電能的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)有頻率、電壓以及電壓的不對(duì)稱性和非正弦性標(biāo)準(zhǔn)。

1、頻率質(zhì)量

頻率標(biāo)準(zhǔn)和容許偏差。頻率是整個(gè)電力系統(tǒng)統(tǒng)一的運(yùn)行參數(shù)，一個(gè)電力系統(tǒng)只有一個(gè)頻率。我國和世界上大多數(shù)國家電力系統(tǒng)的額定頻率為50HZ。大多數(shù)國家規(guī)定頻率偏差在±0.1～0.3HZ之間。在我國，300萬KW以上的電力系統(tǒng)的頻率偏差規(guī)定不得超過±0.2HZ；而300萬KW以下的小容電能質(zhì)量電力系統(tǒng)的頻率偏差規(guī)定不得超過±0.5HZ。

由于大機(jī)組的運(yùn)行對(duì)電力系統(tǒng)頻率偏差要求比較嚴(yán)格，因此有些國家對(duì)電力系統(tǒng)故障運(yùn)行方式的頻率偏差也作了規(guī)定，一般規(guī)定在±0.5～±1HZ之間。超過允許的頻率偏差，大機(jī)組將跳閘，這不利于系統(tǒng)的**穩(wěn)定運(yùn)行。

頻率變化的原因。在電力系統(tǒng)內(nèi)，發(fā)電機(jī)發(fā)出的功率與用電設(shè)備及送電設(shè)備消耗的功能不平衡，將引起電力系統(tǒng)頻率變化。當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷超過或低于發(fā)電廠的出力時(shí)，系統(tǒng)頻率就要降低或升高，發(fā)電廠出力的變化同樣也將引起系統(tǒng)頻率變化。在系統(tǒng)有旋轉(zhuǎn)備用容量的情況下，發(fā)電廠出力能通過頻率調(diào)節(jié)器較快地適應(yīng)負(fù)荷的變化，因此負(fù)荷變化引起的頻率偏差值較小。若沒有旋轉(zhuǎn)備用容量，負(fù)荷增大引起的頻率下降較大。電力系統(tǒng)的負(fù)荷始終隨時(shí)間在不斷地變化，要隨時(shí)保持發(fā)電廠的有功功率與用戶有功功率的平衡，維持系統(tǒng)頻率恒定，因此，電力系統(tǒng)應(yīng)具有一定的旋轉(zhuǎn)備用容量，一般運(yùn)行備用容量要求達(dá)到1％～3％。

低頻率運(yùn)行的危害。電力系統(tǒng)低頻率運(yùn)行對(duì)發(fā)電廠和用戶都會(huì)產(chǎn)生不利影響。系統(tǒng)低頻率運(yùn)行時(shí)將產(chǎn)生以下不利的影響：汽輪機(jī)低壓級(jí)葉片將由于振動(dòng)加大而產(chǎn)生裂紋，甚至發(fā)生斷落事故；電廠中所有的交流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速相應(yīng)降低，使給水泵、風(fēng)機(jī)、磨煤機(jī)等輔助機(jī)械的出力相應(yīng)降低，嚴(yán)重影響火力發(fā)電廠的出力，促使頻率進(jìn)一步下降，引起惡性循環(huán)，甚至可能造成全廠停電的嚴(yán)重事故；同時(shí)，所有用戶的交流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速也要降低，工農(nóng)業(yè)的產(chǎn)量和質(zhì)量將不同程度地降低，例如頻率降到49HZ以下時(shí)，紡織品、紙張將發(fā)生毛疵和厚薄不勻的質(zhì)量問題。

高頻率運(yùn)行對(duì)系統(tǒng)本身和用戶也將產(chǎn)生不利影響，如使系統(tǒng)電壓升高對(duì)絕緣不利，增加用戶和系統(tǒng)的損耗等。

防止系統(tǒng)低（高）頻率運(yùn)行的對(duì)策，主要是提高日負(fù)荷曲線預(yù)測(cè)精度，使計(jì)劃開機(jī)的發(fā)電出力與實(shí)際的負(fù)荷偏差較少；充分發(fā)揮AGC的功能，嚴(yán)格要求在正常運(yùn)行方式下系統(tǒng)頻率偏差不大于規(guī)定值。在故障情況，系統(tǒng)頻率下降時(shí)，動(dòng)用系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)備用容量，進(jìn)行低頻率減負(fù)荷，自動(dòng)切除部分次要負(fù)荷；當(dāng)頻率升高時(shí)，快速減少發(fā)電機(jī)出力，甚至進(jìn)行高頻率切機(jī)，使系統(tǒng)頻率盡快恢復(fù)在額定值附近。目前，多數(shù)電力系統(tǒng)高峰容量不足，可能出現(xiàn)低頻率運(yùn)行。在這種情況下，可用適當(dāng)?shù)姆骞入妰r(jià)差，鼓勵(lì)用戶避開高峰用電或少用電；用電大戶在實(shí)行計(jì)劃用電的電網(wǎng)中不超指標(biāo)用電。要保證系統(tǒng)頻率質(zhì)量。只有電力部門和用戶共同努力才能實(shí)現(xiàn)。

2、電壓質(zhì)量

供電電壓標(biāo)準(zhǔn)及容許偏差。我國對(duì)用電單位的供電額定電壓及容許偏差規(guī)定為：①低電壓220V／380V，用于照明用戶時(shí)允許偏差＋5％～－10％；用于其他為±7％。②高電壓10KV，10KV及以下允許偏差為±7％；對(duì)特殊用戶有35KV、110KV供電的，允許偏差為±5％。

電壓偏離額定值的原因。電力通過變壓器和線路輸送將產(chǎn)生電壓降，使受電端電壓較送電端電壓低一定數(shù)值。一般情況下，離電源越近，負(fù)荷越小的用戶，電壓降越?。环粗?，電壓降越大。用戶消耗的功率包括有功和無功，如果用戶所需無功經(jīng)變壓器和線路送來，則會(huì)產(chǎn)生較大的電壓降，使用戶電壓偏低，用戶吸收的無功越大，則用戶端的電壓越低。用戶的用電功率因素將直接影響用戶本身的電壓質(zhì)量。

用電設(shè)備低電壓運(yùn)行的危害：①將使電動(dòng)機(jī)的電流過大，線圈溫度過高，甚至使電動(dòng)機(jī)拖不動(dòng)或無法起動(dòng)，進(jìn)而燒壞電動(dòng)機(jī)；②電燈發(fā)暗，日光燈起動(dòng)困難；③線路損耗增加；④在電網(wǎng)樞紐變電所和受電地區(qū)的電壓降低到額定電壓的70％左右時(shí)，將可能發(fā)生電壓崩潰事故，即用戶消耗的無功稍有增加，線路電壓降加大，使受電動(dòng)區(qū)電壓下降，這樣又進(jìn)一步造成線路電壓降增加，如此循環(huán)下去，將導(dǎo)致甩掉大量負(fù)荷，造成大面積停電。

用電設(shè)備高電壓運(yùn)行可使用戶設(shè)備（如燈泡）壽命降低，電動(dòng)機(jī)發(fā)熱，損耗增加。

提高電壓質(zhì)量的措施：①采取無功補(bǔ)償措施，做到無功分級(jí)即各個(gè)電壓等級(jí)、分區(qū)平衡，即每個(gè)電壓等級(jí)發(fā)出的無功與消耗的無功平衡，每個(gè)地區(qū)發(fā)出的無功與消耗的無功平衡，盡可能減少無功遠(yuǎn)距離輸送。做到在負(fù)荷點(diǎn)裝設(shè)無功補(bǔ)償設(shè)備。無功補(bǔ)償設(shè)備可以是電容器、靜止無功補(bǔ)償器等。②由用戶裝設(shè)適當(dāng)?shù)碾娙萜鳎岣哂脩舻墓β室驍?shù)在0.9以上。集中裝有電容器的大用電戶應(yīng)注意：在小負(fù)荷時(shí)切除部分電容器，以避免電壓升高和向電網(wǎng)送無功，引起網(wǎng)損增加。用戶*好裝設(shè)跟蹤無功負(fù)荷的自動(dòng)投切電容器或靜止無功補(bǔ)償器。③在負(fù)荷密集的地區(qū)變電站采用帶負(fù)荷調(diào)壓的變壓器。

3、電壓的不對(duì)稱性和非正弦性

在現(xiàn)代的用電設(shè)備中，出現(xiàn)了換流一整設(shè)備、變頻一調(diào)速設(shè)備、電弧爐、電氣機(jī)車、電視機(jī)等非線性負(fù)荷。它們不但引起電壓波動(dòng)而且造成電壓的不對(duì)稱性和非正弦性。

電壓的不對(duì)稱性系指三相電壓間的不對(duì)稱。根據(jù)對(duì)稱分量法，不對(duì)稱的三相電壓可分解為對(duì)稱的正序、負(fù)序和零序分量。

電壓的非正弦性是指電壓波形的畸變。根據(jù)傅立葉變換。非正弦的電壓可分解為基波（50HZ）電壓和一系列高次諧波電壓?？傊C波電壓是所有高次諧波電壓的均方根值之和。我國對(duì)供電的諧波電壓和電流允許值作了規(guī)定。以10KV的電網(wǎng)為例，總的電壓諧波畸變率（GHD）應(yīng)小于4％，奇次諧波應(yīng)小于3.2％，偶次諧波應(yīng)小于1.6％；而各次諧波總的電流允許值見表8－1。

表8－1各次諧波電流允許值

諧波次數(shù)234567

電流允許值（A）262013208.515

注：短路容量以100MVAR為基準(zhǔn)。

用戶和供電部門共同努力才能保證電網(wǎng)諧波在允許范圍。電網(wǎng)諧波如果不治理，將導(dǎo)致電氣設(shè)備壽命縮短、網(wǎng)損增加、儀表指示不準(zhǔn)、干擾通信線路，甚至引起繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置誤動(dòng)。