电能质量供电电压偏差

供电电压偏差

1.基本定义

1.1 系统标称电压用一标志或识别系统电压的给定值。

1.2 供电点供电部门配电系统与用户电气系统的联接点。

1.3 供电电压供电点处的线电压或相电压。

1.4 电压偏差实际运行电压对系统标称电压的偏差相对值以百分数表示

1.5 电压合格率实际运行电压偏差在限值范围内累计运行时间与对应的总运行时间的百分比。

2.电压偏差

根据电工学理论,两电势点之间的电势差称为电压,用U表示,单位为V(伏),分为直流电压与交流电压。电压偏差即为实际供电电压与额定供电电压之间的差值。引起电压偏差的因素有无功功率不足、无功补偿过量、传输距离过长、电力负荷过重和过轻等,其中无功功率不足是造成电压偏差的主要原因。

供电电压偏差是电能质量的一项基本指标。合理确定该偏差对电气设备的制造和运行，对电力系统的安全性和经济性都有重要意义。

2.1 供电电压偏差的限值

35kv及以上供电电压正、负偏差绝对值之和不超过标称电压的10%；注：如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标准。

20kv及以下三相供电电压偏差为标称电压的±7%。

220kv单相供电电压偏差为标称电压的+7%，-10%。

对供电点短路容量较小、供电距离较长以及对供电电压有特殊要求的用户，由供、用点双方协议确定。

2.2 供电电压偏差的测量

2.2.1 测量仪器性能的分类

测量仪器性能分两类，分别定义如下：

A级性能----用来进行需要精确测量的地方，例如合同的仲裁、解决

争议等。

B 级性能----可以用来进行调查统、排除故障以及其他的不需要较高精确度的应用场合。

注：应该根据每个具体应用场合来选择测量仪器性能的级别。

2.2.2 供电电压偏差的测量方法

获得电压有效值的基本测量时间窗口应为10周波，并且每个测量时间窗口应该与紧邻的测量时间窗口接近而不重叠，连续测量并计算电压有效值的平均值，最终计算获得供电电压偏差值，计算如下：

电压偏差（%）=系统标称电压

系统标称电压—电压测量值×100% 对A 级性能电压监测仪，可以根据具体情况选择四个不同类型的时间长度计算供电电压偏差：3s 、1min 、10min 、2h 。对B 级性能电压监测仪制造商应该表明测量时间窗口、计算供电电压偏差的时间长度。时间长度推荐采用1min 或10min 。

2.2.3 仪器准确度

A 级性能电压检测仪的测量误差不应超过±0.2%；

B 级性能一起的测量误差不应该超过±0.5%

2.2.4 电压合格率统计

被监测的供电点称为监测点，通过供电电压偏差的统计计算获得电压合格率。供电电压偏差监测统计的时间单位为min ，通常每次以月(或周、季、年)的时间为电压监测的总时间，供电电压偏差超限的时间累计之和为电压超限时间，监测点电压合格率计算公式如下：

2.2.5 电网电压检测

电网电压监测分为A 、B 、C 、D 四类监测点：

（1）A 类为带地区供电负荷的变电站和发电厂的20kV 、10(6)kV 母线电压。

（2）B 类为20 kV 、35 kV 、66 kV 专线供电的和110 kV 及以上供电电压。

（3）C 类为20 kV 、35 kV 、66 kV 非专线供电的和10(6)kV 供电

电压。每10MW 负荷至少应设一个电压监测点。

（4）D 类为380/220 V 低压网络供电电压。每百台配电变压器至少设2个电压监测点。监测点应设在有代表性的低压配电网首末两端和部分重要用户处。

各类监测点每年应随供电网络变化进行调整。

3.电压偏差的危害

3.1 对用电设别的影响

用电设备是按照额定电压进行设计、制造的。如照明常用的白炽灯、荧光灯,其发光效率、光通量和使用寿命均与电压有关。图1中的曲线表示白炽灯和荧光灯端电压变化时,其光通量、发光效率和寿命的变化。白炽灯对电压变动很敏感。从图3.1中可看出,当电压较额定电压降低5%时,白炽灯的光通量减少18%;当电压降低10%时,光通量减少30%,照度显著降低。当电压较额定电压升高5%时,白炽灯的寿命减少30%;当电压升高10%时,寿命减少50%,这将使白炽灯损坏的数量显著增加。再比如许多家用电器(如洗衣机、电风扇、空调机、电冰箱、抽油烟机等)内的单相异步电动机,电压过低会影响电动机的起动,使转速降低、电流增大,甚至造成绕组烧毁的后果;电压过高,有可能损坏绝缘或由于励磁过大而发生过电流。

图3.1 照明灯的电压特性

3.2 对电力系统稳定运行的影响

电力系统维持同步运行的能力与电网电压水平有很大的关系,即 δsin ∑

=X EU P 3-1 式中 P ---三相功率 E ---发电机电动势

U ---系统线电压 δ---U E 、之间相位角

∑X ---线路总阻抗

各量可用标幺值,也可用有名值。式3-1称为单机无穷大系统功