电压偏差对低压用电设备的影响及改善（终稿）

电压偏差对低压用电设备的影响及改善

古书燕 河南天泰工程技术有限公司 450046

摘要：电压是电能质量当中最为主要的指标，电压偏差对低压用电设备会产生极大的危害，甚至会导致低压用电设备系统的失稳定与崩溃。本文阐述了电压偏差的概念极其允许值和对用电设备产生的影响，并且重点提出了供配电系统供电端的高压方式和低压系统电压偏差的改善措施。以提高其经济效益和社会效益。

关键字：电压偏差；低压用电设备；改善措施

1.电压偏差及其允许值

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。低压用电设备系统允许存在电压偏差。35kV和以上的供电电压正、负的偏差绝对值的和必须在标称电压的10%范围内；20kV和以下的三相供电电压的偏差值是标称电压的±7%；220V的单相电压的电压偏差是标称电压的+7%与-10%。

2.电压偏差对低压用电设备的影响

电压偏差对低压用电设备的负载功率的流量和其使用寿命以及工作性能产生极大的影响。（1）影响照明。电压偏差对白炽灯的功率流量、光通量和其发光的效率以及其使用寿命产生极大的影响。倘若白炽灯的电压与电网中的额定电压等额，实际电压和额定电压之间的偏差是-5%的时侯，白炽灯的功率为+8%、光通量为+22%、发光效率为+12%、使用寿命为-50%；当电压偏差为+5%时，其功率、光通量、发光效率和使用寿命分别为:-7%、-18%、-12%和+100%。由此可看出，白炽灯的使用寿命受电压偏差的影响极大，倘若电压偏差过大，那么白炽灯便会迅速烧毁。（2）影响电动机。电动机的电流、功率流量以及运作效率与使用寿命等受电压偏差的影响。倘若电压降低，那么电动机的转矩也会相应地下降；电压降低至临界值下时，电动机便无法启动，甚至会因为堵转导致电动机损坏；当电压电压过高时，电动机在运转时会因其设备过热，从而降低其使用寿命。（3）影响变压器。电压偏差主要影响着变压器的空载损耗与电阻损耗影响两方面。当变压器中的电压比额定电压高时，变压器的空载损耗将有明显的增大，其电阻损耗则会降低；当变压器中的电压比额定电压低时，其空载损耗会降低，而其电阻损耗将会增大。倘若电网当中的电压有能够调整的范围，那么应当选择经济运行的电压。当变压器的运行电压比额定值高时，变压器设备中的铁芯会进入饱和区，那么变压器的励磁电流将会急剧地增加，其空载损耗将会有明显的增大。一般情况下，10kV的变压器其损耗值大约占据了全部网线损耗值的70%，而空载损耗占

有总损耗值的80%左右。由此可见，通过调压使电压在经济范围内，对降损节能、促进电网经济运行具有明显的作用。（4）影响线路与电容器。线路损耗受电压偏差的影响和变压器的空载损耗相同。电压偏差主要影响着电容器的功率流量与使用寿命。

3.电压偏差的改善措施

3.1供配电系统供电端的高压方式

电压调节能够将供配电系统当中的电压控制于规定的范围。就电力系统，应当采取适当的调压方式以确保为用户提供合格的电能。经常使用的高压方式有：（1）逆调压。所谓逆调压指的是在负荷较大时把带凝望中的电压调高，当负荷小的时候把电网中的电压调低，以使得电网的损失得到适当的补偿。当调压变压器为110kV、35kV和10kV时，逆调压操作可利用变压器当中的有载调压分接头，逆调压调节随着负荷的大小从而进行变动。当负荷比较大的时侯，线路电压的损耗量较大，所以为了确保用户端所使用的电压偏差在规定值范围内，可将母线的电压适当地调高；当负荷比较小的时侯，线路电压的损耗量相应较小，可为了进一步保护线路电压，确保用户端的电压在规定值范围内，可把母线的电压相应地调低。（2）常调压。常调压指的是不管电压的符合怎么样变化，都保证调压的枢纽点上的电压没有变化。可常调压操作较为困哪，且缺乏经济性，只能够于线路长度和负载配置达到理想的情况下，才比较容易达到。（3）不调压。不调压指的是不作任何有载调压的处理。此时，相对那些系统相同的电压，负荷较大时，因为线路中的电压损失量较大，导致电压的负偏差偏大；当负荷较小的时候，因为线路中的电压损失量相对较小，因此电压的正偏差便相对较大。所以电压的偏差较难处于规定值的范围中。倘若负荷的变动范围以及系统的元件参数处于定植时，各个线路中的电压损耗量一定。这时，调压方式的不同得到的电压偏差结果差异较大，其中逆调压方式进行调节电压偏差的方式取得的效果最好。

3.2低压系统电压偏差的改善措施

低压系统电压偏差的改善措施主要有：对变压器的电压分接头进行正确地选取；降低低压系统的阻抗；采用无功功率的方式进行补偿电压以及平衡三相的负荷等。（1）对变压器的电压分接头进行正确地选取。低压系统当中各个点的电压水平高低不同，进行合理地选取变压器的分接头，能够对低压系统的电压水平进行适当的调整，把实际当中的电压和额定电压的偏差控制在允许的电压差范围内。电力变压器的电压分接头通常是2×±2.5%或者是±5，变电器的电压分接头接线方式如图一所示。（2）降低低压系统的阻抗。电压偏差和电压损耗量有着极为密切的相关性，电压的损耗量越大，其对电压偏差的控制就会越困难。而供电元件当中的电压损耗量和阻抗的大小成正比关系，所以，于经济技术合理的情

况下，可采取以下措施以减少电压的损耗量：减少变压的级数，能够降低变压器所产生的电压损耗量；增加线路的截面，能够减小线路的阻抗，从而达到减少线路电压的损耗量；由于电缆线路当中的电抗值和截面一样的架空线路以及普通的绝缘导线相对较小，因此使用电缆线路取代架空线路以及普通绝缘导线，能够起到有效地减少电压的损耗量。（3）采用无功功率的方式进行补偿电压。电压的损耗量大小与元件阻抗、有功功率以及无功功率的大小有着直接的联系。由于有功功率的大小无法有所改变，但是能够以补偿的措施进行减小。所以，采取合理的无功功率进行补偿措施，能够增设以高压为主要目的的自动无功补偿装置，倘若负荷发生变化的时候，对电容器进行适当的调节器接入容量，能够有效地降低低压系统的电压损耗量，从而达到缩小电压偏差的目的。（4）平衡三相的负荷。于三相四线制的时候，倘若三相相负荷存在分布不均的情况，将会发生零序电压的状况，移位其零点，一相电压进行降低操作，另一相的电压进行升高的操作，电压的偏差将会发生增大的状况。如图二所示。同样，倘若线间的负荷无法达到平衡，便会引起线间的电压无法达到平衡状态，从而增大电压的偏差值。因此，于分配单相的负荷时，必须尽量使得三相趋于平衡。

图一：电力变压器的电压分接头接线图

图二：不对称电压相量图

3.3其它

合理地选择变压器容量从而提高配电系统当中的自然功率因数。选取适当的方法和恰当的容量对其进行无功的补偿，一般是自动的调节补偿方法；选择结线组分别是D.ynl的变压器，从而适当地减小零序的阻抗，降低三相负荷无法平衡情况下的影响；经济条件宽松的情况下，应当选用铜电缆，从而增大线路的导线截面，达到减小线路的阻抗；使用特殊设备进行就地设电源的稳压器。

4.结语

倘若电网的电压出现超标的情况将会对用电设备的正常、安全运行产生直接的影响，并且有可能使得配电的变压器或者线路的损耗量增大，缩短低压用电设备的使用寿命。无法取得良好的经济效益和社会效益。可仅仅依靠系统本身自带的调压设备无法真正解决电压偏差的问题，因此必须重视低压系统的电压偏差状况，通过供配电系统供电端的高压方式和低压系统电压偏差的改善措施解决电压的偏差问题。

参考文献

[1]程浩忠,艾芊,朱子述,等.电能质量[M].北京:清华大学出版社, 2006. [2]王美霞.浅谈降低电压偏差的有效措施[J].科技风.2008.（01）. [3]孙景成.应按电压偏差要求选择低压导线[J].低压电网.2000.12.

作者简介信息

姓名：古书燕，性别：男 学历：本科，出生年月：1981年5月生， 籍贯：河南唐河，

职称：助理工程师，注册安全工程师 注册安全评价师

研究方向：电力电子技术 仪器与测试技术 矿山及冶金工程技术等。 工作单位：河南天泰工程技术有限公司：

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