电压偏差

由于电力系统运行状态的缓慢变化,使电压发生偏移,其电压变化率小于每秒1%时的实际电压值与系统额定电压值之差。

供配电系统改变运行方式和负荷缓慢地变化会使供配电系统各点的电压也随之变化,这时各点的实际电压与系统标称电压之差称为电压偏差。电压偏差也常用与系统标称电压的百分比表示。

对系统和用电设备的影响

电压偏差过大会对供配电系统的正常运行产生不利影响,主要表现在:

电压偏差对感应电动机的影响

电动机转距与端电压的平方成正比,当电压出现正偏差时,电动机端电压升高,其激磁电流和温升也增加。绝缘受到过电压和过热的威胁,影响其使用寿命。同时还会产生有害的谐波电流;当电压出现负偏差时,其实际转距下降较多,转速降低,引起产品质量和数量的降低,同时负荷电流却会增加,影响电动机的使用寿命。

电压偏差对照明设备的影响

照明设备的发光效率与电压的关系较大,因此,电压降低会引起照明设备的效率降低,造成照度不足,影响照明效果;当电压过低时,会导致气体放电光源的照明器不能正常点燃;另一方面,电光源的工作寿命也受电压的影响很大,当电压偏高时,光源寿命缩短很多。

电压偏差对电子设备的影响

随着计算机系统的大规模应用和自动控制系统的不断精细化,对于一个计算中心来说,电压偏差会造成计算机系统的工作紊乱,数据损坏;对于精密机床、机器人等,电压偏差町能造成无法对由其驱动过程的精确控制。

电压偏差对无功补偿的影响

电压过低会引起补偿电容器组输出无功减少,不能满足补偿要求。

电压偏差的允许值

系统的供电电压允许偏差

国家标准《电能质量供电电压允许偏差》GB 12325-2008规定:

  • 35kV及以上供电电压正、负偏差的绝对值之和不超过额定电压的10%。若供电电压上下偏差同号(均为正或负)时,按较大的偏差绝对值作为衡量依据。
  • 10kV及以下供电电压允许偏差为额定电压的±7%。
  • 0.22kV单相供电电压允许偏差为+7%、-10%。

用电设备端电压允许偏差

国家标准《供配电系统设计规范》GB50052-95规定:

  • 电动机允许电压偏差为额定电压的±5%。
  • 照明时,允许电压偏差在一般工作场所为额定电压的±5%;对于远离变电所的小面积一般工作场所,难以满足上述要求时,可为额定电压的+5%、-10%:应急照明、道路照明和警卫照明等为额定电压的+5%、-10%。

其他用电设备当无特殊规定时允许电压偏差为额定电压的±5%

电压偏差的改善措施

产生电压偏差的根本原因是电流通过系统元件时造成的电压损失。对于供配电系统来说。如果系统中用电负荷不变,区域变电站提供的母线电压也不变,则系统沿线的电压损失小变,这时沿线各点电压偏差就不会改变。但事实上系统中的实际负荷是在最大负荷和最小负荷之间不断变化的,因此沿线某点电压偏差也就在电压偏差最大值和电压偏差最小值之间变动。

供配电系统供电端的高压方式

供配电系统要将电压限制在规定的范围内.必须进行电压调节。对于电力系统来说,应采取合适的调压方式保证向用户供应电压合格的电能。常用的调压方式有:

  • 逆调压:逆调压就是负荷大时电网电压向高调,负荷小时电网电压向低调。以恰当地补偿电网的损失。110/35/10kV变压器为调压变压器,变压器二次侧母线电压,利用变压器的有载调压分接头,随着负荷的大小进行调节。当负荷大时,线路电压损失大,为保证用户端的电压偏差不超过规定值,将母线电压调高;当负荷小时,线路电压损失小,为保证用户端的电压不超过规定值。将母线电压调低。
  • 稳压(常调压):无论负荷如何变化,均保持调压的枢纽点的电压不变。这种方法既很困难,也不经济,只有在线路长度、负荷配置到比较理想的情况下,才易达到。
  • 不调压:不作有载调压处理,这时,对于相同的系统。负荷大时,由于线路上电压损失大,电压负偏差就大;负荷小时,由于线路上电压损失小,电压正偏差就大。因此电压偏差不易满足要求.

中低压系统电压偏差的改善措施

中低压系统限制和减少电压偏差的系统措施有:正确选择变压器的电压分接头;降低系统阻抗;采用无功功率补偿措施;平衡三相负荷等。

  • 正确选择变压器的电压分接头:

系统中各点电压水平高低不一,合理选择变压器的分接头,可对电压水平进行调整,将实际电压与额定电压的偏差限制在一定的范围。

  • 降低系统阻抗:

电压偏差与电压损失有极大的相关性,电压损失越大,电压偏差的限制越困难。而供电元件的电压损失又与阻抗大小成正比,因此,在经济技术合理时,采用如下措施,可减少电压损失。

减少变压级数,可降低变压器产生的电压损失。

增加线路截面,可减小线路阻抗,减少线路电压损失。

因为电缆线路的电抗值比相同截面的架空线路和普通绝缘导线小得多,用电缆线路替代架空线路或普通绝缘导线,可有效减少电压损失。

  • 采取无功功率补偿措施:

从电压损失的计算公式可知,电压损失的大小取决于元件阻抗和有功功率、无功功率的大小。有功功率大小不能改变,而无功功率可以通过补偿措施减小。因此,合理采用无功功率补偿措施,使用以高压为主要目的自动无功补偿装置,当负荷变化时,相应调整电容器的接入容量,可有效降低系统电压损失,从而在一定程度上缩小电压偏差的范围。

  • 平衡三相负荷:

在三相四线制时,如三相相负荷分布不均,将产生零序电压,使零点移位,一相电压降低,另一相电压升高,增大了电压偏差。同样,线间负荷不平衡,则引起线间电压不平衡,增大电压偏差。所以,在分配单相负荷时,应尽量做到三相平衡。

目录
1.
对系统和用电设备的影响
2.
电压偏差的允许值
3.
电压偏差的改善措施
讨论