1、第九章 供配电系统电能质量重点：电能质量的提高重点：电能质量的提高 2022-11-192第一节 概述 电力系统的电能质量是指电压、频率和波形的质量。电压偏移电压偏移 电压波动和闪变电压波动和闪变 不对称度不对称度 谐波谐波 频率偏差频率偏差2022-11-193第二节 电压偏差及改善措施 一、电压偏差一、电压偏差 1 1定义定义：电压偏差指用电设备的电压偏差指用电设备的实际端电压实际端电压偏离其偏离其额定电压额定电压的的百分数百分数。%100%NNUUUU2 2原因：原因：系统系统滞后的无功负荷滞后的无功负荷2022-11-194 3 3用电设备端子处电压偏移允许值用电设备端子处电压偏移允许
2、值 （1 1）一般电动机）一般电动机 5%5%，特殊情况下特殊情况下-10%-10%+5%+5%。（2 2）电梯电动机）电梯电动机 7%7%。（3 3）照明：在一般工作场所为）照明：在一般工作场所为 5%5%；在视在视觉要求较高的屋内场所觉要求较高的屋内场所为为-2.5%-2.5%+5%+5%；远离变远离变电所的小面积一般工作场所电所的小面积一般工作场所,可为可为-5%-5%+10%+10%；应急照明、道路照明和警卫照明为应急照明、道路照明和警卫照明为-10%10%+5%+5%。（4 4）其他用电设备，当无特殊要求时为）其他用电设备，当无特殊要求时为 5%5%。2022-11-195 4 4改
3、善方法改善方法 （1 1）正确设计配电系统的运行方式，减少）正确设计配电系统的运行方式，减少电网或变压器电压降。电网或变压器电压降。（2 2）按照允许电压降来选择导线截面，是）按照允许电压降来选择导线截面，是减少电压降、调节电压的有效措施之一。减少电压降、调节电压的有效措施之一。（3 3）合理选择变压器，利用设备自身特性）合理选择变压器，利用设备自身特性减少电压降损耗。减少电压降损耗。（4 4）尽量使三相负载平衡。）尽量使三相负载平衡。（5 5）对无功功率进行合理的补偿，改善功）对无功功率进行合理的补偿，改善功率因数。率因数。（6 6）电动机采用合理的起动方式。）电动机采用合理的起动方式。20
4、22-11-1962022-11-197 二、调压二、调压 1.逆调压 35kV以上电网的有载调压宜实行逆调压方式。逆调压的范围宜为额定电压的05%。逆调压方式就是负荷大时电网电压向高调，负荷小时电网电压向低调，以补偿电网的电压损失。2.常调压 3.顺调压2022-11-1982022-11-1992022-11-1910中枢点的调压方式中枢点的调压方式最大负荷最小负荷逆调压调为1.05UN调为UN顺调压不低于1.025UN不高于1.075UN常调压1.05UN2022-11-1911 三、变压器分接头调压三、变压器分接头调压 1变压器的分接头的确定 容量在6300kVA以下的变压器有三个分接
5、头5、0%。容量在8000kVA以上的变压器有五个分接头，分别在22.5、0%。2022-11-1912 2.降压变压器分接头的选择计算 （1）最大负荷时，变压器分接头电压 maxjUjNUmax2jUmax1 jUmaxjtUmax2maxmax1maxjjjjNjtUUUUU）（最大负荷时，变压器电压损耗；变压器低压侧的额定电压；变压器在最大负荷时，应选择的高压 侧分接头电压；变压器在最大负荷时，高、低压侧 的电压。2022-11-1913 （2）最小负荷时，变压器分接头电压min2minmin1minjjjjNjtUUUUU）（2minmaxjtjtjtUUU （3）正常运行时变压器分接
6、头，取两者的平均值：2022-11-1914 3.升压变压器分接头的选择计算max2maxmax1maxiiiiNitUUUUU）（min2minmin1miniiiiNitUUUUU）（2minmaxitititUUU2022-11-1915 4有载调压变压器 110kV有载调压变压器的调压范围为32.5、0%，有七个分接头。220kV有载调压变压器的调压范围为42.5、0%，有九个分接头。2022-11-1916例：例：某降压变电所有一变比某降压变电所有一变比 k=11022.5%/11的变压器。的变压器。归算到归算到高压侧高压侧的阻抗为的阻抗为Z=2.44+j40，最大负荷为最大负荷为S
7、max=28+j14MVA，最小负荷为最小负荷为Smin=10+j6MVA。最大负荷最大负荷时时高压高压母线电压为母线电压为113kV，最小负荷时为最小负荷时为115kV。低压侧母线低压侧母线允许电压变化范围为允许电压变化范围为1011kV。试选择分接头。试选择分接头。（选变压器分接头时，不计变压器的功率损耗）2022-11-1917解：解：一次侧一次侧 二次侧二次侧 U1max=113kV U2max=10kV U1min=115kV U2min=11kV （1）高压侧提供的电压高压侧提供的电压maxmax1max2TUUUkVUXQRPUTT44.107113401444.228113ma
8、x1maxmaxmax1minmin1min2TUUUkVUXQRPUTT7.11211540644.210115min1minminmin12022-11-1918kVUUUUNT2.118111044.1072max2max2maxkVUUUUNT7.11211117.1122min2min2minkVUUUTTT45.11527.1122.1182minmax2022-11-1919 （5）校验）校验 最大最小负荷时，低压母线的实际电压为最大最小负荷时，低压母线的实际电压为kVkVKUU1023.105.1151144.107max2max2kVkVKUU1173.105.115117.
9、112min2min22022-11-1920例例 已知已知ZT=6+j120，Smax=20+j15MVA，Smin=10+j8MVA。低压侧要求电压为。低压侧要求电压为10.5kV，若，若U1保持为保持为110kV。试配合变压器。试配合变压器分接头的选择。分接头的选择。U1 U22022-11-1921解解：（：（1）求高压侧提供的电压求高压侧提供的电压max1max2TUUUkV5.9211012015620110min1min2TUUUkV7.10011012086101102022-11-1922 （2）确定）确定k 按最小负荷调压要求确定k，即kVUUUUNcT5.105115.1
10、07.1002min2min25.9115.104k2022-11-1923 第三节第三节 电压波动和闪变及改善措施电压波动和闪变及改善措施 一、一、电压波动电压波动 1 1定义定义：电压在短时间内的快速变动电压在短时间内的快速变动情况，通常以情况，通常以电压幅度波动值电压幅度波动值和和波动频率波动频率来来衡量电压波动的程度。衡量电压波动的程度。其变化速度等于或大于每秒0.2时称为电压波动。kVUkVU,minmax波动值用电设备端电压的最小波动值用电设备端电压的最大%100%minmaxNUUUU2022-11-1924 电压波动的范围在电压波动的范围在-5%-+5%-5%-+5%。2 2抑
11、制或减小电压波动的措抑制或减小电压波动的措施施（1）合理的供电方式 （2）提高供电电压2022-11-1925 二、电压闪变、电压闪变 负荷急剧的波动造成供配负荷急剧的波动造成供配电系统电系统瞬时瞬时三电压升高，照度三电压升高，照度随之急剧变化，使人眼对灯闪随之急剧变化，使人眼对灯闪感到不适，这种现象称为电压感到不适，这种现象称为电压闪变。闪变。2022-11-1926 3 3抑制或减小电压闪变的措施抑制或减小电压闪变的措施 1）采用专线供电。2）降低配电线路阻抗。3)较大功率的冲击性负荷或冲击性负荷群与对电压波动、闪变敏感的负荷分别由不同的变压器供电。2022-11-1927 第四节第四节
12、不对称度及改善措施不对称度及改善措施 不对称度是衡量多相负荷平衡状态的指标，多相系统的电压负序分量与电压正序分量之比值称为电压的不对称度，电流负序分量与电流正序分量之比值称为电流的不对称度，均以百分数表示。2022-11-1928 （2 2）改善措施）改善措施 1）220V或380V单相用电设备接入220V380V三相系统时，宜使三相平衡。2）由地区公共低压电网供电的220V照明负荷，线路电流小于或等于30A时，可采用220V单相供电；大于30A时，宜以220V380V三相四线制供电。2022-11-1929 第五节第五节 谐波及改善措施谐波及改善措施 一、正弦波形畸变率正弦波形畸变率 （1）
13、n次谐波电压、电流含有率%1001UUHRUnn%1001IIHRInn2022-11-1930 （2）电压、电流总谐波畸变率）电压、电流总谐波畸变率%100%100122221UUUUTHDnnnnu）（%100%100122221IIIITHDnnnni）（nUnI1U1In次谐波电压、电流的方均根值，次谐波电压、电流的方均根值，kV，A基波电压、电流的方均根值，基波电压、电流的方均根值，kV、A2022-11-1931 （3）谐波电压的总平均畸变系数）谐波电压的总平均畸变系数 tttnndttUt221）（ttnU谐波电压的总平均畸变系数变化时间，n次谐波电压的方均根值，kV3s2022
14、-11-1932 2.2.谐波的危害谐波的危害 （1）使电动机、变压器等电气设备产生附加损耗，引起发热，导致绝缘损坏。（2）引起电容器组谐振和谐波电流放大，导致电容器组和电缆线路过负荷、过电压。（3）由于集肤效应和邻近效应存在，使输电线路过热。2022-11-1933 （4）电流和电压波形的畸变改变了电压或电流的变化率，影响断路器的断流容量。（5）对继电保护和自动装置产生干扰和造成误动或拒动。（6）对测量仪表，特别是感应式仪表产生计量误差。（7）造成通信干扰。2022-11-1934 3.抑制谐波的措施抑制谐波的措施 （1）由短路容量较大的电网供电。（2）大功率静止整流器。（3）按谐波次数装设
15、分流滤波器。（4）装设有源滤波装置。（5）在补偿电容器回路中串联一组电抗器。（6）选用D，yn11结线组别的三相配电变压器。2022-11-1935 六、频率偏差六、频率偏差 1 1定义：定义：供电的供电的实际频率实际频率与电网的与电网的标准频率标准频率的差值。的差值。2 2偏差允许值偏差允许值：频率偏差一般不超：频率偏差一般不超过过 0.25Hz0.25Hz。当电网容量大于当电网容量大于3000MW3000MW时，频率偏差时，频率偏差不超过不超过 0.2Hz0.2Hz。3 3调整调整：增大或减小电力系统发电：增大或减小电力系统发电机机有功功率有功功率。2022-11-1936 七、供电可靠性
16、七、供电可靠性 1 1定义：定义：用用全年平均供电时间全年平均供电时间占占全年时间全年时间百分数表示。百分数表示。2 2可靠性标准可靠性标准：城市供电可靠：城市供电可靠率达到率达到99.9%99.9%；大中城市中心市区供电大中城市中心市区供电可靠率达到可靠率达到99.99%99.99%。2022-11-1937八、电子计算机供电电源的电能质量八、电子计算机供电电源的电能质量 级 别 指 标 项 目 A 级 B 级 C 级 电 压 波 动（%）2 5+7+13 频 率 变 动（Hz）0.2 0.5 1 波 形 失 真 率 （%）3 5 5 8 8 10 允 许 断 电 时 间 （ms）0 4 4 200 2001500
