电能质量问题与电能质量管理要点研究

吴菊红

摘 要： 文章通过电能质量问题和其相关运营治理的分析和讨论，研究了电能本身的主要故障和相关干扰问题，并以此为切入点制定分析了电能质量管理的核心注意事项以及电能质量管理的现场实施方案。

关键词： 电能质量；分析方法；控制措施；问题原因；核心要点；研究

一、影响和控制电能质量的干扰因素分析

电能质量故障是大量单相种类电力设备运行故障的概括定义， 它的核心是电压的质量故障。电能相关的品质故障根据出现和经历的周期长短一般划为静止电能品质故障和可变电能品质故障。由于电力设备建设领域的持续拓展， 电力设备相关电能品质故障的出现通常有如下因素的干扰导致。

（一）电力设备自身问题引发

电力设备投入生产过程中的外界和内部干扰通常会引发电能品质故障的出现， 比如大量短路问题、外界环境灾害、操作执行故障、电路的输送网线出现问题时动力机械和励磁设备的运行情况的调整、电路问题保护设备中的电力以及电子装置频繁开闭等都会导致大量电能品质故障的出现。

（二）谐波在电能输送以及使用中的干扰

在传输和消耗电力的一系列操作中，谐波始终都会发生，另外因为谐波会引发电动机工作时出现温度太高以及绝缘问题，所以引发了普遍的重视。但是在输电网路工作前进，谐波通常涵盖照明设备、办公用电、变流设施、取暖设备、家庭用电、电磁非线性装置和整流设备等。通常输电网路中的安培波的图像和伏特图像等，经常承受非线性装置的干扰而发生变形，最终导致谐波的出现。一般谐波会对输电网路装置的日常工作起到某种程度的干扰，另外在谐波比较剧烈的时候就会引发电力设备出现事故，有时候还会损害电力装置。

（三）电压的不稳定性和三相负序电流的影响

因为其中一相或者多相出现问题以及输电网路三相的数值不一致等，通常就会引发三相负序电流的产生，这不但会提高输电网路的电力浪费量，导致继电防护设备因为开启了负序分量而出现错误故障，另外还可能引发电动机绕组温度太高、给通信带来巨大危害，有时候还可能降低电动机的工作年限，大幅度减少其运行的稳定性等。而变化的电压的意思即出现电压迅速波动、电压激增以及电压突然降低等非正常现象。

一般现场运行过程中，输电网路的承载运行工作容量超出额定值，通常可能引发电压值迅速下降，这在某种程度可能干扰到电压承载工作容量的敏感性能。假如电压下降的数值超过规定的允许值，通常就会妨碍到工程控制电脑程序的相关命令工作的完成，这种情况一般会使设别停止运行。

许多设备像轧钢装置、电弧装置等功率比较大的设备在投入生产的过程中，均有出现电压值不稳定情况的可能性。实际生产期间，一旦发生载荷超过额定值的情况，就可能导致电压值的突然变化。设备在运行期间对电压的稳定性能规定比较苛刻的，就可能遭受电压突然变化的干扰而无法正常进行。

二、电能相关质量管理的实施要点

（一）对输电网路出现的谐波进行抑制

通常输电网路谐波完成消除的过程中，以往采用的谐波抑制方案主要有两种，一种是增强以及滤波原始的谐波源，另一种方案是优化运行过程会出现谐波的电力装置，通过这种手段从根本上消除谐波的来源。

如今在消除输电网路谐波的操作中，因为无源滤波设备其检查和修复性能好、现场生产稳定性高、装置初期支出很低同时其构造非常简易等优势，最终得到了大规模的推广和应用。该设备可以在运行过程中把并联的电路配置给谐波，通过这种方式产生滤波的效果，然而无缘滤波器也存在十分突出的不足支出。

有缘电力滤波装置消除输电网路谐波的工作机制为：利用电流和无功电流数值相同、最初谐波为反向的电流输送进输电网路中，最终将无功电流和输电网路叠加谐波降为数值0。

过去的有缘滤波装置增加电流数值通常是利用非线性放大设备输出，发展一段时间之后，有缘电力滤波设备则一般是依靠大功率的组件构成的相关装置来进行运作，这种形式现在仍在投产运行。通常在有缘电力滤波装置中，最常见的构造就是并联类型，输电网路和APF通过并联的方式连接，这相当于一个电流的供应装置，同时该装置在运行的过程中是可控的，所以可以把载荷过大产生的电流谐波逐慢慢抑制去掉，另外其还可以协调三相电流，并在一定程度上调节无功功率。

利用变压设备把APF以串联的方式配置在载荷和输电网路中，其能够作为一个可控的电压输出装置进行运作，另外可以对三相差异性电压和输电网路谐波电压完成调节。然而串联APF的问题在于载荷电流数值的输送值过大，同时还会使得元器件设计的参数数据变大，所以均会产生过渡的损耗，其最终会使得保护设备的运行和操作流程十分繁琐。

（二）对无功功率配置功率补偿装置

以往的补偿无功功率通常依靠的是并联电容设备和同步调相机装置。一般情况下并联电容装置在运行期间，一旦发生输电网路谐波的情况，就会导致谐振同时使得谐波被迅速拓展外延，最终把电容器破坏失效。通常同步调相机即使可以来回的补偿持续波动的无功功率，然而其定期检查和修复极不方便。

通常情况下，非动态无功功率发生装置以多重化技术为基础进行制造生产，它可以把电流调节中出现的谐波比例降低到很小的数值。另外和非动态无功功率补偿设备电抗电容装置的储能巨大这一性能存在的差异主要在于，非动态无功功率发生设备仅仅依靠容量很低的电容装置就可以对电压完成稳定，然而这单单对于无功功率的补偿有效，所以具有比较单一功能性的缺点。

（三）利用电压调节设备调节电压值

通常所说的变化电压恢复设备，其关键组成是配电装置下降电压的补偿组件。在电力负荷和反馈线二者中，依靠串联变压装置输出能够调整大小的电压，通过它就可以保证输电网路电压出现波动时，可以依靠负载的一边对稳定的输电电压完成监测和评估。

非稳定电压恢复设备拥有足够的想能和及时响应的特征，可以对下降电压时出现的负载调配适量的能量供应。

SSC是静态的同步补偿装置，其原理是依靠变压设备把电路的电压源型逆变构建PWM通过并联的方式加入，这种方式不但可以降低消耗，而且可以提高电压的品质。

三、总结

经过文章的分析，从电能质量影响因子和电能质量管理关键分析为切入点，可知电能质量通常和输电网路的谐波、无功功率、三相负序电流与输电电压的波动有互相作用的影响，所以在研究分析电能质量的工作中，就一定要依靠上述三个角度的分析结论，通过这种研究方式保证电能在输送和消费中最终取得优异的质量效果。■

参考文献

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