一个数据中心因电力谐振断电2秒就可能破坏大量数据而造成上百万元的经济损失;在大型工业制造厂,0.1s的电压骤降就可能造成批量的质量问题;商贸中心、银行、医院等人员集中场合如果出现设备故障,将对群众的生命、财产的安全构成威胁。以上这些供电问题均是因为电能质量差而造成的,接下来带领大家了解一下什么是电能质量:
电能质量[Power Quality],规范来讲,电能质量问题可定义为:
“导致用电设备故障或不能正常工作的电压、电流或频率的偏差,其内容包括频率偏差、电压偏差、电压波动与闪变、三相不平衡、瞬时或暂态过电压、波形畸变(谐波)、电压暂降、中断、暂升以及供电连续性等”
看着上面的定义很头疼吧,其实简单来讲,提高电能质量的目的是:提高供电和用电过程中的电压、电流质量。
随着现代科学技术的发展,各种复杂的、精密的、对电能质量敏感的用电设备不断普及,人们对电能质量及可靠性的要求越来越高。由于电能质量不稳定,造成的设备故障、数据丢失,能源浪费,成为环境污染的重要因素,而且,在供电可靠性和电网电压幅度的稳定水平等指标上,我国的情况尤其落后。如何提高和保证电能质量,已成为我国电力领域迫切需要解决的问题之一。
电能质量问题主要表现在以下几个方面:
短时停电、电压骤升或骤降会影响许多特殊行业的生产过程,降低生产工效和产品质量,直接造成经济损失。
谐波产生供电损耗,降低了发电、输电及用电设备的效率。大量谐波流过使线路过热,甚至引起火灾。
谐波会影响电气设备的正常工作,产生机械振动和噪声,使设备严重过热、绝缘老化、寿命缩短。
引起电网谐振,使谐波电流放大几倍甚至数十倍,烧毁电容器和电抗,造成不必要的供电中断和生产损失。
谐波会使电气测量仪表计量不准确,产生计量误差,给供电部门或电力用户带来经济损失。
谐波会对临近的通信系统产生干扰,轻则产生噪声,降低通信质量;重则导致信息丢失,使通信系统无法正常工作。
用户电力技术(CustomPower)是美国电力科学研究院(epri)的于1988年提出的新概念。其主要内容是:对供电质量的各种问题采用综合的解决办法,在配电网和大量商业用户的供电端使用新型电力电子控制器。用户电力技术(CustomPower)的应用给解决电能质量问题开拓了广阔的前景,用户电力技术将电力电子、计算机和控制等高新技术运用于中低压配用电系统,形成了一系列电能质量补偿控制设备,可完美地解决谐波畸变、电压波动和闪变、电压不对称等问题,从而大大提高了电网的电能质量。
1. 电能质量分析仪,是对电网运行质量进行检测及分析的专用便携式产品。可以提供电力运行中的谐波分析及功率品质分析,能够对电网运行进行长时间的数据采集监测。同时配备电能质量数据分析软件,对上传至计算机的测量数据进行各种分析。
2. 有源滤波器,抑制非线性负载产生的电流谐波,消除其对电网造成的谐波污染。
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3. 电子转换开关,用于双回线路的切换,克服传统的机械开关反应慢的弊端,保证对重要用户可靠供电。
4. 电压恢复器,补偿电源电压波动和闪变等,用于敏感负荷,如半导体生产厂家。不间断稳压电源,用于重要负荷,如银行、医院等。
以上电能质量设备的协调配置可将配电系统改造成无电压波动、无不对称以及无谐波的柔性化网络,满足电力负荷对电能质量日益提高的需求。