電能質量即電力系統中電能的質量。理想的電能應該是完美對稱的正弦波。一些因素會使波形偏離對稱正弦，由此便產生了電能質量問題。一方面我們研究存在哪些影響因素會導致電能質量問題，一方面我們研究這些因素會導致哪些方面的問題，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。 從嚴格意思上講，衡量電能質量的主要指標有電壓、頻率和波形。從普遍意義上講是指優質供電，包括電壓質量、電流質量、供電質量和用電質量。電能質量問題可以定義為：導致用電設備故障或不能正常工作的電壓、電流或頻率的偏差，其內容包括頻率偏差、電壓偏差、電壓波動與閃變、三相不平衡、瞬時或暫態過電壓、波形畸變（諧波）、電壓暫降、中斷、暫升以及供電連續性等。 具體指標：電網頻率折疊；電壓偏差折疊；三相電壓不平衡折疊；公用電網諧波折疊；公用電網間諧波折疊；波動和閃變折疊；電壓暫降與短時中斷折疊。

　　電能質量的原理

　　電能質量是指通過公用電網供給用戶端的交流電能的品質。理想狀態的公用電網應以恒定的頻率、正弦波形和標準電壓對用戶供電。同時，在三相交流系統中，各相電壓和電流的幅值應大小相等、相位對稱且互差120°。但由于系統中的發電機、變壓器和線路等設備非線性或不對稱，負荷性質多變，加之調控手段不完善及運行操作、外來干擾和各種故障等原因，這種理想的狀態并不存在，因此產生了電網運行、電力設備和供用電環節中的各種問題，也就產生了電能質量的概念。圍繞電能質量含義，從不同角度理解通常包括：

　　1、電壓質量：是以實際電壓與理想電壓的偏差，反映供電企業向用戶供應的電能是否合格的概念。這個定義能包括大多數電能質量問題，但不能包括頻率造成的電能質量問題，也不包括用電設備對電網電能質量的影響和污染。

　　2、電流質量：反映了與電壓質量有密切關系的電流的變化，是電力用戶除對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行。這個定義有助于電網電能質量的改善和降低線損，但不能概括大多數因電壓原因造成的電能質量問題。

　　3、供電質量：其技術含義是指電壓質量和供電可靠性，非技術含義是指服務質量。包括供電企業對用戶投訴的反映速度以及電價組成的合理性、透明度等。

　　4、用電質量：包括電流質量與反映供用電雙方相互作用和影響中的用電方的權利、責任和義務，也包括電力用戶是否按期、如數交納電費等。

　　電能質量分析儀的組成結構圖

　　電能質量分析儀的接線方法圖解

　　電能質量分析儀的接線方法檢查是否正確；如下圖

　　電能質量分析儀的使用方法

　　電能質量分析測試儀配有一條四芯的電壓測試線、三只電流測試鉗（根據需要可配備到六只）。電壓測試線用來接入被測電壓信號，在現場用電流鉗進行測試，每只電流鉗分別對應一個鉗表接口，不能互換，否則會影響測試精度，每只鉗表中間有一個圓標貼，顯示出鉗表的相別和極性（標N的一端為電流的流出端，在使用接線要注意極性，接反會影響測試結果）。

　　在測試過程中要注意的問題：

　　1、要在測試前插好電流測試鉗，嚴禁先夾被測信號后插入電流鉗插座，這相當于電流測試鉗二次開路，容易產生開路高壓，損壞儀器。測試完成后要先摘下所有電流測試鉗再拔下與主機相連的插頭。

　　2、測試鉗為保證各通道精度，應一一對應，要把各電流鉗正確插入唯一與之對應的插座。交換不同輸入，會降低了測試精度，但交叉后一般測試精度也不會超出在±2%。

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

　　電能質量分析儀使用不同方法進行測試

　　下面就不同的測試項目進行說明。

　　三相四線制接線方式設備電參量的測量

　　測試目的：檢測被測設備的三路電壓、三路電流的信號，通過測試數據來了解被測設備的實時電壓幅值、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系的真實情況；可將六個參量的向量圖同屏顯示出來，從而確定供電系統的運行情況，便于分析故障原因和線損原因。

　　測試方法

　　具體接線：三相四線制設備測試接線圖

　　采用便攜式電能質量分析儀時在三相四線制接線方式時用黃色導線聯接被測設備的A相電壓和儀器的A相電壓端子、綠色導線聯接被測設備的B相電壓和儀器的B相電壓端子、紅色導線聯接被測設備的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量被測設備電流的A、B、C三相，接好線后進入“測試參數”屏查看測量結果。

　　三相三線制接線方式設備電參量的測量

　　測試目的：檢測被測設備的二路電壓、二路電流的信號，通過測試數據來了解被測設備的實時電壓幅值、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系的真實情況；可將四個參量的向量圖同屏顯示出來，從而確定供電系統的運行情況，便于分析故障原因和線損原因。

　　測試方法

　　具體接線：三相三線制設備測試接線圖

　　在三相三線制接線方式時只用三根電壓線，其中黃色導線聯接被測設備A相和儀器的A相電壓端子、綠色導線聯接被測設備的B相電壓和儀器的N相電壓端子（注意不是B相）、紅色導線聯接被測設備的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量被測設備電流的A、C兩相，接好線后進入“測試參數”屏查看測量結果。

　　波形顯示測量部分

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

　　測試方法

　　根據被測設備的接線方式的不同而進行不同的接線：

　　三相四線接線方式的設備按照圖二十三進行接線；

　　三相三線接線方式的設備按照圖二十四進行接線。

　　接好線后進入“波形顯示界面”進行測試。

　　頻譜分析測量部分

　　測試目的：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，以此來判斷該相電壓或電流電能質量的好壞。

　　測試方法

　　根據被測設備的接線方式的不同而進行不同的接線：

　　三相四線接線方式的設備按照圖二十三進行接線；

　　三相三線接線方式的設備按照圖二十四進行接線。

　　接好線后進入“頻譜分析界面”進行測試。

　　電壓諧波分析部分

　　測試目的：本功能用來顯示三路電壓參量2－64各次諧波含量的數值和百分比含量，以此來判斷被測電壓信號電能質量的好壞。

　　測試方法

　　具體接線：電壓諧波測試接線圖

　　在本項目中采用便攜式電能質量分析儀時同時接入三相電壓信號。將電壓測試線的黃、綠、紅、黑四種顏色分別對應被測信號的A、B、C、N四條相線（當PT二次采用三線制接法時將被測設備的B相電壓接到儀器的Un端子，只用三根電壓線即可）。接好線后進入“電壓諧波”屏查看測量結果。

　　電流諧波分析部分

　　測試目的：本功能用來顯示三路電流參量2－64各次諧波含量的數值和百分比含量，以此來判斷被測電流信號電能質量的好壞。

　　測試方法

　　具體接線：電流諧波測試接線圖

　　在本項目中同時接入三路電流信號。用A、B、C三只鉗形電流互感器分別來測量被測設備電流回路的A、B、C三相，（當被測設備為三相三線接線方式時只用到A、C兩相的鉗表）接好線后進入“電流諧波”屏查看測量結果。

　　不平衡度測量部分

　　測試目的：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、負序電壓U2、電壓不平衡度數值＃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、負序電流I2、電流不平衡度數值＃i。以此來評價電壓、電流不平衡對供電質量的影響。

　　測試方法

　　具體接線方式按照進行接線：不平衡度測試接線圖

　　用黃色導線聯接被測設備的A相電壓和儀器的A相電壓端子、綠色導線聯接被測設備的B相電壓和儀器的B相電壓端子、紅色導線聯接被測設備的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量被測設備電流的A、B、C三相，接好線后進入“不平衡度”屏查看測量結果。

　　電能質量分析儀常見故障排除

　　電能質量國家標準

　　（1）GB 12325－1990 《供電電壓允許偏差》。

　　（2）GB/T 14549－1993 《公用電網諧波》。

　?。?）GT/T 15543－1995 《三相電壓允許不平衡度》。

　　（4）GB/T 15945－1995 《電力系統頻率允許偏差》。

　　（5）GB 12326－2000 《電壓允許波動和閃變》。該標準是在GB 12326－1990 《電冶允許波動和閃變》的基礎上，參考了國際電工委員會IEC電磁兼容IEC6100-3-7等文件和標準修訂后重新頒布實施的。

　　（6）GB/T 18481－2001 《電能質量 暫時過電壓和瞬態過電壓》。

　　國際電工委員會IEC對電能質量的分類方式

　　國際電工委員會IEC從電磁兼容及相互干擾的角度考慮，對引起電磁干擾的基本現象進行了分類，見表1

　　表1 IEC對電能質量根據電磁干擾現象的分類方式