供配電系統(tǒng)電能質(zhì)量限值的計(jì)算-建筑電氣2009.11

供 配 電 系 統(tǒng) 電能 質(zhì) 量 限值 的 計(jì) 算
李令冬 (安徽大學(xué)教育部電能質(zhì)量工程研究中心，合肥市 230039)
朱明星 (安 徽 大 學(xué) 電 子 科 學(xué) 與 技 術(shù) 學(xué) 院 ，合 肥 市 230039)
Calculation of Power Quality Limi．ts in Power Supply and Distribution System
Li Lingdong(Power Quality Engineering Research Center Ministry of Education，Anhui University，
Hefei 230039，China)
Zhu Mingxing(School of Electronic Science and Technology，Anhui University，Hefei 230039，China)
Abstract This article introduces power quality 電能質(zhì)量限值是電能質(zhì)量控制的目標(biāo) ，也是電能
limits calculation in power supply and distribution system， 質(zhì)量控制的依據(jù)，也是故障診斷當(dāng)中的重要依據(jù)。所
including the topological structure of power grid， the 以，電能質(zhì)量限值計(jì)算非常重要。
．
standards referenced，the contents of power quality limits
2 電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與電能質(zhì)量考核點(diǎn) (見圖1)
calculation in check point and calculating system for power
quality limits，and also summarizes the major thoughts for
3 電能質(zhì)量限值計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)
power quali~limits calculation．
Key words Power quality limit Topological 3．1 電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
structure of power grid Check point Calculating
《電能質(zhì) 量 公用 電網(wǎng)諧 波》 (GB／T 14549—
system Electromagnetic compatibility
1993)； 《電能質(zhì)量 供電電壓偏差》(GB／T 12325—
2008)；《電能質(zhì)量 電力系統(tǒng)頻率偏差》(GB／T 15945—
2008)； 《電能質(zhì)量 電壓波動(dòng)和閃變》(GB／T 12326—
摘 要 介紹了供配電系統(tǒng) 電能質(zhì)量限值的計(jì)
2008)； 《電能質(zhì)量 三相電壓不平衡》(GB／T 15543—
算． 包括 電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)、電能質(zhì)量
考核點(diǎn)限值計(jì)算的內(nèi)容、電能質(zhì)量限值計(jì)算體 系等。 2008)。
3．2 電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)
總結(jié)了電能質(zhì)量限值計(jì)算的主要思路
《電磁兼容 限值 諧波電流發(fā)射限值 (設(shè)備每
關(guān)鍵詞 電能質(zhì)量限值 電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 考核點(diǎn)
相輸入電流 ≤16A)》 (GB 17625．1—2003)； 《電磁
計(jì)算體 系 電磁兼容
兼容 限值 對(duì)額定電流大于 16 A的設(shè)備在低壓供
電系統(tǒng)中產(chǎn)生的諧波電流的限值》(GB，Z 17625．6—
1 為什么要計(jì)算電能質(zhì)量限值
2003)； 《電磁兼容 限值 中、高壓電力系統(tǒng)中畸
電能質(zhì)量限值是在社會(huì)成本最小的前提下 ．平衡 變負(fù)荷發(fā)射限值的評(píng)估》 (GB／Z 17625．4～2000)。
供電公司、電力用戶和電力設(shè)備制造商三者利益的技 3．3 電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍及關(guān)
術(shù)壁壘。 聯(lián)性
IEC (國際電工委員會(huì))技術(shù)報(bào)告 “電力特性的 在保證 中高壓用戶對(duì)公用電網(wǎng)公共連接點(diǎn)干擾
標(biāo)準(zhǔn)化”中指出：制定和貫徹電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的根本目 限值在國標(biāo)限值以內(nèi)的前提下．配電網(wǎng)用戶的電壓質(zhì)
的是協(xié)調(diào)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商和最終用戶、最終用戶和設(shè)備供 量按照電磁兼容的規(guī)劃水平管理．子系統(tǒng)或設(shè)備對(duì)用
應(yīng)商、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商和設(shè)備供應(yīng)商之間的關(guān)系。 戶配電網(wǎng)的干擾限值按照電磁兼容的規(guī)劃水平確定．
協(xié)調(diào)上述各方關(guān)系的手段是限制上述各方電氣接 電力設(shè)備對(duì)供電電壓質(zhì)量要求的限值按電磁兼容水
口的供電質(zhì)量偏差和用電干擾 ．其中最重要的工作 平確定
是 ：按照電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定計(jì)算 對(duì)同一電能質(zhì)量指標(biāo)，國標(biāo)比電磁兼容的規(guī)劃水
電能質(zhì)量限值 平嚴(yán)格。電磁兼容的規(guī)劃水平 比電磁兼容水平嚴(yán)格 ．
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供配電系統(tǒng)電能質(zhì)量限值的計(jì)算 (孛耷冬 米明星建 箍電乞。
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2口口9年第1 1期l ELECTRlCl11"Y
不是很死板的
在此筆者還想講一個(gè)理念．
關(guān)于負(fù)序 電壓。對(duì)于絕大多數(shù)
工廠用戶 ．負(fù)序的控制水平應(yīng)
該嚴(yán)于國標(biāo) ，為什么呢?因?yàn)?br/>工廠用戶的用電負(fù)荷都是以電
機(jī)負(fù)荷為主 ．70％ 是 電機(jī)負(fù)
荷．電機(jī)負(fù)荷的負(fù)序阻抗是正
序阻抗的 1／3(1／2～l，4之
間，平均下來 1，3左右)，就是
說很小的負(fù)序電壓會(huì)使電機(jī)的
負(fù)序電流很大 ．降低電機(jī) 的使
用壽命 ．造成整個(gè)工廠內(nèi)部負(fù)
序損耗很大 工廠內(nèi)部某個(gè)負(fù)
荷 負(fù)序 電流特 別大 ．造成 電
網(wǎng)上 負(fù)序電 壓 高 ．結(jié) 果是 用
kV站 中壓用戶 商業(yè)及居民用戶 大型高壓用戶
戶自己吃虧。寶鋼的負(fù)序電壓
，J 電
圖 1 電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與電能質(zhì)量考核點(diǎn) 控制水平 ．在 l10 kV基本上是
Fig— Power topological structure and check point for power quality limits 0．4％ 左右．其它用戶引起的
注：A1—— 電力公司內(nèi)部PQ (電能質(zhì)量)考核點(diǎn)；A 2、A 3—— 220 kV大型高壓用 負(fù)序 電壓絕不會(huì)讓它到 自己的
戶PQ考核點(diǎn)；B1—— 110 kV全部用戶PQ考核點(diǎn)；B1．1、Bl 2—— 分別為 l1O kV高壓 公用 電網(wǎng)上去．否則對(duì)電機(jī)影
用戶 1和2 PQ考核點(diǎn)；Bi 3—— l10 kV電力公司內(nèi)部 PQ考核點(diǎn)；C、Cl、C2、c3—— 響很大 國標(biāo)規(guī)定供電電壓 的
高壓用戶 1內(nèi)部PQ考核點(diǎn)；D—— 全部 1Okv用戶電能質(zhì)量考核點(diǎn)；Dl、D2、D3—— 負(fù)序電壓限值為 2％．實(shí)際用戶
分別為 10kV小型電站、中壓用戶 1和2 PQ考核點(diǎn)；E—— 0．4 kV全部低壓用戶PQ考
的負(fù)載負(fù)序電流已達(dá)到 6％．這
核點(diǎn)；EI、E2、E3——分別為0．4 kV低壓用戶l、2和3 PQ考核點(diǎn)。
樣的損耗是比較大的
因此按照上述方法確定中高壓用戶內(nèi)部配電網(wǎng)的電能
4 電能質(zhì)量限值計(jì)算體系
質(zhì)量和干擾限值可以最大限度地降低用戶電能質(zhì)量的
4．1 電能質(zhì)量限值計(jì)算體系 (見圖 2)
技術(shù)和管理成本
4。2 考核點(diǎn)限值計(jì)算內(nèi)容及引用標(biāo)準(zhǔn)
這里舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子．比如．電力公司對(duì)低壓
4．2．1 一類考核點(diǎn)
供電網(wǎng)的考核標(biāo)準(zhǔn)．電壓總諧波畸變率是 5％，但是
a． 考核對(duì)象 ：電力公司內(nèi)部。
低壓系統(tǒng)在用戶內(nèi)部應(yīng)該用電磁兼容的規(guī)劃水平 6％
b． 考核內(nèi)容：電力公司內(nèi)部供電點(diǎn)供電質(zhì)量或
來管理 如果是電力用戶和設(shè)備制造商之間的訂貨合
全部用戶的用電質(zhì)量
同 那肯定訂在8％．這樣管理的成本就減小了，而
且設(shè)備制造商在 8％的總諧波畸變率是能夠接受的． C． 供電質(zhì)量限值內(nèi)容：系統(tǒng)頻率偏差△ ，電
不會(huì)增加制造成本 如設(shè)備制造商按國家標(biāo)準(zhǔn) 5％來 壓偏差 e 電壓變動(dòng) 和長時(shí)間電壓閃變 。、三相
簽訂訂貨合同。那用戶就吃虧了。管理起來成本就非 電壓不平衡度 2和 。，諧波電壓 THDu、HRUh。

在《建筑電氣》2009年11月刊中，有一篇文章詳細(xì)介紹了供配電系統(tǒng)中電能質(zhì)量的重要性及其相關(guān)限值的計(jì)算方法。該文章著重探討了電力系統(tǒng)向建筑負(fù)荷供電時(shí)，可能影響設(shè)備正常運(yùn)行和用戶體驗(yàn)的幾個(gè)關(guān)鍵電能參數(shù)，包括電壓波動(dòng)、頻率偏差、諧波分量、三相不平衡以及瞬態(tài)電壓暫升和短時(shí)過電壓等。 文中通過國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，如GB/T 14549-93《電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)諧波》、GB/T 12325-2008《電能質(zhì)量 供電電壓偏差》等，為建筑供配電系統(tǒng)的電能質(zhì)量設(shè)定了相應(yīng)的限值要求。這些限值的計(jì)算涉及到電力設(shè)備的特性、用電負(fù)荷性質(zhì)以及電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與運(yùn)行條件等因素，旨在確保電力供應(yīng)的穩(wěn)定性、可靠性和安全性，從而保障建筑物內(nèi)各類電氣設(shè)備的正常工作和用戶的生活質(zhì)量。通過對(duì)上述電能質(zhì)量指標(biāo)的精確計(jì)算與監(jiān)控，可以有效地預(yù)防和解決由于電能質(zhì)量問題導(dǎo)致的潛在故障和損害。