科普|变压器质量问题会有什么危害？

最近网上流行一个笑话：阿里巴巴集团马云笑着说：“今年双十一我要达到900亿”，彼时的国家电网董事长刘振亚说：“我让全国停电一天，让你一分也没有”。可见电力对于我们每个人来说是多么的重要。而电能质量问题不仅会影响供电系统的正常运作，而且还会影响人身安全和经济效率，所以电能质量问题会有严重的后果。

  首先由诺亚电器的工程师是说明一下电能质量问题的定义：

  电能质量包括电压质量、电流质量、供电质量、用电质量：
（1） 电压跌落：电压或电流的有效值减少到额定值的0.1-0.9，持续时间为0．5个周期至1分钟，系统频率仍为标称值。
（2） 电压中断：在一定的时间范围内线路单相或多相失去电压(低于额定值的0．1)。按持续时间长短，分为瞬时断电（0．5周期至3秒）、暂时断电（3秒至60秒）和持续断电（大于60秒）
（3） 谐波和间谐波：频率为电源基波频率整数倍的正弦电压或电流称为谐波，含有基波非整数倍频率的正弦电压或电流则为间谐波。谐波是电力系统和电力负荷设备的非线性特性造成的。问谐波主要是由感应电机、静止变频器、周波变频器和电弧设备产生的。间谐波会使照明装置引发视觉闪变。
（4） 电压波动(闪变)：电压波动是电压幅值在正常的变化范围内(额定值的90％-110％)有规律或随机的变化，电压波动会产生6—14Hz左右的照明闪烁，此种现象称为闪变。电压波动和闪变主要由工业负荷造成的，如电焊接机、轧钢厂以及电弧炉等。闪变是人们对照明波动的主观感受，是衡量电压波动时对用电设备的影响的一个重要而有效的指标。

除此之外，还有其余的电能质量问题，比如电压不对称，三相不平衡，过电压、欠电压等。


那种重要的问题来了，电能质量问题到底有什么危害呢？

（1） 电压的波动和闪变
会造成用电设备工作不稳定，由于电压发生波动，使电压幅值超出容许范围。另外由于电弧炉炼钢运行时造成的电压波动，将会使旋转电机产生附加损耗，会降低电机的工作效率和寿命。

（2） 电压的短时中断
典型的瞬态电压偏差，通常是由于雷电、强风等外界环境影响引起的，也有可能是内部设备或控制装置误动作。基于计算机、微处理器控制的各种精密仪器和设备的大量使用，对供电质量的敏感程度不断增加。IBM公司的市场调查表明，48．5％的计算机数据丢失是由于电能质量引起的。

（3） 谐波的危害

1.谐波增加了公用电网的附加输电损耗，降低了发电、输电及用电设备的使用效率；

2.谐波会使电气仪表的测量结果不正确；

3.谐波会影响甚至严重影响用电设备的正常工作，比如谐波对电机产生附加转矩，导致不希望的机械震动、噪声，还会引入附加铜损、铁损，以及过电压，导致局部过热，绝缘老化，缩短设备使用寿命；

4.谐波会导致继电保护和自动装置等保护设备的误动作；

5.谐波会对邻近的通信系统造成明显的干扰，降低通信质量。当谐波频率与系统的固有频率相等时，会产生并联谐振，使谐波放大几倍，甚至几十倍。

（4） 无功功率
无功功率主要是降低了发电设备和输电设备的使用效率，增加了设备的容量，同时设备及线路损耗也会增加。无功功率还会使线路和变压器的电压降增大。如果是冲击性无功负载，还会使电网电压产生剧烈波动，严重影响供电质量。典型的现象有时钟自动复位，计算机死机，可编程控制器工作异常，通信系统工作不正常，中线过热电容器，过热损坏电机，损耗增大出力降低，仪表计量不准，继电保护和自动装置误动作，设备绝缘老化，加速线损和变压器损耗。


（5）三相不平衡
1.使旋转电机产生附加发热和振动，对安全运行和正常出力有很大的影响：

2.使半导体变流设备产生附加的谐波电流(非特征谐波)；

3.引起以负序分量为启动组件的多种保护发生误动作(特别是当电网中同时存在谐波时)，会对电力系统的安全运行产生严重威胁；

4.在低压配电线路中，会影响计算机正常工作，引起照明电灯寿命缩短（电压过高）或照度不足（电压过低）以及电视机的损坏等；

5.三相不平衡同样会使电网损耗增加；对于通信设备，会增大对其的干扰，影响正常通信质量。