第二章 电力系统电压偏差.

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三、电压偏差过大的危害
• 总得来说，主要分为以下两种： • 对电气设备的危害 用电设备是按照设备的额定电压进行设 计和制造的，当电压偏离额定电压较大时， 用电设备的运行性能就会恶化，不仅运行 效率低，很可能会由于过电压或过电流而 损坏。 • 对电网的危害 ：稳定性和经济性
1.1 定义
• 供电系统在正常运行方式下，某一节点的 实际电压与系统标称电压之差对系统标称 电压的百分数，称为该节点的电压偏差。
• 供电系统正常运行方式是指系统中所有电 气元件均按预定工矿运行。 • 电压的均方根值偏离额定值的现象称为电 压变动，电压偏差属于电压变动范围。
1.2 限值
• • • • 1、35kV及以上 正负偏差之和 10％ 2、10kV及以下 7% 3、220V单相 ＋7％～－10％ 4、对供电短路容量较小，供电距离较长以 及对供电电压有有特殊要求的用户，由供 用电双方共同确定。（2008版）
意大利 荷兰
瑞典
瑞士 奥地利 芬兰
无全国规定，一般为±5％，最大值为 ±10％
无全国规定，一般为±5％以下 无全国规定，一般为±10％， 无全国规定，通常城市为±5％，其他 为±10％
国别或组织 丹麦 挪威 前南斯拉夫 波兰 捷克
电压允许偏差 无全国规定，实际白天±10％，夜间 为±5％ 无全国规定，通常城市为±5％，其他 为±10％ 规定±10％，争取达到±5％ 城市为±5％，其他为±10％ 无全国规定，通常为±5％
2、滑差和转速
s smax
2 b b 2 4 KU KU 1 2 KT KU
s smax

2 b b 2 KT 2 4 2 bKU b 2 KU KT
例如，当机端电压比额定电压降低10％时，对b＝2，SN＝2 ％的电动机，即Ku＝0.9，KT＝1，得：s＝2.6％，滑差增 大0.6％，相应的转速和功率减小了0.6％
罗马尼亚
匈牙利 希腊
通常为±5％，偏僻地区大于±5％
＋5％；-10％ 无全国规定，通常为±7.5％
二、产生原因
• 系统无功功率不平衡是系统电压偏离标称 值的根本原因。 • 概念：无功功率不平衡、无功功率过剩 （不足） • 特点：就地补偿
• 不是就变电站补偿，也不是就变压器 补偿 • 讨论：为何无功功率要就地补偿？
3、有功损耗
与电机的负荷率有关，当负荷率比较高时，机端电压下降 引起电流增大，在定子绕组和转子中的损耗增大，电机总 的损耗增大，反之降低。
4、无功损耗
U2 2 Q I ( X1 X 2 ) Xm
励磁无功损耗 定子和转子绕组漏 抗上的无功损耗
电压升高，转差减小，电流下降 异步电动机的无功电压特性在机端电压大于某一临界值时， 无功功率也将随电压的升高而增大，电压越高，负荷率越 低，其变化率越大，但电压低于临界值时，电压降低反而 会使无功增加，原因是电机漏抗上的无功损耗占了主要部 分。
3.1对照明设备的影响
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。 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％，使照度显著降低； 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 少一半。
第二章
电力系统电压偏差
主要内容
电压偏差的国家标准 电压偏差超标的危害 电力系统电压调整 电力系统无功补偿 无功和电压管理
一、电压偏差的国家标准
• • • • GB12325-1990 GB12325-2003 GB12325-2008 适用范围：交流50Hz电力系统在正常运行 条件下，供电电压对额定电压的偏差。 • 不适用于瞬态和非正常运行情况。
3.2 对交流电动机的影响
1、转矩
Tmax 1 m1 pU 2 2c1 2f [ R1 R12 ( X 1 c2 X 2 )2 ]
m1 pU 2 R2 Tst ) 2 ( X 1 c1 X 2 )2 ] 2f [(R c1R2
例如，异步电动机端电压从额定电压降至额定电压的90％， 则其最大转矩和启动转矩将分别降至额定转矩的81％，
5、电流 电压下降时，定子和转子电流增大。
3.3 对电力变压器的影响
对空载损耗的影响 对绕组损耗的影响 对绝缘的影响
变压器空载损耗包括铁心损耗和附加损耗，铁心损耗又称 为空载损耗，与铁心中的磁感应强度有关，一般只占额定 容量的千分之几。
3.3 对电力变压器的影响
对空载损耗的影响 对绕组损耗的影响 对绝缘的影响
1.3 国外电压偏差的标准
国别 照明用电 电压允许偏差范围（％） 动力用电 农村用电 事故后运 行方式
美国
前苏联 日本 德国 英国 加拿大
± 5
＋5；-2.5 ± 6（± 10） ± 3 ± 6 ＋10；-3
± 10
＋10；-5 ± 10 ± 5 ＋12；0 ＋10；-3 ＋10；-3 ± 5 ＋9；－7 ± 10
各类扩大 5
± 10
1、前苏联的标准是指用电设备处电压允许偏差
2、日本中央电力委员会规定：101Vwk.baidu.com允许偏差为±6V，202V的允 许偏差为± 20V
一些国家和组织对于供电电压允许偏差 的规定
国别或组织 国际电工委员会（IEC） 法国电力局（EDF） 电压允许偏差 100V～35kV为±10％ 中压电网为±7％；低压电网电缆供电 为±5％；架空线路供电为±7.5％； 其他为±10％ ±10％ ±10％ 国际发供电联盟（UNIPEDE） 低压供电网为±10％
在传输同样功率的条件下，变压器电压降低，会使变压器 绕组电流增大，绕组的损耗增大，损耗大小与通过变压器 的电流的平方成正比。其损耗是空载损耗的几～几十倍， 不能忽视。
3.3 对电力变压器的影响
对空载损耗的影响 对绕组损耗的影响 对绝缘的影响
变压器内绝缘主要有变压器油和绝缘纸。 变压器油分为热老化和电老化。变压器温度升高会产生热 老化，电压升高会加快电老化。 绝缘的环境温度越高、绕组中的电流越大，温升越大，会 使绝缘纸干燥发脆，机械强度产生破坏。