電壓偏差分析方法
1.基本定義
1.1 系統標稱(chēng)電壓 用一標志或識別系統電壓的給定值。
1.2 供電點(diǎn) 供電部門(mén)配電系統與用戶(hù)電氣系統的聯(lián)接點(diǎn)。
1.3 供電電壓 供電點(diǎn)處的線(xiàn)電壓或相電壓。
1.4 電壓偏差 實(shí)際運行電壓對系統標稱(chēng)電壓的偏差相對值以百分 數表示
1.5 電壓合格率 實(shí)際運行電壓偏差在限值范圍內累計運行時(shí)間與對應的總運行時(shí)間的百分比。
2.電壓偏差
根據電工學(xué)理論,兩電勢點(diǎn)之間的電勢差稱(chēng)為電壓,用U表示,單位為V(伏),分為直流電壓與交流電壓。電壓偏差即為實(shí)際供電電壓與額定供電電壓之間的差值。引起電壓偏差的因素有無(wú)功功率不足、無(wú)功補償過(guò)量、傳輸距離過(guò)長(cháng)、電力負荷過(guò)重和過(guò)輕等,其中無(wú)功功率不足是造成電壓偏差的主要原因。
供電電壓偏差是電能質(zhì)量的一項基本指標。合理確定該偏差對電氣設備的制造和運行,對電力系統的安全性和經(jīng)濟性都有重要意義。
2.1 供電電壓偏差的限值
35kv及以上供電電壓正、負偏差絕對值之和不超過(guò)標稱(chēng)電壓的10%;
注:如供電電壓上下偏差同號(均為正或負)時(shí),按較大的偏差絕對值作為衡量標準。
20kv及以下三相供電電壓偏差為標稱(chēng)電壓的±7%。
220kv單相供電電壓偏差為標稱(chēng)電壓的+7%,-10%。
對供電點(diǎn)短路容量較小、供電距離較長(cháng)以及對供電電壓有特殊要求的用戶(hù),由供、用點(diǎn)雙方協(xié)議確定。
2.2 供電電壓偏差的測量
2.2.1 測量?jì)x器性能的分類(lèi)
測量?jì)x器性能分兩類(lèi),分別定義如下:
A級性能----用來(lái)進(jìn)行需要精確測量的地方,例如合同的仲裁、解決爭議等。
B級性能----可以用來(lái)進(jìn)行調查統、排除故障以及其他的不需要較高精確度的應用場(chǎng)合。
注:應該根據每個(gè)具體應用場(chǎng)合來(lái)選擇測量?jì)x器性能的級別。
2.2.2 供電電壓偏差的測量方法
獲得電壓有效值的基本測量時(shí)間窗口應為10周波,并且每個(gè)測量時(shí)間窗口應該與緊鄰的測量時(shí)間窗口接近而不重疊,連續測量并計算電壓有效值的平均值,最終計算獲得供電電壓偏差值,計算如下:
對A級性能電壓監測儀,可以根據具體情況選擇四個(gè)不同類(lèi)型的時(shí)間長(cháng)度計算供電電壓偏差:3s、1min、10min、2h。對B級性能電壓監測儀制造商應該表明測量時(shí)間窗口、計算供電電壓偏差的時(shí)間長(cháng)度。時(shí)間長(cháng)度推薦采用1min或10min。
2.2.3 儀器準確度
A級性能電壓檢測儀的測量誤差不應超過(guò)±0.2%;B級性能一起的測量誤差不應該超過(guò)±0.5%
2.2.4 電壓合格率統計
被監測的供電點(diǎn)稱(chēng)為監測點(diǎn),通過(guò)供電電壓偏差的統計計算獲得電壓合格率。供電電壓偏差監測統計的時(shí)間單位為min,通常每次以月(或周、季、年)的時(shí)間為電壓監測的總時(shí)間,供電電壓偏差超限的時(shí)間累計之和為電壓超限時(shí)間,監測點(diǎn)電壓合格率計算公式如下:
2.2.5 電網(wǎng)電壓檢測
電網(wǎng)電壓監測分為A、B、C、D四類(lèi)監測點(diǎn):
(1)A類(lèi)為帶地區供電負荷的變電站和發(fā)電廠(chǎng)的20kV、10(6)kV母線(xiàn)電壓。
(2)B類(lèi)為20 kV、35 kV、66 kV專(zhuān)線(xiàn)供電的和110 kV及以上供電電壓。
(3)C類(lèi)為20 kV、35 kV、66 kV非專(zhuān)線(xiàn)供電的和10(6)kV供電電壓。每10MW負荷至少應設一個(gè)電壓監測點(diǎn)。
(4)D類(lèi)為380/220 V低壓網(wǎng)絡(luò )供電電壓。每百臺配電變壓器至少設2個(gè)電壓監測點(diǎn)。監測點(diǎn)應設在有代表性的低壓配電網(wǎng)首末兩端和部分重要用戶(hù)處。
各類(lèi)監測點(diǎn)每年應隨供電網(wǎng)絡(luò )變化進(jìn)行調整。
3.電壓偏差的危害
3.1 對用電設別的影響
用電設備是按照額定電壓進(jìn)行設計、制造的。如照明常用的白熾燈、熒光燈,其發(fā)光效率、光通量和使用壽命均與電壓有關(guān)。圖1中的曲線(xiàn)表示白熾燈和熒光燈端電壓變化時(shí),其光通量、發(fā)光效率和壽命的變化。白熾燈對電壓變動(dòng)很敏感。從圖3.1中可看出,當電壓較額定電壓降低5%時(shí),白熾燈的光通量減少18%;當電壓降低10%時(shí),光通量減少30%,照度顯著(zhù)降低。當電壓較額定電壓升高5%時(shí),白熾燈的壽命減少30%;當電壓升高10%時(shí),壽命減少50%,這將使白熾燈損壞的數量顯著(zhù)增加。再比如許多家用電器(如洗衣機、電風(fēng)扇、空調機、電冰箱、抽油煙機等)內的單相異步電動(dòng)機,電壓過(guò)低會(huì )影響電動(dòng)機的起動(dòng),使轉速降低、電流增大,甚至造成繞組燒毀的后果;電壓過(guò)高,有可能損壞絕緣或由于勵磁過(guò)大而發(fā)生過(guò)電流。