电能质量的危害主要是哪些？我们该如何应对电能质量故障所带来的损失？

电能质量治理在现代配电系统中的必要性日益凸显。随着可再生能源和智能电网技术的广泛应用，电力系统面临着频率波动、谐波污染和电压不稳定等问题。这些问题不仅影响了电力的可靠性和安全性，还可能导致设备损坏和能效降低。因此，实施电能质量治理措施，可以有效提升配电系统的稳定性和可靠性，保障用户的用电需求，促进经济可持续发展。此外，良好的电能质量还能够优化能源利用效率，为最终实现更高效的能源管理奠定基础。

电能质量治理在现代配电系统中的必要性主要体现在几个方面。首先，随着信息技术和智能设备的普及，电力系统中的非线性负荷激增，导致谐波和电压波动现象频繁。这不仅降低了电力设备的使用寿命，还可能引发电气故障，造成经济损失。其次，电能质量不达标会影响设备的正常运行，尤其是在工业领域，可能导致生产效率下降和产品质量问题，此外，电能质量治理对于实现可再生能源的有效接入至关重要。风能和太阳能的间歇性和不稳定性要求配电系统具备更强的适应能力，确保电网的平衡与稳定。因此，采用先进的电能质量监测和治理技术，能够及时识别和解决电能质量问题，提升电网的整体韧性。

随着电力市场的发展和用户对电能质量要求的提高，开展电能质量治理也成为了增强市场竞争力的重要手段。只有实现良好的电能质量，才能吸引更多用户，提升整体经济效益。因此，电能质量治理不仅是技术上的需求，更是保障社会经济健康发展的重要环节。

什么是电能质量？

电能质量是指电力系统中电能的质量。理想的电能应该是电参数波形为完美的对称正弦波。一些因素会使波形偏离对称正弦，由此便产生了电能质量问题。一方面我们研究存在哪些影响因素会导致电能质量问题，一方面我们研究这些因素会导致哪些方面的问题，最后，我们要研究如何消除这些问题，从而最大程度上使电参数波形接近正弦波。

影响电能质量的危害

降低电网、输电及用电设备的使用效率

零线过热

用电设备发热、加速老化，从而降低设备的使用寿命

引起用电设备损坏，谐振严重时还会引起跳闸事故

电气测量仪表计量不准确

用户吸收电网总功率变大，导致供电变压器容量被占用

设备应用场景

数据中心

数据中心行业在国民经济中起到了不可替代的作用,但其繁多的非线性电力负载,如通讯系统、大型计算机、网络控制设备、变频空调、各种数码办公设备、灯光调控系统、UPS、监控系统等给其供电系统带来了严重的谐波干扰,对大型数据中心的运行安全造成了较大的威胁,为此我们分析研究了其谐波产生的根源及谐波特性,结合用户需求采用有源谐波无功综合治理的设计方案，治理效果显著,解决了数据中心行业的谐波污染问题。

医疗行业

现代化医疗机构为提高服务水平不断引入新型、复杂的医疗设备,如核磁共振、CT机、X光机、血透机等,以上非线性设备在运行过程中会产生谐波,对医院的供配电系统造成干扰,影响设备正常工作,使供电系统存在安全隐患。

污水处理

我国目前水厂的能耗问题十分突出,节能潜力巨大。以泵、风机为主要负载。电机节能技术在污水处理系统中占据重要地位,变频调速技术以改变交流电动机的电源频率来改变交流电动机的速度是一种较为理想的高效调速装置和节能装置,但大量使用变频器同时也会产生了谐波。引起变压器、电动机振动、发热等问题,导致使用寿命缩短。无功补偿电容器不能正常投切,功率因数低,面临电力部门罚款。

半导体电子行业

在国家政策的引导下,电子行业发展迅速,同时新建了大批半导体电子厂房。IC测试台、PLC控制的机械手、芯片制造用的晶圆机或变频控制的半导体机台都会产生大量的谐波,它们不但会造成机台设备自身的坏机现象,回流进电网的谐波电流还会引起其他回路的发热、电子开关误动作、供电电压不稳,甚至引起生产线停线、半成品的报废。

新能源材料加工

晶体材料具有多样化特征,而单晶硅是至关重要的组成部分。在单晶硅生产制造中,需应用多种电器设备,常见有线切机、中频炉、多晶炉等等,在各类设备运行过程中,一方面单晶炉产生的谐波电流会造成造成系统电压畸变,使单晶炉内部传感器失灵,造成测量误差,从而使生产的单晶硅质量不合格,造成人工、时间和原材料的浪费。另一方面,谐波还会造成PLC 控制失灵,严重时可使设备瘫痪或者烧坏,对用户生产造成极大的损失。在谐波的影响下,会形成脉动转矩,使得电动机发生振动,对晶体正常生长造成不良影响,同时还会造成电机的使用年限缩短。