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電網(wǎng)電能質(zhì)量標準
隨著國民經(jīng)濟和科學技術的蓬勃發(fā)展，冶金、化學等現(xiàn)代化大工業(yè)和電氣化鐵路的發(fā)展，電網(wǎng)負荷加大，電力系統(tǒng)中的非線性負荷(硅整流設備、電解設備、電力機車)及沖擊性、波動性負荷(電弧爐、軋鋼機、電力機車運行)使得電網(wǎng)發(fā)生波形畸變(諧波)、電壓波動、閃變、三相不平衡，非對稱性(負序)和負荷波動性日趨嚴重。電能質(zhì)量的下降嚴重地影響了供用電設備的安全、經(jīng)濟運行，降低了人民的生活質(zhì)量。所以在世界各國都十分重視電能質(zhì)量的管理。 衡量電能質(zhì)量的主要指標是電網(wǎng)頻率和電壓質(zhì)量。頻率質(zhì)量指標為頻率允許偏差；電壓質(zhì)量指標包括允許電壓偏差、允許波形畸變率(諧波)、三相電壓允許不平衡度以及允許電壓波動和閃變。國家技術監(jiān)督局已公布了上述電能質(zhì)量的五個國家標準。 我國《電力法》明確規(guī)定"供電企業(yè)應當保證供給用戶的供電質(zhì)量符合國家標準，對公用供電設施引起的供電質(zhì)量問題，應當及時處理"，在《供電營業(yè)規(guī)則》中也明確規(guī)定用戶的非線性負荷、沖擊負荷、波動負荷、非對稱負荷對供電質(zhì)量產(chǎn)生影響或?qū)Π踩\行構成干擾和妨礙時，用戶必須采取措施予以消除，如不采取措施或采取措施不力，達不到國家標準，供電企業(yè)可中止對其供電。在市場經(jīng)濟條件下，供電企業(yè)有依法向用戶提供質(zhì)量合格電能產(chǎn)品的責任，用戶也有依法用電，不污染電網(wǎng)的義務。因此如何加強電能質(zhì)量管理，提高電能質(zhì)量，是市場經(jīng)濟條件下，電網(wǎng)建設管理中必須認真探討的重要課題。 本文主要介紹電能質(zhì)量的具體指標。 1．電網(wǎng)頻率 我國電力系統(tǒng)的標稱頻率為50Hz ，GB／T15945-1995《電能質(zhì)量一電力系統(tǒng)頻率允許偏差》中規(guī)定：電力系統(tǒng)正常頻率偏差允許值為±0.2Hz，當系統(tǒng)容量較小時，偏差值可放寬到±0.5Hz，標準中沒有說明系統(tǒng)容量大小的界限。在《全國供用電規(guī)則》中規(guī)定"供電局供電頻率的允許偏差：電網(wǎng)容量在300萬千瓦及以上者為±0.2HZ；電網(wǎng)容量在300萬千瓦以下者，為±0.5HZ。實際運行中，從全國各大電力系統(tǒng)運行看都保持在不大于±0.1HZ范圍內(nèi)。 2．電壓偏差 GBl2325－90《電能質(zhì)量一供電電壓允許偏差》中規(guī)定：35kV及以上供電電壓正負偏差的絕對值之和不超過額定電壓的10％；10kV及以下三相供電電壓允許偏差為額定電壓的土7％；220V單相供電電壓允許偏差為額定電壓的+7％～10％。 標準中供電電壓為供電部門與用戶產(chǎn)權分界處的電壓或由供用電協(xié)議所規(guī)定的電能計量點的電壓。 確定允許電壓偏差是一個綜合的技術經(jīng)濟問題，允許的電壓偏差小，有利于用電設備的安全、經(jīng)濟運行，但為此要在電網(wǎng)中增添更多的無功電源和調(diào)壓設備，需要更多的投入。反過來如果擴大用電設備對電壓的適應范圍，提高設備在這方面的性能，往往也要增加設備投資。綜合國外標準和我國國情制定的供電電壓允許偏差的國家標準，能滿足絕大部分用電設備的運行要求。 3．三相電壓不平衡 GB／T15543-1995《電能質(zhì)量一三相電壓允許不平衡度》中規(guī)定：電力系統(tǒng)公共連接點正常電壓不平衡度允許值為2％，短時不得超過4％。標準還規(guī)定對每個用戶電壓不平衡度的一般限值為1.3％。 但是國標規(guī)定的三相電壓不平衡度的允許值及計算、測量和取值方法只適用于電力系統(tǒng)正常運行方式下在電網(wǎng)公共連接點由負序分量引起的電壓不平衡。因此故障方式引起的不平衡(例如單相接地、兩相短路故障等)和零序分量引起的不平衡均不在考慮之列。由于電網(wǎng)中較嚴重的不平衡往往是由于單相或三相不平衡負荷所引起的，因此標準衡量點選在電網(wǎng)的公共連接點，以便在保證其它用戶正常用電的基礎上，給干擾源用戶以最大的限值。值得注意的是國標在確定三相電壓不平衡度指標時用95％概率作為衡量值。也就是說，標準中規(guī)定的"正常電壓不平衡度允許值2％"是在測量時間95％內(nèi)的限值，而剩余5％時間可以超過2％，過大的"非正常值"時間雖短，也會對電網(wǎng)和用電設備造成有害的干擾，特別是對有負序起動元件的快速動作的繼電保護和自動裝置，容易引起誤動。因此標準中對最大的允許值作了"不得大于4％的規(guī)定。 4．公用電網(wǎng)諧波 GB／T14549--93《電能質(zhì)量-公用電網(wǎng)諧波》中規(guī)定：6～220kV各級公用電網(wǎng)電壓(相電壓)總諧波畸變率是0.38kV為5.0％，6～10kV為4.0％，35～66kV為3.0％，110kV為2.0％；用戶注入電網(wǎng)的諧波電流允許值應保證各級電網(wǎng)諧波電壓在限值范圍內(nèi)，所以國標規(guī)定各級電網(wǎng)諧波源產(chǎn)生的電壓總諧波畸變率是：0.38kV為2.6％ ， 6～10kV為2.2％，35~66kV為1.9％，110kV為1.5％。對220kV電網(wǎng)及其供電的電力用戶參照本標準110kV執(zhí)行。 5．波動和閃變 GBl2326--如《電能質(zhì)量一電壓允許波動和閃變》中規(guī)定：在公共供電點的電壓波動允許值：10kV及以下為2.5%，35～110kV為2％，220kV及以上為1.6％。 電壓閃變值主要是表征人眼對燈閃主觀感覺的參數(shù)。國標推薦的閃變干擾的允許值，對照明要求較高的白熾燈負荷為0.4％，對一般性照明負荷為0.6％
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