工業用電設備電壓偏差校驗

康洪超　栗　克　巴　龍

河南建筑材料研究設計院有限責任公司（450002）

工業用電設備電壓偏差校驗

康洪超栗克巴龍

河南建筑材料研究設計院有限責任公司（450002）

這里給出了用電設備端電壓校驗的詳細過程，當用電設備端子電壓不滿足要求時，需采取相應的措施，以保證用電設備的性能。

端電壓；電壓損失；電壓偏差

0　前言

電壓是電能質量當中最為主要的指標，電壓偏差對低壓用電設備會產生極大的危害，甚至會導致低壓用電設備系統失去穩定或崩潰。因此，必須對用電設備端電壓進行校驗。如果電壓偏差過大，需要采取改變變壓器的變比和電壓分接頭、減小配電系統的阻抗以增加電纜截面、合理補償無功功率、盡量使三相負荷平衡、采用有載調壓變壓器等措施，來穩定用電設備端電壓，以保證用電設備的正常工作。

1　工業用電設備配電典型圖

工業用電設備配電典型圖如圖1所示：

圖1　工業用電設備配電典型圖

2　電壓損失計算

2.1供電部門和用戶產權分界處的供電電壓偏差

產權分界處的電壓偏差不應超過表1的允許值，以配電典型圖為例，高壓側母線的電壓偏差假設為u0［1］。

表1　產權分界處的供電電壓偏差

2.2供電線路的電壓損失

供電線路由于本身的電阻、電抗，也在消耗一部分電網能量，產生一定電壓損失。如果電纜較長，這部分電壓損失將非常可觀，可以按式（1）進行計算［2］。

式中，△u為供電線路的電壓損失，%；Un為系統標稱電壓，kV；I為負荷電流，A；cosφ、sinφ為負荷功率因數，功率因數角對應的正弦值；l為供電線路長度，km；R0、X0為線路單位長度的電阻和電抗，Ω/km，可從手冊或樣本中查詢。

以配電典型圖為例，供電線路L1、L2、L3、L4的電壓損失分別△u1、△u2、△u3、△u4。

2.3變壓器的電壓損失

變壓器的電壓損失按下式計算：

在本例的配電典型圖中，變壓器T1、T2的電壓損失按式計算，假定為△uT1、△uT2。配電變壓器由于自身的阻抗會產生電壓損失外，變壓器分接頭的不同也會改變變壓器二次側的電壓，因此計算電壓損失的時候這部分電壓提升也要考慮［3］。變壓器分接頭與二次側空載電壓提升的關系如表2。

表2　變壓器分接頭與二次側空載電壓提升的關系

假定變壓器T1、T2對二次側的電壓提升分別為e1、e2。

3　電壓偏差校驗

本例中用電設備端電壓偏差為：

式中，e1、e2為正偏差，其余為負偏差。電壓偏差計算出來以后，要按照用電設備端電壓偏差允許值（表3）進行校驗。

表3　用電設備端高壓偏差允許值

4　總結

當供電距離較遠，用電設備端電壓偏差較大，超出用電設備的正常工作允許值時，就需要采取一些措施來提高用電設備端的電壓，如增大電纜截面、采用有載調壓變壓器等措施，無論采用哪種措施，勢必會增加投資，并且不同用電設備對電壓偏差的要求不同，因此在制定用電設備電壓偏差允許值時，應綜合考慮設備制造和網絡建設等方面的因素，考慮到設備的某些具體運行狀況。例如，對于不常用用電設備、使用時間短暫且次數較少的用電設備以及少數遠離變電所的用電設備等，其電壓偏差允許范圍可以適當放寬，以免過多增加線路投資［4］。

［1］GB 50052-2009，供配電系統設計規范［S］.

［2］GB/T 12325-2008，電能質量；供電電壓偏差［S］.

［3］工業與民用配電設計手冊（第三版）［M］.

［4］古書燕.電壓偏差對低壓用電設備的影響及改善［M］.