電能質(zhì)量與控制

電能質(zhì)量分析與控制目錄電能質(zhì)量概述傳統(tǒng)電能質(zhì)量分析與改善措施電壓波動(dòng)與閃變第一章電能質(zhì)量概論

電能既是一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用、清潔方便且容易傳輸、控制和轉(zhuǎn)換的能源形式，又是一種由電力部門向電力用戶提供，并由供、用雙方共同保證質(zhì)量的特殊產(chǎn)品。第一節(jié)概述

人們首先把電力系統(tǒng)運(yùn)行中電壓和頻率偏離標(biāo)稱值的多少作為檢驗(yàn)電能質(zhì)量的主要指標(biāo)。如何深入理解現(xiàn)代電能質(zhì)量問(wèn)題，如何把提高電能質(zhì)量與增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)、電力市場(chǎng)占有率聯(lián)系起來(lái)，如何從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和運(yùn)行管理等方面加大力度，保證優(yōu)質(zhì)供電，以最小程度減少對(duì)現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)和重要電力用戶的影響，既是電力用戶需求和電力系統(tǒng)運(yùn)行給我們提出的新任務(wù)，也是信息時(shí)代給我們提出的新挑戰(zhàn)。一、供電系統(tǒng)運(yùn)行與電能質(zhì)量的關(guān)系

1.電能質(zhì)量的基本要求為保證電能安全經(jīng)濟(jì)地輸送、分配和使用，理想供電系統(tǒng)的運(yùn)行應(yīng)具有如下基本特性：（1）以單一恒定的電網(wǎng)標(biāo)稱頻率（50Hz或60Hz，我國(guó)采用50Hz）、規(guī)定的若干電壓等級(jí)（如配電系統(tǒng)一般為110kV,35kV,10kV,380V/220V）和以正弦函數(shù)波形變化的交流電向用戶供電，并且這些運(yùn)行參數(shù)不受用電負(fù)荷特性的影響。

（2）始終保持三相交流電壓和負(fù)荷電流的平衡。用電設(shè)備汲取電能應(yīng)當(dāng)保證最大傳輸效率，即達(dá)到單位功率因數(shù)，同時(shí)各用電負(fù)荷之間互不干擾。（3）電能的供應(yīng)充足，即向電力用戶的供電不中斷，始終保證電氣設(shè)備的正常工作與運(yùn)轉(zhuǎn)，并且每時(shí)每刻系統(tǒng)中的功率供需都是平衡的。

一、供電系統(tǒng)運(yùn)行與電能質(zhì)量的關(guān)系一、供電系統(tǒng)運(yùn)行與電能質(zhì)量的關(guān)系上述理想供電系統(tǒng)的基本特性構(gòu)成了供電運(yùn)行對(duì)電能質(zhì)量的基本要求，如果將其概括描述可如圖1-1所示。上圖中三個(gè)基本集合的交集之內(nèi)確定了合格電能質(zhì)量的指標(biāo)要求，是我們將要闡述的供電系統(tǒng)電能質(zhì)量的三個(gè)基本要素。圖1-1示意性地表明，這三項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)相互間存在著緊密的依存和制約關(guān)系。一、供電系統(tǒng)運(yùn)行與電能質(zhì)量的關(guān)系

2.電能質(zhì)量的特征電能，或稱之為電產(chǎn)品，除了具有其他工業(yè)產(chǎn)品的基本特征之外，由于其產(chǎn)品形式單一，而且其生產(chǎn)、輸送與消耗的全過(guò)程獨(dú)具特色，因此在引起電能質(zhì)量問(wèn)題的原因上、在劣質(zhì)電能的影響與評(píng)價(jià)等方面與一般產(chǎn)品的質(zhì)量問(wèn)題不同，具有以下顯著特點(diǎn)：一、供電系統(tǒng)運(yùn)行與電能質(zhì)量的關(guān)系（1）電力系統(tǒng)的電能質(zhì)量始終處在動(dòng)態(tài)變化中。（2）電力系統(tǒng)是一個(gè)整體,其電能質(zhì)量狀況相互影響。電能不易儲(chǔ)存，其生產(chǎn)、輸送、分配和轉(zhuǎn)換直至消耗幾乎是同時(shí)進(jìn)行的。（3）電能質(zhì)量擾動(dòng)具有潛在危害性與廣泛傳播性。（4）有些情況下用戶是保證電能質(zhì)量的主體部分。（5）對(duì)電力系統(tǒng)的電能質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)估非常困難。（6）控制和管理電力系統(tǒng)電能質(zhì)量是一項(xiàng)系統(tǒng)工程。二、當(dāng)代電力系統(tǒng)對(duì)電能質(zhì)量的要求隨著時(shí)代進(jìn)步與科技的飛速發(fā)展，現(xiàn)代電網(wǎng)與負(fù)荷構(gòu)成出現(xiàn)了新的變化趨勢(shì)，由此帶來(lái)的電能質(zhì)量問(wèn)題越來(lái)越引起電力部門和電力用戶的高度重視。電網(wǎng)與負(fù)荷構(gòu)成出現(xiàn)的變化趨勢(shì)主要表現(xiàn)在：

二、當(dāng)代電力力系統(tǒng)對(duì)電能能質(zhì)量的要求求（1）電力系系統(tǒng)擴(kuò)張與聯(lián)聯(lián)網(wǎng)逐漸形成成，系統(tǒng)運(yùn)行行的安全穩(wěn)定定性和可靠性性要求不斷提提高。（2）在保證證電力系統(tǒng)一一定的自然壟壟斷特性的條條件下，引進(jìn)進(jìn)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，，實(shí)施電力市市場(chǎng)化營(yíng)運(yùn)，，強(qiáng)化環(huán)境保保護(hù)意識(shí)與提提高信息管理理水平已經(jīng)勢(shì)勢(shì)在必行。（3）當(dāng)代電電力系統(tǒng)與計(jì)計(jì)算機(jī)技術(shù)和和通信技術(shù)的的結(jié)合更加緊緊密，采用高高新技術(shù)（如如TCSC、、FACTS、HVDC、Cus-Pow）以以提高電力傳傳輸能力二、當(dāng)代電力力系統(tǒng)對(duì)電能能質(zhì)量的要求求和實(shí)現(xiàn)配電自自動(dòng)化的趨勢(shì)勢(shì)方興未艾。。（4）電力用用戶為滿足其其對(duì)產(chǎn)品的個(gè)個(gè)性化、多樣樣性生產(chǎn)的需需求，從最大大經(jīng)濟(jì)利益出出發(fā)，在大功功率沖擊性、、非線性負(fù)荷荷容量迅速增增長(zhǎng)的同時(shí)，，更大規(guī)模地地采用科技含含量高的器件件、設(shè)備與技技術(shù)。二、當(dāng)代電電力系統(tǒng)對(duì)對(duì)電能質(zhì)量量的要求負(fù)荷敏感度度：是指負(fù)負(fù)荷對(duì)電能能質(zhì)量問(wèn)題題的敏感程程度，即提提供給負(fù)荷荷的電能質(zhì)質(zhì)量不良時(shí)時(shí)負(fù)荷能承承受干擾仍仍正常工作作的能力。。一般可將負(fù)負(fù)荷分為三三類：普通通負(fù)荷（CommonLoad）、、敏感負(fù)荷荷（SensitiveLoad））和重要（（要求嚴(yán)格格的）負(fù)荷荷（CriticalLoad）。。二、當(dāng)代電電力系統(tǒng)對(duì)對(duì)電能質(zhì)量量的要求電力系統(tǒng)的的各個(gè)部分分都是相互互聯(lián)系的，，使用電雙雙方的相互互影響越來(lái)來(lái)越緊密。。因此，綜綜合協(xié)調(diào)處處理電能質(zhì)質(zhì)量問(wèn)題至至關(guān)重要。。另外需要要注意到，，由于看問(wèn)問(wèn)題的角度度不同，在在導(dǎo)致電能能質(zhì)量下降降的原因與與責(zé)任上，，供用電雙雙方往往存存在很大的的分歧。美國(guó)喬治動(dòng)動(dòng)力公司曾曾組織和實(shí)實(shí)施了一項(xiàng)項(xiàng)對(duì)電力部部門和電力力用戶關(guān)于于電能質(zhì)量量問(wèn)題起因因的調(diào)查，，其結(jié)果如如圖1-2所示。據(jù)據(jù)分析，雖雖然對(duì)電力力市場(chǎng)的質(zhì)質(zhì)量調(diào)查還還存在分類類方法上的的不同，但但是調(diào)查報(bào)報(bào)告清楚地地表明，電電力公司和和電力用戶戶對(duì)引發(fā)電電能質(zhì)量問(wèn)問(wèn)題的原因因的看法往往往有很大大的分歧，，盡管雙方方都把2/3的事件件起因歸咎咎于自然因因素（如雷雷電等），，但用戶仍仍然認(rèn)為電電力部門在在這方面的的責(zé)任要比比自我測(cè)評(píng)評(píng)結(jié)果大得得多。二、當(dāng)代電電力系統(tǒng)對(duì)對(duì)電能質(zhì)量量的要求二、當(dāng)代電電力系統(tǒng)對(duì)對(duì)電能質(zhì)量量的要求綜上所述，，現(xiàn)代電力力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)構(gòu)與負(fù)荷構(gòu)構(gòu)成的變化化是工業(yè)生生產(chǎn)不斷發(fā)發(fā)展的必然然結(jié)果，有有利于電力力用戶提高高生產(chǎn)率和和獲得更大大的經(jīng)濟(jì)效效益；同時(shí)時(shí)通過(guò)采用用高效的電電力負(fù)荷設(shè)設(shè)備，大量量節(jié)約電能能和延緩用用電的需求求，從而節(jié)節(jié)省電力建建設(shè)所需的的大量投資資。三、改善電電能質(zhì)量的的意義電能作為人人們廣泛使使用的能源源，其應(yīng)用程度度是一個(gè)國(guó)國(guó)家發(fā)展水水平和綜合合國(guó)力的主主要標(biāo)志之之一。時(shí)至今日，，電力工業(yè)業(yè)面向市場(chǎng)場(chǎng)經(jīng)濟(jì)，引引進(jìn)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)機(jī)制，以求求最小成本本與最大效效益，電能能質(zhì)量的優(yōu)優(yōu)劣已經(jīng)成成為電力系系統(tǒng)運(yùn)行與與管理水平平高低的重重要標(biāo)志，，控制和改改善電能質(zhì)質(zhì)量也是保保證電力系系統(tǒng)自身可可持續(xù)發(fā)展展的必要條條件。第二節(jié)電電能質(zhì)量概概念、定義義及分類電能質(zhì)量術(shù)術(shù)語(yǔ):國(guó)際際電氣電子子工程室?guī)煄焻f(xié)會(huì)（IEEE））標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)協(xié)調(diào)委員會(huì)會(huì)已正式通通過(guò)采用“PowerQuality”（電電能質(zhì)量））術(shù)語(yǔ)的決定定。我國(guó)國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中中已正式更更名采用國(guó)國(guó)際通用的的英文名稱稱。一基本概概念與定義義電能質(zhì)量：：從普遍意義義上講，電電能質(zhì)量是是指優(yōu)質(zhì)供供電。電力部門可可能把電能能質(zhì)量定義義為電壓、頻率率的合格率率以及連續(xù)供電的年小時(shí)數(shù)數(shù)，并且用用統(tǒng)計(jì)數(shù)字字來(lái)說(shuō)明電電力系統(tǒng)是是安全可靠靠運(yùn)行的。。電力用戶則則可能把電電能質(zhì)量簡(jiǎn)簡(jiǎn)單定義為為是否向設(shè)設(shè)備提供了了電力。一基本概概念與定義義從工程實(shí)用用角度出發(fā)發(fā)，將電能能質(zhì)量概念念進(jìn)一步具具體分解并并給出解釋釋。電壓質(zhì)量。給出實(shí)實(shí)際電壓與與理想電壓壓間的偏差差，以反映映供電部門門向用戶分分配的電力力是否合格格。電壓質(zhì)質(zhì)量通常包包括電壓偏差、、電壓頻率率偏差、電電壓不平衡衡、電壓瞬瞬變現(xiàn)象、、電壓波動(dòng)動(dòng)與閃變、、電壓暫降降（暫升））與中斷、、電壓諧波波、電壓陷陷波、欠電電壓、過(guò)電電壓等。一基本概概念與定義義電流質(zhì)量。。電流質(zhì)量與與電壓質(zhì)量量密切相關(guān)關(guān)。電流質(zhì)質(zhì)量包括電電流諧波、、間諧波或或次諧波、、電流相位位超前或滯滯后、噪聲聲等。供電質(zhì)量。。它包括技術(shù)術(shù)含義（電電壓質(zhì)量和和供電可靠靠性）和非非技術(shù)含義義（供電部部門對(duì)用戶戶投訴與抱抱怨的反應(yīng)應(yīng)速度和電電力價(jià)目的的透明度等等）兩部分分。用電質(zhì)量。它包括括電流質(zhì)量量和非技術(shù)術(shù)含義等，，如用戶是是否按時(shí)，，如數(shù)繳納納電費(fèi)等。。二電能質(zhì)質(zhì)量的分類類1.電能質(zhì)質(zhì)量的基本本分類對(duì)于電能質(zhì)質(zhì)量現(xiàn)象可可以根據(jù)不不同基礎(chǔ)來(lái)來(lái)分類。以以下介紹了了近幾年國(guó)國(guó)際上在電電能質(zhì)量現(xiàn)現(xiàn)象分類和和特性描述述等方面取取得的研究究成果。其其中，在國(guó)國(guó)際電工界界有影響的的IEC以以電磁現(xiàn)象象及互干擾擾的途徑和和頻率特性性為基礎(chǔ)，，引出了廣廣義的電磁磁擾動(dòng)的基基本想象分分類，如表表1-1所所示。二電能質(zhì)質(zhì)量的分類類表1-2給給出了IEEE制定定的電力系系統(tǒng)電磁現(xiàn)現(xiàn)象的特性性參數(shù)及分分類。它為為我們提供供了一個(gè)清清晰描述電電能質(zhì)量及及電磁干擾擾現(xiàn)象的實(shí)實(shí)用工具。。2.變化型型和事件型型分類按照電能質(zhì)質(zhì)量擾動(dòng)現(xiàn)現(xiàn)象的兩個(gè)個(gè)重要表現(xiàn)現(xiàn)特征———變化的連連續(xù)性和事事件的突發(fā)發(fā)性為基礎(chǔ)礎(chǔ)分成兩類類。連續(xù)型（（連續(xù)出出現(xiàn)）事件型（（突然發(fā)發(fā)生）圖1-3、、圖1-4所示為供供電電壓幅幅值的概率率密度函數(shù)數(shù)曲線和概概率分布函函數(shù)曲線。。第三節(jié)電電能質(zhì)量現(xiàn)現(xiàn)象描述本節(jié)中我們們重點(diǎn)對(duì)表表1-2中中的七類現(xiàn)現(xiàn)象作進(jìn)一一步描述，，以便讀者者對(duì)電能質(zhì)質(zhì)量涵蓋的的內(nèi)容有一一個(gè)整體的的了解。一、瞬變現(xiàn)現(xiàn)象關(guān)于瞬變現(xiàn)現(xiàn)象，IEEEStd100-1992《電氣氣與電子標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)術(shù)語(yǔ)詞詞典》有一一個(gè)含義更更寬、描述述更簡(jiǎn)單的的定義：變量的部分分變化，且且從一種穩(wěn)穩(wěn)態(tài)狀態(tài)過(guò)過(guò)渡到另一一種穩(wěn)定狀狀態(tài)的過(guò)程程中該變化化逐漸消失失的現(xiàn)象。。瞬變現(xiàn)象的的兩種普遍遍類型———沖擊和振振蕩1.沖擊性性瞬變現(xiàn)象象沖擊性瞬變變是一種在在穩(wěn)態(tài)條件件下，電壓壓、電流非非工頻的、、單極性的的突然變化化現(xiàn)象。最常見(jiàn)引發(fā)發(fā)其的原因因是雷電。如如圖1-5示。。2.振蕩瞬變現(xiàn)現(xiàn)象振蕩瞬變是是一種在穩(wěn)穩(wěn)態(tài)條件下下，電壓、、電流的非非工頻、有有正負(fù)極性性的突然變變化現(xiàn)象。。常用頻譜譜成分、持持續(xù)時(shí)間、、和幅值大大小來(lái)描述述其特性。。其頻譜分分為高、中中、低頻，，如表1-2所示。。高頻振蕩現(xiàn)現(xiàn)象中頻振蕩現(xiàn)現(xiàn)象低頻振蕩現(xiàn)現(xiàn)象圖1-6為為背靠背電電容器增能能引起的幾幾千赫電流流振蕩波形形。低頻振蕩現(xiàn)現(xiàn)象出現(xiàn)在在輔助輸配配電系統(tǒng)，，最常見(jiàn)的的是電容器器組沖能。。電壓振蕩蕩頻率為300~900赫，，峰值可達(dá)達(dá)到2.0p.u.。一般其其典型值為為1.3~1.5p.u.，，持續(xù)時(shí)間間在0.5~3周波波，具體情情況要根據(jù)據(jù)系統(tǒng)的阻阻尼程度來(lái)來(lái)確定（參參見(jiàn)圖1-7）。主頻低于300赫的的振蕩在配配電系統(tǒng)中中也時(shí)有發(fā)發(fā)生，通常常是由鐵磁磁諧振和變變壓器增能能引起的，，如圖1-8所示。。二、短時(shí)時(shí)間電壓變變動(dòng)包括電壓暫降和短時(shí)間電壓壓中斷現(xiàn)象。造成電壓變變動(dòng)的主要要原因是系系統(tǒng)故障、、大容量負(fù)負(fù)荷啟動(dòng)或或電網(wǎng)松散散連接的間間歇性負(fù)荷荷運(yùn)作。根根據(jù)所在系系統(tǒng)條件和和故障位置置的不同，，可能引起起暫時(shí)過(guò)電電壓或電壓壓跌落，甚甚至使電壓壓完全損失失。二、短時(shí)時(shí)間電壓變變動(dòng)1.電壓中中斷當(dāng)電電壓壓降降到到0.1p.u.以以下下，，且且持持續(xù)續(xù)時(shí)時(shí)間間不不超超過(guò)過(guò)1min時(shí)時(shí)，，則則認(rèn)認(rèn)為為出出現(xiàn)現(xiàn)了了電電壓壓中中斷斷現(xiàn)現(xiàn)象象。。造造成成電電壓壓中中斷斷的的現(xiàn)現(xiàn)象象。。造造成成電電壓壓中中斷斷的的原原因因可可能能是是可可能能是是系系統(tǒng)統(tǒng)故故障障、、用用電電設(shè)設(shè)備備故故障障或或控控制制失失靈靈等等。。電壓壓中中斷斷往往往往是是以以其其幅幅值值總總是是低低于于額額定定值值百百分分?jǐn)?shù)數(shù)的的持持續(xù)續(xù)時(shí)時(shí)間間來(lái)來(lái)量量度度的的。。對(duì)于有些些由于系系統(tǒng)故障障造成的的電壓中中斷，在在其出現(xiàn)現(xiàn)之前，，既在故故障發(fā)生生至保護(hù)護(hù)動(dòng)作期期間，可可能先出出現(xiàn)電壓壓暫降，，之后進(jìn)進(jìn)入短期期中斷，，如圖1-9（（a）所所示。2.電壓壓暫降“暫降””是指工工頻條件件均發(fā)根根值減小小到0.1~0.9p.u.之間、、持續(xù)時(shí)時(shí)間為0.5周周波至1min的短時(shí)時(shí)間電壓壓變動(dòng)現(xiàn)現(xiàn)象。暫降和驟驟降可以以互相替替換圖1-10為發(fā)發(fā)生短路路故障引引起的單單相電壓壓暫降的的變化波波形。圖1-11為大大型電機(jī)機(jī)啟動(dòng)對(duì)對(duì)電壓的的影響。。在啟動(dòng)期期間，感感應(yīng)電機(jī)機(jī)將汲取取6-10倍的的額定電電流。3.電壓壓暫升“暫升””的含義義是指在在工頻條條件下，，電壓均均方根值值上升到到1.1～1.8p.u.之之間、持持續(xù)時(shí)間間為0.5周波波到1min的的電壓變變動(dòng)現(xiàn)象象。例如如，當(dāng)單單相對(duì)地地發(fā)生故故障，非非故障相相的電壓壓可能會(huì)會(huì)短時(shí)上上升。圖圖1－12給出出可該情情況下引引起的電電壓暫升升的波形形。三長(zhǎng)時(shí)時(shí)間電壓壓變動(dòng)長(zhǎng)時(shí)間電電壓變動(dòng)動(dòng)是指，，在工頻頻條件下下電壓均均方根值值偏離額額定值，，并且持持續(xù)時(shí)間間超過(guò)1min的電壓壓變動(dòng)現(xiàn)現(xiàn)象。長(zhǎng)時(shí)間電電壓變動(dòng)動(dòng)可能時(shí)時(shí)過(guò)電壓壓也可能能欠電壓壓。過(guò)電壓欠電壓持續(xù)中斷斷四電壓壓不平衡衡電壓不平平衡，時(shí)時(shí)常定義義為與三三相電壓壓（或電電流）的的平均值值的最大大偏差，，并且用用該偏差差與平均均值的百百分比表表示。電電壓不平平衡也可可利用對(duì)對(duì)稱分量量法來(lái)定定義，即即用幅負(fù)負(fù)序或零零序分量量與正序序分量的的百分比比加以衡衡量。圖圖1－13給出出了采用用上述兩兩種比值值表示的的某一民民用潰電電網(wǎng)一周周內(nèi)電壓壓不平衡衡趨勢(shì)。。五波形形畸變波形畸變變，是指指電壓或或電流波波形偏離離穩(wěn)態(tài)工工頻正弦弦波形的的現(xiàn)象，，可以用用偏移頻頻譜描述述其特征征。波形形畸變有有五種主主要類型型，即直直流偏置置、諧波波、間諧諧波、陷陷波、噪噪聲。諧波畸變變水平的的描述方方法，通通常用具具有各次次諧波分分量幅值值和和相相位角的的頻譜表表示。圖圖1－14給出出了典型型變速驅(qū)驅(qū)動(dòng)輸入入電流波波形和頻頻譜圖。。圖1－15給出出了連續(xù)續(xù)直流式式三相換換流器的的電壓陷陷波例子子。六電壓壓波動(dòng)電壓波動(dòng)動(dòng)是指電電壓包絡(luò)絡(luò)線有規(guī)則的變變化或一一系列隨隨機(jī)電壓壓變動(dòng)。通常，，其幅值值并未超超過(guò)ANSIC84.1－－1995《電電力系統(tǒng)統(tǒng)與設(shè)備備電壓等等級(jí)》規(guī)規(guī)定的0.9－－1.1p.u.范圍圍。IEC1000－－3－3－1994《《低壓供供電系統(tǒng)統(tǒng)電壓波波形和閃閃變限值值（額定定電流<16A的設(shè)備備）》則則定義了了多種類類型的電電壓波動(dòng)動(dòng)。六電壓壓波動(dòng)由電壓波波動(dòng)產(chǎn)生生閃變現(xiàn)現(xiàn)象的例例子示于于圖1－－16。。七工頻頻變化把電力系系統(tǒng)基波頻率率偏離規(guī)規(guī)定正常常值的現(xiàn)象定定義為頻頻率變化化。工頻頻頻率的的值與向向系統(tǒng)供供應(yīng)電能能的發(fā)電電機(jī)的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子速度度直接相相關(guān)?，F(xiàn)代互聯(lián)聯(lián)電力系系統(tǒng)極少少出現(xiàn)頻頻率大的的波動(dòng)。。有時(shí)人們們會(huì)把陷陷波和頻頻率偏差差弄錯(cuò)。。第四節(jié)電電能質(zhì)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)簡(jiǎn)介從20世世紀(jì)80年代初初到2001年年，國(guó)家家技術(shù)監(jiān)監(jiān)督局先先后組織織制定并并頒布了了六項(xiàng)電電能質(zhì)量量國(guó)家標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)。如如表1－－3所示示：第三章傳傳統(tǒng)電能能質(zhì)量分分析與改改善措施施20世紀(jì)紀(jì)70年年代以前前，電力力系統(tǒng)中中使用電電子計(jì)算算機(jī)進(jìn)行控控制的設(shè)設(shè)備和電電子裝置置的數(shù)量量不多，，非線性負(fù)荷荷和沖擊擊性負(fù)荷荷占系統(tǒng)統(tǒng)總負(fù)荷荷的比例例很小，電力力工作者者關(guān)心的的電能質(zhì)質(zhì)量問(wèn)題題主要局局限在電壓、頻率和連續(xù)供電電方面。因因此，電壓偏差、頻率率偏差、、電壓三三相不平平衡和供電可靠靠性構(gòu)成了傳傳統(tǒng)電能能質(zhì)量的的主要內(nèi)內(nèi)容。第一節(jié)概概述述電力系統(tǒng)統(tǒng)中的電電氣設(shè)備備是按額定電壓壓和額定頻率設(shè)計(jì)、制制造的。。在額定定電壓和和額定頻頻率下運(yùn)運(yùn)行時(shí)，電電氣設(shè)備備的運(yùn)行行性能最最優(yōu)、效效率最高高。反之，電電氣設(shè)備備的運(yùn)行行性能會(huì)會(huì)減弱，，效率下下降，嚴(yán)重重時(shí)可能能使設(shè)備備無(wú)法正正常工作作，甚至至導(dǎo)致設(shè)備絕絕緣損壞壞、燒毀毀或爆炸炸等，從從而間接接或直接危害害設(shè)備、、人身及及系統(tǒng)的的安全。。第一節(jié)概概述述由此可見(jiàn)見(jiàn)，系統(tǒng)統(tǒng)電壓質(zhì)質(zhì)量、頻頻率質(zhì)量量以及供供電可靠性的的好壞對(duì)對(duì)電氣設(shè)設(shè)備的安安全運(yùn)行行與使用用壽命有著重重要的影影響，同同時(shí)也直直接關(guān)系系到電力力系統(tǒng)自身的的安全穩(wěn)穩(wěn)定和經(jīng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行行。保證證系統(tǒng)頻率率和各點(diǎn)電壓偏差差在允許的的范圍之之內(nèi)，保保證電壓壓三相平衡衡以及提高高系統(tǒng)的供供電可靠靠性是電力系統(tǒng)運(yùn)行行的調(diào)整整的基本本任務(wù)。第一節(jié)概概述述本章主要要介紹了了電壓偏偏差、頻頻率偏差差、電壓壓三相相不平衡衡和供電電可靠性性的概念、產(chǎn)生的的原因、相關(guān)關(guān)的國(guó)家家標(biāo)準(zhǔn)以以及改善善這些電電能質(zhì)量量指標(biāo)的的常規(guī)方法法。第二節(jié)供供電電電電壓偏偏差差電壓是電電能質(zhì)量量的重要要指標(biāo)之之一，其其中電壓壓偏差是衡量量供電系系統(tǒng)正常常運(yùn)行與與否的一一項(xiàng)主要要指標(biāo)。一、電壓壓偏差的的定義供電系統(tǒng)統(tǒng)在正常運(yùn)行行方式下，某一一節(jié)點(diǎn)的的實(shí)際電電壓與系系統(tǒng)標(biāo)稱稱電壓(通常，，電力系系統(tǒng)的額額定電壓壓采用標(biāo)標(biāo)稱電壓壓去描述述，對(duì)電電氣設(shè)備備則采用用額定電電壓的術(shù)術(shù)語(yǔ))之之差對(duì)系系統(tǒng)標(biāo)稱稱電壓的的百分?jǐn)?shù)數(shù)稱為該該節(jié)點(diǎn)的的電壓偏偏差。其其數(shù)學(xué)表表達(dá)式為為(3-1)式中———電電壓偏偏差；；——實(shí)實(shí)際電電壓，，kV；——系系統(tǒng)標(biāo)標(biāo)稱電電壓，，kV。一、電電壓偏偏差的的定義義供電電電壓正正常運(yùn)運(yùn)行方方式是是指系統(tǒng)中中所有有電氣氣元件均按按預(yù)定定工況況運(yùn)行行。供電電系統(tǒng)統(tǒng)在正正常運(yùn)運(yùn)行時(shí)，負(fù)負(fù)荷時(shí)時(shí)刻發(fā)發(fā)生著著變化化，系系統(tǒng)的的運(yùn)行行方式式也經(jīng)常改改變，，系統(tǒng)統(tǒng)中各各節(jié)點(diǎn)點(diǎn)的電電壓隨隨之發(fā)發(fā)生改改變，會(huì)會(huì)偏離離系統(tǒng)統(tǒng)電壓壓額定定值。。電壓壓的這這種變變化是緩慢的，其其每秒電電壓變變化率率小于于額定定電壓壓的1%。。一、電電壓偏偏差的的定義義由第一一章可可知，，電壓壓的均均方根根值偏偏離額額定值值的現(xiàn)現(xiàn)象稱稱為電電壓變變動(dòng)，，所以以電壓偏偏差屬屬于電電壓變變動(dòng)的的范疇疇。與同同屬電電壓變變動(dòng)范范疇的的過(guò)電電壓和和欠電電壓相相比，，電壓偏偏差僅僅僅針針對(duì)電電力系系統(tǒng)正正常運(yùn)運(yùn)行狀狀態(tài)而而言。過(guò)電電壓和和欠電電壓既既可能能出現(xiàn)現(xiàn)在電電力系系統(tǒng)正正常運(yùn)運(yùn)行方方式，，也可可能出出現(xiàn)在在電力力系統(tǒng)統(tǒng)非正正常運(yùn)運(yùn)行方方式，，如故故障狀狀態(tài)等等。電電力系系統(tǒng)不不大于于標(biāo)稱稱電壓壓的10%。系系統(tǒng)在在非正正常運(yùn)運(yùn)行方方式下下，由由于故故障所所引發(fā)發(fā)的系系統(tǒng)電電壓變變動(dòng)與與故障障點(diǎn)距距離的的遠(yuǎn)近近有很很大關(guān)關(guān)系。。一、電電壓偏偏差的的定義義此時(shí)，，系統(tǒng)統(tǒng)實(shí)際際電壓壓可能能嚴(yán)重重偏離離標(biāo)稱稱值，，也可可能偏偏離標(biāo)標(biāo)稱值值的幅幅度并并不大大。距距離越越近，，電壓壓低于于標(biāo)稱稱值越越多。。反之之，距距離越越遠(yuǎn)，，電壓壓低于于標(biāo)稱稱值越越少。。此時(shí)時(shí)，電壓偏偏差強(qiáng)強(qiáng)調(diào)的的是實(shí)實(shí)際電電壓偏偏離系系統(tǒng)標(biāo)標(biāo)稱電電壓的的數(shù)值值，與與偏差差持續(xù)續(xù)的時(shí)時(shí)間無(wú)無(wú)關(guān)。而過(guò)過(guò)電壓壓和欠欠電壓壓強(qiáng)調(diào)調(diào)實(shí)際際電壓壓嚴(yán)重重偏離離標(biāo)稱稱電壓壓，分分別為為高于于標(biāo)稱稱電壓壓的110%和和維持持在標(biāo)標(biāo)稱電電壓的的10%~90%，，并且且持續(xù)時(shí)時(shí)間超超過(guò)1min。二、電電壓偏偏差的的限值值一般而而言,35kV以上上供電電電壓壓無(wú)直直接用用電設(shè)設(shè)備,用電電設(shè)備備大多多通過(guò)過(guò)降壓壓變壓壓器接接入供供電系系統(tǒng),合理理選擇擇降壓壓變壓壓器的的分接接頭位位置可可以起起到一一定的的調(diào)壓壓作用用。因因此,目前前我國(guó)國(guó)對(duì)35kV及及以下下供電電電壓壓規(guī)定定了允允許電電壓偏偏差,具體體情況況如下下：(1)35kV及以以上供供電電電壓的的正、、負(fù)偏偏差的的絕對(duì)對(duì)值之之和不不超過(guò)過(guò)標(biāo)稱稱電壓壓的10%。如如供電電電壓壓上下下偏差差同號(hào)號(hào)時(shí)(均為為正或或負(fù)),按按較大大的偏偏差絕絕對(duì)值值作為為衡量量依據(jù)據(jù)。(2)10kV及以以下三相供供電電壓允允許偏差為為標(biāo)稱電壓壓的-7%、+7%。(3)220V單相相供電電壓壓允許偏差差為標(biāo)稱電電壓的+7%、-10%。二、電壓偏偏差的限值值我國(guó)的國(guó)家家標(biāo)準(zhǔn)GB12325—1990《電電能質(zhì)量供供電電壓允許許偏差》對(duì)對(duì)電壓偏差差做出了詳詳盡規(guī)定。三、電壓偏偏差產(chǎn)生的的原因電力系統(tǒng)中中的負(fù)荷以以及發(fā)電機(jī)機(jī)組的出力力隨時(shí)發(fā)生變化，網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)隨隨著運(yùn)行方方式的改變變而改變，系統(tǒng)故故障等因素素都將引起起電力系統(tǒng)統(tǒng)功率的不平衡。系統(tǒng)無(wú)功功功率不平衡衡是引起系系統(tǒng)電壓偏離標(biāo)稱值值的根本原原因。三、電壓偏偏差產(chǎn)生的的原因電力系統(tǒng)的的無(wú)功功率平平衡是指：在系系統(tǒng)運(yùn)行中中的任何時(shí)時(shí)刻，無(wú)功功電源供給給的無(wú)功功功率與系統(tǒng)統(tǒng)需求的無(wú)無(wú)功功率相相等。系統(tǒng)無(wú)功功率不不平衡意味味著將有大量的的無(wú)功功率率流經(jīng)供電電線路和變變壓器，由由于線路和和變壓器中中存在阻抗抗，造成線線路和變壓壓器首末端端電壓出現(xiàn)現(xiàn)差值。以以供電線路路為例來(lái)說(shuō)說(shuō)明無(wú)功功功率與電壓壓損失的關(guān)關(guān)系。圖3-1(a)是當(dāng)不不計(jì)線路分分布電容影影響時(shí)一條條供電線路路的等值電電路。三、電壓偏偏差產(chǎn)生的的原因三、電壓偏偏差產(chǎn)生的的原因設(shè)，，負(fù)負(fù)載的復(fù)功功率為(3-2)所以(3-3)三、電壓偏偏差產(chǎn)生的的原因線路首末端端電壓的相相量差，即即線路的電電壓降為(3-4)將公式(3-3)代代入式(3-4)，，得(3-5)記為(3-6)三、電壓偏偏差產(chǎn)生的的原因其中，和和分分別是電電壓降的的縱分量和和橫分量。。其表達(dá)式式分別為(3-7)(3-8)規(guī)定電壓損損失為線路路首末端電電壓的均方方根值之差差，，即電電壓損失為為(3-9)一般，線路路兩端電壓壓的相差角角較較小，電電壓降橫分分量對(duì)電壓壓損失的影影響可以忽忽略不計(jì)，，把電壓降降縱分量近近似看作電電壓損失，，即（3-10）在110KV及以上上電壓等級(jí)級(jí)的輸電線線路中，由由式式（3-10）可知知無(wú)功功率率Q對(duì)電壓壓損失的影影響遠(yuǎn)大于于有功功率率P對(duì)電壓壓損失的影影響。設(shè)圖圖3-1中中母線1的的電壓為標(biāo)標(biāo)稱電壓，，在圖示參參考方向下下，當(dāng)無(wú)功功功率Q>0時(shí)，則則意味著母母線2的無(wú)無(wú)功功率不不足，需要要從系統(tǒng)吸吸收無(wú)功功功率Q。三、電壓偏偏差產(chǎn)生的的原因由式（3-10）可可知三、電壓偏偏差產(chǎn)生的的原因無(wú)功功率不不平衡越嚴(yán)嚴(yán)重，電壓壓偏差越大大。電壓偏差為為負(fù)；電壓偏差為為正。供配電網(wǎng)絡(luò)絡(luò)結(jié)構(gòu)的不不合理也能能導(dǎo)致電壓壓偏差。供配電線線路輸送距距離過(guò)長(zhǎng)，，輸送容量量過(guò)大，導(dǎo)導(dǎo)致截面過(guò)過(guò)小等因素素都會(huì)加大大線路的電電壓損失，，從而產(chǎn)生生電壓偏差差。從此，，我國(guó)對(duì)不不同電壓等等級(jí)的供配配線路規(guī)定定了合理的的輸送距離離和輸送容容量，見(jiàn)表表3-1。。三、電壓偏偏差產(chǎn)生的的原因表3-1線線路的輸輸送距離和和輸送容量量四、電壓偏偏差過(guò)大的的危害電壓偏差過(guò)過(guò)大對(duì)廣大大用電設(shè)備備以及電網(wǎng)網(wǎng)的安全穩(wěn)穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)濟(jì)運(yùn)行都會(huì)會(huì)產(chǎn)生極大大的危害。。1、對(duì)用電電設(shè)備的危危害所有用戶的的用電設(shè)備備都是按照照設(shè)備的額額定電壓進(jìn)進(jìn)行設(shè)計(jì)和和制造的。。當(dāng)電壓偏偏離額定電電壓較大時(shí)時(shí)，用電設(shè)設(shè)備的運(yùn)行行性能惡化化，不僅運(yùn)運(yùn)行效率低低，很可能能會(huì)由于過(guò)過(guò)電壓或過(guò)過(guò)電流而損損壞。2、對(duì)電網(wǎng)網(wǎng)的危害輸電線路的的輸送功率率受功率穩(wěn)穩(wěn)定極限的的限制，而而線路的靜靜態(tài)穩(wěn)定功功率極限近近似與線路路的電壓平平方成正比比。系統(tǒng)運(yùn)行電電壓偏低時(shí)時(shí)缺乏無(wú)功電電源時(shí)頻率穩(wěn)定和和電壓穩(wěn)定定破壞時(shí)系統(tǒng)運(yùn)行電電壓過(guò)高造成成系系統(tǒng)統(tǒng)解解列列導(dǎo)致致電電壓壓崩崩潰潰也會(huì)會(huì)威威脅脅系系統(tǒng)統(tǒng)的的安安全全運(yùn)運(yùn)行行給生生產(chǎn)產(chǎn)生生活活到到來(lái)來(lái)?yè)p損失失四、、電電壓壓偏偏差差過(guò)過(guò)大大的的危危害害五、、改改善善電電壓壓偏偏差差的的措措施施電力力系系統(tǒng)統(tǒng)分分布布廣廣，，節(jié)節(jié)點(diǎn)點(diǎn)數(shù)數(shù)目目多多。。系系統(tǒng)統(tǒng)運(yùn)運(yùn)行行時(shí)時(shí)，，電電壓壓隨隨節(jié)節(jié)點(diǎn)點(diǎn)位位置置、、負(fù)負(fù)荷荷水水平平不不斷斷發(fā)發(fā)生生變變化化。?？煽梢砸哉f(shuō)說(shuō)，，電電壓壓水水平平的的控控制制既既有有局局域域性性，，又又有有全全局局性性；；既既于于網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)規(guī)規(guī)劃劃有有關(guān)關(guān)，，又又與與運(yùn)運(yùn)行行控控制制密密不不可可分分。。保保證證電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)各各節(jié)節(jié)點(diǎn)點(diǎn)電電壓壓正正常常水水平平的的充充分分必必要要條條件件是是系系統(tǒng)統(tǒng)具具備備充足足的的無(wú)無(wú)功功功功率率電電源源，，同時(shí)時(shí)采采取取必要要的的調(diào)調(diào)壓壓手手段段?，F(xiàn)以以圖圖3-2為為例例，，說(shuō)說(shuō)明明各各種種調(diào)調(diào)壓壓措措施施所所依依據(jù)據(jù)的的基基本本原原理理。。為簡(jiǎn)簡(jiǎn)化化起起見(jiàn)見(jiàn)，，忽忽略略系系統(tǒng)統(tǒng)各各元元件件的的對(duì)對(duì)地地電電容容，，網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)阻阻抗抗已已歸歸算算至至高高壓壓側(cè)側(cè)。。五、、改改善善電電壓壓偏偏差差的的措措施施負(fù)荷荷接接入入點(diǎn)點(diǎn)電電壓壓可可表表示示為為(3-11)式中中————?dú)w歸算算至至高高壓壓側(cè)側(cè)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的的電電壓壓損損失失kV；；———高高壓壓側(cè)側(cè)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)標(biāo)標(biāo)稱稱電電壓壓，，kV。五、、改改善善電電壓壓偏偏差差的的措措施施五、、改改善善電電壓壓偏偏差差的的措措施施公式式（（3-11））表表明明:改改變變以以下下各各量量即即可可調(diào)調(diào)整整負(fù)負(fù)荷荷接接入入節(jié)節(jié)點(diǎn)點(diǎn)的的電電壓壓UL。。（1））改改變變系系統(tǒng)統(tǒng)無(wú)無(wú)功功功功率率的的分分布布；；（2））改改變變發(fā)發(fā)電電機(jī)機(jī)端端電電壓壓US；（3）改變變變壓器變比K1，K2。（4）改變輸輸電網(wǎng)絡(luò)的參參數(shù)X。下面從電力系系統(tǒng)無(wú)功功率率電源和調(diào)壓壓手段兩方面面對(duì)電壓偏差差的改善措施施作詳細(xì)的介介紹。（一）配置充充足的無(wú)功功功率電源電力系統(tǒng)中的的無(wú)功功率損損耗很大一部部分是線路和和變壓器中的的無(wú)功功率損損耗。由于高高壓線路和變變壓器的等值值電抗遠(yuǎn)大于于等值電阻，，變壓器的無(wú)無(wú)功損耗也比比有功損耗大大得多，從而而導(dǎo)致整個(gè)系系統(tǒng)的無(wú)功損損耗遠(yuǎn)大于有有功損耗。系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)僅僅靠發(fā)電機(jī)提提供的無(wú)功功功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能能滿足系統(tǒng)對(duì)對(duì)無(wú)功功率的的需要，因此此必須裝設(shè)大大量的無(wú)功補(bǔ)補(bǔ)償設(shè)備。電力系統(tǒng)的無(wú)無(wú)功功率電源源有同步發(fā)電電機(jī)，同步調(diào)調(diào)相機(jī)，電容容器，電抗器器和靜止無(wú)功功補(bǔ)償裝置（（SVC）等等。五、改善電壓壓偏差的措施施1、同步發(fā)電電機(jī)發(fā)電機(jī)是電力力系統(tǒng)中唯一一的有功功率率電源，同時(shí)時(shí)也是最基本本的無(wú)功功率率電源。發(fā)電電機(jī)調(diào)節(jié)無(wú)功功功率的速度度快且不需要要額外投資，，所以充分利利用發(fā)電機(jī)改改善系統(tǒng)無(wú)功功功率的平衡衡是一種十分分經(jīng)濟(jì)實(shí)用的的調(diào)節(jié)手段，，其缺點(diǎn)是調(diào)調(diào)節(jié)能力不大大。五、改善電壓壓偏差的措施施2、同步調(diào)相相機(jī)同步調(diào)相機(jī)實(shí)實(shí)質(zhì)上是不帶帶機(jī)械負(fù)載的的同步電動(dòng)動(dòng)機(jī)。改變同同步調(diào)相機(jī)的的勵(lì)磁，可以以使同步調(diào)相相機(jī)工作在在過(guò)勵(lì)磁或欠欠勵(lì)磁狀態(tài)，，從而發(fā)出或或吸收無(wú)功功功率。它是最最早采用的無(wú)無(wú)功調(diào)節(jié)設(shè)備備之一。同同步調(diào)相相機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：：有電壓支撐撐的作用、可可迅速提高無(wú)無(wú)功功率、可可吸收多余的的無(wú)功功率。。缺點(diǎn)：本身設(shè)設(shè)備的有功功功率損耗大、、維護(hù)復(fù)雜、、投資大。所所以它不是主主要的無(wú)功功功率調(diào)節(jié)設(shè)備備。五、改善電壓壓偏差的措施施3、電容器作為無(wú)功功率率補(bǔ)償用的電電容器以并聯(lián)聯(lián)的方式接入入系統(tǒng)，其接接線方式如圖圖3-3所示示。電容器只能輸輸出無(wú)功功率率。其產(chǎn)生無(wú)無(wú)功功率的大大小可表示成成(3-12)式中，為為電力系統(tǒng)角角頻率；C為為電容器的電電容值。五、改善電壓壓偏差的措施施電容器具有有有功功率損耗耗小、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)簡(jiǎn)單、容量組組合靈活、安安全可靠、運(yùn)運(yùn)行維護(hù)方便便、投資省等等優(yōu)點(diǎn)。所以長(zhǎng)期以以來(lái)電容器一一直是電力系系統(tǒng)優(yōu)先采用用的無(wú)功功率率補(bǔ)償設(shè)備。。但當(dāng)系統(tǒng)電電壓下降時(shí)，，會(huì)導(dǎo)致電壓壓進(jìn)一步降低低；當(dāng)系統(tǒng)電電壓偏高時(shí)，，系統(tǒng)電壓進(jìn)進(jìn)一步升高。。這種正反饋饋的電壓調(diào)節(jié)節(jié)特性不利于于系統(tǒng)電壓的的穩(wěn)定，這是是電容器調(diào)壓壓的缺點(diǎn)。五、改善電壓壓偏差的措施施此外，這種調(diào)調(diào)壓是不連續(xù)續(xù)的。常規(guī)電電容器采用分分組投切的形形式，每投入入或切除一組組電容器，可可分別使系統(tǒng)統(tǒng)電壓跳變式式升高或降低低。因此，應(yīng)應(yīng)綜合考慮系系統(tǒng)容量、電電壓等級(jí)、負(fù)負(fù)荷大小等因因素，合理地地選擇電容器器的分組數(shù)及及每組容量。。五、改善電壓壓偏差的措施施4、電抗器線路的分布電電容所產(chǎn)生的的無(wú)功功率，，與電壓的平平方成正比，，同時(shí)與線路路的長(zhǎng)度成正正比。因此，，長(zhǎng)距離、高高電壓等級(jí)的的線路產(chǎn)生的的充電功率不不容忽視。圖圖3-4是線線路形形等值電電路。五、改善電壓壓偏差的措施施圖中電容代表表線路的分布布電容，每個(gè)個(gè)電容的電納納為整個(gè)線路路等效電納B的一半，即即為。。每個(gè)個(gè)電容產(chǎn)生的的充電功率為為線路總充電電功率的的一半，，即等于。。當(dāng)線路路輕載或空載載運(yùn)行時(shí)，線線路電抗X中中的無(wú)功損耗耗很很小，其其數(shù)值可能等等于或小于線線路的充電功功率。這種情情況下線路總總的無(wú)功損耗耗為零，甚至變變負(fù)。五、改善電壓壓偏差的措施施高壓線路在輕輕載時(shí)，將會(huì)會(huì)存在大量過(guò)過(guò)剩的充電功功率，從而使使電壓升高。。從表3-2可見(jiàn)，高壓壓線路輕載時(shí)時(shí)電壓搜升高高現(xiàn)象十分嚴(yán)嚴(yán)重，其升高高幅度已經(jīng)大大大超出了國(guó)國(guó)家的有關(guān)規(guī)規(guī)定。這對(duì)系系統(tǒng)的安全運(yùn)運(yùn)行和用戶的的正常生產(chǎn)構(gòu)構(gòu)成了極大的的威脅。五、改善電壓壓偏差的措施施5、靜止無(wú)功功補(bǔ)償裝置和和靜止無(wú)功發(fā)發(fā)生裝置基于電力電子子半控器件無(wú)無(wú)功補(bǔ)償裝置置（SVC））和基于電力力電子全控器器件的靜止無(wú)無(wú)功發(fā)生裝置置（SVG））具有動(dòng)態(tài)無(wú)無(wú)功功率補(bǔ)償償特性。與同同步調(diào)相機(jī)一一樣，它們既既可以向系統(tǒng)統(tǒng)輸出無(wú)功功功率，也可吸吸收系統(tǒng)的無(wú)無(wú)功功率。其其動(dòng)態(tài)特性好好，調(diào)壓速度度快，調(diào)壓平平滑，而且可可實(shí)現(xiàn)分相無(wú)無(wú)功補(bǔ)償，有有功功率損耗耗也比較小。。由于他們由由靜止開(kāi)關(guān)元元件構(gòu)成，所所以運(yùn)行維護(hù)護(hù)方便、可靠靠性較高。但但這類設(shè)備價(jià)價(jià)格普遍較高高，運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)較欠缺。五、改善電壓壓偏差的措施施（二）系統(tǒng)調(diào)調(diào)壓手段電力系統(tǒng)是個(gè)個(gè)龐大的系統(tǒng)統(tǒng)，其中的負(fù)負(fù)荷難以計(jì)數(shù)數(shù)，無(wú)法對(duì)其其中每個(gè)節(jié)點(diǎn)點(diǎn)的電壓進(jìn)行行監(jiān)視和調(diào)整整。通常的做做法是選擇一一些關(guān)鍵性的母線線作為電壓監(jiān)視視點(diǎn)。如果將將這些母線的的電壓偏差控控制在允許范范圍內(nèi)，系統(tǒng)統(tǒng)中的其他節(jié)節(jié)點(diǎn)的電壓及及負(fù)荷電壓就就能基本滿足足要求。這些些電壓監(jiān)視點(diǎn)點(diǎn)稱為電壓中樞點(diǎn)。一般選擇系系統(tǒng)內(nèi)裝機(jī)容量較大大的發(fā)電廠高高壓母線，容量較大的變變電所低壓母母線，以及有大量地方負(fù)負(fù)荷的發(fā)電機(jī)機(jī)母線作為電電壓中樞點(diǎn)。五、改善電壓壓偏差的措施施1、電壓偏差差的調(diào)整方式式中樞點(diǎn)的調(diào)壓壓方式分為三三種：逆調(diào)壓順調(diào)壓恒調(diào)壓目前中樞點(diǎn)常常用的調(diào)壓方方式是逆調(diào)壓。2、電壓偏差差的調(diào)整手段段用發(fā)電機(jī)調(diào)壓壓：調(diào)節(jié)自動(dòng)動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝裝置改變變壓器變變比調(diào)壓：即即調(diào)節(jié)變比K(3-13)普通電力變壓壓器除分接頭頭外，還有2-4個(gè)附加加分接頭。通通過(guò)選擇分接接頭，可使變變壓器的變比比發(fā)生改變。。改變線路參數(shù)數(shù)調(diào)壓1）采用分裂裂導(dǎo)線。2）串聯(lián)電容容器。接線圖圖見(jiàn)圖3-6.根據(jù)公式3-10線路的的電壓損失為為：串聯(lián)電容補(bǔ)償償線路電抗的的程度可用補(bǔ)補(bǔ)償度Kc來(lái)來(lái)表示：(3-14)式中XL——線路電抗抗，；；XC——線路串聯(lián)聯(lián)電容容抗，，。。叫過(guò)補(bǔ)償，整整個(gè)線路的等等值阻抗呈現(xiàn)現(xiàn)容性；叫欠補(bǔ)償，整整個(gè)線路的等等值阻抗呈現(xiàn)現(xiàn)感性；叫完全補(bǔ)償，，整個(gè)線路的的等值阻抗呈呈現(xiàn)阻性；與裝設(shè)并聯(lián)電電容器相比，，串聯(lián)電容器器補(bǔ)償法的調(diào)調(diào)壓效果顯著著，特別適合合于電壓波動(dòng)動(dòng)頻繁、負(fù)荷荷功率因數(shù)低低的場(chǎng)合。但采用串聯(lián)電電容也會(huì)帶來(lái)來(lái)一些新問(wèn)題題。串聯(lián)電容與感感應(yīng)電動(dòng)機(jī)有有可能發(fā)生共共振。串聯(lián)電容與變變壓器也可能能發(fā)生共振。六、電壓偏差差的監(jiān)測(cè)與考考核電壓偏差的監(jiān)監(jiān)測(cè)與考核是是評(píng)價(jià)電力系系統(tǒng)電壓質(zhì)量量的重要方法法，其結(jié)果也也是修定無(wú)功功功率和電壓壓曲線、制定定電網(wǎng)規(guī)劃和和技術(shù)改造計(jì)計(jì)劃的依據(jù)。。電壓監(jiān)測(cè)點(diǎn)的的設(shè)置原則是是：（1）與主網(wǎng)網(wǎng)（220KV及以上電電力系統(tǒng)）直直接連接的發(fā)發(fā)電廠高壓母母線。（2）各級(jí)調(diào)調(diào)度“界面””處的330KV及以上上變電所的一一、二次母線線，220KV變電所的的二次母線或或一次母線。。（3）所有變變電所的10KV母線。。（4）具有一一定代表性的的用戶電壓監(jiān)監(jiān)測(cè)點(diǎn)宜采用用這樣的選取取原則：所有110KV及以上供供電的用戶；；所有35KV專線供電的的用戶；其他35KV用戶和10KV用戶；；低壓0.4KV用戶。電壓監(jiān)測(cè)的方方法是在電壓壓監(jiān)測(cè)點(diǎn)安裝裝具有自動(dòng)記記錄和統(tǒng)計(jì)功功能的“電壓壓監(jiān)測(cè)儀”。。它能直接監(jiān)監(jiān)測(cè)電壓的偏偏差，并能統(tǒng)統(tǒng)計(jì)電壓合格格率和電壓超超限率。(3-15)(3-16)我國(guó)電力行業(yè)業(yè)對(duì)電壓偏差差的考核是指指各供電企業(yè)業(yè)的以下五類類指標(biāo)是否滿滿足供電企業(yè)業(yè)安全文明生生產(chǎn)達(dá)標(biāo)和創(chuàng)創(chuàng)一流標(biāo)準(zhǔn)。。（1）A類電電壓合格率———城市變電電所10ＫＶＶ母線電壓合合格率；（2）B類類電壓合格率率——110KV及以上上供電或35（63）KV專線供電電用戶的電壓壓合格率；（3）C類電電壓合格率———其他高壓壓用戶的電壓壓合格率（4）D類電電壓合格率———0.4KV用戶的電電壓合格率比比；（5）供電綜綜合電壓合格格率計(jì)算式為為(3-17)式中Ａ、Ｂ、、Ｃ和Ｄ分別別代表Ａ、ＢＢ、Ｃ和Ｄ類類電壓合格率率。表3-4我我國(guó)某大城市市電網(wǎng)2002年供電電電壓合格率統(tǒng)統(tǒng)計(jì)表第三節(jié)電力力系統(tǒng)頻率偏偏差頻率是電能質(zhì)質(zhì)量最重要的的指標(biāo)之一。。系統(tǒng)負(fù)荷特特別是發(fā)電廠廠用電電負(fù)荷對(duì)頻率的要求求非常嚴(yán)格。。要保證用戶戶和發(fā)電廠的的正常運(yùn)行就就必須嚴(yán)格控控制系統(tǒng)頻率率，使系統(tǒng)的的頻率偏差控控制在允許的的范圍內(nèi)。允允許頻率偏差差的大小不僅僅體現(xiàn)了電力力系統(tǒng)運(yùn)行管管理水平的高高低，同時(shí)反反映了一個(gè)國(guó)國(guó)家工業(yè)發(fā)達(dá)達(dá)的程度。一、頻率偏差差的定義根據(jù)工學(xué)理論論，正弦量在在單位時(shí)間內(nèi)內(nèi)交變的次數(shù)數(shù)稱為頻率，，用f表示，，單位為Hz。交變一次次所需的時(shí)間間稱為周期，，用T表示，，單位為s。。頻率和周期期互為倒數(shù)，，即f=1/T（（3-18）交流電力系統(tǒng)統(tǒng)是以單一恒恒定的標(biāo)稱頻頻率、規(guī)定的的幾種電壓等等級(jí)和以正弦弦函數(shù)波形變變化的交流電電向用戶供電電。交流電力力系統(tǒng)的標(biāo)稱稱頻率分為50Hz和60Hz兩種種，我國(guó)采用用50Hz標(biāo)標(biāo)稱頻率（工工頻）。不同標(biāo)稱頻率率的系統(tǒng)要實(shí)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，必必須通過(guò)變頻頻調(diào)速裝置才才能實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)網(wǎng)。一個(gè)常蓄結(jié)合合式抽水蓄能能電站的原理理接線圖如圖圖3-7所示示。圖中，G代表常規(guī)發(fā)發(fā)電機(jī)組，其其額定頻率為為50Hz；；G/M代表表抽水蓄能機(jī)機(jī)組，其工作作頻率為30-80Hz。一、頻率偏差差的定義圖3-7常蓄蓄結(jié)合式抽水水蓄能電站的的原理接線電力系統(tǒng)在正常運(yùn)行條件件下，系統(tǒng)頻率率的實(shí)際值與與標(biāo)稱值之差差稱為系統(tǒng)的的頻率偏差，，用公示表示示為（3-19））式中———頻頻率偏偏差，，Hz；fre——實(shí)實(shí)際頻頻率，，Hz；fN——系系統(tǒng)標(biāo)標(biāo)稱頻頻率，，Hz。頻率偏偏差屬屬于頻頻率變變化范范疇。。電力力系統(tǒng)統(tǒng)的頻頻率變變化是是指基基波頻頻率偏偏離規(guī)規(guī)定正正常值值的現(xiàn)現(xiàn)象。。一、、頻頻率率偏偏差差的的定定義義二、、頻頻率率偏偏差差限限值值我國(guó)國(guó)國(guó)國(guó)家家標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)GB/T15945-1995《《電電能能質(zhì)質(zhì)量量電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)頻頻率率允允許許偏偏差差》》規(guī)規(guī)定定：：系統(tǒng)統(tǒng)正正常常頻頻率率偏偏差差允允許許值值為為0.2Hz。。系統(tǒng)統(tǒng)容容量量較較小小時(shí)時(shí)，，可可放放寬寬到到0.5Hz。。用戶戶沖沖擊擊負(fù)負(fù)荷荷引引起起的的系系統(tǒng)統(tǒng)頻頻率率變變動(dòng)動(dòng)一一般般不不得得超超過(guò)過(guò)0.2Hz一些些經(jīng)經(jīng)濟(jì)濟(jì)發(fā)發(fā)達(dá)達(dá)國(guó)國(guó)家家允允許許的的系系統(tǒng)統(tǒng)頻頻率率偏偏差差為為0.1Hz。。日本本為為0.08Hz。。預(yù)計(jì)計(jì)經(jīng)經(jīng)濟(jì)濟(jì)發(fā)發(fā)達(dá)達(dá)國(guó)國(guó)家家的的系系統(tǒng)統(tǒng)頻頻率率允允許許偏偏差差將將達(dá)達(dá)到到0.05Hz三、、頻頻率率偏偏差差產(chǎn)產(chǎn)生生的的原原因因當(dāng)系系統(tǒng)統(tǒng)負(fù)負(fù)荷荷功功率率總總需需求求(包包括括電電能能傳傳輸輸環(huán)環(huán)節(jié)節(jié)的的損損耗耗)與與系系統(tǒng)統(tǒng)電電源源的的總總供供給給相相平平衡衡時(shí)時(shí)，，才才能能維維持持所所以以發(fā)發(fā)電電機(jī)機(jī)組組轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速速的的恒恒定定。。但但是是，，電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)中中的的負(fù)負(fù)荷荷以以及及發(fā)發(fā)電電機(jī)機(jī)組組的的出出力力隨隨時(shí)時(shí)都都在在變變化化。。當(dāng)當(dāng)發(fā)發(fā)電電機(jī)機(jī)與與負(fù)負(fù)荷荷間間出出現(xiàn)現(xiàn)有有功功功功率率不不平平衡衡時(shí)時(shí)，，系系統(tǒng)統(tǒng)頻頻率率就就會(huì)會(huì)產(chǎn)產(chǎn)生生變變動(dòng)動(dòng)，，出出現(xiàn)現(xiàn)頻頻率率偏偏差差。。系統(tǒng)統(tǒng)頻頻率率上上升升，，頻頻率率偏偏差差為為正正；；反反之之亦亦成成立立。。只只有有在在發(fā)發(fā)電電機(jī)機(jī)的的總總輸輸出出有有功功功功率率等等于于系系統(tǒng)統(tǒng)負(fù)負(fù)荷荷對(duì)對(duì)有有功功功功率率總總需需求求的的時(shí)時(shí)候候，，頻頻率率偏偏差差為為零零。。系統(tǒng)統(tǒng)有有功功功功率率不不平平衡衡是產(chǎn)產(chǎn)生生頻頻率率偏偏差差的的根本本原原因因四、、頻頻率率偏偏差差的的危危害害1.系系統(tǒng)統(tǒng)頻頻率率偏偏差差過(guò)過(guò)大大對(duì)對(duì)用用電電負(fù)負(fù)荷荷的的危危害害（1））產(chǎn)產(chǎn)品品質(zhì)質(zhì)量量沒(méi)沒(méi)有有保保障障。。（（工工業(yè)業(yè)企企業(yè)業(yè)））（2））降降低低勞勞動(dòng)動(dòng)生生產(chǎn)產(chǎn)率率。。（（影影響響所所傳傳動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)械械的的出出力力））（3））使使電電子子設(shè)設(shè)備備不不能能正正常常工工作作，，甚甚至至停停止止運(yùn)運(yùn)行行。。2.系系統(tǒng)統(tǒng)頻頻率率偏偏差差過(guò)過(guò)大大對(duì)對(duì)電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)的的危危害害（1））降降低低發(fā)發(fā)電電機(jī)機(jī)組組效效率率，，引引起起頻頻率率或或電電壓壓崩崩潰潰。。（2））汽汽輪輪機(jī)機(jī)在在低低頻頻下下運(yùn)運(yùn)行行時(shí)時(shí)易易產(chǎn)產(chǎn)生生葉葉片片共共振振，，造造成成葉葉片片疲疲勞勞損損傷傷和和斷斷裂裂。。（3））處處于于低低頻頻率率電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)中中的的異異步步電電動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)和和變變壓壓器器其其主主磁磁通通會(huì)會(huì)增增加加，，勵(lì)勵(lì)磁磁電電流流會(huì)會(huì)隨隨之之增增加加，，系系統(tǒng)統(tǒng)所所需需無(wú)無(wú)功功功功率率大大為為增增加加，，導(dǎo)導(dǎo)致致系系統(tǒng)統(tǒng)電電壓壓水水平平降降低低，，造造成成調(diào)調(diào)壓壓困困難難。。（4））無(wú)無(wú)功功補(bǔ)補(bǔ)償償用用電電容容器器的的補(bǔ)補(bǔ)償償容容量量與與頻頻率率成成正正比比。。（5））頻頻率率偏偏差差大大使使感感應(yīng)應(yīng)式式電電能能表表的的計(jì)計(jì)量量誤誤差差加加大大。。四、、頻頻率率偏偏差差的的危危害害五、、電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)頻頻率率調(diào)調(diào)整整和和控控制制電力力系系統(tǒng)統(tǒng)在在正正常常運(yùn)運(yùn)行行方方式式下下，，通通過(guò)過(guò)改改變變發(fā)發(fā)電電機(jī)機(jī)的的輸輸出出功功率率使使系系統(tǒng)統(tǒng)的的頻頻率率變變動(dòng)動(dòng)保保持持在在允允許許偏偏差差范范圍圍內(nèi)內(nèi)的的過(guò)過(guò)程程，，稱稱為為頻率調(diào)整整。分為：：一次調(diào)調(diào)整、二二次調(diào)整整。一次調(diào)整整：利用用發(fā)電機(jī)機(jī)組的調(diào)調(diào)速器，，針對(duì)變變化幅度度小(0.1%~0.5%)，變動(dòng)動(dòng)周期短短(10s)的的頻率偏偏差。二次調(diào)整整：利用用發(fā)電機(jī)機(jī)組的調(diào)調(diào)頻器，，針對(duì)變變化幅度度大(0.5%~1.5%)，變動(dòng)動(dòng)周期長(zhǎng)長(zhǎng)(10s~30s)的頻頻率偏差差。自動(dòng)發(fā)電電控制裝裝的調(diào)頻頻方式主主要分為為三類：恒定頻率率控制（（FFC）恒交換功功率控制制（FTC）聯(lián)絡(luò)線功功率頻率率偏差控控制（TBC））2.電力力系統(tǒng)頻頻率控制制電力系統(tǒng)統(tǒng)在以下下情況下下可能出出現(xiàn)頻率率異常：：（1）故故障后系系統(tǒng)失去去大量電電源，或或系統(tǒng)解解列（2）氣氣候變化化或意外外災(zāi)害使使負(fù)荷發(fā)發(fā)生突變變（3）在電電力供應(yīng)不不足的系統(tǒng)統(tǒng)中缺乏有有效的控制制負(fù)荷手段段。五、電力系系統(tǒng)頻率調(diào)調(diào)整和控制制（4）高峰峰和低峰負(fù)負(fù)荷期間，，發(fā)電機(jī)出出力的增減減速度與負(fù)負(fù)荷的增減減速度不一一致。（5）大型型沖擊負(fù)荷荷造成的頻頻率波動(dòng)。。系統(tǒng)頻率異異常時(shí)一般般采取以下下頻率控制制措施：（1）應(yīng)具具備足夠的的負(fù)荷備用用和事故備備用容量；；（2）在調(diào)調(diào)度所或變變電所裝設(shè)設(shè)直接控制制用戶負(fù)荷荷的裝置（3）在系系統(tǒng)內(nèi)安裝裝自動(dòng)切除除發(fā)電機(jī)等等。五、電力系系統(tǒng)頻率調(diào)調(diào)整和控制制頻率調(diào)整和和電壓調(diào)整整的差異：：（1）全系系統(tǒng)頻率相相同，而系系統(tǒng)中各節(jié)節(jié)點(diǎn)的電壓壓卻不同（2）系統(tǒng)統(tǒng)頻率質(zhì)量量主要由系系統(tǒng)有功功功率平衡狀狀況決定，，而系統(tǒng)電電壓質(zhì)量則則主要由系系統(tǒng)無(wú)功功功率平衡狀狀況決定。。（3）調(diào)整整頻率只有有改變發(fā)電電機(jī)組原動(dòng)動(dòng)機(jī)功率這這一唯一的的措施，而而調(diào)整電壓壓的措施卻卻很多。五、電力系系統(tǒng)頻率調(diào)調(diào)整和控制制第四節(jié)電電壓三相不不平衡一、三相對(duì)對(duì)稱與三相相不平衡的的概念設(shè)三相系統(tǒng)統(tǒng)的電流和和電壓分別別為（3-20）（3-21）三相系統(tǒng)可可分為對(duì)稱稱三相系統(tǒng)統(tǒng)和不對(duì)稱稱三相系統(tǒng)統(tǒng)。對(duì)稱三三相系統(tǒng)是是指三相電電量數(shù)值相等、、頻率相同同、相位互互差120度的系統(tǒng)。不不同時(shí)滿足足這三個(gè)條條件的三相相系統(tǒng)是不不對(duì)稱三相相系統(tǒng)。第四節(jié)電電壓三相不不平衡換言之，式式（3-20）和（（3-21）所表示示的系統(tǒng)如如果同時(shí)滿滿足以下條條件(3-22）（（3-23）那么該系統(tǒng)統(tǒng)是對(duì)稱的的，反之則則是不對(duì)稱稱的。第四節(jié)電電壓三相不不平衡將式（3-22）、、（3-23）代人人式（3-20）和和（3-21）同時(shí)時(shí)選取A相相電流為參參考量，記記及A相電電壓超前于于電流電電角度度，即令，，則對(duì)對(duì)稱三相系系統(tǒng)可表示示為（3-24）（3-25）第四節(jié)電電壓三相不不平衡三相系統(tǒng)的的對(duì)稱性還還表現(xiàn)為：：在任意時(shí)刻刻，三相電電量的瞬時(shí)時(shí)值之和為為零，用數(shù)學(xué)公公式表示就就（3-26）和（（3-27））三相系統(tǒng)又又可分為平平衡三相系系統(tǒng)和不平平衡三相系系統(tǒng)。在任任意時(shí)刻，，三相瞬時(shí)時(shí)總功率與與時(shí)間無(wú)關(guān)關(guān)，這樣的的系統(tǒng)稱為為平衡三相系系統(tǒng)；在任意時(shí)時(shí)刻，三相相瞬時(shí)總功功率是時(shí)間間的函數(shù)，，這樣的系系統(tǒng)稱為不不平衡三相相系統(tǒng)。第四節(jié)電電壓三相不不平衡根據(jù)電工理理論，系統(tǒng)統(tǒng)在某一時(shí)時(shí)間t吸收收的總瞬時(shí)時(shí)功率為三三相瞬時(shí)功功率之和，，每一相的的瞬時(shí)功率率為同一時(shí)時(shí)刻同相電電壓和電流流的乘積，，即（3-28）式中————總瞬時(shí)功功率，MVA.PA、PB、PC——A、B、C三相相瞬時(shí)功率率，MVA。第四節(jié)電電壓三相不不平衡將式（3-20）和和（3-21）代人人式（3-28），，經(jīng)整理后后得（3-28）上式中第二二個(gè)方括號(hào)號(hào)與時(shí)間有有關(guān)，一般般來(lái)說(shuō)，它它不等于零零。對(duì)于對(duì)對(duì)稱三相系系統(tǒng)，將式式（3-22）和（（3-23）代入（（3-28），并計(jì)計(jì)及得（3-29）第四節(jié)電電壓三相不不平衡式（3-29）說(shuō)明明對(duì)稱三相相系統(tǒng)在任任意時(shí)刻的的總瞬時(shí)功功率是常數(shù)數(shù)，也就是是說(shuō)對(duì)稱三三相系統(tǒng)一定也是平衡三三相系統(tǒng)。。對(duì)于三相相系統(tǒng)，系系統(tǒng)的不對(duì)對(duì)稱直接導(dǎo)導(dǎo)致不平衡衡，所以不不對(duì)稱三相相系統(tǒng)和不不平衡三相相系統(tǒng)在使使用上不作作嚴(yán)格區(qū)分分。三相電壓不不平衡度是是電能質(zhì)量量的重要指指標(biāo)之一。。二、三相不不平衡度的的定義根據(jù)對(duì)稱分分量法，三三相系統(tǒng)中中的電量可可分解為正正序分量、、負(fù)序分量量和零序分分量三個(gè)對(duì)對(duì)稱分量。。電力系統(tǒng)統(tǒng)在正常運(yùn)運(yùn)行方式下下，電量的的負(fù)序分量量均方根值值與正序分分量均方根根值之比定定義為該電電量的三相相不平衡度度，用符號(hào)號(hào)表示，即即（3-30）（3-31）式中———三三相電壓不不平衡度和和三相電流流不平衡度度——電壓正正序、負(fù)序序分量均方方根值，ＫＫＶ；——電流正正序、負(fù)序序分量均方方根值，ＫＫＡ。由式（3-30）和和（3-31）可見(jiàn)見(jiàn)，要計(jì)算算三相系統(tǒng)統(tǒng)的不平衡衡度，必須須首先計(jì)算算三相系統(tǒng)統(tǒng)的正序和和負(fù)序分量量。但在實(shí)實(shí)際工作中中，往往只只知道三相相電量的數(shù)數(shù)值。在不不含零序分分量的三相相系統(tǒng)中，，只要知道道三相電量量a、b、、c，即可可由下式求求出三相不不平衡度：：二、三相不不平衡度的的定義工程上為了了估算某個(gè)個(gè)不對(duì)稱負(fù)負(fù)荷的公共共連接點(diǎn)上上造成的三三相電壓不不平衡度，，可用公式式（3-33）進(jìn)行行近似計(jì)算算。二、三相不不平衡度的的定義（3-32）式中(3-33)式中———負(fù)荷荷電流的負(fù)負(fù)序分量，，A；——公共連連接點(diǎn)的線線電壓均方方根值，KV；——公共連連接點(diǎn)的三三相短路容容量，MVA。式（3-33）只能能用于距離離發(fā)電廠以以及大型電電機(jī)電氣距距離較遠(yuǎn)的的公共連接接點(diǎn)處三相相電壓不平平衡度的近近似計(jì)算。。二、三相不不平衡度的的定義在三相對(duì)稱稱系統(tǒng)中，，由于在某某一相上增增設(shè)了單相相負(fù)荷而引引起的三相相電壓不平平衡度也可可按下式估估算（3-34）式中———單單相負(fù)荷容容量，MVA；——計(jì)算點(diǎn)點(diǎn)的三相短短路容量，，MVA。。二、三相不不平衡度的的定義三、三相不不平衡度的的限值我國(guó)國(guó)家標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)GB/T15543-1995《電能質(zhì)質(zhì)量三相相電壓允許許不平衡度度》規(guī)定：：電力系統(tǒng)統(tǒng)公共連接接點(diǎn)正常電電壓不平衡衡度允許值值為2%，，短時(shí)不得得超過(guò)4%；接于公公共連接點(diǎn)點(diǎn)的每個(gè)用用戶，引起起該點(diǎn)正常常電壓不平平衡度允許許值一般為為1.3%。四、三相不不平衡產(chǎn)生生的原因電力系統(tǒng)三三相不平衡衡可以分為為事故性不平衡和正常性不平衡兩大類。事事故性不平平衡由系統(tǒng)統(tǒng)中各種非非對(duì)稱性故故障引起。。電力系統(tǒng)在在正常運(yùn)行行方式下，，供電環(huán)節(jié)節(jié)的不平衡衡或用電環(huán)環(huán)節(jié)的不平平衡都將導(dǎo)導(dǎo)致電力系系統(tǒng)三相不不平衡。而供電系統(tǒng)統(tǒng)的不平衡衡主要來(lái)自自于供電線線路的不平平衡。五、三相不不平衡的危危害系統(tǒng)處于三三相不平衡衡運(yùn)行時(shí)，，其電壓、、電流中含含大量負(fù)序序分量。由由于負(fù)序分分量的存在在，三相不不平衡對(duì)電電氣設(shè)備產(chǎn)產(chǎn)生不良影影響，具體體表現(xiàn)如下下：（1）感應(yīng)應(yīng)電動(dòng)機(jī)。。（2）變壓壓器。（3）換流流器（圖3-8）。。（4）繼電電保護(hù)和自自動(dòng)裝置。。（5）線損損。（6）計(jì)算算機(jī)。六、改善三三相不平衡衡的措施P1=5MW，減小系統(tǒng)三三相不平衡衡的常用方方法有如下下幾種：（1）將不對(duì)稱負(fù)負(fù)荷合理分分布于三相相中，使各各相負(fù)荷盡盡可能平衡衡。設(shè)5個(gè)容量量不等的單單相負(fù)荷分分別是P1=5MW，S2=15+j7MVA，S3=10+j2MVA，S4=20+j9MVA和S5=25+j8MVA。采用圖圖3-9（（a）的接接線方式時(shí)時(shí)，三相負(fù)負(fù)荷的有功功功率均為為25MVA，A、、B兩相的的無(wú)功功率率同是9Mvar，，與C相8Mvar的無(wú)功功功率相差不不大。在圖圖3-9（（b）中，，A相負(fù)荷荷為20+j7MVA，B相相負(fù)荷為30＋j11MVA，C相負(fù)荷為為25＋j8MVA。顯然，采用用圖3-9（a）所所示的負(fù)荷荷分配方式式采用圖3-9（b）所示的的負(fù)荷分配配方式更有有利于系統(tǒng)統(tǒng)三相平衡衡。六、改善三三相不平衡衡的措施P1=5MW，S2=15+j7MVA，S3=10+j2MVA，S4=20+j9MVA,S5=25+j8MVA。（2）將不不對(duì)稱負(fù)荷荷分散接于于不同的供供電點(diǎn)，減減小集中連連接造成的的不平衡度度過(guò)大。（3）將不不對(duì)稱負(fù)荷荷接于高一一級(jí)電壓供供電。（4）將不不對(duì)稱負(fù)荷荷采用單獨(dú)獨(dú)的變壓器器供電。（5）采用用特殊接線線的平衡變變壓器供電電。（6）加裝裝三相平衡衡裝置。實(shí)現(xiàn)三相平平衡的原理理如圖3-10所示示。設(shè)ab間接有單單相用電負(fù)