电力节能课程论文

1、分数： 签字： 电能质量与节能技术课程论文题目：电能质量与节能的关系班级： 电气10Q2 姓名： 郭庆松 学号： 20103005038 任课老师： 于春光 日期： 2014/1/7 济南大学 泉城学院2电能质量与节能技术课程作业 电能质量与节能的关系目录摘要11 电能质量的基本概念12 电能质量相关标准23 电能质量污染对节能的影响24 谐波对电能计量的影响35 谐波对电力系统保护装置的影响45.1对继电保护及自动装置运行环境的影响45.2 谐波对继电保护整定的影响45.3 对消弧线圈的影响55.4谐波电流对数字型差动保护的影响56 电能质量问题治理与控制56.1建立管理标准56.2完善电力

2、监管机制56.3加强统一管理66.4加强电网改造力度66.5加强电力技术管理67 结论与展望7参考文献7电能质量与节能技术课程作业 电能质量与节能的关系电能质量与节能的关系摘要本文主要讲述电能质量与节能技术；电能质量污染及其对节能的影响；电能质量检测及电能计量的影响；电能质量治理控制与节能效果；电能质量管理及其对节能降损的作用。总结了引起电能质量恶化的电污染的主要形式和引起电污染的原因,并从电压偏移、系统频率偏差、三相不平衡和波形失真等方面分析了电能质量恶化在发电、输电和用电环节上造成能源浪费的机理和当前提高电能质量的主要措施。关键词：电压偏移；恶化；节能；检测1 电能质量的基本概念电能质量(

3、Power Quality)从普遍意义上讲是指优质供电，但迄今为止，对电能质量的技术含义着不同的认识这一方面是由于人们看问题的角度不同。目前，国内外虽然对使用电能质量这一术语及其内涵达成了共识，但是对电能质量确切的定义尚未形成统一的共识。电能质量，从严格意思上讲，衡量电能质量的主要指标有电压、频率和波形。从普遍意义上讲是指优质供电，包括电压质量、电流质量、供电质量和用电质量。其可以定义为：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、暂时或瞬态过电压、波形畸变（谐波）、电压暂降、中断、暂升以及供电连续性等。 从工程实用角度出发

4、，将电能质量概念进一步具体分解并给出解释。电压质量：给出实际电压与理想电压间的偏差，以反映供电部门向用户分配的电力是否合格。电压质量通常包括电压偏差、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。电流质量： 电流质量与电压质量密切相关。电流质量包括电流谐波、间谐波或次谐波、电流相位超前或滞后、噪声等。供电质量： 它包括技术含义（电压质量和供电可靠性）和非技术含义（供电部门对用户投诉与抱怨的反应速度和电力价目的透明度等）两部分。用电质量： 它包括电流质量和非技术含义等，如用户是否按时，如数缴纳电费等。2 电能质量相关标准电能

5、质量标准是保证电网安全经济运行、保护电气环境、保障电力用户正常使用电能的基本技术规范，是实施电能质量监督管理、推广电能质量控制技术、判断电能质量的基本技术依据，也是维护供用电双方合法权益的法律依据。为了更好的检测、控制和治理电能质量，国际电工委员会（IEC）、IEEE等制定并颁布了一系列规范和标准。我国国际质量技术监察局也相相继制定并颁布了以下电能质量标准。电能质量-电力系统频率偏差。电能质量-公共电网谐波电能质量-公用电网间谐波电能质量-供电电压偏差电能质量-三相电压不平衡电能质量-暂时过电压和瞬态过电压电能质量-电压波动和闪变电能质量-监测设备通用要求电能质量标准的颁布、贯彻及实施，为保证

6、电能质量，实现节能减排提供了强力的技术支撑。加强电能质量标准的基础性研究工作。是对重复事物和概念所做的统一规定，它以科学、技术和实践经验的综合成果为基础。3 电能质量污染对节能的影响电能质量污染源可以按照他们在电网中所处位置不同分为：1)电网侧电能质量污染源：电力设备及装置的自动保护和正常运行。如大型电力设备的启动和停运、自动开关的跳闸及重合等对电能质量的影响，使额定电压暂时降低、产生电压波动与闪变等。2)用户侧电能质量污染源：电力系统非线性负荷、冲击性负荷等的大量投运。如炼钢电弧炉、电气化机车运行等对电能质量的影响，使公用电网产生大量的谐波干扰、电压波动和闪变等。随着社会工业化水平的提高，越

7、来越多的电能质量污染源进入电网，其所带来的电能质量污染也越来越严重。各种控制电能质量污染的问题中，对节能问题有直接影响的主要是电力系统谐波污染。谐波除了会造成电网污染外，还会产生谐波功率，在电网和电气设备上造成附加损耗，带来能源浪费。此外，各种电能质量问题都有可能损坏节能器件，对电能质量问题引起节能器件寿命减少。1) 谐波使公用电网中的元件产生了附加的谐波损耗，降低了发电、输电、及用电设备的效率，大量的3次谐波流过中性线时会使线路过热甚至发生火灾。2) 作为并联成套装置的设备，它都是在谐波干扰下工作的，畸变的电压波是节电器件局部性能下降;严重的谐波过电流使节电器件损耗功率增加，导致异常发热。3

8、) 谐波会导致继电保护和自动装置的误动作，并会使电气测量仪表计量不准确。电力测量仪表通常是按工频正弦波形设计的，当有谐波时，将会产生测量误差。仪表的原理和结构不同，所产生的误差也不相同。4) 谐波会对邻近的通信系统产生干扰，轻者产生噪声，降低通信质量；重者导致信息丢失，使通信系统无法正常工作。谐波电流在高压架空线路上的流动除增加线损外，还将对相邻通信线路产生干扰影响。4 谐波对电能计量的影响各种谐波源产生的谐波对电力系统造成了污染，影响到整个电力系统的电气环境，包括系统本身和用户。谐波对电能计量的影响，首先表现在谐波对计量仪表的的影响。谐波对感应式电度表计量的影响主要表现为谐波功率和谐波电流的

9、影响，电度表的计量误差是这两种影响的叠加。谐波对电能计量的影响，另一方面表现谐波的存在使得电力网络中的潮流方向发生了改变。1）在感应电能表绕组、圆盘上产生谐波涡流和使总电流增大，增大电能表的计量误差；2）谐波功率引起较大的电能计量系统误差，电子式电能表这种误差大于感应式电能表。谐波功率引起的电能计量误差分析：1）对线性用户电能表WhM：P1M+PhM，多计电能，即受谐波影响还要多付费；不合理。2）非线性用户电能表WhR：P1R - PhR，少计电能，即对系统造成干扰还少付费；不合理。3）对发电厂电能表WhG：P1G - PhG，少计电能。5 谐波对电力系统保护装置的影响谐波在负序基波量的基础上

10、产生干扰，如对各种以负序滤波器为启动元件的保护的干扰。由于保护按负序量整定，整定值小，灵敏度高，实际运行中易引起误动。继电保护及自动装置利用的启动量小，利用负序电流或电压，零序电流或电压，差动电流或电压启动会受到谐波的影响。其中利用负序量启动的对谐波的敏感性最大。继电器或启动元件本身对谐波敏感，晶体管或集成电路保护装置的动作量非常小和动作时间非常少，因此它的启动数据容易受到谐波影响而出现较大的误差；利用信号过零取样的控制系统及利用数据过零点的数字式继电器或微机保护，都会受到谐波的影响和干扰。5.1对继电保护及自动装置运行环境的影响1) 在谐波严重超标的电弧炉负荷，电气化铁路等谐波含量大的局部电

11、网中会受到影响。 2) 频繁出现变压器严重涌流且涌流衰减缓慢的变电站会受到涌流产生谐波的干扰。 3) 在系统因短路容量太小而可能出现较大谐波电压影响的场所会受到影响。 4) 在易发生谐波谐振的配电系统、输电系统、变电站网架附近会受到影响。 5) 在谐波受到电容器组或其他原因而被放大严重的网络附近会受到影响。5.2 谐波对继电保护整定的影响继电保护正常运行中，当电源谐波分量较高时，可能会引起过电压保护，过电流保护的误动作。当三相严重不对称时，在正序性谐波含量较高的情况下，可能对负序滤波器为启动元件的保护装置产生干扰，而引起误动。如某地电气化铁路通车后，曾发生过由于牵引变电所注入系统大量的谐波的负

12、序电流，引起供电系统电能质量指标严重恶化，多次造成发电机的负序电流保护误动，主变压器的过电流保护装置误动，线路的距离保护振荡闭锁装置误动，高频保护收发讯机误动，母线差动保护误动的故障滤波器误动的事。近年来，微机保护装置的大规模使用，使信号中的谐波干扰既可能引起测量误差，又可能对装置关键处理模块的正常工作产生干扰，从而引起保护装置误动或拒动。如上海宝钢就发生过因电弧炉产生谐波的影响，造成谐波电流对数字型差动保护产生干扰，使差动保护动作跳闸的事故。对断路器的影响：谐波会使些断路器的磁吸线圈不能工作，断路器的遮断能力降低，不能遮断波形畸变超过一定限值的故障电流，对中压断路器截断电感电流时可能发生谐频

13、涌波电压的重燃现象，导致断路器触头烧损。5.3 对消弧线圈的影响当电网谐波成分较大时，发生单相接地故障，消弧线圈电感电流将可能不起作用，在接地点得不到的补偿，从而引发系统故障扩大。5.4谐波电流对数字型差动保护的影响数字型差动保护装置整定简单，动作时间快，功能强，因此目前得到了普遍的推广，应用，但在电能质量较差的条件下会发生，由于电流波形畸变而出现误动作的可能。6 电能质量问题治理与控制从两方面分析一是电力用户，二是电力系统。从规划、设计、建设与改造、运行及用电管理等环节实行全过程管理，涉及监测、分析计算、控制与治理等多方面。在电能质量管理的管理对象中，公用电网电能质量管理最为重要。6.1建立

14、管理标准 电能质量关系到用户的供电质量和电力企业经济效益，应成立电能质量管理领导小组。定期召开电能质量分析会，及时研究电能质量工作。进一步完善电压无功、供电可靠性管理体系，制订相关管理标准，使电能质量管理工作进一步规范化。 6.2完善电力监管机制 电力工业是为国民经济发展提供能源的基础工业，又是社会发展和人民生活的公用事业。电能的生产供应关系到国家的经济命脉，为了确保供电质量，必须及时制定相应的制度法规，必须建立国家层面的独立的电力监管机构，从而规范和监管电力市场运行，维护公平竞争环境。对于出现的电能质量方面的问题，应由电力监管机构以中立的立场，本着独立、公正、透明、专业的原则，依法处理电力市

15、场纠纷，维护消费者权益。监管体系的建立包括有关电力立法和执法的法律环境、专门的行业监管机构（包括对监管的职能、责任、内容、手段、权力配置、对监管者的监控机制等规定），以及多层次的行业自律组织和消费者权益保护组织等。 6.3加强统一管理 在电力市场环境下，发电设备和输电设备的投资者可能是一些独立的厂商。但无论是发电系统还是输电系统仍应该进行统一规划，保证电力工业的建设“适当超前”，维持系统有合理的备用，做到电源与电网相协调，送端和受端相协调，有功和无功相协调，将“系统统一规划，投资宏观调控”作为第一道防线。同时，在电力市场条件下，市场需要制定强制准入规则，新投资的发电厂在接入系统时，必须从全局考

16、虑，纳入整体系统规划，寻求最佳的网架结构。 6.4加强电网改造力度 电网结构合不合理、电网质量好与坏直接关系到电能的质量。为此，加大对电网设备的更新改造力度，新建和完善高低压电网，缩短了高低压线路的供电半径，加大了导线截面，优化了公用配电变压器的布局。如把设备老化、运行状况较差的变电站退出运行，实现了双电源供电，加快了线路电缆化、绝缘化改造进程等措施。并要做好变电站的综合自动化改造和调度配电自动化改造工作，提高线路运行的可靠性和灵活性。同时，可对一些重要场所和重要单位实施双电源供电，对开关设备进行无油化改造，在线路上安装故障指示器，更换高耗能变压器并对新安装的配电变压器配备了无功自动补偿装置。

17、 6.5加强电力技术管理 无功管理是技术管理中的关键方面，改善和提高电能质量，要抓住无功平衡和无功补偿。强化无功管理分三个方面：一是异步电动机的就地无功补偿。二是配电变压器的无功补偿。三是10kv配电线路的补偿。此外，在优化无功补偿方面，坚持就地分散和线路集中补偿相结合的原则。线路集中补偿的补偿点根据负荷分布及线路长度确定。高压补偿将电容器适当分组，根据负荷变化投切电容器。台区补偿电容器装在变压器二次侧，根据变压器负荷变化情况及电机容量等进行计算，合理配置，提高功率因数和降低线损。同时，还以全网网损尽量小、各节点电压合格为目标，以调度中心为控制中心，以各变电站的有载调压变压器分接头调节与电容器

18、投切为控制手段，实现了实时无功补偿和电压优化调节。 谐波管理是技术管理中的重要类容。按gb/t14549-93标准规定分别对现有谐波源和新增的谐波源实行严格管理，建立和健全客户谐波源的技术档案。当谐波源产生的谐波电流或使公共连接点的谐波电压超出标准规定的允许值时，按就地治理的原则，限期采取治理措施，对在规定期限内未能治理合格的，依照国家法律法规中止供电。对新装或增容的用电客户谐波源，采取事前预防措施，把好投运关。通过对谐波的治理与管理，进一步确保电能质量。 合理配置电网电压监测点。实现对各电压监测点的在线监控。对生产设备进行试验和评级，保障设备健康稳定运行，确保电能质量。 7 结论与展望近年来国内供电局势十分紧张随着电力工业的不断发展，社会用电量不断增加，电能质量的污染会日趋加重，同时，电力客户对电能质量和供电可靠性的要求会越来越高。传统的管理方式已跟不上客户对电能质量的要求。在现有条件下通过改善电能质量减少发电、输电和用电环节的能源浪费也是一个好方法。随着今后电能质量标准化体