電壓偏移對負(fù)荷運行影響分析及解決方法

1、電壓偏移對負(fù)荷運行影響分析及解決方法 摘要：電壓偏移直接影響負(fù)荷的正常運行，分析電壓偏移對不同類型負(fù)荷的運行影響及產(chǎn)生的原因，采取合理的方法減小電壓偏移的量值，可提高電網(wǎng)的供電質(zhì)量及為負(fù)荷的正常運行提供客觀依據(jù)。 關(guān)鍵詞：低壓電網(wǎng)；電壓偏移；運行影響；解決方法 0引言 用電負(fù)荷位于電力網(wǎng)的末端，企業(yè)電力網(wǎng)是低壓用電負(fù)荷集中的地方，電壓等級低、負(fù)荷電流大、電網(wǎng)電壓損失大，負(fù)荷端電壓偏移量超過允許值時負(fù)荷將不能正常運行。實際中要使負(fù)荷端電壓恒定不變等于額定電壓是非常困難的，因此，為了保證負(fù)荷的正常運行，不同類型用電負(fù)荷端電壓偏移量的允許不同。對企業(yè)電網(wǎng)的終端用電負(fù)荷，端電壓基本是低于額定電壓，低于

2、額定電壓允許值的實際電壓負(fù)荷將不能正常運行、甚至造成負(fù)荷損壞。分析電壓偏移對負(fù)荷的運行影響及電壓偏移產(chǎn)生原因，采取合理的方法減小電壓偏移量，可為負(fù)荷正常運行及提高電網(wǎng)供電|量提供客觀依據(jù)。 1電壓偏移及產(chǎn)生的原因 1.1電壓偏移。電壓偏移又叫電壓偏差，定義為電氣設(shè)備端實際電壓值與電氣設(shè)備額定電壓值之差；電壓偏移量值相對額定電壓的百分?jǐn)?shù)值稱為“電壓偏移”百分?jǐn)?shù)，即 式中u用電負(fù)荷端實際電壓； un用電負(fù)荷額定電壓。 1.2電壓偏移產(chǎn)生的原因。一是多個企業(yè)共用一回路高壓輸電線路、線路負(fù)荷大、企業(yè)距區(qū)域降壓站較遠(yuǎn)、輸電線路導(dǎo)線截面偏小等原因，使企業(yè)電源線路電壓降大于規(guī)定允許值，造成企業(yè)電源電壓長期偏

3、低；二是低壓電網(wǎng)供電路線、導(dǎo)線截面選擇不合理，實際值與計算值誤差較大而電網(wǎng)電壓降大于規(guī)定允許值；三是低壓電網(wǎng)補償功率因數(shù)的電容器集中安裝在變電所低壓配電室，低壓電網(wǎng)輸電線路中無功電流大而線路電壓降大于允許值。 2電壓偏移對負(fù)荷運行影響分析 2.1電壓偏移對異步電動機運行影響分析。異步電動機的輸出轉(zhuǎn)矩正比電磁轉(zhuǎn)距，電磁轉(zhuǎn)矩正比電動機端電壓的平方。異步電動機電磁轉(zhuǎn)矩表達(dá)式 式中u1電動機定子相電壓（v）； f1電源角頻率（hz）； r1電動機定子繞組相電阻（）； r2轉(zhuǎn)子繞組相電阻折算到定子的電阻值（）； x1定子繞組漏抗（）； x20轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時轉(zhuǎn)子漏磁電抗折算到定子（）； p施轉(zhuǎn)磁場的磁極對數(shù)；

4、 s異步電動機轉(zhuǎn)差率； m1定子繞組相數(shù)。 上式中s=sn時，m=mn轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩；s=sm時，m=mm轉(zhuǎn)距為最大轉(zhuǎn)矩；s=1時，m=mst轉(zhuǎn)距為起動轉(zhuǎn)矩。當(dāng)p、m1、1、r1、r2、x1、x20為常數(shù)時，轉(zhuǎn)矩mn、mm、mst正比u1的平方。電動機的轉(zhuǎn)矩隨著端電壓的降低而減小，如端電壓低于額定電壓10%，轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的81%；端電壓低于額定電壓20%，轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的64%。過低的電壓電動機將不能起動，運轉(zhuǎn)中的電動機將過負(fù)荷運行、轉(zhuǎn)速降低電流增大，若不及時停機，將燒損電動機。 2.2對電熱源的影響用于升溫的電熱源產(chǎn)生的熱量、加熱系數(shù)、溫度與端電壓的關(guān)系為： 電熱設(shè)備產(chǎn)生的熱量：q=i2r

5、tu2 電熱設(shè)備的加熱系數(shù)：kki2u2 電熱設(shè)備的運行溫度：kku2 式中u電執(zhí)設(shè)備端電壓；r電熱設(shè)備電阻值。 電熱源設(shè)備產(chǎn)生的熱量、加熱系數(shù)、溫度等正比電熱設(shè)備端電壓平方。當(dāng)電熱設(shè)備端電壓低于額定電壓10%時，溫度為額定溫度的81%；電壓低于額定電壓20%時，溫度為額定溫度的64%。過低的電壓電熱源的溫度達(dá)不到規(guī)定溫度。 2.3對電光源的影響。用于照明的電光源按發(fā)光機理分為熱輻射光源和氣體放電光源兩種。端電壓的變化引起光通量、功率、使用壽命、啟動電流等參數(shù)變化，規(guī)定熱輻射光源電壓偏移不宜大于2.5%，氣體放電光源電壓偏移不宜大于5%。如電壓偏移對白熾燈的影響，當(dāng)端電壓低于額定電壓10%時，

6、使用壽命延長2-3倍，發(fā)光率下降30%以上，燈光明顯變暗，亮度降低，嚴(yán)重影響人的視力健康及降低工作效率。 3解決方法 根據(jù)變電所低壓配電室電壓測量值、負(fù)荷端電壓測量值分析產(chǎn)生電壓偏移的主要原因，確定解決的方法。 變電所低壓配電室電壓測量值低于電網(wǎng)額定電壓值、負(fù)荷端電壓測量值偏移量大于允許值，產(chǎn)生電壓偏移主要原因是變電所電源電壓偏低而使變壓器二次側(cè)電壓低于額定電壓，使負(fù)荷端電壓偏移量大于允許值。減小負(fù)荷端電壓偏移量的方法可將變壓器的分接開關(guān)換接到5%分接頭。調(diào)整變壓器分接開關(guān)后距變壓器較近負(fù)荷端電壓不得高于額定電壓的+5%。 變電所低壓配電室電壓測量值高于或等于電網(wǎng)額定電壓值，負(fù)荷端電壓偏移量大

7、于允許值，產(chǎn)生電壓偏移的主要原因是輸電線路導(dǎo)線截面偏小，電網(wǎng)電壓損失大于允許值，使負(fù)荷端電壓偏移量大于允許值。減小電壓偏移量可通過對低壓電網(wǎng)輸電線路電壓損失進行計算，合理選擇導(dǎo)線截面，確保電網(wǎng)運行滿足： 負(fù)荷正常運行時端電壓u不得低于額定電壓un的0.95倍，即電網(wǎng)實際電壓損失u應(yīng)小于電網(wǎng)允許電壓損失uy。380v電網(wǎng)允許電壓損失為39v，660v電網(wǎng)允許電壓損失為66v。 低壓電網(wǎng)允許電壓損失uy=u2nt-0.95un 低壓電網(wǎng)實際電壓損失u=ut+usm+ubl 式中u2nt變壓器二次側(cè)額定電壓，（v）； un電網(wǎng)額定電壓，（v）； ut壓器內(nèi)部電壓損失，（v）； usm干線電壓損，（v

8、）； ubl支線電壓損失，（v）。 電動機負(fù)荷起動時端電壓u不得低于電動機的允許最小起動電壓ustmin，即 式中k生產(chǎn)機械所需最小起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)； 電動機額定電壓起動轉(zhuǎn)矩mstn與電動機額定轉(zhuǎn)矩mn之比； un電動機額定電壓，（v）。 對功率因數(shù)低、運行平穩(wěn)、長期運行的大容量負(fù)荷輸電線路，變電所低壓配電室電壓測量值高于或等于電網(wǎng)額定電壓值，負(fù)荷端電壓偏移量大于允許值。減小負(fù)荷端電壓偏移量的方法，首先考慮采用單獨就地補償提高負(fù)荷功率因數(shù)減小電壓偏移量；提高功率因數(shù)電壓偏移量不能滿足要求，再考慮增大電網(wǎng)導(dǎo)線截面減小電壓偏移量。 4結(jié)語 變電所電源電壓長期低于額定電壓時，可將變壓器的分接開關(guān)換接到5%的分接頭；低壓電網(wǎng)電壓損失大于允許值時，根椐電網(wǎng)允許電壓損失重新計算選擇導(dǎo)線截面，確保負(fù)荷正常運行時端電壓不得