工业用电设备电压偏差校验

康洪超　栗　克　巴　龙

河南建筑材料研究设计院有限责任公司（450002）

工业用电设备电压偏差校验

康洪超栗克巴龙

河南建筑材料研究设计院有限责任公司（450002）

这里给出了用电设备端电压校验的详细过程，当用电设备端子电压不满足要求时，需采取相应的措施，以保证用电设备的性能。

端电压；电压损失；电压偏差

0　前言

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失去稳定或崩溃。因此，必须对用电设备端电压进行校验。如果电压偏差过大，需要采取改变变压器的变比和电压分接头、减小配电系统的阻抗以增加电缆截面、合理补偿无功功率、尽量使三相负荷平衡、采用有载调压变压器等措施，来稳定用电设备端电压，以保证用电设备的正常工作。

1　工业用电设备配电典型图

工业用电设备配电典型图如图1所示：

图1　工业用电设备配电典型图

2　电压损失计算

2.1供电部门和用户产权分界处的供电电压偏差

产权分界处的电压偏差不应超过表1的允许值，以配电典型图为例，高压侧母线的电压偏差假设为u0［1］。

表1　产权分界处的供电电压偏差

2.2供电线路的电压损失

供电线路由于本身的电阻、电抗，也在消耗一部分电网能量，产生一定电压损失。如果电缆较长，这部分电压损失将非常可观，可以按式（1）进行计算［2］。

式中，△u为供电线路的电压损失，%；Un为系统标称电压，kV；I为负荷电流，A；cosφ、sinφ为负荷功率因数，功率因数角对应的正弦值；l为供电线路长度，km；R0、X0为线路单位长度的电阻和电抗，Ω/km，可从手册或样本中查询。

以配电典型图为例，供电线路L1、L2、L3、L4的电压损失分别△u1、△u2、△u3、△u4。

2.3变压器的电压损失

变压器的电压损失按下式计算：

在本例的配电典型图中，变压器T1、T2的电压损失按式计算，假定为△uT1、△uT2。配电变压器由于自身的阻抗会产生电压损失外，变压器分接头的不同也会改变变压器二次侧的电压，因此计算电压损失的时候这部分电压提升也要考虑［3］。变压器分接头与二次侧空载电压提升的关系如表2。

表2　变压器分接头与二次侧空载电压提升的关系

假定变压器T1、T2对二次侧的电压提升分别为e1、e2。

3　电压偏差校验

本例中用电设备端电压偏差为：

式中，e1、e2为正偏差，其余为负偏差。电压偏差计算出来以后，要按照用电设备端电压偏差允许值（表3）进行校验。

表3　用电设备端高压偏差允许值

4　总结

当供电距离较远，用电设备端电压偏差较大，超出用电设备的正常工作允许值时，就需要采取一些措施来提高用电设备端的电压，如增大电缆截面、采用有载调压变压器等措施，无论采用哪种措施，势必会增加投资，并且不同用电设备对电压偏差的要求不同，因此在制定用电设备电压偏差允许值时，应综合考虑设备制造和网络建设等方面的因素，考虑到设备的某些具体运行状况。例如，对于不常用用电设备、使用时间短暂且次数较少的用电设备以及少数远离变电所的用电设备等，其电压偏差允许范围可以适当放宽，以免过多增加线路投资［4］。

［1］GB 50052-2009，供配电系统设计规范［S］.

［2］GB/T 12325-2008，电能质量；供电电压偏差［S］.

［3］工业与民用配电设计手册（第三版）［M］.

［4］古书燕.电压偏差对低压用电设备的影响及改善［M］.