摘要：随着科学技术的进步，我国电能质量检测技术也在不断提高，电能质量在监测系统方面的研究与分析中不断增强。本文分析了电能质量检测在提升电气设备运行安全和节能降耗方面的实践。
关键词：电能质量；检测；电气设备；运行安全；节能降耗
一、电能质量概念
电能质量是指电力系统通过公用电网供给用户端的交流电能的品质。公用电网在理想状态下应以标准电压、恒定的频率及正弦波形向用户供电。但由于电力系统中存在非线性或不对称设备如发电机、变压器和线路等，负荷性质多变及外来干扰和各种故障等原因，这种理想的状况在实际运行中并不存在，因此产生了电网运行、电力设备和供用电环节中的电能质量问题。针对电能质量中主要的影响指标及供用电双方的需求，将电能质量分为电压质量、电流质量、供电质量、用电质量４个方面。
二、加强电能质量管理的基础措施
1.对标准规范的学习和了解。学习电能质量的有关知识，了解电能质量的现行标准和判断依据，标准是工具，是衡量电能质量检测的尺子。通过学习电能质量检测的行业标准，工作人员在检测时就会胸中有数。
2.对相关电气业务的学习和掌握。对工作人员进行电气业务知识的培训时，要讲解意外发生时的处理方法。如触电急救、防触电措施和带电工作的安全距离，增强工作人员自身保护能力和工作意识。对工作人员进行二次电气回路指示培训，包含继电保护二次回路故障排除方法和继电保护二次图纸的识别方法，增强工作人员的故障排除的能力和业务操作能力。电能质量检测的重要环节是指导工作人员对电气业务的学习和掌握，保证工作人员水平能担任电能质量的分析和对电能质量的检测。
3.采用新技术对设备进行监管和维护。随着科学技术水平的不断提高，我国电力事业也在高度发展，工作人员要随时随地的关注电能质量检测技术的发展，还要分析电能质量的应用，关注一些新的电能质量产品。如电能质量分析仪，随着产品的更新换代，在第一代的基础上第二代进行了功能扩展，像整流器和逆变器的效率测试、电能消耗分析等，对电能质量检测范围的发展具有十分重要的意义。
三、电能质量检测的应用
1.电能质量全面普查。检测单位针对某作业部老区１１０ｋＶ和３５ｋＶ系统进行全面电能质量检测，测量高低压进线１００个回路。从现场检测结果看，电能质量基本满足规范要求，功率因数大部分都在０．９０以上。部分回路电流谐波含量较高，功率因数偏低。以下就检测结果予以说明：ａ．谐波含量高。西区中控室新ＵＰＳ１#线等回路五次和七次谐波含量较高（图１ａ）。ｂ．三相电流偏差大。焦３０１三相电流相位偏差大、硫３０１三相电流相位偏差较大（图１ｂ）。ｃ．在检测中发现某些回路单相存在无电流或电流异常偏大的情况。
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图１电能质量普查问题图例 表１ＣＲＰ低压柜建议新增柜体选型
2.应作业部需求的电能质量检验检测。如果作业部对电能质量不放心，可委托检测单位进行电能质量检测，然后根据检测单位出具的分析报告，采取相应措施进行整改或处理。某部职防楼２#配电柜负荷不大，却多次越级跳闸。电工怀疑就是由电流谐波过大引起的，委托检测单位检测。电工为预防再次跳闸，采取临时措施，由１#配电柜的配出为２#配电柜供电，结果从未出现跳闸现象。检测单位根据委托开展了电能质量检测。结合现场电气设备实际运行情况和电能质量检测结果，进行综合分析。２#配电柜负荷由１#配电柜配出供电，配出开关容量１２５Ａ，１#、２#配电柜进线开关容量４００Ａ。由于所带负荷多为变频空调，谐波电流较大属正常现象，但因目前负荷电流只有３０多安培，１２５Ａ的配出开关容量也已足够，且目前运行方式下并未出现越级跳闸现象，越级跳闸原因应与电能质量无关。经过综合分析给出指导建议：ａ．检查２#配电柜进线电缆是否存在缺陷；ｂ．检查２#配电柜的上级配出开关保护配置是否存在问题；ｃ．更换２#配电柜的上级配出开关。该部电工根据检测单位的建议进行现场检查，排除了２#配电柜进线电缆存在缺陷和２#配电柜上级配出开关保护配置存在问题的可能，最后更换了２#配电柜的上级配出开关，隐患排除，至今未出现越级跳闸现象。
3.针对电能质量严重不满足要求点的对策。应某作业部需求，检测单位对ＣＲＰ低压间开展了电能质量检测。根据低压侧总开关柜、ＣＲＰ电解支路和单台变频器的谐波数据情况，依据ＧＢ／Ｔ１４５４９-１９９３《电能质量公用电网谐波》[１]，谐波分析结论如下：ａ．低压侧总开关柜测试时发现电流波形严重畸变，其中２、４、５、７、８等次谐波电流较大。经分析可知基波电流为１１３．５Ａ，各次谐波电流和为６９．０Ａ。三相电压有一定的不平衡。功率因数０．８００左右。ｂ．ＣＲＰ电解支路测试时发现电流波形严重畸变，谐波电流很大，其中２、４、５、７、８等次谐波电流较大。中线电流较大。平均功率因数０．４６０。ｃ．单台变频器测试时发现电流波形严重畸变，谐波电流很大，其中３、５、７、１１、１３等次谐波电流较大。平均功率因数０．９５５。根据谐波测试和分析，建议ＣＲＰ低压间使用有源滤波器（以下简称ＳＡＦＡ）滤除谐波和低压动态无功补偿装置（以下简称ＭＴＳＣ）补偿无功功率，选型结果见表１。
低压动态无功补偿装置补偿容量的计算。测试时负荷率为７０%，测试三相平均有功功率为５８．００ｋＷ，平均无功率４５．７９ｋＶａｒ，由此计算出的平均功率因数为０．７９０，按功率因数补偿到０．９８０计算，此时满负荷时需要补偿的无功功率为４８．６０ｋＶａｒ。由于含有大量的二次及以上谐波，因此串联电抗器的电抗率选１４%，采用晶闸管六路自动投切。功率因数设定目标为不小于０．９５０。依托有源滤波和智能电容技术的结合，利用有源滤波器良好的谐波抑制能力和无功补偿电容器补偿容量大的优点，在滤除谐波的同时，精细补偿了无功，这不但对保障供电系统的安全稳定性有利，而且提高了电能质量，降低了电能损耗。针对该作业部ＣＲＰ配电间谐波大、功率因数较低的实际运行情况，检测单位开发了一套谐波治理和智能电容补偿系统，把功率因数从最初的０．７９０提升至０．９８０，有效降低了系统电流中的谐波电流含量，减少了谐波对电气设备的危害。此系统投用以来，运行稳定，效果良好。
电能质量对电气设备安全运行的管理具有非常重要的参考意义。像智能电容技术和有源滤波技术的成功应用，会对整个电力行业带来模范作用，此技术不仅让越来越多的企业解决自身的污染和无功补偿问题，还会提升企业的竞争力，符合国家提出的可持续发展政策，让国家电网成为世界上首屈一指的企业，提高国家的经济实力、竞争力。
参考文献：
[1]何秒.电能质量检测在提升电气设备运行安全和节能降耗方面的实践[J].化工自动化及仪表,2018,45(10):775-778.
[2]梁建.电气设计中的电能质量分析与解决方案[J].低碳世界,2017(21):45-46.