电压偏差与电压调整
(一)电压偏差的有关概念
1. 电压偏差的含义
电压偏差又称电压偏移,是指给定瞬间设备的端电压U与设备额定电压Uy之差对额定电压UN的百分值,即
△U%=(U-UN)/UN×100%
2.电压对设备运行的影响
(1)对感应电动机的影响当感应电动机嘴电压较其额定电压低10%时,由于较矩以与端电压U的二次方成正比(x(2),因此其实际彩将只有额定的81%,面负电流将地大5%-10%以上,温开将地高10%-15%以上,绝缘老化程度将比规定值加一倍以上,从而明显地缩短电动机的使用寿命。而且由于转减小,转速下降,不仅会降低生产效率,减少产量,而且还会影响产品质量,增加废、次晶。当其葡电压较其顺定电压偏高时,负荷电流和温升也将增加,绝缘相应受报,对电动机同样不利,也会短其使用寿介()对同步电动机的影响当同步电动机的电压简高或简低时,由于也要按电国的二次方成正比变化,因此同步电动机的电压简基,除了不会影响其较速外,其他如对矩、电流和温升等的影响,均与感应电动机相同。
(3)对电光源的影胸电压偏差对白规灯的影的最为显著。当白双灯的端电压降低 10%时,灯泡的使用寿将延长2-3倍,但发光效率将下降30%以上,灯光明显变暗,亮度降低,严重影响人的视力健康,降低工作效率,还可熊增加事故。当其电压升高10%时,发光效率将提高113,但其使用寿俞将大大锦题,只有原来的1/3左右。电压偏差对荧光灯及其他气体放电灯的影角不像对自规灯那明显,但也有一定的响。当其嘴电压偏倍时,灯管不易启燃。如果多次反复启愁,则灯管寿命将大曼影响;而且电压降低时,黑度下降,影响视力工作。当其电压偏高时,灯管寿命也会缩短。
3.允许的电压偏差
GB50052-2009(供肥电系统设计规范)规定:在电力系统正常运行情况下,用电设备端子处的电压偏差允许值(以额定电压的百分值表示)宜符合下列要求
1)电动机:±5%。
2)电气照明:在一般工作场所为±5%:对于远内变电所的小面积一般工作场所,以达到上述要求时,可为+5%∽-10%;应急照明、道路照明和警卫照明等,为+5%∽-10%。
3)其他用电设备:当无特殊规定时为±5%。
(二)电压调整的措施
为了满足用电设备对电压偏差的要求,供电系统必须采取相应的电压调整措施。
(1)正确选择无载调压型变压器的分接开关戴采用有载调压型变压器我国工厂供电系统申应用的6-10XV电力变压器,一般为无教调压型,其高压绕组(一次能组)有U 5%U的电压分接头,并装设有无励熊分接开关,如圈1.13所示。
如果设备电压偏高应将分接开关换接到45%的分接头,以降低设备觉电压。如果设备端电压偏低,则应"分接开关换接到-5%的分接头,以开高设备靖电压。但是这只能在变压器无载条件下进行调节,使设备端电压较接近于设备颜定电压,面不能按负荷的变动实时地自动调节电压。如果用电负荷申有的设备对电压偷差要求严格,采用无载调压型变压器满足不了要求,而这些设备单轴装设调压装置在技术经济上又不合理时,则可以采用有载调压型变压器,使光在负荷情况下自动调节电压,保证设备端电压的稳定。
(2)合理减小票统的阻抗由于供电系统中的电压报耗与系统中各元件包括变压器我路的阻抗成正比,因此可考虑减少系统的变压级数、适当增大导线电缆的截面积或以电缆取代架空线等来减小系统阻抗,降低电压损耗,从而减小电压偏差,达到电压调整的目的。但是增大导线电缆的截面积及以电缆取代架空线,要增加线路投资,因此应进行技术经济的分析比较,合理时才采用。
(3)合理改变系统的运行方式 在一班制或两班制的工厂或车间中,工作班的时间内,负荷重,往往电压偏低,因此需要将变压器高压绕组的分接头调在-5%的位置上。但这样一来,到晚上负荷轻时,电压就会过高。这时如能切除变压器,改用与相邻变电所相连的低压联络线供电,则既可减少这台变压器的电能损耗,又可由于投入低压联络线而增加线路的电压损耗,从而降低所出现的过高电压。对于两台变压器并列运行的变电所,在负荷轻时切除一台变压器,同样可起到降低过高电压的作用。
(4)尽量使系统的三相负荷均衡 在有中性线的低压配电系统中,如果三相负荷分布不均衡,则将使负荷端中性点电位偏移,造成有的相电压升高,从而增大线路的电压偏差。为此,应使三相负荷分布尽可能均衡,以降低电压偏差。
(5)采用无功功率补偿装置 电力系统中由于存在大量的感性负荷,如电力变压器、感应电动机、电焊机、高频炉、气体放电灯等,因此会出现相位滞后的无功功率,导致系统的功率因数降低及电压损耗和电能损耗增大。为了提高系统的功率因数,降低电压损耗和电能损耗,可采用并联电容器或同步补偿机,使之产生相位超前的无功功率,以补偿系统中相位滞后的无功功率。这些专门用于补偿无功功率的并联电容器和同步补偿机,统称为无功补偿设备。由于并联电容器无旋转部分,具有安装简便、运行维护方便、有功损耗小、组装灵活和便于扩充等优点,因此并联电容器在工厂供电系统中获得了广泛的应用。但必须指出,采用专门的无功补偿设备,虽然电压调整的效果显著,却增加了额外投资,因此在进行电压调整时,应优先考虑前面所述各项措施,以提高供电系统的经济效果。