電能質(zhì)量即電力系統(tǒng)中電能的質(zhì)量。理想的電能應(yīng)該是完美對(duì)稱的正弦波。一些因素會(huì)使波形偏離對(duì)稱正弦，由此便產(chǎn)生了電能質(zhì)量問題。一方面我們研究存在哪些影響因素會(huì)導(dǎo)致電能質(zhì)量問題，一方面我們研究這些因素會(huì)導(dǎo)致哪些方面的問題，最后，我們要研究如何消除這些因素，從而最大程度上使電能接近正弦波。 從嚴(yán)格意思上講，衡量電能質(zhì)量的主要指標(biāo)有電壓、頻率和波形。從普遍意義上講是指優(yōu)質(zhì)供電，包括電壓質(zhì)量、電流質(zhì)量、供電質(zhì)量和用電質(zhì)量。電能質(zhì)量問題可以定義為：導(dǎo)致用電設(shè)備故障或不能正常工作的電壓、電流或頻率的偏差，其內(nèi)容包括頻率偏差、電壓偏差、電壓波動(dòng)與閃變、三相不平衡、瞬時(shí)或暫態(tài)過電壓、波形畸變（諧波）、電壓暫降、中斷、暫升以及供電連續(xù)性等。 具體指標(biāo)：電網(wǎng)頻率折疊；電壓偏差折疊；三相電壓不平衡折疊；公用電網(wǎng)諧波折疊；公用電網(wǎng)間諧波折疊；波動(dòng)和閃變折疊；電壓暫降與短時(shí)中斷折疊。

　　電能質(zhì)量的原理

　　電能質(zhì)量是指通過公用電網(wǎng)供給用戶端的交流電能的品質(zhì)。理想狀態(tài)的公用電網(wǎng)應(yīng)以恒定的頻率、正弦波形和標(biāo)準(zhǔn)電壓對(duì)用戶供電。同時(shí)，在三相交流系統(tǒng)中，各相電壓和電流的幅值應(yīng)大小相等、相位對(duì)稱且互差120°。但由于系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)、變壓器和線路等設(shè)備非線性或不對(duì)稱，負(fù)荷性質(zhì)多變，加之調(diào)控手段不完善及運(yùn)行操作、外來干擾和各種故障等原因，這種理想的狀態(tài)并不存在，因此產(chǎn)生了電網(wǎng)運(yùn)行、電力設(shè)備和供用電環(huán)節(jié)中的各種問題，也就產(chǎn)生了電能質(zhì)量的概念。圍繞電能質(zhì)量含義，從不同角度理解通常包括：

　　1、電壓質(zhì)量：是以實(shí)際電壓與理想電壓的偏差，反映供電企業(yè)向用戶供應(yīng)的電能是否合格的概念。這個(gè)定義能包括大多數(shù)電能質(zhì)量問題，但不能包括頻率造成的電能質(zhì)量問題，也不包括用電設(shè)備對(duì)電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響和污染。

　　2、電流質(zhì)量：反映了與電壓質(zhì)量有密切關(guān)系的電流的變化，是電力用戶除對(duì)交流電源有恒定頻率、正弦波形的要求外，還要求電流波形與供電電壓同相位以保證高功率因素運(yùn)行。這個(gè)定義有助于電網(wǎng)電能質(zhì)量的改善和降低線損，但不能概括大多數(shù)因電壓原因造成的電能質(zhì)量問題。

　　3、供電質(zhì)量：其技術(shù)含義是指電壓質(zhì)量和供電可靠性，非技術(shù)含義是指服務(wù)質(zhì)量。包括供電企業(yè)對(duì)用戶投訴的反映速度以及電價(jià)組成的合理性、透明度等。

　　4、用電質(zhì)量：包括電流質(zhì)量與反映供用電雙方相互作用和影響中的用電方的權(quán)利、責(zé)任和義務(wù)，也包括電力用戶是否按期、如數(shù)交納電費(fèi)等。

　　電能質(zhì)量分析儀的組成結(jié)構(gòu)圖

　　電能質(zhì)量分析儀的接線方法圖解

　　電能質(zhì)量分析儀的接線方法檢查是否正確；如下圖

　　電能質(zhì)量分析儀的使用方法

　　電能質(zhì)量分析測(cè)試儀配有一條四芯的電壓測(cè)試線、三只電流測(cè)試鉗（根據(jù)需要可配備到六只）。電壓測(cè)試線用來接入被測(cè)電壓信號(hào)，在現(xiàn)場(chǎng)用電流鉗進(jìn)行測(cè)試，每只電流鉗分別對(duì)應(yīng)一個(gè)鉗表接口，不能互換，否則會(huì)影響測(cè)試精度，每只鉗表中間有一個(gè)圓標(biāo)貼，顯示出鉗表的相別和極性（標(biāo)N的一端為電流的流出端，在使用接線要注意極性，接反會(huì)影響測(cè)試結(jié)果）。

　　在測(cè)試過程中要注意的問題：

　　1、要在測(cè)試前插好電流測(cè)試鉗，嚴(yán)禁先夾被測(cè)信號(hào)后插入電流鉗插座，這相當(dāng)于電流測(cè)試鉗二次開路，容易產(chǎn)生開路高壓，損壞儀器。測(cè)試完成后要先摘下所有電流測(cè)試鉗再拔下與主機(jī)相連的插頭。

　　2、測(cè)試鉗為保證各通道精度，應(yīng)一一對(duì)應(yīng)，要把各電流鉗正確插入唯一與之對(duì)應(yīng)的插座。交換不同輸入，會(huì)降低了測(cè)試精度，但交叉后一般測(cè)試精度也不會(huì)超出在±2%。

　　3、接入電壓信號(hào)時(shí)測(cè)試線一定要先接到儀器的電壓端子，然后再接到被測(cè)設(shè)備的電壓端子；測(cè)試完成后一定要先摘下被測(cè)設(shè)備的電壓接頭，然后再拆除儀器側(cè)的電壓線。（此條尤為重要，反之可能引起大事故）

　　電能質(zhì)量分析儀使用不同方法進(jìn)行測(cè)試

　　下面就不同的測(cè)試項(xiàng)目進(jìn)行說明。

　　三相四線制接線方式設(shè)備電參量的測(cè)量

　　測(cè)試目的：檢測(cè)被測(cè)設(shè)備的三路電壓、三路電流的信號(hào)，通過測(cè)試數(shù)據(jù)來了解被測(cè)設(shè)備的實(shí)時(shí)電壓幅值、電流幅值、有功功率、無功功率、相位、頻率以及各參量之間的矢量關(guān)系的真實(shí)情況；可將六個(gè)參量的向量圖同屏顯示出來，從而確定供電系統(tǒng)的運(yùn)行情況，便于分析故障原因和線損原因。

　　測(cè)試方法

　　具體接線：三相四線制設(shè)備測(cè)試接線圖

　　采用便攜式電能質(zhì)量分析儀時(shí)在三相四線制接線方式時(shí)用黃色導(dǎo)線聯(lián)接被測(cè)設(shè)備的A相電壓和儀器的A相電壓端子、綠色導(dǎo)線聯(lián)接被測(cè)設(shè)備的B相電壓和儀器的B相電壓端子、紅色導(dǎo)線聯(lián)接被測(cè)設(shè)備的C相電壓和儀器的C相電壓端子；三只鉗形電流互感器用來測(cè)量被測(cè)設(shè)備電流的A、B、C三相，接好線后進(jìn)入“測(cè)試參數(shù)”屏查看測(cè)量結(jié)果。

　　三相三線制接線方式設(shè)備電參量的測(cè)量

　　測(cè)試目的：檢測(cè)被測(cè)設(shè)備的二路電壓、二路電流的信號(hào)，通過測(cè)試數(shù)據(jù)來了解被測(cè)設(shè)備的實(shí)時(shí)電壓幅值、電流幅值、有功功率、無功功率、相位、頻率以及各參量之間的矢量關(guān)系的真實(shí)情況；可將四個(gè)參量的向量圖同屏顯示出來，從而確定供電系統(tǒng)的運(yùn)行情況，便于分析故障原因和線損原因。

　　測(cè)試方法

　　具體接線：三相三線制設(shè)備測(cè)試接線圖

　　在三相三線制接線方式時(shí)只用三根電壓線，其中黃色導(dǎo)線聯(lián)接被測(cè)設(shè)備A相和儀器的A相電壓端子、綠色導(dǎo)線聯(lián)接被測(cè)設(shè)備的B相電壓和儀器的N相電壓端子（注意不是B相）、紅色導(dǎo)線聯(lián)接被測(cè)設(shè)備的C相電壓和儀器的C相電壓端子；A、C兩只鉗形電流互感器用來測(cè)量被測(cè)設(shè)備電流的A、C兩相，接好線后進(jìn)入“測(cè)試參數(shù)”屏查看測(cè)量結(jié)果。

　　波形顯示測(cè)量部分

　　測(cè)試目的：通過本項(xiàng)目可以顯示各參量的波形，了解各參量之間的相位關(guān)系（超前或滯后），觀察波形的畸變情況，分析畸變產(chǎn)生的原因，PT和CT有無過負(fù)荷的情況。

　　測(cè)試方法

　　根據(jù)被測(cè)設(shè)備的接線方式的不同而進(jìn)行不同的接線：

　　三相四線接線方式的設(shè)備按照?qǐng)D二十三進(jìn)行接線；

　　三相三線接線方式的設(shè)備按照?qǐng)D二十四進(jìn)行接線。

　　接好線后進(jìn)入“波形顯示界面”進(jìn)行測(cè)試。

　　頻譜分析測(cè)量部分

　　測(cè)試目的：本功能用來顯示各相電壓參量、各相電流參量1－50次諧波含量的柱狀圖以及各參量（1－64次）諧波的含量百分比，總諧波失真度等指標(biāo)，以此來判斷該相電壓或電流電能質(zhì)量的好壞。

　　測(cè)試方法

　　根據(jù)被測(cè)設(shè)備的接線方式的不同而進(jìn)行不同的接線：

　　三相四線接線方式的設(shè)備按照?qǐng)D二十三進(jìn)行接線；

　　三相三線接線方式的設(shè)備按照?qǐng)D二十四進(jìn)行接線。

　　接好線后進(jìn)入“頻譜分析界面”進(jìn)行測(cè)試。

　　電壓諧波分析部分

　　測(cè)試目的：本功能用來顯示三路電壓參量2－64各次諧波含量的數(shù)值和百分比含量，以此來判斷被測(cè)電壓信號(hào)電能質(zhì)量的好壞。

　　測(cè)試方法

　　具體接線：電壓諧波測(cè)試接線圖

　　在本項(xiàng)目中采用便攜式電能質(zhì)量分析儀時(shí)同時(shí)接入三相電壓信號(hào)。將電壓測(cè)試線的黃、綠、紅、黑四種顏色分別對(duì)應(yīng)被測(cè)信號(hào)的A、B、C、N四條相線（當(dāng)PT二次采用三線制接法時(shí)將被測(cè)設(shè)備的B相電壓接到儀器的Un端子，只用三根電壓線即可）。接好線后進(jìn)入“電壓諧波”屏查看測(cè)量結(jié)果。

　　電流諧波分析部分

　　測(cè)試目的：本功能用來顯示三路電流參量2－64各次諧波含量的數(shù)值和百分比含量，以此來判斷被測(cè)電流信號(hào)電能質(zhì)量的好壞。

　　測(cè)試方法

　　具體接線：電流諧波測(cè)試接線圖

　　在本項(xiàng)目中同時(shí)接入三路電流信號(hào)。用A、B、C三只鉗形電流互感器分別來測(cè)量被測(cè)設(shè)備電流回路的A、B、C三相，（當(dāng)被測(cè)設(shè)備為三相三線接線方式時(shí)只用到A、C兩相的鉗表）接好線后進(jìn)入“電流諧波”屏查看測(cè)量結(jié)果。

　　不平衡度測(cè)量部分

　　測(cè)試目的：本功能用來顯示各分相電壓幅值和3倍零序電壓3U0、零序電壓U0、正序電壓U1、負(fù)序電壓U2、電壓不平衡度數(shù)值＃u；各分相電流幅值和3倍零序電流3I0、零序電流I0、正序電流I1、負(fù)序電流I2、電流不平衡度數(shù)值＃i。以此來評(píng)價(jià)電壓、電流不平衡對(duì)供電質(zhì)量的影響。

　　測(cè)試方法

　　具體接線方式按照進(jìn)行接線：不平衡度測(cè)試接線圖

　　用黃色導(dǎo)線聯(lián)接被測(cè)設(shè)備的A相電壓和儀器的A相電壓端子、綠色導(dǎo)線聯(lián)接被測(cè)設(shè)備的B相電壓和儀器的B相電壓端子、紅色導(dǎo)線聯(lián)接被測(cè)設(shè)備的C相電壓和儀器的C相電壓端子；三只鉗形電流互感器用來測(cè)量被測(cè)設(shè)備電流的A、B、C三相，接好線后進(jìn)入“不平衡度”屏查看測(cè)量結(jié)果。

　　電能質(zhì)量分析儀常見故障排除

　　電能質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

　　（1）GB 12325－1990 《供電電壓允許偏差》。

　?。?）GB/T 14549－1993 《公用電網(wǎng)諧波》。

　?。?）GT/T 15543－1995 《三相電壓允許不平衡度》。

　　（4）GB/T 15945－1995 《電力系統(tǒng)頻率允許偏差》。

　?。?）GB 12326－2000 《電壓允許波動(dòng)和閃變》。該標(biāo)準(zhǔn)是在GB 12326－1990 《電冶允許波動(dòng)和閃變》的基礎(chǔ)上，參考了國(guó)際電工委員會(huì)IEC電磁兼容IEC6100-3-7等文件和標(biāo)準(zhǔn)修訂后重新頒布實(shí)施的。

　　（6）GB/T 18481－2001 《電能質(zhì)量 暫時(shí)過電壓和瞬態(tài)過電壓》。

　　國(guó)際電工委員會(huì)IEC對(duì)電能質(zhì)量的分類方式

　　國(guó)際電工委員會(huì)IEC從電磁兼容及相互干擾的角度考慮，對(duì)引起電磁干擾的基本現(xiàn)象進(jìn)行了分類，見表1

　　表1 IEC對(duì)電能質(zhì)量根據(jù)電磁干擾現(xiàn)象的分類方式