中断

 

典型的瞬态电压偏差，通常是由于雷电、强风等外界环境影响引起的，也有可能是内部设备或控制装置误动作。基于计算机、微处理器控制的各种精密仪器和设备的大量使用，对供电质量的敏感程度不断增加。IBM公司的市场调查表明，48．5％的计算机数据丢失是由于电能质量引起的。

 

 

（3）谐波的危害

 

1.谐波增加了公用电网的附加输电损耗，降低了发电、输电及用电设备的使用效率；

 

2.谐波会使电气仪表的测量结果不正确；

 

3.谐波会影响甚至严重影响用电设备的正常工作，比如谐波对电机产生附加转矩，导致不希望的机械震动、噪声，还会引入附加铜损、铁损，以及过电压，导致局部过热，绝缘老化，缩短设备使用寿命；

 

4.谐波会导致继电保护和自动装置等保护设备的误动作；

 

5.谐波会对邻近的通信系统造成明显的干扰，降低通信质量。当谐波频率与系统的固有频率相等时，会产生并联谐振，使谐波放大几倍，甚至几十倍。

 

 

（4）无功功率

 

无功功率主要是降低了发电设备和输电设备的使用效率，增加了设备的容量，同时设备及线路损耗也会增加。无功功率还会使线路和变压器的电压降增大。如果是冲击性无功负载，还会使电网电压产生剧烈波动，严重影响供电质量。典型的现象有时钟自动复位，计算机死机，可编程控制器工作异常，通信系统工作不正常，中线过热电容器，过热损坏电机，损耗增大出力降低，仪表计量不准，继电保护和自动装置误动作，设备绝缘老化，加速线损和变压器损耗。

 

（5）三相不平衡

 

1.使旋转电机产生附加发热和振动，对安全运行和正常出力有很大的影响：

 

2.使半导体变流设备产生附加的谐波电流(非特征谐波)；

 

3.引起以负序分量为启动组件的多种保护发生误动作(特别是当电网中同时存在谐波时)，会对电力系统的安全运行产生严重威胁；

 

4.在低压配电线路中，会影响计算机正常工作，引起照明电灯寿命缩短（电压过高）或照度不足（电压过低）以及电视机的损坏等；

 

5.三相不平衡同样会使电网损耗增加；对于通信设备，会增大对其的干扰，影响正常通信质量。

 

 

祥和节能集团（成都祥和云端节能设备集团有限公司），是成立于1992年的成都高新区的国家级高新技术企业，是国家节能减碳产业创新联盟与四川省节能减碳产业创新联盟的依托单位和理事长单位，荣获中国节能节电行业标杆企业称号，是工信部、商务部、国家机关事务管理局“三部局”推荐的祥和中央节能保护装置的发明者，是集用能安全与能效监测一体的祥和监测机器人的研发单位，在北京、上海、重庆、广州、青岛、合肥、西安等地拥有40多家子公司或合资公司，以“让用电更安全更省钱”为宗旨，以“致力于成为解决新时代用电问题的领先者”为愿景。专家答疑电话：13908004376 伍先生。

 

 

 

 延伸阅读:

祥和节能集团双赢企业文化

中央电视台（CCTV）专访视频

祥和中央节能保护装置——国家“三部局”权威推荐

欢迎订购《节能节电实用指南》(中国电力出版社出版发行)工具书

祥和中央节能保护装置3分钟官方视频