浅论电压偏差

侯英伟

（辽宁省铁岭市风华建筑设计有限公司

辽宁

铁岭

112000）

[摘要]从分析电压偏差的特征入手，找到改善中低压系统电压偏差的措施。[关键词]电压偏差电压偏差的改善措施

中图分类号：TM1文献标识码：A文章编号：1671－7597（2009）0920021－02

随着气体放电光源、调速电动机和基于计算机控制的电子设备等新型用电负荷的大量投入使用，不但对电力系统产生了较大的影响，而且也对电能质量提出了更高的要求。对于供配电系统来说，电压质量对于供配电系统的稳定来说非常重要。根据本人的多年设计和实践经验，下面来谈谈对电压偏差的理解。

一、电压偏差的概念

供配电系统改变运行方式和负荷缓慢地变化会使供配电系统各点的电压也随之变化，这时各点的实际电压与系统标称电压之差△U称为电压偏差。电压偏差△U也常用与系统标称电压的百分比表示。即：

（2）照明时，允许电压偏差在一般工作场所为额定电压的±5%；对于远离变电所的小面积一般工作场所，难以满足上述要求时，可为额定电压的+5%、10%；应急照明、道路照明和警卫照明等为额定电压的+5%、10%。

3．其他用电设备当无特殊规定时允许电压偏差为额定电压的±5%。四、电压偏差的改善措施

产生电压偏差的根本原因是电流通过系统元件时造成的电压损失。对于供配电系统来说，如果系统中用电负荷不变，区域变电站提供的母线电压也不变，则系统沿线的电压损失不变，这时沿线各点电压偏差就不会改变。但事实上系统中的实际负荷是在最大负荷和最小负荷之间不断变化的，因此沿线某点电压偏差也就在电压偏差最大值和电压偏差最小值之间

式中：△U——电压偏差百分比；

U——实际电压；Un——电网标称电压。

二、电压偏差对系统和用电设备的影响

电压偏差过大会对供配电系统的正常运行产生不利影响，主要表现在：

1．电压偏差对感应电动机的影响。电动机转距与端电压的平方成正

2比，即：M∝U。当电压出现正偏差时，电动机端电压升高，其激磁电流和

变动。如图1所示。

温升也增加，绝缘受到过电压和过热的威胁，影响其使用寿命，同时还会产生有害的谐波电流；当电压出现负偏差时，其实际转距下降较多，转速降低，引起产品质量和数量的降低，同时负荷电流却会增加，影响电动机的使用寿命。

2．电压偏差对照明设备的影响。照明设备的发光效率与电压的关系较大，因此，电压降低会引起照明设备的效率降低，造成照度不足，影响照明效果；当电压过低时，会导致气体放电光源的照明器不能正常点燃；另一方面，电光源的工作寿命也受电压的影响很大，当电压偏高时，光源寿命缩短很多。

3．电压偏差对电子设备的影响，随着计算机系统的大规模应用和自动控制系统的不断精细化，对于一个计算中心来说，电压偏差会造成计算机系统的工作紊乱，数据损坏；对于精密机床、机器人等，电压偏差可能造成无法对由其驱动过程的精确控制。

4．电压偏差对无功补偿的影响。电压过低会引起补偿电容器组输出无功减少，不能满足补偿要求。

三、电压偏差的允许值

1．系统的供电电压允许偏差。国家标准《电能质量供电电压允许偏差》GB12325-90规定：

（1）35KV及以上供电电压正、负偏差的绝对值之和不超过额定电压的10%。若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依据。

（2）10KV及以下供电电压允许偏差为额定电压的±7%。（3）0.22KV单相供电电压允许偏差为+7%、－10%。

2．用电设备端电压允许偏差。国家标准《供配电系统设计规范》GB50052-95规定：

（1）电动机允许电压偏差为额定电压的±5%。

图1

最大符合和最小负荷时电压偏差示意

（一）供配电系统供电端的高压方式

供配电系统要将电压在规定的范围内，必须进行电压调节。对于电力系统来说，应采取合适的调压方式保证向用户供应电压合格的电能。常用的调压方式有：

1．逆调压。逆调压就是负荷大时电网电压向高调，负荷小时电网电压向低调，以恰当地补偿电网的损失。如图所示2a，110/35/10KV变压器为调压变压器，变压器二次侧母线电压，利用变压器的有载调压分接头，随着负荷的大小进行调节。当负荷大时，线路电压损失大，为保证用户端的电压偏差不超过规定值，将母线电压调高；当负荷小时，线路电压损失小，为保证用户端的电压不超过规定值，将母线电压调低。

2．稳压（常调压）。无论负荷如何变化，均保持调压的枢纽点的电压不变。如图2b所示。这种方法既很困难，也不经济，只有在线路长度、负荷配置到比较理想的情况下，才易达到。

3．不调压。不作有载调压处理，如图2c所示。这时，对于相同的系统，负荷大时，由于线路上电压损失大，电压负偏差就大；负荷小时，由于线路上电压损失小，电压正偏差就大。因此电压偏差不易满足要求。

由图2中可以看出，当负荷变动范围、系统元件参数一定时，各线路上的电压损失一定，此时，不同调压方式所得的结果差异很大，其中逆调压效果最好。也就是说，一般只要区域变电站采用有载调压变压器进行逆调压，电能用户的电压偏移就基本能够得到保证。

（二）中低压系统电压偏差的改善措施

中低压系统和减少电压偏差的系统措施有：正确选择变压器的电压分接头；降低系统阻抗；采用无功功率补偿措施；平衡三相负荷等。

21

Uf2≤Uf≤Uf1

若实际变压器的分接头不能满足上式，则说明采用无载调整分接头的方式不能达到电压偏差的目的，可以采用有载调压变压器。但由于有载调压变压器将增加投资和维护费用，还会影响供电可靠性，所以对于中低压系统，只在少数负荷曲线特殊或距区域变电站太远的用户变电站中采用。

图3电力变压器的电压分接头接线

2．降低系统阻抗。电压偏差与电压损失有极大的相关性，电压损失越大，电压偏差的越困难。而供电元件的电压损失又与阻抗大小成正比，因此，在经济技术合理时，采用如下措施，可减少电压损失。

（1）减少变压级数，可降低变压器产生的电压损失。（2）增加线路截面，可减小线路阻抗，减少线路电压损失。（3）因为电缆线路的电抗值比相同截面的架空线路和普通绝缘导线小得多，用电缆线路替代架空线路或普通绝缘导线，可有效减少电压损失。

（A）逆调压

图2

（b）稳压

（c）不调压

3．采取无功功率补偿措施。从电压损失的计算公式可知，电压损失的大小取决于元件阻抗和有功功率、无功功率的大小。有功功率大小不能改变，而无功功率可以通过补偿措施减小。因此，合理采用无功功率补偿措施，使用以高压为主要目的的自动无功补偿装置，当负荷变化时，相应调整电容器的接入容量，可有效降低系统电压损失，从而在一定程度上缩小电压偏差的范围。

4．平衡三相负荷。在三相四线制时，如三相相负荷分布不均，将产生零序电压，使零点移位，一相电压降低，另一相电压升高，增大了电压偏差，如图4所示。同样，线间负荷不平衡，则引起线间电压不平衡，增大电压偏差。所以，在分配单相负荷时，应尽量做到三相平衡。

供电端不同调压方式比较

1．正确选择变压器的电压分接头。系统中各点电压水平高低不一，合理选择变压器的分接头，可对电压水平进行调整，将实际电压与额定电压的偏差在一定的范围。

电力变压器的电压分接头一般为2×±2.5%或±5等，分接头接线如图3所示，选择方法如下：

若某降压变压器，一次侧最大负荷时的实际电压为U1max；最小负荷时的实际电压为U1max；变压器归算到一次侧的电压损失最大负荷时为△UTmax；最小负荷时为△UTmin；若变压器的变比n＝Uf/UN2。

（1）在最大负荷时，变压器电压损失大，二次侧电压较低，变压器二次侧要求维持的最低电压U2min，则：

即要求Uf1的取值范围为：

（2）在最小负荷时，变压器电压损失小，二次侧电压较高，变压器二次侧要求维持的最高电压U2max，则：

U2max≤（U1max△UTmin）即要求Uf2的取值范围为：

（3）要兼顾最大负荷和最小负荷的情况，因此分接头电压Uf应为：图4不对称电压相量图

（上接第58页）

IPV6技术现在并不成熟，依然面临着许多急待解决的问题。IPv6在QOS（服务质量）方面尚需改善。可行的IPv6网络监管技术及可靠的移动网络技术也面临着难以突破的瓶颈问题。IPV6网络也会不可避免的受到黑客的攻击，但目前不成熟的信息过滤技术并无法有效的保证网络的安全。但是随着IPV6技术的成熟，如何应用成为人们越来越关注的问题。

参考文献：

[1]周玲、尹霞、吴建平，实现Ipv4向Ipv6过渡的隧道技术，计算机工程与应用，2002，156.

[2]安计勇、杜宗海，IPv6在高校校园网中的应用，计算机与信息技术，2007，6.

22