摘要：随着国民经济的快速发展，工业上大量精密电气设备投入使用，居民用电的标准也逐步提高，因此对配电网的电能质量提出了更高的要求。本文对配电网电能质量问题进行了比较深入的研究和分析，并探讨了如何应对配电网的电能质量问题。
关键词：电能质量；用电设备；影响；改进；分析
引言：电能质量问题并非是一个新问题，自电力系统建立开始就已存在。随着时代的发展，电网负荷构成及用电设备发生巨大变化，电能质量问题也日益突出。电能质量问题是一个复杂的系统问题，电能的发、输、变、配用瞬间完成，任何环节的异常变化都可能对电能质量造成影响。
1.电能质量的概念及其分类
1.1电能质量的概念
电能质量可以简单理解为电力系统中电能的质量。在一般情况下，合格的电能质量的评价标准是：恒定的频率、正弦波形和标准电压等。但是由于技术的不够成熟系统中常出现的一些问题以及不完善的调控、运行过程中的操作、外来的种种干扰和各种故障，比如，电网运行、基础设备和供用电过程中产生的各种问题。因此，电能质量是动态变化的，只要满足一定的变化范围，就是符合国际标准的。电能质量主要包括以下几个方面：一是电压质量：这是衡量在实际的用电过程中的电压与规定的标准电压之间的差值。用来衡量供电方是否按照国家保准为使用方供电。这是电能质量中的主要方面，也是其中的一项核心要素。二是电流质量：这是供电方对于用电方提出的要求，要用电方按照恒定频率和正弦波性规范用电，主要指标有：谐波含量、功率因数等。对于电流质量的定义有利于配电网电能质量的改善和保护。三是供电质量：关于供电质量的定义包括电压质量和供电情况两方面的含义；其中也包含着供电方的服务情况，是否真正满足了用电方的真正需求，依据实际情况及时有效的调整电价，不断提升服务质量等。
1.2电能质量的分类
对于电能质量的划分，主要包括两种形式，即稳态电能质量和动态电能质量，稳态电能质量问题的主要特征是波形的畸变，而且这种畸变持续时间一般保持在一分钟以上，主要表现在电压上，如电压不稳、电压过高和电压过低等。动态电能质量主要表现为暂态持续时间，如电压突升、跌落、电压瞬变、电压闪变。
2.电能质量问题产生的原因及其危害
2.1电能质量问题产生的原因
一是电力系统的元件引起。主要是指在电力系统的正常运转过程中会产生和谐波，而在高压线路进行传输时，对于这种和谐波会产生放大的作用。同时，在并联的电路中也会有和谐波的产生。二是非线性因素产生和谐波。电力电子技术在不断地改进和发展，电力用户的用电装置也发生了相应的改变，比如采用了大量时变控制的非线性设备，在近些年，大量使用了能产生谐波的设备，如生活中的节能灯、中频炉等设备。非线性设备在产生和谐波的同时，也使电流发生了畸变，从而引起了大部分电能质量问题的发生。
2.2电能质量问题产生的危害
2.2.1电压的变化范围过大
在机器设备的正常运转过程中，如果电压不稳，并且变化的幅度大，不仅使得机器设备的运转造成一定影响，并且对于设备的损害也是严重的，会造成设备线路的烧毁等，严重的会引发火灾以及威胁人身安全等。
2.2.2电压短时间中断
随着当前信息化进程的不断加快，对于电能质量的要求不断提高，特别是电子计算机和各种精密仪器的使用，更需要高的电能质量。如果在实际的工作中，产生电压的中断，及其容易产生信息的失真，并对相关机密资料产生严重的损害。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时电压的中断，对于精密仪器的损害也是致命，造成严重的经济损失。
3.提高电压质量的措施
3.1减少变压器及线路的损耗
在电力系统中，变压器及线路的损耗会影响电压质量，一般来讲，线路中电能损失大部分集中在主干线部分，在主干线中又集中在线路首端。一般可以通过增大导线截面、减小每条线路中流过的电流，达到降低线损的目的。实际在选择导线截面时，应从线路首端到末端、从主干线到分支线由大到小的顺序选择导线截面，10KV配电线路导线截面主干线不宜小于70mm2，支干线不宜小于50mm2，分支线不宜小于35mm2。线路的能量损耗同电阻成正比，增大导线截面可以减少能量损耗。但导线截面的增加，线路的建设投资也增加，可以按经济电流密度来选择导线截面p同时，要以安全经济运行目标为前提，认真分析制定年度经济运行方式。各级调度运行机构根据负荷变化规律及时调整电网运行方式，通过合理分配潮流及负载率，停运部分空载变压器，减少不必要的空载损耗，使系统处于经济运行状态。
3.2保证无功功率平衡
提高功率因数的方法主要有两种，一是提高自然功率因数，二是进行无功补偿。在电网中，存在大量感应电动机和变压器，这些用电设备除吸收系统的有功功率外，还需要电网供给大量无功功率。这些无功功率经过多级送电线路、变压器的输送和转换，又造成电网的功率损失，使电网功率因数下降。因此，合理选用感应电动机和变压器，减少其无功功率消耗是提高自然功率因数的主要措施之一。其次，可以采用并联电容器等方法进行无功补偿，减少电网无功功率的传输，提高功率因数。
3.3尽量使三相负荷平衡
三相负荷不平衡，也直接影响到变压器的安全经济运行，使变压器功率损耗增加。在供电相同负载的条件下，当三相负载不平衡达到最大时，变压器的有功功率损耗是三相负载平衡时有功功率损耗的三倍。所以，应尽量使三相负荷平衡，当三相不平衡度超出正常范围时，及时进行调整。控制三相负荷的不平衡度，可以减少由于三相负荷不平衡所造成的损耗。一般要求配电变压器出线端电流的不平衡度不大于10%，低压干线及主要支线始端电流的不平衡度不大于20%，应使三相负荷不平衡率在合格范围内，减少由此造成的电能损耗。
3.4抑制高次谐波
一是应限制大功率整流设备的投入，设法增加整流装置的相数，整流装置的相数越多，其低次谐波被消去的也越多，还可以限制整流装置和其他谐波源的容量，或提高大容量非线性设备的供电电压，以改善系统的电压波形。二是在整流装置和其他谐波源的外部并联谐波滤波器。三是对于大容量的电容器组，应在电容器支路串联电抗器，以防止谐波放大。四是采用脉宽调制技术，在所需要的频率周期内，将直流电压调制成等幅不等宽的系列交流电压脉冲，这种方法可以大大抑制谐波的产生。
总结：现代社会电能作为一种被广泛使用的能源，被广泛应用于社会生活的各个领域，也成为工业发展的重要支撑。随着科学技术的不断发展，对于电能的使用提出了更高的要求，并且对其发展提出了更加高标准的要求。虽然电能已经基本解决了人们的生活，但是对电能的需求量日益增长，在电能的供求关系问题解决了的同时，电能质量的问题引起了社会的关注，因此一个可以有效提高电能质量的方法是非常值得研究的。
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论文作者:王威川
论文发表刊物:《电力设备》2018年第13期
论文发表时间:2018/8/16
标签：电能论文; 质量论文; 电压论文; 谐波论文; 质量问题论文; 电网论文; 线路论文; 《电力设备》2018年第13期论文;