电压偏差及其改善措施

7.2.1 配置充足的无功电源
无功电源的容量： 每新增1kW有功设备需增加0.55~0.65kvar无功电源
无功备用： 取7~8%最大无功负荷
（1）同步发电机 （2）同步调相机 （3）静电电容器 （4）静止无功补偿器 （5）静止无功发生器
7.2.2 有效的调压手段
电压偏差的调整方式（电力系统基础知识）
100~30 150~50 300~200
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
7.1.4 电压偏差过大的危害（电力系统基础知识） 对用电设备的影响
（1）对照明设备的危害 光通量、发光效率、寿命 （2）对交流电动机的危害 转矩、滑差和转速、有功损耗、无功功率、电流 （3）对电力变压器的危害 空载损耗、绕组损耗、绝缘 （4）对电力电容器的危害 容量、寿命 （5）对家用电器的危害 绝缘、励磁电流、启动、转速、电流、显像、寿命
•按系统安全性： （1）正常运行方式 （2）安全被削弱的情况 （3）紧急情况
国外标准： （1）几个工业国家对供电电压允许偏差的规定； （2）一些国家和组织对供电电压允许偏差的规定。
几个工业国家对供电电压允许偏差的规定
国别
电压允许偏差范围/% 照明用电 动力用电
农村用电
事故后运行方式
美国 5
10
前苏联 +5，-2.5
+10，-5
日本 6（ 10） 10
德国 3
5
英国 6
+12，0
7.1 电压偏差的国家标准
1.电压偏差的定义 2.电压偏差的标准 3.电压偏差产生的原因 4.电压偏差的危害
7.1.1 电压偏差的定义
正常运行方式下，某节点实际电压与系统标称电压之差 对系统标称电压的百分值。
δU Ure U N 100 % UN
电压偏差 系统正常运行
过电压、欠电压 系统正常或故障运行
加拿大 +10，-3
+10，-3
5 +9，-7 10
+10，-3
各类扩大5 10
一些国家和组织对供电电压允许偏差的规定
国别或组织 国际电工委员会 国际发供电联盟 法国电力局 意大利 荷兰 瑞典 瑞士 奥地利 芬兰 丹麦 挪威 前南斯拉夫 波兰 捷克 罗马尼亚 匈牙利 希腊
电压允许偏差 100~35kV为10% 低压供电网为10% 中压电网为7%，低压电网电缆供电为5%，架空线供电为7.5%，其他为10%， 10% 10% 无全国规定，一般为5%，最大为10% 无全国规定，一般为5% 无全国规定，一般10% 无全国规定，一般城市为5%，其他地区为10% 无全国规定，实际白天为10%，夜间为5% 无全国规定，一般城市为5%，其他地区为10% 规定为10%，争取达到5% 城市为5%，其他地区为10% 无全国规定，一般为5% 一般为5%，偏僻地区大于5% +5%，-10% 无全国规定，一般7.5%
（1）逆调压 在最大负荷时保持中枢点电压比线路额定电压高5%，在最小负荷时保 持为线路额定电压。供电线路较长，负荷变动较大的中枢点。 （2）顺调压 在大负荷时允许中枢点电压低一些，但不低于线路额定电压的102.5%， 小负荷时允许其电压高一些，但不能高于线路额定电压的107.5%。供 电距离较近或负荷变动不大的变电所。
对电力系统的影响
（1）对功角稳定的影响
功角特性 P EU sin稳δ定极限 XΣ
（2）对电压稳定的影响 无功功率——电压特性; 电压稳定判据
（3）对经济运行的影响 电压高：绝缘 电压低：损耗、导体截面、维护
7.2 无功和电压的管理
1.配置充足的无功功率电源 2.有效的调压手段 3.无功电压的自动控制 4.无功和电压管理的目标和方法 5.电压监测点和中枢点的选择 6.电力系统的电压监测 7.电压偏差的统计考核 8.无功补偿设备的运行管理
（3）常调压 介于逆调压和顺调压之间的调压方式，在任何负荷下中枢点电压保持 为恒定数值，一般比线路额定电压高2%~5%。
调整手段（电力系统基础知识）
（1）利用发电机调压 （2）利用改变变压器变比调压
无载、有载 （3）利用改变无功功率分布调压
就地补偿、分散补偿 （4）利用改变线路参数调压
双回线、串电容、分裂导线
7.1.3 电压偏差产生原因（电力系统基础知识）
（1）系统无功功率不平衡 U1 （2）网络结构或或参数不合理
S1
R
jX
I
ΔU
S2 I
U2
ΔU U1 U2
(R
jX )I
P2 jQ2 U2
(R
jX )
P2R Q2 X U2
j P2 X Q2R U2
系统无功功率平衡方程
发电机输出+无功补偿=负荷需求+电网损失
7.2.3 无功电压的自动控制
•按作用时间、空间不同（电力系统基础知识） ： （1）一次控制（局部控制） 分散、自动跟随节点电压调整；通过发电机本身的一次电压 调整系统、变压器的抽头切换装置、并联电容器的自动投切 （2）二次控制（区域控制） 根据区域内控制节点电压调整；数分钟；无差调整 （3）三次控制（整个系统控制） 整个系统的无功优化；
发电机励磁过大：磁通增大，感应电压升高；否则，电压降低 无功补偿不足，线路输送无功大，电压降落大，末端电压降低 线路电抗过大，电压降落大，末端电压降低
额定电压/kV 0.22
0.38
3 6
10
35 66 110 220
线路输送距离和输送容量
传输方式 架空线
电缆 架空线
电缆 架空线 架空线
电缆 架空线
电压暂升、暂降 系统正常运行
变化缓慢，变化率<1%/1s
变化快或慢
变化非常快
电压变动范畴 <10%
与持续时间无关，强调数值
电压变化范畴 110%~120%，10%~90%
持续时间超过1min
电压变化范畴 110%~140%， 10%~90%
持续时间不到1min
7.1.2 电压偏差的标准
我国标准： GB/T 12325—2003电能质量 供电电压允许偏差 （1）35kV及以上为正负偏差绝对值之和不超过10%； （2）10kV及以下三相供电为±7% （3）220V单相供电为+7%，-10%
电缆 架空线 架空线 架空线 架空线
输送容量/kW <50 <100 100 175
100~1000 2000 3000 3000 5000
2000~10000 3500~30000 10000~50000 100000~500000
输送距离/km 0.15 0.2 0.25 0.35 3~1 10~3 <8 15~5 <10 50~20