電壓選擇和電能質(zhì)量

1、7.1.3電壓選擇和電能質(zhì)量供電電壓等級(jí)的確定對(duì)電能用戶(hù)的供電電壓取決于用電單位之遠(yuǎn)景規(guī)劃、用電設(shè)備特點(diǎn)及容量、供電距離及其回路數(shù)、區(qū)域電源電壓、當(dāng)?shù)毓搽娋W(wǎng)之現(xiàn)狀及其遠(yuǎn)景規(guī)劃、技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理性等因素。城鎮(zhèn)電能用戶(hù)的高壓配電電壓宜采取10kV（逐步推廣20kV）,低壓配電電壓應(yīng)采用220/380V。.小負(fù)荷用戶(hù)宜由當(dāng)?shù)厥姓驳蛪弘娋W(wǎng)供電。鄰近市電低壓網(wǎng)絡(luò)（供電距離0250仆350m）,并且單臺(tái)設(shè)備功率在250kW以下或用戶(hù)總負(fù)荷計(jì)算容量在200kVA以下者應(yīng)以220/380V電壓供電，特殊情況也可以采用高壓供電。.當(dāng)供電距離250m-350m,并且用戶(hù)計(jì)算負(fù)荷100kVA時(shí)，宜采用高壓方式供電

2、。.當(dāng)計(jì)算負(fù)荷大于250kW或者需要用變壓器容量）160kVA者，應(yīng)以高壓方式供電。.當(dāng)供電電壓）35kV時(shí)，用電單位的一級(jí)配電電壓應(yīng)采用10KM當(dāng)?shù)貐^(qū)電網(wǎng)電壓為35kV,且采用35kV配電經(jīng)濟(jì)技術(shù)合理時(shí)，經(jīng)供電部門(mén)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(shè)備的情況，當(dāng)采用6kV配電技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時(shí)，可采用6kV配電。各級(jí)電壓線(xiàn)路的合理供電功率和供電距離表7-2各級(jí)電壓線(xiàn)纜合理供電功率及供電距離序號(hào)電壓等級(jí)/kV供電線(xiàn)纜類(lèi)型供電能力/kW合理供電距離/km10.22架空裸線(xiàn)500.15電纜1000.2020.38架空裸線(xiàn)1000.25電纜1750.3536架空裸線(xiàn)20

3、00310電纜30008410架空裸線(xiàn)3000515電纜500010535架空裸線(xiàn)2000150002050663架空裸線(xiàn)350030000301007110架空裸線(xiàn)1000050000501508220架空裸線(xiàn)1000001500000200300供電線(xiàn)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(xiàn)纜截面越小、輸電線(xiàn)路功率損耗也越小。但是供電電壓越高，對(duì)輸電線(xiàn)纜、變壓器及開(kāi)關(guān)設(shè)備的要求越高，主要體現(xiàn)在絕緣性能要求和經(jīng)濟(jì)性能要求上。應(yīng)從技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)效益兩方面權(quán)衡考慮，選擇合理的供電電壓等級(jí)。電能質(zhì)量電能質(zhì)量是個(gè)體系，包含電壓質(zhì)量、電流質(zhì)量、供電質(zhì)量和用電質(zhì)量四個(gè)方面。供電質(zhì)

4、量包括電能本身的質(zhì)量（主要是指電壓質(zhì)量、供電可靠性）和供電企業(yè)的服務(wù)質(zhì)量；用電質(zhì)量包括電能本身的質(zhì)量（主要是指電流質(zhì)量）和用戶(hù)對(duì)供電部門(mén)之責(zé)任和義務(wù)履行的質(zhì)量。一.電能質(zhì)量指標(biāo).電壓幅值指標(biāo)：包括電壓偏差（電壓緩慢變化的限度指標(biāo)）；電壓波動(dòng)和閃變（電壓快速變化的限度指標(biāo)）；瞬態(tài)過(guò)電壓；短時(shí)工頻過(guò)電壓；電壓暫降（電力系統(tǒng)故障或干擾造成用戶(hù)電壓在不大于1min的短時(shí)內(nèi)降至額定值的90%Z下，隨后恢復(fù)正常）；短時(shí)斷電（系統(tǒng)故障跳閘造成用戶(hù)電壓完全喪失大于3min的電壓中斷）；長(zhǎng)時(shí)斷電。.電壓波形指標(biāo)：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(dòng)或波動(dòng)性非線(xiàn)性負(fù)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(dāng)。.電壓不平衡度指標(biāo)等.頻率偏差指標(biāo)：獨(dú)立電網(wǎng)的頻率偏差限度指標(biāo)；互聯(lián)電網(wǎng)的頻率偏差限度指標(biāo).信號(hào)電壓（在電力線(xiàn)路上傳輸?shù)挠糜谕ㄐ藕涂刂频母哳l信號(hào)）及其它電磁兼容指標(biāo)二.電壓偏差及其改善措施電力系統(tǒng)運(yùn)行方式的改變和電力負(fù)荷的緩慢變化會(huì)導(dǎo)致電力系統(tǒng)各點(diǎn)電壓的變化。系統(tǒng)某點(diǎn)的實(shí)際電壓U與系統(tǒng)的額定電壓Un之差口稱(chēng)為電壓偏差，一般用百分?jǐn)?shù)的形式表示為：U%=x100%供電電壓偏差限值：系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，35kV及以上供電電壓的正、負(fù)偏差的絕對(duì)值之和不超過(guò)標(biāo)稱(chēng)電壓的10（如供電電壓上下偏差均為正或負(fù)時(shí)，按較大的偏差絕對(duì)值作為衡量依據(jù)）；系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，10

6、kV的三相供電電壓允許偏差為標(biāo)稱(chēng)電壓的7%;系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，220V單相供電電壓允許偏差為系統(tǒng)標(biāo)稱(chēng)電壓的+7%10%;系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，供電線(xiàn)路上的電壓允許偏差（即線(xiàn)路壓損）為標(biāo)稱(chēng)電壓的5%;系統(tǒng)非正常運(yùn)行時(shí)，用電單位受電端（供用電產(chǎn)權(quán)分界點(diǎn)或電能計(jì)量點(diǎn)）的電壓極限允許偏差值為10。用電設(shè)備端子處的電壓偏差限值（正常運(yùn)行情況下）：一般用途電動(dòng)機(jī)允許偏差為系統(tǒng)標(biāo)稱(chēng)電壓的5%,特殊情況下可T0%+5%;電梯電動(dòng)機(jī)為7；照明：一般性室內(nèi)場(chǎng)所為把;遠(yuǎn)離變電所的小面積一般工作場(chǎng)所，可為T(mén)0%+5%;視覺(jué)要求較高的室內(nèi)場(chǎng)所為一2.5%+5%;應(yīng)急照明、景觀照明、道路照明和警衛(wèi)照明為T(mén)0%+5%;其他用電設(shè)備

7、，當(dāng)無(wú)特殊要求或規(guī)定時(shí)為5%。減小電壓偏差的措施通過(guò)下列措施減小用電設(shè)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(xiàn)、電纜、母線(xiàn)，以降低系統(tǒng)阻抗；采用適當(dāng)容量和適當(dāng)調(diào)節(jié)方式的無(wú)功功率補(bǔ)償；對(duì)單相負(fù)荷均勻合理的分配相序，使三相負(fù)荷盡量平衡；三相變壓器選用D,yn11結(jié)線(xiàn)組別型；計(jì)算電壓偏差時(shí)，應(yīng)計(jì)入采取下列措施后的調(diào)壓效果：自動(dòng)或手動(dòng)調(diào)整并聯(lián)補(bǔ)償電容器、并聯(lián)電抗器的接入容量；自動(dòng)或手動(dòng)調(diào)整同步電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流；改變供配電系統(tǒng)的運(yùn)行方式。變壓器在下列情況之一時(shí)應(yīng)采用有載調(diào)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(shí)。35kV降壓變電所

8、中的降壓變壓器，當(dāng)電壓偏差超出允許值時(shí)。10kV和6kV配電變壓器不宜采用有載調(diào)壓型，但在當(dāng)?shù)?0（6）kV電源電壓偏差不滿(mǎn)足要求，且用電單位有對(duì)電壓要求嚴(yán)格的設(shè)備，而單獨(dú)設(shè)置調(diào)壓裝置技術(shù)經(jīng)濟(jì)上不合理時(shí)例外。電源電壓應(yīng)滿(mǎn)足用電設(shè)備的端電壓要求，35kV以上電網(wǎng)的有載調(diào)壓宜采用逆調(diào)壓方式（即在負(fù)荷大時(shí)往高調(diào)電網(wǎng)電壓，在負(fù)荷小時(shí)往低調(diào)電網(wǎng)電壓，以補(bǔ)償電網(wǎng)壓損），逆調(diào)壓范圍宜為額定電壓的0%-+5%三.電壓波動(dòng)和閃變及其改善措施電壓波動(dòng)是指電壓方均根值一系列的變動(dòng)或連續(xù)的改變。以用電設(shè)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?jǐn)?shù)形式）表示。電壓閃變是指用電負(fù)荷的劇烈波動(dòng)造成系統(tǒng)電壓瞬態(tài)升

9、降，以人眼對(duì)電光源照度急劇變化的敏感程度表達(dá)（即電壓閃變值主要是表征人眼對(duì)燈閃主觀感覺(jué)的參數(shù)）。電壓波動(dòng)和閃變限值：照明及一般動(dòng)力設(shè)備因設(shè)備啟動(dòng)引起的電壓波動(dòng)限值為額定電壓的-10%+5%醫(yī)用X光機(jī)的電壓波動(dòng)限值為額定電壓的10%電力系統(tǒng)公共連接點(diǎn)處（即一個(gè)以上用戶(hù)與電力網(wǎng)的連接處）由波動(dòng)性負(fù)荷產(chǎn)生的電壓波動(dòng)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(xiàn)電壓波動(dòng)限值同電力系統(tǒng)公共連接點(diǎn)處的限值。電力系統(tǒng)公共連接點(diǎn)（PC。處由波動(dòng)性負(fù)荷產(chǎn)生的電壓短時(shí)閃變限值Pst和長(zhǎng)時(shí)閃變限值Pt見(jiàn)表7-3表7-3各級(jí)電壓下的閃變限值系統(tǒng)電壓等級(jí)Un1.0kV1.0kV

10、Un35kV35kVUN220kVPst1.00.9(1.0)0.8Plt0.80.7(0.8)0.6注：括號(hào)內(nèi)的數(shù)值僅適用與PCC所連的所有用戶(hù)的電壓等級(jí)均相同的場(chǎng)合2.改善措施：為把波動(dòng)和閃變限制在允許的范圍內(nèi)（不包括電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的允許值），應(yīng)采取如下措施：波動(dòng)性負(fù)荷宜采用專(zhuān)線(xiàn)供電；波動(dòng)性負(fù)荷與其它負(fù)荷共用配電線(xiàn)路且容量較小時(shí)，宜通過(guò)加大線(xiàn)纜截面或其它措施降低配電線(xiàn)路的阻抗；大功率的沖擊性負(fù)荷與對(duì)電壓波動(dòng)、閃變敏感的負(fù)荷，宜分別由不同的變壓器供電；大容量電動(dòng)機(jī)采用降壓?jiǎn)?dòng)方式。四.不對(duì)稱(chēng)度及其改善措施不對(duì)稱(chēng)度是衡量多相負(fù)荷平衡狀態(tài)的指標(biāo)。多相系統(tǒng)的電壓負(fù)序分量與正序分量的比值稱(chēng)為電壓的不對(duì)

11、稱(chēng)度；電流負(fù)序分量與正序分量的比值稱(chēng)為電流的不對(duì)稱(chēng)度；二者均以百分?jǐn)?shù)表示。電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)的三相電壓不對(duì)稱(chēng)度限值為：系統(tǒng)公共連接點(diǎn)處不超過(guò)2%,短時(shí)不得4%,每個(gè)用戶(hù)不得超過(guò)1.3%?？赏ㄟ^(guò)以下措施降低三相低壓配電系統(tǒng)的不對(duì)稱(chēng)度：?jiǎn)蜗嘤秒娫O(shè)備接入三相系統(tǒng)時(shí)，使三相負(fù)荷盡量平衡；單相220V照明負(fù)荷，當(dāng)線(xiàn)路電流040A時(shí)，可用220V單相供電，否則應(yīng)以220/380V三相四線(xiàn)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(shè)備、旋轉(zhuǎn)電機(jī)（電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)）、電容器及感應(yīng)加熱器等用電設(shè)備都能夠產(chǎn)生諧波。.諧波危害：使變壓器、電動(dòng)機(jī)等電氣設(shè)備產(chǎn)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(xiàn)路過(guò)負(fù)荷、過(guò)電壓；對(duì)繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置產(chǎn)生干擾和造成誤動(dòng)或拒動(dòng)；造成測(cè)量?jī)x表產(chǎn)生誤差；影響斷路器的斷流容量；造成輸電線(xiàn)路過(guò)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(diǎn)的諧波電流限值見(jiàn)表7-4和表7-5。表7-4諧波電壓限值電網(wǎng)標(biāo)稱(chēng)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(jí)/kV基準(zhǔn)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(lèi)工頻用電設(shè)備（設(shè)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(jiàn)表7-6表7-6A類(lèi)設(shè)備限值諧波A類(lèi)B類(lèi)C類(lèi)D類(lèi)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(lèi)：平衡的三相設(shè)備；未列人D類(lèi)的家用電器；工具（不含便攜式工具）；白熾燈；調(diào)光器；音頻設(shè)備;B,C,D類(lèi)以外的設(shè)備。B類(lèi)：便攜式工具；不屬于專(zhuān)用設(shè)備的電弧焊設(shè)備。C類(lèi)：照明設(shè)備。D

15、類(lèi)：功率0600W的個(gè)人計(jì)算機(jī)和個(gè)人計(jì)算機(jī)顯示器；電視接收機(jī)。注2:C類(lèi)設(shè)備的限值是用基波頻率下輸入電流百分?jǐn)?shù)表示的最大允許諧波電流/%3.改善措施：大容量非線(xiàn)性用電設(shè)備由短路容量較大的電網(wǎng)；選用D,yn11結(jié)線(xiàn)組別的三相變壓器；在補(bǔ)償電容器回路中串聯(lián)電抗器；裝設(shè)有源濾波器裝置；按可能的諧波次數(shù)裝設(shè)無(wú)源分流濾波器；提高整流變壓器二次側(cè)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(tái)整流變壓器的二次側(cè)有適當(dāng)?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(shí)際值與標(biāo)稱(chēng)值之差。供電頻率偏差限值：系統(tǒng)正常運(yùn)行情況下，電網(wǎng)裝機(jī)容量A3000MW時(shí)0.2Hz;裝機(jī)容量v3000MW時(shí)0.5H

16、z;系統(tǒng)非正常運(yùn)行情況下，不論電網(wǎng)裝機(jī)容量多少，均不得超過(guò)土1.0Hz。GB12325-90、主題內(nèi)容與適用范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了供電電壓允許偏差。制訂本標(biāo)準(zhǔn)的目的，是使供電電壓質(zhì)量得到基本保證，以獲得良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。本標(biāo)準(zhǔn)適用于交流50Hz電力系統(tǒng)在正常運(yùn)行條件下，供電電壓對(duì)額定電壓的偏差。本標(biāo)準(zhǔn)不適用于瞬態(tài)和非正常運(yùn)行情況。注：本標(biāo)準(zhǔn)中額定電壓為系統(tǒng)額定電壓。正常運(yùn)行條件是指電力系統(tǒng)中所有元件都按預(yù)定工況運(yùn)行。、引用標(biāo)準(zhǔn)GB156額定電壓3、供電電壓允許偏差35kV及以上供電電壓正、負(fù)偏差的絕對(duì)值之和不超過(guò)額定電壓的10%。注：如供電電壓上下偏差同號(hào)（均為正或負(fù)）時(shí)，按較大的偏差絕對(duì)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