电力平衡与供电质量

本文阐述了电力平衡与电能质量的基本概念、主要指标内容，电力平衡与电能质量的关系及电力不平衡时的危害等。通过本节的学习，需要掌握电力平衡的概念与内容、电能质量的基本概念及主要指标、电力平衡与电能质量的关系及电力不平衡时的危害。

电力系统的有功负荷及无功负荷是经常发生变化的，因此，平衡经常被打破，要努力使之达到平衡。所以说电力平衡是动态的，是在不平衡中求得暂时的平衡。

1. 电力平衡的定义

电力平衡是指电力系统所有的有功电源发出的有功功率总和与所有用电设备（包括输电线路）所取用的有功功率总和相等；电力系统所有的无功电源发出的无功功率总和与所有用电设备（包括输电线路）所取用的无功功率总和相等。

2. 电力平衡的内容

电力系统的有功功率的平衡和无功功率的平衡。

3.电能质量概念

电能质量：指电能质量与供电可靠性。电能质量包括电压、频率和波形的质量。

4. 电能质量主要指标：

1）电压质量：电压偏差、电压波动和闪变及电压不对称度；

2）频率质量：频率偏差、谐波。

3）供电电压的质量

（1）供电电压的额定值

低压：1kv以下；中压：1~10kv；高压：10~330kv；

超高压：330~1000kv；特高压：1000kv以上。

《供电营业规则》：供电企业供电时的额定电压，低压单相220v，三相380v；高压为10、35（6）、110、220kv。

（2）供电电压的允许偏差

电压偏差是指实际电压偏移额定值的大小，一般用相对值表示。

4）供电频率质量

（1）供电频率的额定值

电网中发电机发出的正弦交流电压每秒钟交变的次数。《供电营业规则》：额定频率50Hz。

（2）供电频率的允许偏差

电力系统正常状况下，允许偏差分为三种情况：

1）电网装机容量在300万kW及以上的，为±0.2Hz；

2）电网装机容量在300万kW以下的，为±0.5Hz；

3）客户冲击负荷引起系统频率变动一般不得超过±0.2Hz。

电力系统非正常状况下，供电频率允许偏差不应超过±1.0Hz。

5. 供电可靠性

供电企业每年对客户停电的时间和次数。

供电设备计划检修时，对35kv及以上电压供电客户的停电次数，每年不应该超过1次，对10kv供电的客户，每年不超过3次。

6. 有功功率的平衡与电能质量的关系

当电力系统的电源与负荷失去平衡时，频率和电压便会发生变化。

（1）有功负荷的频率静态特性

在系统电压保持恒定的情况下，有功功率对频率的关系就称为~。

1）零次方类。此类用电设备的有功负荷与频率的变化无关，如照明、电阻电炉、电弧炉、整流器和由整流器供电的负荷等。

2）一次方类。此类用电设备的有功负荷与频率的一次方成正比变化，如金属切削机床、球磨机。空气压缩机。纺织机等。

3）二次方类。电网有功损耗属于这类负荷。

4）三次方类。此类用电设备的有功负荷与频率的三次方成正比变化，如煤矿、自来水厂、发电厂采用的鼓风机、二次通风机、引风机及循环水泵等。

5）高次方类。此类用电设备的有功负荷与频率的高次方成正比变化。如发电厂的给水泵。

（2）频率超差的危害

当电力系统的有功电源小于有功负荷，则电网频率下降（低频运行或低周运行）：损坏设备、影响产量、产品质量降低、原材料能耗增加、容易造成电网瓦解事故等。

当电力系统的有功电源大于有功负荷，则电网频率上升（高频运行） ：旋转设备转速均增加，功率增加，设备损坏，自动化设备误动作等。

7.无功功率的平衡与电能质量的关系

电力系统无功功率的不平衡，即电力系统的无功电源总容量与系统的总无功负荷不相等，会引起系统电压的变化。

无功功率不平衡的危害：

（1）无功功率不足的危害：引起系统或地区电压的下降。

（2）无功功率过剩的危害：引起电压的过分升高。