傳統(tǒng)電能質量分析與改善措施

傳統(tǒng)電能質量分析與改善措施

20世紀70年代以前，電力系統(tǒng)中使用電子計算機進行控制的設備和電子裝置的數量不多，非線性負荷和沖擊性負荷占系統(tǒng)總負荷的比例很小，電力工作者關心的電能質量問題主要局限在電壓、頻率和連續(xù)供電方面。因此，電壓偏差、頻率偏差、電壓三相不平衡和供電可靠性構成了傳統(tǒng)電能質量的主要內容。第一節(jié)概述電力系統(tǒng)中的電氣設備是按額定電壓和額定頻率設計、制造的。在額定電壓和額定頻率下運行時，電氣設備的運行性能最優(yōu)、效率最高。

反之，電氣設備的運行性能會減弱，效率下降，嚴重時可能使設備無法正常工作，甚至導致設備絕緣損壞、燒毀或爆炸等，從而間接或直接危害設備、人身及系統(tǒng)的安全。

由此可見，系統(tǒng)電壓質量、頻率質量以及供電可靠性的好壞對電氣設備的安全運行與使用壽命有著重要的影響，同時也直接關系到電力系統(tǒng)自身的安全穩(wěn)定和經濟運行。保證系統(tǒng)頻率和各點電壓偏差在允許的范圍之內，保證電壓三相平衡以及提高系統(tǒng)的供電可靠性是電力系統(tǒng)運行調整的基本任務。

本章主要介紹了電壓偏差、頻率偏差、電壓三相不平衡和供電可靠性的概念、產生的原因、相關的國家標準以及改善這些電能質量指標的常規(guī)方法。概念原因標準方法電壓偏差頻率偏差電壓三相不平衡供電可靠性第二節(jié)供電電壓偏差電壓是電能質量的重要指標之一，其中電壓偏差是衡量供電系統(tǒng)正常運行與否的一項主要指標。一、電壓偏差的定義

供電系統(tǒng)在正常運行方式下，某一節(jié)點的實際電壓與系統(tǒng)標稱電壓之差對系統(tǒng)標稱電壓的百分數稱為該節(jié)點的電壓偏差。其數學表達式為：——電壓偏差；——實際電壓，kV；——系統(tǒng)標稱電壓，kV。

(3-1)視頻六視頻五視頻四視頻三視頻二視頻一請觀察電壓的波動范圍請觀察電壓的波動范圍，思考模擬表盤與數字表盤在觀察電壓變動時的區(qū)別電壓偏差與電壓波動的關系電壓波動電壓偏差對電壓波動的持續(xù)時間無要求系統(tǒng)正常運行方式下的電壓變動

我國的國家標準GB12325—1990《電能質量供電電壓允許偏差》對電壓偏差做出了詳盡規(guī)定。二、電壓偏差的標準(1)35kV及以上供電電壓的正、負偏差的絕對值之和不超過標稱電壓的10%。如供電電壓上下偏差同號時(均為正或負),按較大的偏差絕對值作為衡量依據。(2)10kV及以下三相供電電壓允許偏差為標稱電壓的-7%、+7%。(3)220V單相供電電壓允許偏差為標稱電壓的+7%、-10%。三、電壓偏差產生的原因電力系統(tǒng)中的負荷以及發(fā)電機組的出力隨時發(fā)生變化，網絡結構隨著運行方式的改變而改變，系統(tǒng)故障等因素都將引起電力系統(tǒng)功率的不平衡。

系統(tǒng)無功功率不平衡是引起系統(tǒng)電壓偏離標稱值的根本原因。

在系統(tǒng)運行中的任何時刻，無功電源供給的無功功率與系統(tǒng)需求的無功功率相等。什么是無功功率不平衡？什么是無功功率平衡？電源供給的無功=系統(tǒng)需求的無功可能會用到的公式：我們自己推導一下無功功率與電壓偏差的關系。已知一條供電線路的等值電路如圖所示。且證明：設，負載的復功率為

(3-2)所以(3-3)線路首末端電壓的相量差，即線路的電壓降為(3-4)將公式(3-3)代入式(3-4)，得

(3-5)

記為(3-6)其中，和分別是電壓降的縱分量和橫分量。其表達式分別為

(3-7)

(3-8)規(guī)定電壓損失為線路首末端電壓的均方根值之差，即電壓損失為

(3-9)

一般，線路兩端電壓的相差角較小，電壓降橫分量對電壓損失的影響可以忽略不計，把電壓降縱分量近似看作電壓損失，即

（3-10）

在110kV及以上電壓等級的輸電線路中，電感值遠大于電阻值。由式（3-10）可知無功功率Q對電壓損失的影響遠大于有功功率P對電壓損失的影響。無功功率不平衡越嚴重，電壓偏差越大。母線2的無功功率充足，需要向系統(tǒng)輸出無功；電壓偏差為負；母線2的無功功率不足，需要從系統(tǒng)吸收無功；電壓偏差為正。Q>0Q<0四、電壓偏差過大的危害1.縮短用電設備的使用壽命不僅會影響我們日常生活中的家用電器，還會殃及工業(yè)生產中的各類大型設備。視頻六視頻五視頻四視頻三視頻二視頻一小區(qū)電壓持續(xù)升高，燒壞電器若干這樣的小區(qū)你敢住嗎？小區(qū)電壓一直不高，電器不能工作這樣的小區(qū)你敢住嗎。。。四、電壓偏差過大的危害2.威脅電力系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定

系統(tǒng)運行電壓偏低時缺乏無功電源時頻率穩(wěn)定和電壓穩(wěn)定破壞時系統(tǒng)運行電壓過高

造成系統(tǒng)解列導致電壓崩潰威脅系統(tǒng)中設備的絕緣和鐵心給生產生活帶來損失五、改善電壓偏差的措施保證電力系統(tǒng)各節(jié)點電壓正常水平的充分必要條件是系統(tǒng)具備充足的無功功率電源，同時采取必要的調壓手段。

現以圖3-2為例，說明各種調壓措施所依據的基本原理。為簡化起見，忽略系統(tǒng)各元件的對地電容，網絡阻抗已歸算至高壓側負荷接入點電壓可表示為

(3-11)

式中——歸算至高壓側網絡的電壓損失kV；

——高壓側網絡標稱電壓，kV。

公式（3-11）表明:改變以下各量即可調整負荷接入節(jié)點的電壓UL。

（1）改變系統(tǒng)無功功率的分布；（2）改變發(fā)電機端電壓US；（3）改變變壓器變比k1，k2。（4）改變輸電網絡的參數X。下面從電力系統(tǒng)無功功率電源和調壓手段兩方面對電壓偏差的改善措施作詳細的介紹。（一）配置充足的無功功率電源電力系統(tǒng)中的無功功率損耗很大一部分是線路和變壓器中的無功功率損耗。由于高壓線路和變壓器的等值電抗遠大于等值電阻，變壓器的無功損耗也比有功損耗大得多，從而導致整個系統(tǒng)的無功損耗遠大于有功損耗。系統(tǒng)運行時僅靠發(fā)電機提供的無功功率遠遠不能滿足系統(tǒng)對無功功率的需要，因此必須裝設大量的無功補償設備。

電力系統(tǒng)的無功功率電源有同步發(fā)電機，同步調相機，電容器，電抗器和靜止無功補償裝置（SVC）等。1、同步發(fā)電機發(fā)電機是電力系統(tǒng)中唯一的有功功率電源，同時也是最基本的無功功率電源。發(fā)電機調節(jié)無功功率的速度快且不需要額外投資，所以充分利用發(fā)電機改善系統(tǒng)無功功率的平衡是一種十分經濟實用的調節(jié)手段，其缺點是調節(jié)能力不大。2、同步調相機同步調相機實質上是不帶機械負載的同步電動機。改變同步調相機的勵磁，可以使同步調相機工作在過勵磁或欠勵磁狀態(tài)，從而發(fā)出或吸收無功功率。它是最早采用的無功調節(jié)設備之一。

同步調相機的優(yōu)點：有電壓支撐的作用、可迅速提高無功功率、可吸收多余的無功功率。

缺點：本身設備的有功功率損耗大、維護復雜、投資大。所以它不是主要的無功功率調節(jié)設備。

3、電容器作為無功功率補償用的電容器以并聯的方式接入系統(tǒng)，其接線方式如圖3-3所示。

電容器具有有功功率損耗小、設計簡單、容量組合靈活、安全可靠、運行維護方便、投資省等優(yōu)點。所以長期以來電容器一直是電力系統(tǒng)優(yōu)先采用的無功功率補償設備。但當系統(tǒng)電壓下降時，會導致電壓進一步降低；當系統(tǒng)電壓偏高時，系統(tǒng)電壓進一步升高。這種正反饋的電壓調節(jié)特性不利于系統(tǒng)電壓的穩(wěn)定，這是電容器調壓的缺點。

電容器只能輸出無功功率。其產生無功功率的大小可表示成(3-12）

此外，這種調壓是不連續(xù)的。常規(guī)電容器采用分組投切的形式，每投入或切除一組電容器，可分別使系統(tǒng)電壓跳變式升高或降低。因此，應綜合考慮系統(tǒng)容量、電壓等級、負荷大小等因素，合理地選擇電容器的分組數及每組容量。4、電抗器線路的分布電容所產生的無功功率，與電壓的平方成正比，同時與線路的長度成正比。因此，長距離、高電壓等級的線路產生的充電功率不容忽視。

圖中電容代表線路的分布電容，每個電容的電納為整個線路等效電納B的一半。每個電容產生的充電功率為線路總充電功率的一半。當線路輕載或空載運行時，線路電抗X中的無功損耗很小，其數值可能等于或小于線路的充電功率。這種情況下線路總的無功為零，甚至變負。

高壓線路在輕載時，將會存在大量過剩的充電功率，從而使電壓升高。從表3-2可見，高壓線路輕載時電壓升高現象十分嚴重，其升高幅度已經大大超出了國家的有關規(guī)定。這對系統(tǒng)的安全運行和用戶的正常生產構成了極大的威脅。5、靜止無功補償裝置和靜止無功發(fā)生裝置基于電力電子半控器件無功補償裝置（SVC）和基于電力電子全控器件的靜止無功發(fā)生裝置（SVG）具有動態(tài)無功功率補償特性。

與同步調相機一樣，它們既可以向系統(tǒng)輸出無功功率，也可吸收系統(tǒng)的無功功率。其動態(tài)特性好，調壓速度快，調壓平滑，而且可實現分相無功補償，有功功率損耗也比較小。由于他們由靜止開關元件構成，所以運行維護方便、可靠性較高。但這類設備價格普遍較高，運行經驗較欠缺。（二）系統(tǒng)調壓手段電力系統(tǒng)是個龐大的系統(tǒng)，其中的負荷難以計數，無法對其中每個節(jié)點的電壓進行監(jiān)視和調整。通常的做法是選擇一些關鍵性的母線作為電壓監(jiān)視點。如果將這些母線的電壓偏差控制在允許范圍內，系統(tǒng)中的其他節(jié)點的電壓及負荷電壓就能基本滿足要求。這些電壓監(jiān)視點稱為電壓中樞點。一般選擇系統(tǒng)內裝機容量較大的發(fā)電廠高壓母線，容量較大的變電所低壓母線，以及有大量地方負荷的發(fā)電機母線作為電壓中樞點。

1、電壓偏差的調整方式中樞點的調壓方式分為三種：逆調壓順調壓恒調壓三種調壓方式中，逆調壓適用于線路長、負荷變化有規(guī)律、負荷波動大的中樞點；順調壓適用于線路短、負荷變動小的中樞點；恒調壓適用于兩者之間。目前中樞點常用的調壓方式是逆調壓。2、電壓偏差的調整手段用發(fā)電機調壓：調節(jié)自動調節(jié)勵磁裝置改變變壓器變比調壓：即調節(jié)變比k普通電力變壓器除分接頭外，還有2-4個附加分接頭。通過選擇分接頭，可使變壓器的變比發(fā)生改變。但使用變壓器調壓只是將主網的無功功率轉移至負荷側，并不能解決整個電力系統(tǒng)的無功缺額，因此有可能引發(fā)電壓崩潰事故。改變線路參數調壓

1）采用分裂導線。

在相同導線有效截面積下，導線分裂數越多，導線電抗越小；導線分裂數越少，導線電抗越大。2）串聯電容器。接線圖見圖3-6.串聯電容補償線路電抗的程度可用補償度Kc來表示：

(3-14)式中XL--線路電抗；

XC--線路串聯電容容抗。叫過補償，整個線路的等值阻抗呈現容性；叫欠補償，整個線路的等值阻抗呈現感性；叫完全補償，整個線路的等值阻抗呈現阻性；

與裝設并聯電容器相比，串聯電容器補償法的調壓效果顯著，特別適合于電壓波動頻繁、負荷功率因數低的場合。但采用串聯電容也會帶來一些新問題。

串聯電容與感應電動機有可能發(fā)生共振。串聯電容與變壓器也可能發(fā)生共振。六、電壓偏差的監(jiān)測與考核電壓監(jiān)測的方法是在電壓監(jiān)測點安裝具有自動記錄和統(tǒng)計功能的“電壓監(jiān)測儀”。它能直接監(jiān)測電壓的偏差，并能統(tǒng)計電壓合格率和電壓超限率。表3-4我國某大城市電網2002年供電電壓合格率統(tǒng)計表思考：1.什么是電壓偏差？電壓偏差針對系統(tǒng)的什么運行方式成立？2.電壓降及電壓損失的定義是什么？試寫出電壓損失的近似表達式。3.為什么說無功功率是引起電壓偏差的主要原因？4.電壓偏差大對用電設備有什么危害？對電力系統(tǒng)有什么危害？5.電壓調節(jié)的方式有哪些？各有什么特點和適用性？思考：6.調壓手段有哪些？各自有什么特點？7.為什么要進行無功補償？無功補償的原則是什么？8.電力系統(tǒng)的無功電源有哪些？各有什么特點？第三節(jié)電力系統(tǒng)頻率偏差頻率是電能質量最重要的指標之一。系統(tǒng)負荷特別是發(fā)電廠廠用電負荷對頻率的要求非常嚴格。要保證用戶和發(fā)電廠的正常運行就必須嚴格控制系統(tǒng)頻率，使系統(tǒng)的頻率偏差控制在允許的范圍內。允許頻率偏差的大小不僅體現了電力系統(tǒng)運行管理水平的高低，同時反映了一個國家工業(yè)發(fā)達的程度。一、頻率偏差的定義根據工學理論，正弦量在單位時間內交變的次數稱為頻率，用f表示，單位為Hz。交變一次所需的時間稱為周期，用T表示，單位為s。頻率和周期互為倒數，即f=1/T（3-18）交流電力系統(tǒng)是以單一恒定的標稱頻率、規(guī)定的幾種電壓等級和以正弦函數波形變化的交流電向用戶供電。交流電力系統(tǒng)的標稱頻率分為50Hz和60Hz兩種，我國采用50Hz標稱頻率（工頻）。一、頻率偏差的定義

電力系統(tǒng)在正常運行條件下，系統(tǒng)頻率的實際值與標稱值之差稱為系統(tǒng)的頻率偏差，用公式表示為（3-19）式中——頻率偏差，Hz；

fre——實際頻率，Hz；

fN——系統(tǒng)標稱頻率，Hz。頻率偏差屬于頻率變化范疇。電力系統(tǒng)的頻率變化是指基波頻率偏離規(guī)定正常值的現象。

不同標稱頻率的系統(tǒng)要實現互聯，只能通過換流設備才能實現。

一個常蓄結合式抽水蓄能電站的原理接線圖如圖3-7所示。圖中，SFC稱為靜止頻率變換器；G代表常規(guī)發(fā)電機組，其額定頻率為50Hz；G/M代表抽水蓄能機組，其工作頻率為30-80Hz。二、頻率偏差限值

我國國家標準GB/T15945-1995《電能質量電力系統(tǒng)頻率允許偏差》規(guī)定：

系統(tǒng)正常頻率偏差允許值為0.2Hz。系統(tǒng)容量較小時，可放寬到0.5Hz。用戶沖擊負荷引起的系統(tǒng)頻率變動一般不得超過0.2Hz小閱讀一些經濟發(fā)達國家的系統(tǒng)頻率允許偏差為±0.1Hz日本的系統(tǒng)頻率允許偏差達到±0.08Hz預計不遠的將來，經濟發(fā)達國家的系統(tǒng)頻率允許偏差將達到±0.05Hz三、頻率偏差產生的原因當系統(tǒng)負荷功率總需求(包括電能傳輸環(huán)節(jié)的損耗)與系統(tǒng)電源的總供給相平衡時，才能維持所以發(fā)電機組轉速的恒定。但是，電力系統(tǒng)中的負荷以及發(fā)電機組的出力隨時都在變化。

系統(tǒng)中發(fā)電機的總輸出有功功率大于負荷消耗的有功功率時，系統(tǒng)頻率上升；

系統(tǒng)中發(fā)電機的總輸出有功功率小于于負荷消耗的有功功率時，系統(tǒng)頻率下降；

當發(fā)電機與負荷間出現有功功率不平衡時，系統(tǒng)頻率就會產生變動，出現頻率偏差。

系統(tǒng)有功功率不平衡是產生頻率偏差的根本原因

四、頻率偏差的危害1.系統(tǒng)頻率偏差過大對用電負荷的危害（1）產品質量沒有保障。（紡織、造紙）（2）降低勞動生產率。（車床設備）（3）使電子設備不能正常工作，甚至停止運行。（計算機控制流水線、銀行安全防護系統(tǒng)）2.系統(tǒng)頻率偏差過大對電力系統(tǒng)的危害（1）降低發(fā)電機組效率，引起頻率或電壓崩潰。（水泵、風機；電容）（2）汽輪機在低頻下運行時易產生葉片共振，造成葉片疲勞損傷和斷裂。（3）電力系統(tǒng)中的異步電動機和變壓器由于頻率低，主磁通會增加，勵磁電流會隨之增加，系統(tǒng)所需無功功率大為增加，導致系統(tǒng)電壓水平降低，造成調壓困難。（4）無功補償用電容器的補償容量與頻率成正比。頻率下降時，影響電容器對電壓的支撐作用。（5）頻率偏差大使感應式電能表的計量誤差加大。頻率升高，計量電量減少。五、電力系統(tǒng)頻率調整和控制電力系統(tǒng)在正常運行方式下，通過改變發(fā)電機的輸出功率使系統(tǒng)的頻率變動保持在允許偏差范圍內的過程，稱為頻率調整。分為：一次調整、二次調整。

一次調整：利用發(fā)電機組的調速器，針對變化幅度小(0.1%-0.5%)，變動周期短(10s)的頻率偏差。

二次調整：利用發(fā)電機組的調頻器，針對變化幅度大(0.5%-1.5%)，變動周期長(10s-30s)的頻率偏差。

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抽水蓄能機組是一種特殊形式的水輪發(fā)電機組。當系統(tǒng)處于低谷負荷期間，抽水蓄能機組工作在抽水電動機工況。此時，機組吸收系統(tǒng)多余的電能，把下水庫的水抽到上水庫，將電能轉化為水的勢能存儲起來；當系統(tǒng)處于高峰負荷期間，抽水蓄能機組工作在水輪發(fā)電機工況，機組利用上水庫的水進行發(fā)電，將水的勢能轉化為電能輸送到系統(tǒng)。1.當系統(tǒng)發(fā)出的有功大于負荷的需求2.當系統(tǒng)發(fā)出的有功小于負荷的需求

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自動調頻是通過裝在調頻廠和調度所的自動發(fā)電控制裝置實現的。自動發(fā)電控制裝置隨系統(tǒng)頻率的變化自動增減調頻機組的出力，一般可使系統(tǒng)頻率偏差保持在±0.1Hz之內。自動調頻是電力系統(tǒng)調度自動化的組成部分，具有調頻、經濟調度和系統(tǒng)聯絡線交換功率控制等綜合功能。2.電力系統(tǒng)頻率控制電力系統(tǒng)在以下情況下可能出現頻率異常：（1）故障后系統(tǒng)失去大量電源，或系統(tǒng)解列（2）氣候變化或意外災害使負荷發(fā)生突變（3）在電力供應不足的系統(tǒng)中缺乏有效的控制負荷手段。（4）高峰和低峰負荷期間，發(fā)電機出力的增減速度與負荷的增減速度不一致。（5）大型沖擊負荷造成的頻率波動。2.電力系統(tǒng)頻率控制

系統(tǒng)頻率異常時一般采取以下頻率控制措施：（1）應具備足夠的負荷備用和事故備用容量；（2）在調度所或變電所裝設直接控制用戶負荷的裝置，并備有事故拉閘序位表。（3）在系統(tǒng)內安裝按頻率自動減負荷裝置，和自動切除發(fā)電機裝置。頻率調整和電壓調整的差異：（1）全系統(tǒng)頻率相同，而系統(tǒng)中各節(jié)點的電壓卻不同（2）系統(tǒng)頻率質量主要由系統(tǒng)有功功率平衡狀況決定，而系統(tǒng)電壓質量則主要由系統(tǒng)無功功率平衡狀況決定。（3）調整頻率只有改變發(fā)電機組原動機功率這一唯一的措施，而調整電壓的措施卻很多。思考題：1.什么是頻率？什么是頻率偏差？2.產生頻率偏差的根本原因是什么？3.頻率偏差大對用電設備有什么危害？對發(fā)電廠和電力系統(tǒng)有什么危害？4.頻率調整與電壓調整有什么區(qū)別？思考題：5.改善頻率偏差的措施主要有哪些？一次調頻和二次調頻有什么區(qū)別？手動調頻和自動調頻各有什么特點？6.頻率調整與頻率控制有什么不同？7.安裝自動低頻減載的目的是什么？安裝自動高頻切機裝置的目的又是什么？第四節(jié)電壓三相不平衡一、三相對稱與三相不平衡的概念設三相系統(tǒng)的電流和電壓分別為:

式中，iA、iB

、iC

和uA、uB

、uC

分別為A、B、C三相的瞬時電流和瞬時電壓；ＩA、ＩB

、ＩC

和ＵA、ＵB

、ＵC

分別為三相電流均方根值和電壓均方根值。

對稱三相系統(tǒng)是指三相電量數值相等、頻率相同、相位互差120度的系統(tǒng)。不同時滿足這三個條件的三相系統(tǒng)是不對稱三相系統(tǒng)。換言之，式（3-20）和（3-21）所表示的系統(tǒng)如果同時滿足以下條件

(3-22）（3-23）那么該系統(tǒng)是對稱的，反之則是不對稱的。

將式（3-22）、（3-23）代人式（3-20）和（3-21）同時選取A相電流為參考量，記及A相電壓超前于電流電角度，即令，則對稱三相系統(tǒng)可表示為

（3-24）（3-25）

三相系統(tǒng)的對稱性還表現為：在任意時刻，三相電量的瞬時值之和為零，用數學公式表示（3-26）（3-27）三相系統(tǒng)又可分為平衡三相系統(tǒng)和不平衡三相系統(tǒng)。在任意時刻，三相瞬時總功率與時間無關，這樣的系統(tǒng)稱為平衡三相系統(tǒng)；在任意時刻，三相瞬時總功率是時間的函數，這樣的系統(tǒng)稱為不平衡三相系統(tǒng)。

根據電工理論，系統(tǒng)在某一時間t吸收的總瞬時功率為三相瞬時功率之和，每一相的瞬時功率為同一時刻同相電壓和電流的乘積，即（3-28）式中——總瞬時功率，MVA.

PA、PB、PC——A、B、C三相瞬時功率，MVA。將式（3-20）和（3-21）代人式（3-28），經整理后得（3-28）上式中第二個方括號與時間有關，一般來說，它不等于零。對于對稱三相系統(tǒng)，將式（3-22）和（3-23）代入（3-28），并計及得（3-29）

式（3-29）說明對稱三相系統(tǒng)在任意時刻的總瞬時功率是常數，也就是說對稱三相系統(tǒng)一定也是平衡三相系統(tǒng)。對于三相系統(tǒng)，系統(tǒng)的不對稱直接導致不平衡，所以不對稱三相系統(tǒng)和不平衡三相系統(tǒng)在使用上不作嚴格區(qū)分。三相電壓不平衡度是電能質量的重要指標之一。二、三相不平衡度的定義根據對稱分量法，三相系統(tǒng)中的電量可分解為正序分量、負序分量和零序分量三個對稱分量。電力系統(tǒng)在正常運行方式下，電量的負序分量均方根值與正序分量均方根值之比定義為該電量的三相不平衡度，即（3-30）（3-31）

由式（3-30）和（3-31）可見，要計算三相系統(tǒng)的不平衡度，必須首先計算三相系統(tǒng)的正序和負序分量。但在實際工作中，往往只知道三相電量的數值。在不含零序分量的三相系統(tǒng)中，只要知道三相電量a、b、c，即可由下式求出三相不平衡度：（3-32）式中：

工程上為了估算某個不對稱負荷的公共連接點上造成的三相電壓不平衡度，可用公式（3-33）進行近似計算。(3-33)式中——負荷電流的負序分量，A；

——公共連接點的線電壓均方根值，KV；

——公共連接點的三相短路容量，MVA。式（3-33）只能用于距離發(fā)電廠以及大型電機電氣距離較遠的公共連接點處三相電壓不平衡度的近似計算。

在三相對稱系統(tǒng)中，由于在某一相上增設了單相負荷而引起的三相電壓不平衡度也可按下式估算（3-34）式中——單相負荷容量，MVA；

——計算點的三相短路容量，MVA。三、三相不平衡度的限值我國國家標準GB/T15543-1995《電能質量三相電壓允許不平衡度》規(guī)定：電力系統(tǒng)公共連接點正常電壓不平衡度允許值為2%，短時不得超過4%；接于公共連接點的每個用戶，引起該點正常電壓不平衡度允許值一般為1.3%。四、三相不平衡產生的原因電力系統(tǒng)三相不平衡可以分為事故性不平衡和正常性不平衡兩大類。事故性不平衡由系統(tǒng)中各種非對稱性故障引起。電力系統(tǒng)在正常運行方式下，供電環(huán)節(jié)的不平衡或用電環(huán)節(jié)的不平衡都將導致電力系統(tǒng)三相不平衡。而供電系統(tǒng)的不平衡主要來自于供電線路的不平衡。用電環(huán)節(jié)的不平衡

三相負荷不對稱是系統(tǒng)三相不平衡的主要因素。主要原因是由于單相大容量負荷（電氣化鐵路、電弧爐、電焊機）的電氣位置分布不合理。五、三相不平衡的危害系統(tǒng)處于三相不平衡運行時，其電壓、電流中含大量負序分量。由于負序分量的存在，三相不平衡對電氣設備產生不良影響，具體表現如下：（1）感應電動機（負序電壓產生制動轉矩）（2）變壓器（不能充分利用變壓器容量）（3）換流器（換流器觸發(fā)角不對稱，產生諧波）（4）繼電保護和自動裝置（負序電流保護誤動作）（5）線損。（6）計算機（電噪聲干擾）六、改善三相不平衡的措施減小系統(tǒng)三相不平衡的常用方法有如下幾種：（1）將不對稱負荷合理分布于三相中，使各相負荷盡可能平衡。（2）將不對稱負荷分散接于不同的供電點，減小集中連接造成的不平衡度過大。（3）將不對稱負荷接于高一級電壓供電。（4）將不對稱負荷采用單獨的變壓器供電。（5）采用特殊接線的平衡變壓器供電。（6）加裝三相平衡裝置。思考題：1.三相不對稱與三相不平衡指什么？為什么二者可以不加區(qū)別的使用？2.三相不平衡產生的主要原因有哪些？何為供電環(huán)節(jié)的不平衡？用電環(huán)節(jié)的不平衡產生的主要原因有哪些？3.三相不平衡對電氣設備有何影響？4.改善三相不平衡措施有哪些？第五節(jié)供電中斷與中斷可靠性一、供電可靠性的常用指標供電系統(tǒng)供電可靠性用一系列指標加以衡量。這些供電可靠性指標按不同電壓等級分別計算，并分為主要指標和參考指標兩大類。1、供電可靠性主要指標（1）供電可靠率（RS-1）。