1 引言
随着人口的不断增长、工业现代化步伐的加快,世界各国尤其是广大发展中国家,在经济快速发展的过程中,陆续面临着一种困境:能源紧张、环境恶化。
电能作为一种经济、清洁的能源,是传输和转换效率最高、清洁而最少污染环境、使用和控制最方便、当今应用最广泛的一种能源。电力系统的快速发展、用电负荷的持续增长、各种新型负载来断出现所带来的电能质量问题日趋严重及国家对节能减排的严格要求,使得电力公司和用户更加需要有效的电力节能方案。
电能质量就是关系到用电设备正常工作的供电电压各种指标(例如电压和频率偏差、谐波、电压波动和闪变、不平衡度、电压暂降、过电压等等)偏离理想值的程度。不良的电能质量会扰乱电气和电子设备的正常功能,会导致工业制造和建筑配电系统的重大问题。电能质量的提升,可以提高电气设备的使用寿命,降低维修和更换成本;可以降低生产中的用电故障,提升生产能力;可以提高用电效率,为社会节约电能,为企业节约电费。
节能技术对电能质量的影响主要在于,各种节能设备的使用有可能恶化电网电能质量,但在实际实施过程中,通过一定的抑制或补偿措施可以在一定程度中弥补其缺陷,总体上达到优化电能质量的作用。节约能源、保护环境已成为世人的共识。
2 电能质量的污染因素
根据在电网所处位置的不同,电能质量污染分为电网侧电能质量污染和用户侧电能质量污染[1]。电网侧侧的电能质量污染包括大型电力设备的启动和停运,开关的跳闸等对电能质量的影响,如电压骤降、电压波动和闪变等;用户侧的电能质量染污包括非线性负荷、冲击性负荷的投运等对电能质量的影响,在电网中产生大量的谐波干扰、电压不平衡、电压波动等。
2.1电网侧电能质量的污染因素
发电机。理想情况下,通过定、转子间的电磁感应原理,发电机输出的电压波形为正弦波,但实际情况下,由于发电机的磁极磁场并不是理想的正弦分布,因此感应的电动势也不是理想的正弦波,而是包含一定的谐波。这种谐波与发电机本身的结构相关,一般谐波含量比较小,因此在分析电能质量是可忽略此方面的影响;
变压器。变压器作为不同电压等级电网的联络设备,广泛存在于各级电网中。变压器在运行过程中由于铁芯绕组固有的磁滞现象和磁饱和状况,将会出现电流畸变,产生谐波。谐波污染程度与变压器的运行状态及所带的负载相关,在某此情况下对电网的电能质量会产生一定的影响;