[科普中國]-電壓偏差

供配電系統(tǒng)改變運行方式和負(fù)荷緩慢地變化會使供配電系統(tǒng)各點的電壓也隨之變化，這時各點的實際電壓與系統(tǒng)標(biāo)稱電壓之差稱為電壓偏差。電壓偏差也常用與系統(tǒng)標(biāo)稱電壓的百分比表示。

釋義供配電系統(tǒng)改變運行方式和負(fù)荷緩慢地變化會使供配電系統(tǒng)各點的電壓也隨之變化，這時各點的實際電壓與系統(tǒng)標(biāo)稱電壓之差△U稱為電壓偏差．電壓偏差△U也常用與系統(tǒng)標(biāo)稱電壓的百分比表示。即：

式中：△U--電壓偏差百分比；U一實際電壓：UN電網(wǎng)標(biāo)稱電壓。1

對系統(tǒng)和用電設(shè)備的影響電壓偏差過大會對供配電系統(tǒng)的正常運行產(chǎn)生不利影響，主要表現(xiàn)在：

1．電壓偏差對感應(yīng)電動機的影響。電動機轉(zhuǎn)距與端電壓的平方成正比，當(dāng)電壓出現(xiàn)正偏差時，電動機端電壓升高，其激磁電流和溫升也增加。絕緣受到過電壓和過熱的威脅，影響其使用壽命。同時還會產(chǎn)生有害的諧波電流；當(dāng)電壓出現(xiàn)負(fù)偏差時，其實際轉(zhuǎn)距下降較多，轉(zhuǎn)速降低，引起產(chǎn)品質(zhì)量和數(shù)量的降低，同時負(fù)荷電流卻會增加，影響電動機的使用壽命。

2．電壓偏差對照明設(shè)備的影響。照明設(shè)備的發(fā)光效率與電壓的關(guān)系較大，因此，電壓降低會引起照明設(shè)備的效率降低，造成照度不足，影響照明效果；當(dāng)電壓過低時，會導(dǎo)致氣體放電光源的照明器不能正常點燃；另一方面，電光源的工作壽命也受電壓的影響很大，當(dāng)電壓偏高時，光源壽命縮短很多。

3．電壓偏差對電子設(shè)備的影響，隨著計算機系統(tǒng)的大規(guī)模應(yīng)用和自動控制系統(tǒng)的不斷精細(xì)化，對于一個計算中心來說。電壓偏差會造成計算機系統(tǒng)的工作紊亂，數(shù)據(jù)損壞；對于精密機床、機器人等，電壓偏差町能造成無法對由其驅(qū)動過程的精確控制。

4．電壓偏差對無功補償?shù)挠绊?。電壓過低會引起補償電容器組輸出無功減少，不能滿足補償要求。2

電壓偏差的允許值1．系統(tǒng)的供電電壓允許偏差。國家標(biāo)準(zhǔn)《電能質(zhì)量供電電壓允許偏差》GBl2325-90規(guī)定：

（1）35kV及以上供電電壓正、負(fù)偏差的絕對值之和不超過額定電壓的10%。若供電電壓上下偏差同號（均為正或負(fù)）時，按較大的偏差絕對值作為衡量依據(jù)。

（2）10kV及以下供電電壓允許偏差為額定電壓的±7%。

（3）0.22kV單相供電電壓允許偏差為+7%、-10%。

2．用電設(shè)備端電壓允許偏差。國家標(biāo)準(zhǔn)《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB50052-95規(guī)定：

（1）電動機允許電壓偏差為額定電壓的±5%。

（2）照明時，允許電壓偏差在一般工作場所為額定電壓的±5%；對于遠(yuǎn)離變電所的小面積一般L作場所，難以滿足下述要求時，可為額定電壓的+5%、10%：應(yīng)急照明、道路照明和警衛(wèi)照明等為額定電壓的+5%、10%。

3．其他用電設(shè)備當(dāng)無特殊規(guī)定時允許電壓偏差為額定電壓的±5%。3

電壓偏差的改善措施產(chǎn)生電壓偏差的根本原因是電流通過系統(tǒng)元件時造成的電壓損失。對于供配電系統(tǒng)來說。如果系統(tǒng)中用電負(fù)荷不變，區(qū)域變電站提供的母線電壓也不變，則系統(tǒng)沿線的電壓損失小變，這時沿線各點電壓偏差就不會改變。但事實上系統(tǒng)中的實際負(fù)荷是在最大負(fù)荷和最小負(fù)荷之間不斷變化的，因此沿線某點電壓偏差也就在電壓偏蔗最大值和電壓偏差最小值之間變動。

（一）供配電系統(tǒng)供電端的高壓方式

供配電系統(tǒng)要將電壓限制在規(guī)定的范圍內(nèi)．必須進(jìn)行電壓調(diào)節(jié)。對于電力系統(tǒng)來說，應(yīng)采取合適的調(diào)壓方式保證向用戶供應(yīng)電壓合格的電能。常用的調(diào)壓方式有：

1．逆調(diào)壓。逆調(diào)壓就是負(fù)荷大時電網(wǎng)電壓向高調(diào)，負(fù)荷小時電網(wǎng)電壓向低調(diào)。以恰當(dāng)?shù)匮a償電網(wǎng)的損失。110/35/10kV變壓器為調(diào)壓變壓器，變壓器二次側(cè)母線電壓，利用變壓器的有載調(diào)壓分接頭，隨著負(fù)荷的大小進(jìn)行調(diào)節(jié)。當(dāng)負(fù)荷大時，線路電壓損失大，為保證用戶端的電壓偏差不超過規(guī)定值，將母線電壓調(diào)高；當(dāng)負(fù)荷小時，線路電壓損失小，為保證用戶端的電壓不超過規(guī)定值。將母線電壓調(diào)低。

2．穩(wěn)壓（常調(diào)壓）。無論負(fù)荷如何變化，均保持調(diào)壓的樞紐點的電壓不變。這種方法既很困難，也不經(jīng)濟，只有在線路長度、負(fù)荷配置到比較理想的情況下，才易達(dá)到。

3．不調(diào)壓。不作有載調(diào)壓處理，這時，對于相同的系統(tǒng)。負(fù)荷大時，由于線路上電壓損失大，電壓負(fù)偏差就大；負(fù)荷小時，由于線路上電壓損失小，電壓正偏差就大。因此電壓偏差不易滿足要求．

（二）中低壓系統(tǒng)電壓偏差的改善措施

中低壓系統(tǒng)限制和減少電壓偏差的系統(tǒng)措施有：正確選擇變壓器的電壓分接頭；降低系統(tǒng)阻抗；采用無功功率補償措施；平衡三相負(fù)荷等。

1．正確選擇變壓器的電壓分接頭．系統(tǒng)中各點電壓水平高低不一，合理選擇變壓器的分接頭，可對電壓水平進(jìn)行調(diào)整，將實際電壓與額定電壓的偏差限制在一定的范圍。

2．降低系統(tǒng)阻抗。電壓偏差與電壓損失有極大的相關(guān)性，電壓損失越大，電壓偏差的限制越困難。而供電元件的電壓損失又與阻抗大小成正比，因此，在經(jīng)濟技術(shù)合理時，采用如下措施，可減少電壓損失。

（1）減少變壓級數(shù)，可降低變壓器產(chǎn)生的電壓損失。

（2）增加線路截面，可減小線路阻抗，減少線路電壓損失。

（3）因為電纜線路的電抗值比相同截面的架空線路和普通絕緣導(dǎo)線小得多，用電纜線路替代架空線路或普通絕緣導(dǎo)線，可有效減少電壓損失。

3．采取無功功率補償措施。從電壓損失的計算公式可知，電壓損失的大小取決于元件阻抗和有功功率、無功功率的大小。有功功率大小不能改變，而無功功率可以通過補償措施減小。因此，合理采用無功功率補償措施，使用以高壓為主要目的自動無功補償裝置，當(dāng)負(fù)荷變化時，相應(yīng)調(diào)整電容器的接入容量，可有效降低系統(tǒng)電壓損失，從而在一定程度上縮小電壓偏差的范圍。

4．平衡三相負(fù)荷。在三相四線制時，如三相相負(fù)荷分布不均，將產(chǎn)生零序電壓，使零點移位，一相電壓降低，另一相電壓升高，增大了電壓偏差。同樣，線間負(fù)荷不平衡，則引起線間電壓不平衡，增大電壓偏差。所以，在分配單相負(fù)荷時，應(yīng)盡量做到三相平衡。4

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

邱學(xué)農(nóng) - 副教授 - 濟南大學(xué)