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

221测量仪器性能的分类

测量仪器性能分两类，分别定义如下：

用来进行需要精确测量的地方，例如合同的仲裁、解决----级性能A. 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：电压测量值一系统标称电压X) =100%

电压偏差( % ------------------------------------ 系统标称电压对 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士0.2%; B级性能一起的测量

误差不应该超过士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：

电压超限时间％100) %电压合格率() (1- ________________ 总运行统计时间

225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。

及以上110 kV专线供电的和66 kV、35 kV、20 kV类为B)2 (.

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%寸,白炽灯的光通量减少18%;当电压降低10%寸,光通量 减少30%照度显著降低。当电压较额定电压升高5%寸,白炽灯的寿命 减少30%;当电压升高10%寸,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。

【a ）山以灯业压特性 U 变化/鳴

（b ）荧光灯电压特

性

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

EU 3-1 sin P— X 式中

---三相功率--- 发电机电动势EP --- 系统线电压

---之间相位角UU、E --- 线路总阻抗X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角特性。

当电力系统结构确定，即已确定的情况下，提高系统电压及发X电机电动势(发电机端电压也相应提高)就能大大提高系统的静态稳定极限。对于简单输电系统中无功功率与电压存在以下关系：

-UEcos)U( 3-2

Q ------------------- X式中---三相无功功率--- 系统线电压

Q U --- 发电机电动势E由式3-2可见,当时,在系统母线上将得

到来自发电机U Ecos的无功功率，相差越多，就越大；反之，当时，发电机Q UE、UEcos有可能从系统吸收无功功率，发电机进相运行。由于系统的运行电压不能太高，从整个系统无功功率电压要求来看，有时要求发电机吸收无功功率，以满足系统无功功率平衡、电压水平的要求,这时