中国电能质量标准分析(1)

　　电能的质量标准有频率、电压以及电压的不对称性和非正弦性标准。

　　1.频率质量

　　频率标准和容许偏差。频率是整个电力系统统一的运行参数，一个电力系统只有一个频率。我国和世界上大多数国家电力系统的额定频率为50Hz。大多数国家规定频率偏差在±0.1～0.3Hz之间。在我国，300万kW以上的电力系统的频率偏差规定不得超过±0.2Hz；而300万kW以下的小容量电力系统的频率偏差规定不得超过±0.5Hz。

　　由于大机组的运行对电力系统频率偏差要求比较严格，因此有些国家对电力系统故障运行方式的频率偏差也作了规定，一般规定在±0.5～±1Hz之间。超过允许的频率偏差，大机组将跳闸，这不利于系统的安全稳定运行。

　　频率变化的原因。在电力系统内，发电机发出的功率与用电设备及送电设备消耗的功能不平衡，将引起电力系统频率变化。当系统负荷超过或低于发电厂的出力时，系统频率就要降低或升高，发电厂出力的变化同样也将引起系统频率变化。在系统有旋转备用容量的情况下，发电厂出力能通过频率调节器较快地适应负荷的变化，因此负荷变化引起的频率偏差值较小。若没有旋转备用容量，负荷增大引起的频率下降较大。电力系统的负荷始终随时间在不断地变化，要随时保持发电厂的有功功率与用户有功功率的平衡，维持系统频率恒定，因此，电力系统应具有一定的旋转备用容量，一般运行备用容量要求达到1%～3%。

　　低频率运行的危害。电力系统低频率运行对发电厂和用户都会产生不利影响。系统低频率运行时将产生以下不利的影响：汽轮机低压级叶片将由于振动加大而产生裂纹，甚至发生断落事故；电厂中所有的交流电动机的转速相应降低，使给水泵、风机、磨煤机等辅助机械的出力相应降低，严重影响火力发电厂的出力，促使频率进一步下降，引起恶性循环，甚至可能造成全厂停电的严重事故；同时，所有用户的交流电动机的转速也要降低，工农业的产量和质量将不同程度地降低，例如频率降到49Hz以下时，纺织品、纸张将发生毛疵和厚薄不匀的质量问题。

　　高频率运行对系统本身和用户也将产生不利影响，如使系统电压升高对绝缘不利，增加用户和系统的损耗等。

　　防止系统低(高)频率运行的对策，主要是提高日负荷曲线预测精度，使计划开机的发电出力与实际的负荷偏差较少；充分发挥AGC的功能，严格要求在正常运行方式下系统频率偏差不大于规定值。在故障情况，系统频率下降时，动用系统旋转备用容量，进行低频率减负荷，自动切除部分次要负荷；当频率升高时，快速减少发电机出力，甚至进行高频率切机，使系统频率尽快恢复在额定值附近。目前，多数电力系统高峰容量不足，可能出现低频率运行。在这种情况下，可用适当的峰谷电价差，鼓励用户避开高峰用电或少用电；用电大户在实行计划用电的电网中不超指标用电。要保证系统频率质量。只有电力部门和用户共同努力才能实现。

　　2.电压质量

　　供电电压标准及容许偏差。我国对用电单位的供电额定电压及容许偏差规定为：①低电压220V/380V，用于照明用户时允许偏差+5%～-10%；用于其他为±7%。②高电压10kV，10kV及以下允许偏差为±7%；对特殊用户有35kV、110kV供电的，允许偏差为±5%。