電力節(jié)能課程論文

PAGEPAGE2分數(shù)：簽字：《電能質(zhì)量與節(jié)能技術(shù)》課程論文題目：電能質(zhì)量與節(jié)能的關(guān)系班級：電氣10Q2姓名：郭慶松學號：20103005038任課老師：于春光日期：2014/1/7濟南大學泉城學院《電能質(zhì)量與節(jié)能技術(shù)》課程作業(yè)電能質(zhì)量與節(jié)能的關(guān)系目錄摘要 11電能質(zhì)量的基本概念 12電能質(zhì)量相關(guān)標準 23電能質(zhì)量污染對節(jié)能的影響 24諧波對電能計量的影響 35諧波對電力系統(tǒng)保護裝置的影響 45.1對繼電保護及自動裝置運行環(huán)境的影響 45.2諧波對繼電保護整定的影響 45.3對消弧線圈的影響 55.4諧波電流對數(shù)字型差動保護的影響 56電能質(zhì)量問題治理與控制 56.1建立管理標準 56.2完善電力監(jiān)管機制 56.3加強統(tǒng)一管理 66.4加強電網(wǎng)改造力度 66.5加強電力技術(shù)管理 67結(jié)論與展望 7參考文獻 7《電能質(zhì)量與節(jié)能技術(shù)》課程作業(yè)電能質(zhì)量與節(jié)能的關(guān)系PAGE8電能質(zhì)量與節(jié)能的關(guān)系摘要本文主要講述電能質(zhì)量與節(jié)能技術(shù)；電能質(zhì)量污染及其對節(jié)能的影響；電能質(zhì)量檢測及電能計量的影響；電能質(zhì)量治理控制與節(jié)能效果；電能質(zhì)量管理及其對節(jié)能降損的作用?？偨Y(jié)了引起電能質(zhì)量惡化的電污染的主要形式和引起電污染的原因,并從電壓偏移、系統(tǒng)頻率偏差、三相不平衡和波形失真等方面分析了電能質(zhì)量惡化在發(fā)電、輸電和用電環(huán)節(jié)上造成能源浪費的機理和當前提高電能質(zhì)量的主要措施。關(guān)鍵詞：電壓偏移；惡化；節(jié)能；檢測1電能質(zhì)量的基本概念電能質(zhì)量(PowerQuality)從普遍意義上講是指優(yōu)質(zhì)供電，但迄今為止，對電能質(zhì)量的技術(shù)含義著不同的認識這一方面是由于人們看問題的角度不同。目前，國內(nèi)外雖然對使用電能質(zhì)量這一術(shù)語及其內(nèi)涵達成了共識，但是對電能質(zhì)量確切的定義尚未形成統(tǒng)一的共識。電能質(zhì)量，從嚴格意思上講，衡量電能質(zhì)量的主要指標有電壓、頻率和波形。從普遍意義上講是指優(yōu)質(zhì)供電，包括電壓質(zhì)量、電流質(zhì)量、供電質(zhì)量和用電質(zhì)量。其可以定義為：導致用電設(shè)備故障或不能正常工作的電壓、電流或頻率的偏差，其內(nèi)容包括頻率偏差、電壓偏差、電壓波動與閃變、三相不平衡、暫時或瞬態(tài)過電壓、波形畸變（諧波）、電壓暫降、中斷、暫升以及供電連續(xù)性等。從工程實用角度出發(fā)，將電能質(zhì)量概念進一步具體分解并給出解釋。電壓質(zhì)量：給出實際電壓與理想電壓間的偏差，以反映供電部門向用戶分配的電力是否合格。電壓質(zhì)量通常包括電壓偏差、電壓頻率偏差、電壓不平衡、電壓瞬變現(xiàn)象、電壓波動與閃變、電壓暫降（暫升）與中斷、電壓諧波、電壓陷波、欠電壓、過電壓等。電流質(zhì)量：電流質(zhì)量與電壓質(zhì)量密切相關(guān)。電流質(zhì)量包括電流諧波、間諧波或次諧波、電流相位超前或滯后、噪聲等。供電質(zhì)量：它包括技術(shù)含義（電壓質(zhì)量和供電可靠性）和非技術(shù)含義（供電部門對用戶投訴與抱怨的反應(yīng)速度和電力價目的透明度等）兩部分。用電質(zhì)量：它包括電流質(zhì)量和非技術(shù)含義等，如用戶是否按時，如數(shù)繳納電費等。2電能質(zhì)量相關(guān)標準電能質(zhì)量標準是保證電網(wǎng)安全經(jīng)濟運行、保護電氣環(huán)境、保障電力用戶正常使用電能的基本技術(shù)規(guī)范，是實施電能質(zhì)量監(jiān)督管理、推廣電能質(zhì)量控制技術(shù)、判斷電能質(zhì)量的基本技術(shù)依據(jù)，也是維護供用電雙方合法權(quán)益的法律依據(jù)。為了更好的檢測、控制和治理電能質(zhì)量，國際電工委員會（IEC）、IEEE等制定并頒布了一系列規(guī)范和標準。我國國際質(zhì)量技術(shù)監(jiān)察局也相相繼制定并頒布了以下電能質(zhì)量標準。電能質(zhì)量-電力系統(tǒng)頻率偏差。電能質(zhì)量-公共電網(wǎng)諧波電能質(zhì)量-公用電網(wǎng)間諧波電能質(zhì)量-供電電壓偏差電能質(zhì)量-三相電壓不平衡電能質(zhì)量-暫時過電壓和瞬態(tài)過電壓電能質(zhì)量-電壓波動和閃變電能質(zhì)量-監(jiān)測設(shè)備通用要求電能質(zhì)量標準的頒布、貫徹及實施，為保證電能質(zhì)量，實現(xiàn)節(jié)能減排提供了強力的技術(shù)支撐。加強電能質(zhì)量標準的基礎(chǔ)性研究工作。是對重復(fù)事物和概念所做的統(tǒng)一規(guī)定，它以科學、技術(shù)和實踐經(jīng)驗的綜合成果為基礎(chǔ)。3電能質(zhì)量污染對節(jié)能的影響電能質(zhì)量污染源可以按照他們在電網(wǎng)中所處位置不同分為：1)電網(wǎng)側(cè)電能質(zhì)量污染源：電力設(shè)備及裝置的自動保護和正常運行。如大型電力設(shè)備的啟動和停運、自動開關(guān)的跳閘及重合等對電能質(zhì)量的影響，使額定電壓暫時降低、產(chǎn)生電壓波動與閃變等。2)用戶側(cè)電能質(zhì)量污染源：電力系統(tǒng)非線性負荷、沖擊性負荷等的大量投運。如煉鋼電弧爐、電氣化機車運行等對電能質(zhì)量的影響，使公用電網(wǎng)產(chǎn)生大量的諧波干擾、電壓波動和閃變等。隨著社會工業(yè)化水平的提高，越來越多的電能質(zhì)量污染源進入電網(wǎng)，其所帶來的電能質(zhì)量污染也越來越嚴重。各種控制電能質(zhì)量污染的問題中，對節(jié)能問題有直接影響的主要是電力系統(tǒng)諧波污染。諧波除了會造成電網(wǎng)污染外，還會產(chǎn)生諧波功率，在電網(wǎng)和電氣設(shè)備上造成附加損耗，帶來能源浪費。此外，各種電能質(zhì)量問題都有可能損壞節(jié)能器件，對電能質(zhì)量問題引起節(jié)能器件壽命減少。

諧波使公用電網(wǎng)中的元件產(chǎn)生了附加的諧波損耗，降低了發(fā)電、輸電、及用電設(shè)備的效率，大量的3次諧波流過中性線時會使線路過熱甚至發(fā)生火災(zāi)。作為并聯(lián)成套裝置的設(shè)備，它都是在諧波干擾下工作的，畸變的電壓波是節(jié)電器件局部性能下降;嚴重的諧波過電流使節(jié)電器件損耗功率增加，導致異常發(fā)熱。諧波會導致繼電保護和自動裝置的誤動作，并會使電氣測量儀表計量不準確。電力測量儀表通常是按工頻正弦波形設(shè)計的，當有諧波時，將會產(chǎn)生測量誤差。儀表的原理和結(jié)構(gòu)不同，所產(chǎn)生的誤差也不相同。

諧波會對鄰近的通信系統(tǒng)產(chǎn)生干擾，輕者產(chǎn)生噪聲，降低通信質(zhì)量；重者導致信息丟失，使通信系統(tǒng)無法正常工作。諧波電流在高壓架空線路上的流動除增加線損外，還將對相鄰?fù)ㄐ啪€路產(chǎn)生干擾影響。4諧波對電能計量的影響各種諧波源產(chǎn)生的諧波對電力系統(tǒng)造成了污染，影響到整個電力系統(tǒng)的電氣環(huán)境，包括系統(tǒng)本身和用戶。諧波對電能計量的影響，首先表現(xiàn)在諧波對計量儀表的的影響。諧波對感應(yīng)式電度表計量的影響主要表現(xiàn)為諧波功率和諧波電流的影響，電度表的計量誤差是這兩種影響的疊加。諧波對電能計量的影響，另一方面表現(xiàn)諧波的存在使得電力網(wǎng)絡(luò)中的潮流方向發(fā)生了改變。1）在感應(yīng)電能表繞組、圓盤上產(chǎn)生諧波渦流和使總電流增大，增大電能表的計量誤差；2）諧波功率引起較大的電能計量系統(tǒng)誤差，電子式電能表這種誤差大于感應(yīng)式電能表。諧波功率引起的電能計量誤差分析：1）對線性用戶電能表WhM：P1M+PhM，多計電能，即受諧波影響還要多付費；不合理。2）非線性用戶電能表WhR：P1R-PhR，少計電能，即對系統(tǒng)造成干擾還少付費；不合理。3）對發(fā)電廠電能表WhG：P1G-PhG，少計電能。5諧波對電力系統(tǒng)保護裝置的影響 諧波在負序基波量的基礎(chǔ)上產(chǎn)生干擾，如對各種以負序濾波器為啟動元件的保護的干擾。由于保護按負序量整定，整定值小，靈敏度高，實際運行中易引起誤動。繼電保護及自動裝置利用的啟動量小，利用負序電流或電壓，零序電流或電壓，差動電流或電壓啟動會受到諧波的影響。其中利用負序量啟動的對諧波的敏感性最大。繼電器或啟動元件本身對諧波敏感，晶體管或集成電路保護裝置的動作量非常小和動作時間非常少，因此它的啟動數(shù)據(jù)容易受到諧波影響而出現(xiàn)較大的誤差；利用信號過零取樣的控制系統(tǒng)及利用數(shù)據(jù)過零點的數(shù)字式繼電器或微機保護，都會受到諧波的影響和干擾。5.1對繼電保護及自動裝置運行環(huán)境的影響1)在諧波嚴重超標的電弧爐負荷，電氣化鐵路等諧波含量大的局部電網(wǎng)中會受到影響。2)頻繁出現(xiàn)變壓器嚴重涌流且涌流衰減緩慢的變電站會受到涌流產(chǎn)生諧波的干擾。3)在系統(tǒng)因短路容量太小而可能出現(xiàn)較大諧波電壓影響的場所會受到影響。4)在易發(fā)生諧波諧振的配電系統(tǒng)、輸電系統(tǒng)、變電站網(wǎng)架附近會受到影響。5)在諧波受到電容器組或其他原因而被放大嚴重的網(wǎng)絡(luò)附近會受到影響。5.2諧波對繼電保護整定的影響繼電保護正常運行中，當電源諧波分量較高時，可能會引起過電壓保護，過電流保護的誤動作。當三相嚴重不對稱時，在正序性諧波含量較高的情況下，可能對負序濾波器為啟動元件的保護裝置產(chǎn)生干擾，而引起誤動。如某地電氣化鐵路通車后，曾發(fā)生過由于牽引變電所注入系統(tǒng)大量的諧波的負序電流，引起供電系統(tǒng)電能質(zhì)量指標嚴重惡化，多次造成發(fā)電機的負序電流保護誤動，主變壓器的過電流保護裝置誤動，線路的距離保護振蕩閉鎖裝置誤動，高頻保護收發(fā)訊機誤動，母線差動保護誤動的故障濾波器誤動的事。近年來，微機保護裝置的大規(guī)模使用，使信號中的諧波干擾既可能引起測量誤差，又可能對裝置關(guān)鍵處理模塊的正常工作產(chǎn)生干擾，從而引起保護裝置誤動或拒動。如上海寶鋼就發(fā)生過因電弧爐產(chǎn)生諧波的影響，造成諧波電流對數(shù)字型差動保護產(chǎn)生干擾，使差動保護動作跳閘的事故。對斷路器的影響：諧波會使些斷路器的磁吸線圈不能工作，斷路器的遮斷能力降低，不能遮斷波形畸變超過一定限值的故障電流，對中壓斷路器截斷電感電流時可能發(fā)生諧頻涌波電壓的重燃現(xiàn)象，導致斷路器觸頭燒損。5.3對消弧線圈的影響當電網(wǎng)諧波成分較大時，發(fā)生單相接地故障，消弧線圈電感電流將可能不起作用，在接地點得不到的補償，從而引發(fā)系統(tǒng)故障擴大。5.4諧波電流對數(shù)字型差動保護的影響數(shù)字型差動保護裝置整定簡單，動作時間快，功能強，因此目前得到了普遍的推廣，應(yīng)用，但在電能質(zhì)量較差的條件下會發(fā)生，由于電流波形畸變而出現(xiàn)誤動作的可能。6電能質(zhì)量問題治理與控制從兩方面分析一是電力用戶，二是電力系統(tǒng)。從規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)與改造、運行及用電管理等環(huán)節(jié)實行全過程管理，涉及監(jiān)測、分析計算、控制與治理等多方面。在電能質(zhì)量管理的管理對象中，公用電網(wǎng)電能質(zhì)量管理最為重要。6.1建立管理標準電能質(zhì)量關(guān)系到用戶的供電質(zhì)量和電力企業(yè)經(jīng)濟效益，應(yīng)成立電能質(zhì)量管理領(lǐng)導小組。定期召開電能質(zhì)量分析會，及時研究電能質(zhì)量工作。進一步完善電壓無功、供電可靠性管理體系，制訂相關(guān)管理標準，使電能質(zhì)量管理工作進一步規(guī)范化。6.2完善電力監(jiān)管機制電力工業(yè)是為國民經(jīng)濟發(fā)展提供能源的基礎(chǔ)工業(yè)，又是社會發(fā)展和人民生活的公用事業(yè)。電能的生產(chǎn)供應(yīng)關(guān)系到國家的經(jīng)濟命脈，為了確保供電質(zhì)量，必須及時制定相應(yīng)的制度法規(guī)，必須建立國家層面的獨立的電力監(jiān)管機構(gòu)，從而規(guī)范和監(jiān)管電力市場運行，維護公平競爭環(huán)境。對于出現(xiàn)的電能質(zhì)量方面的問題，應(yīng)由電力監(jiān)管機構(gòu)以中立的立場，本著獨立、公正、透明、專業(yè)的原則，依法處理電力市場糾紛，維護消費者權(quán)益。監(jiān)管體系的建立包括有關(guān)電力立法和執(zhí)法的法律環(huán)境、專門的行業(yè)監(jiān)管機構(gòu)（包括對監(jiān)管的職能、責任、內(nèi)容、手段、權(quán)力配置、對監(jiān)管者的監(jiān)控機制等規(guī)定），以及多層次的行業(yè)自律組織和消費者權(quán)益保護組織等。6.3加強統(tǒng)一管理在電力市場環(huán)境下，發(fā)電設(shè)備和輸電設(shè)備的投資者可能是一些獨立的廠商。但無論是發(fā)電系統(tǒng)還是輸電系統(tǒng)仍應(yīng)該進行統(tǒng)一規(guī)劃，保證電力工業(yè)的建設(shè)“適當超前”，維持系統(tǒng)有合理的備用，做到電源與電網(wǎng)相協(xié)調(diào)，送端和受端相協(xié)調(diào)，有功和無功相協(xié)調(diào)，將“系統(tǒng)統(tǒng)一規(guī)劃，投資宏觀調(diào)控”作為第一道防線。同時，在電力市場條件下，市場需要制定強制準入規(guī)則，新投資的發(fā)電廠在接入系統(tǒng)時，必須從全局考慮，納入整體系統(tǒng)規(guī)劃，尋求最佳的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。6.4加強電網(wǎng)改造力度電網(wǎng)結(jié)構(gòu)合不合理、電網(wǎng)質(zhì)量好與壞直接關(guān)系到電能的質(zhì)量。為此，加大對電網(wǎng)設(shè)備的更新改造力度，新建和完善高低壓電網(wǎng)，縮短了高低壓線路的供電半徑，加大了導線截面，優(yōu)化了公用配電變壓器的布局。如把設(shè)備老化、運行狀況較差的變電站退出運行，實現(xiàn)了雙電源供電，加快了線路電纜化、絕緣化改造進程等措施。并要做好變電站的綜合自動化改造和調(diào)度配電自動化改造工作，提高線路運行的可靠性和靈活性。同時，可對一些重要場所和重要單位實施雙電源供電，對開關(guān)設(shè)備進行無油化改造，在線路上安裝故障指示器，更換高耗能變壓器并對新安裝的配電變壓器配備了無功自動補償裝置。6.5加強電力技術(shù)管理無功管理是技術(shù)管理中的關(guān)鍵方面，改善和提高電能質(zhì)量，要抓住無功平衡和無功補償。強化無功管理分三個方面：一是異步電動機的就地無功補償。二是配電變壓器的無功補償。三是10kv配電線路的補償。此外，在優(yōu)化無功補償方面，堅持就地分散和線路集中補償相結(jié)合的原則。線路集中補償?shù)难a償點根據(jù)負荷分布及線路長度確定。高壓補償將電容器適當分組，根據(jù)負荷變化投切電容器。臺區(qū)補償電容器裝在變壓器二次側(cè)，根據(jù)變壓器負荷變化情況及電機容量等進行計算，合理配置，提高功率因數(shù)和降低線損。同時，還以全網(wǎng)網(wǎng)損盡量小、各節(jié)點電壓合格為目標，以調(diào)度中心為控制中心，以各變電站的有載調(diào)壓變壓器分接頭調(diào)節(jié)與電容器投切為控制手段，實現(xiàn)了實時無功補償和電壓優(yōu)化調(diào)節(jié)。諧波管理是技術(shù)管理中的重要類容。按gb/t14549-93標準規(guī)定分別對現(xiàn)有諧波源和新增的諧波源實行嚴格管理，建立和健全客戶諧波源的技術(shù)檔案。當諧波源產(chǎn)生的諧波電流或使公共連接點的諧波電壓超出標準規(guī)定的允許值時，按就地治理的原則，限期采取治理措施，對在規(guī)定期限內(nèi)未能治理合格的，依照國家法律法規(guī)中止供電。對新裝或增容的用電客戶諧波源，采取事前預(yù)防措施，把好投運關(guān)。通過對諧波的治理與管理，進一步確保電能質(zhì)量。合理配置電網(wǎng)電壓監(jiān)測點。實現(xiàn)對各電壓監(jiān)測點的在線監(jiān)控。對生產(chǎn)設(shè)備進行試驗和評級，保障設(shè)備健康穩(wěn)定運行，確保電能質(zhì)量。7結(jié)論與展望近年來國內(nèi)供電局勢十分緊張隨著電力工業(yè)的不斷發(fā)展，社會用電量不斷增加，電能質(zhì)量的污染會日趨加重，同