電壓選擇和電能質量

1、7.1.3電壓選擇和電能質量供電電壓等級的確定對電能用戶的供電電壓取決于用電單位之遠景規(guī)劃、用電設備特點及容量、供電距離及其回路數(shù)、區(qū)域電源電壓、當?shù)毓搽娋W(wǎng)之現(xiàn)狀及其遠景規(guī)劃、技術經濟合理性等因素。城鎮(zhèn)電能用戶的高壓配電電壓宜采取10kV（逐步推廣20kV）,低壓配電電壓應采用220/380V。.小負荷用戶宜由當?shù)厥姓驳蛪弘娋W(wǎng)供電。鄰近市電低壓網(wǎng)絡（供電距離0250仆350m）,并且單臺設備功率在250kW以下或用戶總負荷計算容量在200kVA以下者應以220/380V電壓供電，特殊情況也可以采用高壓供電。.當供電距離250m-350m,并且用戶計算負荷100kVA時，宜采用高壓方式供電

2、。.當計算負荷大于250kW或者需要用變壓器容量）160kVA者，應以高壓方式供電。.當供電電壓）35kV時，用電單位的一級配電電壓應采用10KM當?shù)貐^(qū)電網(wǎng)電壓為35kV,且采用35kV配電經濟技術合理時，經供電部門同意后可采用35kV配電，且35/0.4kV直降的方式。如果根據(jù)用電設備的情況，當采用6kV配電技術經濟合理時，可采用6kV配電。各級電壓線路的合理供電功率和供電距離表7-2各級電壓線纜合理供電功率及供電距離序號電壓等級/kV供電線纜類型供電能力/kW合理供電距離/km10.22架空裸線500.15電纜1000.2020.38架空裸線1000.25電纜1750.3536架空裸線20

3、00310電纜30008410架空裸線3000515電纜500010535架空裸線2000150002050663架空裸線350030000301007110架空裸線1000050000501508220架空裸線1000001500000200300供電線路在送電容量和距離確定的情況下，供電電壓越高則其電流越小、供電線纜截面越小、輸電線路功率損耗也越小。但是供電電壓越高，對輸電線纜、變壓器及開關設備的要求越高，主要體現(xiàn)在絕緣性能要求和經濟性能要求上。應從技術水平和經濟效益兩方面權衡考慮，選擇合理的供電電壓等級。電能質量電能質量是個體系，包含電壓質量、電流質量、供電質量和用電質量四個方面。供電質

4、量包括電能本身的質量（主要是指電壓質量、供電可靠性）和供電企業(yè)的服務質量；用電質量包括電能本身的質量（主要是指電流質量）和用戶對供電部門之責任和義務履行的質量。一.電能質量指標.電壓幅值指標：包括電壓偏差（電壓緩慢變化的限度指標）；電壓波動和閃變（電壓快速變化的限度指標）；瞬態(tài)過電壓；短時工頻過電壓；電壓暫降（電力系統(tǒng)故障或干擾造成用戶電壓在不大于1min的短時內降至額定值的90%Z下，隨后恢復正常）；短時斷電（系統(tǒng)故障跳閘造成用戶電壓完全喪失大于3min的電壓中斷）；長時斷電。.電壓波形指標：包括諧波電壓和間諧波電壓。間諧波電壓是由電網(wǎng)較大的波動或波動性非線性負荷引起的（如大功率的交交變頻等

5、），其頻率不是工頻的整數(shù)倍，而危害與整次諧波相當。.電壓不平衡度指標等.頻率偏差指標：獨立電網(wǎng)的頻率偏差限度指標；互聯(lián)電網(wǎng)的頻率偏差限度指標.信號電壓（在電力線路上傳輸?shù)挠糜谕ㄐ藕涂刂频母哳l信號）及其它電磁兼容指標二.電壓偏差及其改善措施電力系統(tǒng)運行方式的改變和電力負荷的緩慢變化會導致電力系統(tǒng)各點電壓的變化。系統(tǒng)某點的實際電壓U與系統(tǒng)的額定電壓Un之差口稱為電壓偏差，一般用百分數(shù)的形式表示為：U%=x100%供電電壓偏差限值：系統(tǒng)正常運行時，35kV及以上供電電壓的正、負偏差的絕對值之和不超過標稱電壓的10（如供電電壓上下偏差均為正或負時，按較大的偏差絕對值作為衡量依據(jù)）；系統(tǒng)正常運行時，10

6、kV的三相供電電壓允許偏差為標稱電壓的7%;系統(tǒng)正常運行時，220V單相供電電壓允許偏差為系統(tǒng)標稱電壓的+7%10%;系統(tǒng)正常運行時，供電線路上的電壓允許偏差（即線路壓損）為標稱電壓的5%;系統(tǒng)非正常運行時，用電單位受電端（供用電產權分界點或電能計量點）的電壓極限允許偏差值為10。用電設備端子處的電壓偏差限值（正常運行情況下）：一般用途電動機允許偏差為系統(tǒng)標稱電壓的5%,特殊情況下可T0%+5%;電梯電動機為7；照明：一般性室內場所為把;遠離變電所的小面積一般工作場所，可為T0%+5%;視覺要求較高的室內場所為一2.5%+5%;應急照明、景觀照明、道路照明和警衛(wèi)照明為T0%+5%;其他用電設備

7、，當無特殊要求或規(guī)定時為5%。減小電壓偏差的措施通過下列措施減小用電設備端子處的電壓偏差正確選擇變壓器的變比和分接頭；選用小阻抗變壓器和電線、電纜、母線，以降低系統(tǒng)阻抗；采用適當容量和適當調節(jié)方式的無功功率補償；對單相負荷均勻合理的分配相序，使三相負荷盡量平衡；三相變壓器選用D,yn11結線組別型；計算電壓偏差時，應計入采取下列措施后的調壓效果：自動或手動調整并聯(lián)補償電容器、并聯(lián)電抗器的接入容量；自動或手動調整同步電動機的勵磁電流；改變供配電系統(tǒng)的運行方式。變壓器在下列情況之一時應采用有載調壓型：35kV以上的變電所中的降壓變壓器，直接向35kV、10kV、6kV電網(wǎng)供電時。35kV降壓變電所

8、中的降壓變壓器，當電壓偏差超出允許值時。10kV和6kV配電變壓器不宜采用有載調壓型，但在當?shù)?0（6）kV電源電壓偏差不滿足要求，且用電單位有對電壓要求嚴格的設備，而單獨設置調壓裝置技術經濟上不合理時例外。電源電壓應滿足用電設備的端電壓要求，35kV以上電網(wǎng)的有載調壓宜采用逆調壓方式（即在負荷大時往高調電網(wǎng)電壓，在負荷小時往低調電網(wǎng)電壓，以補償電網(wǎng)壓損），逆調壓范圍宜為額定電壓的0%-+5%三.電壓波動和閃變及其改善措施電壓波動是指電壓方均根值一系列的變動或連續(xù)的改變。以用電設備端電壓的最大值與最小值之差與系統(tǒng)額定電壓的比值（百分數(shù)形式）表示。電壓閃變是指用電負荷的劇烈波動造成系統(tǒng)電壓瞬態(tài)升

9、降，以人眼對電光源照度急劇變化的敏感程度表達（即電壓閃變值主要是表征人眼對燈閃主觀感覺的參數(shù)）。電壓波動和閃變限值：照明及一般動力設備因設備啟動引起的電壓波動限值為額定電壓的-10%+5%醫(yī)用X光機的電壓波動限值為額定電壓的10%電力系統(tǒng)公共連接點處（即一個以上用戶與電力網(wǎng)的連接處）由波動性負荷產生的電壓波動限值：35kV及以下的系統(tǒng)為2%35kV220kV的系統(tǒng)為1.5%。電弧爐引起的配電母線電壓波動限值同電力系統(tǒng)公共連接點處的限值。電力系統(tǒng)公共連接點（PC。處由波動性負荷產生的電壓短時閃變限值Pst和長時閃變限值Pt見表7-3表7-3各級電壓下的閃變限值系統(tǒng)電壓等級Un1.0kV1.0kV

10、Un35kV35kVUN220kVPst1.00.9(1.0)0.8Plt0.80.7(0.8)0.6注：括號內的數(shù)值僅適用與PCC所連的所有用戶的電壓等級均相同的場合2.改善措施：為把波動和閃變限制在允許的范圍內（不包括電動機起動時的允許值），應采取如下措施：波動性負荷宜采用專線供電；波動性負荷與其它負荷共用配電線路且容量較小時，宜通過加大線纜截面或其它措施降低配電線路的阻抗；大功率的沖擊性負荷與對電壓波動、閃變敏感的負荷，宜分別由不同的變壓器供電；大容量電動機采用降壓啟動方式。四.不對稱度及其改善措施不對稱度是衡量多相負荷平衡狀態(tài)的指標。多相系統(tǒng)的電壓負序分量與正序分量的比值稱為電壓的不對

11、稱度；電流負序分量與正序分量的比值稱為電流的不對稱度；二者均以百分數(shù)表示。電力系統(tǒng)正常運行時的三相電壓不對稱度限值為：系統(tǒng)公共連接點處不超過2%,短時不得4%,每個用戶不得超過1.3%。可通過以下措施降低三相低壓配電系統(tǒng)的不對稱度：單相用電設備接入三相系統(tǒng)時，使三相負荷盡量平衡；單相220V照明負荷，當線路電流040A時，可用220V單相供電，否則應以220/380V三相四線制供電。五.諧波及其改善措施系統(tǒng)中的氣體放電燈、整流器、電弧設備、旋轉電機（電動機和發(fā)電機）、電容器及感應加熱器等用電設備都能夠產生諧波。.諧波危害：使變壓器、電動機等電氣設備產生附加損耗，引起發(fā)熱、損壞絕緣；引發(fā)電容器組

12、諧振、電流放大，造成電容器組和電纜線路過負荷、過電壓；對繼電保護和自動裝置產生干擾和造成誤動或拒動；造成測量儀表產生誤差；影響斷路器的斷流容量；造成輸電線路過熱；造成通信干擾。.諧波限值：公用電網(wǎng)諧波電壓（相電壓）和注入公共連接點的諧波電流限值見表7-4和表7-5。表7-4諧波電壓限值電網(wǎng)標稱電壓（kV）電壓總諧波畸變率（%）各次諧波電壓含有率（）I奇次偶次0.385.04.02.06、104.03.21.635、663.02.41.21102.01.60.8|表7-5諧波電流限值電壓等級/kV基準短路容量/MVA諧波次數(shù)及諧波電流允許值23456789101112130.3810786239

13、622644192116281324I610043342134142411118.5167.11310100262013208.5156.46.85.19.34.37.93525015127.7125.18.83.84.13.15.62.64.76650016138.1135.49.34.14.33.35.92.75.01110700129.66.09.64.06.83.03.22.44.32.03.7|額定電壓為220/380V的各類工頻用電設備（設備每相輸入電流016A）注入到公用低壓系統(tǒng)中的諧波電流的限值見表7-6表7-6A類設備限值諧波A類B類C類D類次數(shù)(A)(A)(%)諧波電流限值

14、A每瓦允許諧波值mA/W21.081.622一一32.33.4530cos42.33.440.430.65一一一51.141.71101.141.960.30.45一一一70.771.1570.771.080.230.35一一一90.40.650.40.5100.180.27一一一110.330.4930.330.35120.150.23一一一130.210.3230.210.296備注注1注1注1、2注11注1:A類：平衡的三相設備；未列人D類的家用電器；工具（不含便攜式工具）；白熾燈；調光器；音頻設備;B,C,D類以外的設備。B類：便攜式工具；不屬于專用設備的電弧焊設備。C類：照明設備。D

15、類：功率0600W的個人計算機和個人計算機顯示器；電視接收機。注2:C類設備的限值是用基波頻率下輸入電流百分數(shù)表示的最大允許諧波電流/%3.改善措施：大容量非線性用電設備由短路容量較大的電網(wǎng)；選用D,yn11結線組別的三相變壓器；在補償電容器回路中串聯(lián)電抗器；裝設有源濾波器裝置；按可能的諧波次數(shù)裝設無源分流濾波器；提高整流變壓器二次側的相數(shù)、增加整流器的整流脈沖數(shù)；使相數(shù)相同的多臺整流變壓器的二次側有適當?shù)南嘟遣?。?供電頻率偏差限值電力系統(tǒng)的頻率偏差是指系統(tǒng)頻率的實際值與標稱值之差。供電頻率偏差限值：系統(tǒng)正常運行情況下，電網(wǎng)裝機容量A3000MW時0.2Hz;裝機容量v3000MW時0.5H

16、z;系統(tǒng)非正常運行情況下，不論電網(wǎng)裝機容量多少，均不得超過土1.0Hz。GB12325-90、主題內容與適用范圍本標準規(guī)定了供電電壓允許偏差。制訂本標準的目的，是使供電電壓質量得到基本保證，以獲得良好的社會經濟效益。本標準適用于交流50Hz電力系統(tǒng)在正常運行條件下，供電電壓對額定電壓的偏差。本標準不適用于瞬態(tài)和非正常運行情況。注：本標準中額定電壓為系統(tǒng)額定電壓。正常運行條件是指電力系統(tǒng)中所有元件都按預定工況運行。、引用標準GB156額定電壓3、供電電壓允許偏差35kV及以上供電電壓正、負偏差的絕對值之和不超過額定電壓的10%。注：如供電電壓上下偏差同號（均為正或負）時，按較大的偏差絕對值作為衡量依據(jù)。10kV及以下三相供電電壓允許偏差為額定電壓的7%。220V單相供電電壓允