1.電能質量問題

公用電網理想的電能質量是以恒定的頻率、正弦波形和標準電壓對用戶供電。在三相交流系統中,還要求各相電壓和電流的幅值大小相等、相位對稱且互差120°。但由于系統中的發電機、變壓器、輸電線路和各種設備的非線性或不對稱性,以及運行操作、外來干擾和各種問題,降低了電能質量。

電能質量主要包含電壓質量、電流質量兩方面:

1.電壓質量。指實際電壓與理想電壓的偏差。如電壓偏差、電壓頻率偏差、電壓不平衡、電壓瞬變現象、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。

2.電流質量。電流質量與電壓質量密切相關。為了提高電能的傳輸效率,除了要求用戶汲取的電流頻率是單一頻率正弦波形以外,還應盡量保持該電流波形與供電電壓同相位。電流質量通常包括電流諧波、間諧波、電流相位超前與滯后、噪聲等。

電能質量超標的危害:

1.供電電壓偏差:照明設備的發光和壽命;電動機的力矩、轉速、發熱、工效以及產品質量;變壓器的發熱、溫升、損耗;并聯電容器無功出力、壽命;家用電器如電視機的視感、壽命;電子計算機和控制設備不正常。

2.電力系統頻率偏差:電動機轉速變化,影響紡織、造紙等產品質量;傳動機械出力變化,影響生產效率;對測量、控制和計時等電子設備精度和性能影響;使感應式電能表計量誤差加大;影響發電機和電力系統安全;沖擊負荷對近區電網的危害。

3.諧波:降低電力設備的利用率,使電氣設備以及導線過載運行,縮短使用壽命、增加線損;降低斷路器遮斷容量;干擾繼電保護、自動裝置和計算機系統;使電子設備工作不正常;使測量和計量儀器(感應式電度表)、儀表誤差加大;降低信號傳輸質量,干擾通信系統;增加電力網中諧振可能性,誘發過電壓或過電流的危害;減少白熾燈使用壽命。

  

4.電壓波動和閃變:照明燈光閃爍,引起人的視覺疲勞;電視機屏幕圖像失真、擺動翻滾和亮度變化;電動機轉速不均勻、振動、異響,影響產品質量;電子計算機、監測和控制設備等工作不正常。

5.三相電壓不平衡:電機附加發熱,并引起二倍頻的附加振動力矩使電機負載能力降低,引起以負序分量為啟動元件的多種保護誤動作;換流設備產生附加的諧波電流(非特征諧波);變壓器負載能力下降;在低壓配電線路中,引起照明燈的壽命縮短或燒損、電視機損壞、中性線過負荷等;引起線損及線路電壓損失增大;影響正常通信質量。

6.電壓暫降(包括短時中斷):引起變速驅動裝置(ASD)跳閘、程序邏輯控制器(PLC)損壞、各種數字式自動控制裝置誤動、計算機系統失常,數據丟失;導致加工生產線停頓,大型場所照明失電等等。

7.電壓波形缺口:由變流裝置換相過程造成的電壓波形缺口可能影響交流裝置的同步或以電壓過零進行控制的電子裝置正常工作。注意,電壓缺口雖然屬于波形畸變,但不能用諧波分析來說明它的影響。一般用缺口的深度和面積描述。

2.電能質量的監測與診斷

1.就地檢測:對各種干擾負荷或補償設備,如電弧爐、換流設備、電容器組、濾波器等在接入電網前后,測量這些設備對電能質量各項指標的影響,通過與國家相關標準對照,決定其是否可以投運。

2.在線監測:也稱為連續監測、全過程監測或日常監測等。即對大型干擾源(如:煉鋼廠、電氣化鐵路等)必須按照電能質量標準,對電壓偏差、頻率偏差、諧波、電壓波動和閃變、三相不平衡等指標進行連續跟蹤監測。

3.電能質量診斷:根據測量的電能質量數據判讀是否超標,是否是影響設備正常運行的原因,并進而給出對應的電能質量改善的解決方案。

3.改善電能質量的措施

波形及RMS變化 表現形式 特征描述 擾動的主要原因 解決方法
暫態沖擊 暫態沖擊 1.峰值
2.上升時間
3.持續時間
1.雷電
2.電焊機
3.負荷開關
4.電容器開關
1.裝避雷器
2.裝濾波器
3.裝隔離變壓器
短時波動 短時波動 1.波形
2.峰值
3.頻率分量
1.線路或電纜開關
2.電容器開關
3.負荷開關
1.裝避雷器
2.裝濾波器
3.裝隔離變壓器
電壓暫降、暫升 電壓暫降、暫升 1.RMS及對應時間
2.RMS值
3.持續時間
遠端系統故障 1.調壓變壓器
2.能量儲存技術
3.不間斷電源UPS
電力中斷 電力中斷 持續時間 1.系統保護
2.斷路器
3.熔斷器
4.定期檢修
1.存儲備用能量
2.UPS
3.備用發電
低電壓/過電壓 低電壓/過電壓 1.RMS及相對時間
2.統計
1.大型電機啟動
2.負荷增加
3.負荷減少
1.電壓調節器
2.調壓變壓器
諧波 諧波 1.諧波頻譜
2.總諧波畸變率
3.統計
1.非線性負荷
2.系統諧振
濾波器
電壓閃變 電壓閃變 1.Pst和Plt
2.變化頻度
3.調制頻率
1.間隙性負荷
2.大型電機啟動
3.電弧爐
靜止無功發生器

4.科雷特電能質量解決方案

根據用電設備的運行狀況以及監測設備發現的電能質量問題,提供全面的解決方案和產品。包含混合型濾波補償裝置、有源/無源濾波補償柜、電壓暫降保護解決方案等,以達到改善配電系統的電能質量,提高配電系統運行的可靠性和安全性。

科雷特電能質量解決方案

1.GRT-APF 混合型濾波補償裝置:

GRT-APF 混合型濾波補償裝置 = 有源濾波 + SVG有源動態無功補償 + 調諧補償

GRT-APF混合型濾波補償裝置,將有源濾波、有源動態無功補償和無源調諧補償三大功能有機結合。裝置采用多處理器并行工作,快速檢測諧波和控制無功補償。在主控制器的協調下,既能有效濾除非線性負載產生的諧波電流,減少對電網的諧波污染,又能提供感性及容性無功電流,實現全量程無功連續快速和無級差平滑補償,保證功率因數達標,實現動態無功補償。

科雷特混合型濾波補償裝置

2.GRT-APF 有源濾波器&靜止無功發生器:

有源濾波器具有工作方式靈活、動態響應快速、輸出特性受電網影響小等突出優點。有源濾波器可有效濾除系統2-50次諧波。濾除率達98%以上。同時可利用SVG的動態無功輸出,平滑補償系統的無功功率,保持功率因數始終處于較高水平。

有源濾波器并聯于電網中,通過電流互感器對負載電流進行采樣,濾波器分析計算負載電流中的諧波分量和無功分量,控制電力電子元件逆變輸出相應的補償諧波和無功功率,兩者相互抵消,以達到優化電能質量的目的。

科雷特混合型濾波補償裝置

3.GRT無源調諧濾波補償裝置:

無源調諧濾波補償裝置主要由濾波電容器串聯調諧電抗器組成。

無源調諧濾波補償裝置中,電容器容量是依據基波頻率時系統所需補償的無功功率來配置;而電抗器電感值的選擇是依據在諧波頻率時,電抗器能與電容器構成串聯諧振回路,使裝置對于特定頻率的諧波呈現為低阻抗,從而吸收一部分的諧波電流。

典型的無源調諧濾波補償裝置有:7%調諧濾波電容器組、14%調諧濾波電容器組、3次無源濾波器,5次無源濾波器,7次無源濾波器等。

無源調諧濾波補償裝置,可以安全進行無功功率補償,避免諧波諧振放大,同時抑制及濾除特定頻率的諧波。

GRT無源調諧濾波補償裝置

4.GRT-VDC 電壓暫降保護裝置:

GRT-VDC系列電壓暫降保護裝置,采取“先評估,后治理”的步驟,為企業提供切實可行、最經濟有效的電壓暫降治理方案,并專業實施綜合治理。

電壓暫降保護裝置能夠識別電壓暫降,對其進行監控并補償,保持優化的電能不間斷提供,防止電壓暫降和瞬間停電。消除電氣設備因電壓暫降引起的停機事件。

電壓暫降保護裝置無需電池工作,免維護,效率高達99%以上,自身幾乎不消耗能源。是眾多關鍵制造工藝和敏感電子設備最理想的保護裝置。

科雷特電壓暫降保護裝置
北京pk赛车10开奖直播