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1.电能质量问题

公用电网理想的电能质量是以恒定的频率、正弦波形和标准电压对用户供电。在三相交流系统中,还要求各相电压和电流的幅值大小相等、相?#27426;?#31216;且互差120°。但由于系统中的发电机、变压器、输电线路和各种设备的非线性或?#27426;?#31216;性,以及运行操作、外来干扰和各种问题,降低了电能质量。

电能质量主要包含电压质量、电流质量两方面:

1.电压质量。指实际电压与理想电压的偏差。如电压偏差、电压频率偏差、电压不平衡、电压瞬变现象、电压波动与闪变、电压暂降(暂升)与中断、电压谐波、电压陷波、欠电压、过电压等。

2.电流质量。电流质量与电压质量密切相关。为了提高电能的传输效率,除了要求用户汲取的电流频率是单一频率正弦波?#25105;?#22806;,还应尽量保?#25351;?#30005;流波形与供电电压同相位。电流质量通常包括电流谐波、间谐波、电流相位超前与滞后、噪声等。

电能质量超标的危害:

1.供电电压偏差:照明设备的发光和寿命;电动机的力矩、转速、发?#21462;?#24037;效以及产品质量;变压器的发?#21462;?#28201;升、损耗;并联电容器无功出力、寿命;家用电器如电视机的视?#23567;?#23551;命;电子计算机和控制设备不正常。

2.电力系统频率偏差:电动机转速变化,影响纺织、造?#38477;?#20135;品质量;传动机械出力变化,影响生产效率;对测量、控制和计时等电子设备精度和性能影响;使感应式电能表计量误差加大;影响发电机和电力系统安全;冲击负荷对近区电网的危害。

3.谐波:降低电力设备的利用率,使电气设备以及导线过载运行,缩短使用寿命、增加线损;降低断路器遮断容量;干扰继电保护、自动装置和计算机系统;使电子设备工作不正常;使测量和计量仪器(感应式电度表)、仪表误差加大;降低信号传输质量,干扰通信系统;增加电力网中谐振可能性,诱发过电压或过电流的危害;减少白炽灯使用寿命。

  

4.电压波动和闪变:照明灯光?#20102;福?#24341;起人的视觉疲劳;电视机屏幕图像失真、摆动翻滚和亮度变化;电动机转速不均?#21462;?#25391;动、异响,影响产品质量;电子计算机、监测和控制设备等工作不正常。

5.三相电压不平衡:电机附加发热,并引起二倍频的附加振动力矩使电机负载能力降低,引起以负序分量为启动元件的多种保护误动作;换流设备产生附加的谐波电流(非特征谐波);变压器负载能力下降;在低压配电线路中,引起照明灯的寿命缩短或烧损、电视机损坏、中性线过负荷等;引起线损及线路电压损失增大;影响正常通信质量。

6.电压暂降(包括短时中断):引起变速驱动装置(ASD)跳闸、程序逻辑控制器(PLC)损坏、各?#36136;质?#33258;动控制装置误动、计算机系统失常,数据丢失;导致加工生产线停顿,大?#32479;?#25152;照明失电等等。

7.电压波形缺口:由变流装置换相过程造成的电压波形缺口可能影响交流装置的同?#20132;?#20197;电压过零进行控制的电子装置正常工作。注意,电压缺口虽然属于波形畸变,但不能用谐波?#27835;?#26469;说明它的影响。?#35805;?#29992;缺口的深度和面积描述。

2.电能质量的监测与诊断

1.就地检测:对各种干扰负荷或补偿设备,如电弧炉、换流设备、电容器组、滤波器等在接入电网前后,测量这些设备对电能质量各项指标的影响,通过与国家相关标准对照,决定其是否可以?#23545;恕?

2.在线监测:也称为连续监测、全过程监测或日常监测等。即?#28304;?#22411;干扰源(如:炼钢厂、电气化铁路等)必须按照电能质量标准,对电压偏差、频率偏差、谐波、电压波动和闪变、三相不平衡等指标进行连续跟踪监测。

3.电能质量诊断:根据测量的电能质量数据判读是否超标,是否是影响设备正常运行的原因,并进而给出对应的电能质量改善的解决方案。

3.改善电能质量的措施

波形及RMS变化 表?#20013;问?/th> 特征描述 扰动的主要原因 解决方法
暂态冲击 暂态冲击 1.峰值
2.上升时间
3.?#20013;?#26102;间
1.雷电
2.电焊机
3.负荷开关
4.电容器开关
1.装避雷器
2.装滤波器
3.?#26696;?#31163;变压器
短时波动 短时波动 1.波形
2.峰值
3.频率分量
1.线路或电缆开关
2.电容器开关
3.负荷开关
1.装避雷器
2.装滤波器
3.?#26696;?#31163;变压器
电压暂降、暂升 电压暂降、暂升 1.RMS及对应时间
2.RMS值
3.?#20013;?#26102;间
远端系统故障 1.调压变压器
2.能量储存技术
3.不间断电源UPS
电力中断 电力中断 ?#20013;?#26102;间 1.系统保护
2.断路器
3.熔断器
4.定期检修
1.存储备用能量
2.UPS
3.备用发电
低电压/过电压 低电压/过电压 1.RMS及相对时间
2.统计
1.大型电机启动
2.负荷增加
3.负荷减少
1.电压调节器
2.调压变压器
谐波 谐波 1.谐波频谱
2.总谐波畸变率
3.统计
1.非线性负荷
2.系统谐振
滤波器
电?#32929;?#21464; 电?#32929;?#21464; 1.Pst和Plt
2.变化频度
3.调制频率
1.间隙性负荷
2.大型电机启动
3.电弧炉
静止无功发生器

4.科雷特电能质量解决方案

根据用电设备的运行状况以及监测设备发现的电能质量问题,提供全面的解决方案和产品。包含混合型滤波补偿装置、有源/无源滤波补偿柜、电压暂降保护解决方案等,?#28304;?#21040;改善配电系统的电能质量,提高配电系统运行的可靠性和安全性。

科雷特电能质量解决方案

1.GRT-APF 混合型滤波补偿装置:

GRT-APF 混合型滤波补偿装置 = 有源滤波 + SVG有源动态无功补偿 + 调谐补偿

GRT-APF混合型滤波补偿装置,将有源滤波、有源动态无功补偿和无源调谐补偿三大功能有机结合。装置采用多处理器并行工作,快速检测谐波和控制无功补偿。在主控制器的协调下,既能有效滤除非线性负载产生的谐波电流,减少对电网的谐波污染,又能提供感性及容性无功电流,实现全量程无功连续快速和无级差?#20132;?#34917;偿,保证功率因数达标,实现动态无功补偿。

科雷特混合型滤波补偿装置

2.GRT-APF 有源滤波器&静止无功发生器:

有源滤波器具有工作方式灵活、动态响应快速、输出特性受电网影响小等突出优点。有源滤波器可有效滤除系统2-50次谐波。滤除率达98%以上。同时可利用SVG的动态无功输出,?#20132;?#34917;偿系统的无功功率,保持功率因数始终处于较高水平。

有源滤波器并联于电网中,通过电流互感器对负载电流进行采样,滤波器?#27835;?#35745;算负载电流中的谐波分量和无功分量,控制电力电子元件逆变输出相应的补偿谐波和无功功率,两者相互抵消,?#28304;锏接?#21270;电能质量的目的。

科雷特混合型滤波补偿装置

3.GRT无源调谐滤波补偿装置:

无源调谐滤波补偿装置主要由滤波电容器串联调谐电抗器组成。

无源调谐滤波补偿装置中,电容器容量是依据基波频率时系统所需补偿的无功功率来配置?#27426;?#30005;抗器电感值的选择是依据在谐波频率?#20445;?#30005;抗器能与电容器构成串联谐振回路,使装置对于特定频率的谐波呈?#27835;?#20302;阻抗,从而吸?#25214;?#37096;分的谐波电流。

典型的无源调谐滤波补偿装置有:7%调谐滤波电容器组、14%调谐滤波电容器组、3次无源滤波器,5次无源滤波器,7次无源滤波器等。

无源调谐滤波补偿装置,可以安全进行无功功率补偿,避免谐波谐振放大,同时抑制及滤除特定频率的谐波。

GRT无源调谐滤波补偿装置

4.GRT-VDC 电压暂降保护装置:

GRT-VDC系列电压暂降保护装置,采取“先评估,后治理”的步骤,为企业提供切实可?#23567;?#26368;经济有效的电压暂降治理方案,并专业实施综合治理。

电压暂降保护装置能够识别电压暂降,对其进行监控并补偿,保持优化的电能不间断提供,防止电压暂降和瞬间停电。消除电气设备因电压暂降引起的停机事件。

电压暂降保护装置无需电池工作,免维护,效率高达99%以上,自身?#36127;?#19981;消耗能源。是众多关键制造工艺和敏感电子设备最理想的保护装置。

科雷特电压暂降保护装置
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