电压选择和电能质量.doc

7.1.3电压选择和电能质量7.1.3.1供电电压等级的确定对电能用户的供电电压取决于用电单位之远景规划、用电设备特点及容量、供电距离及其回路数、区域电源电压、当地公共电网之现状及其远景规划、技术经济合理性等因素。城镇电能用户的高压配电电压宜采取10kV（逐步推广20kV），低压配电电压应采用220/380V。1.小负荷用户宜由当地市政公共低压电网供电。邻近市电低压网络（供电距离250m350m），并且单台设备功率在250kW以下或用户总负荷计算容量在200kVA以下者应以220/380V电压供电，特殊情况也可以采用高压供电。2.当供电距离250m350m，并且用户计算负荷100kVA时，宜采用高压方式供电。3.当计算负荷大于250kW或者需要用变压器容量160kVA者，应以高压方式供电。4.当供电电压35kV时，用电单位的一级配电电压应采用10KV。当地区电网电压为35kV，且采用35kV配电经济技术合理时，经供电部门同意后可采用35kV配电，且35/0.4kV直降的方式。如果根据用电设备的情况，当采用6kV配电技术经济合理时，可采用6kV配电。7.1.3.2各级电压线路的合理供电功率和供电距离表7-2 各级电压线缆合理供电功率及供电距离序号电压等级/kV供电线缆类型供电能力/kW合理供电距离/km10.22架空裸线500.15电缆1000.2020.38架空裸线1000.25电缆1750.3536架空裸线2000 310电缆30008410架空裸线3000515电缆500010535架空裸线2000150002050663架空裸线350030000301007110架空裸线1000050000501508220架空裸线1000001500000200300供电线路在送电容量和距离确定的情况下，供电电压越高则其电流越小、供电线缆截面越小、输电线路功率损耗也越小。但是供电电压越高，对输电线缆、变压器及开关设备的要求越高，主要体现在绝缘性能要求和经济性能要求上。应从技术水平和经济效益两方面权衡考虑，选择合理的供电电压等级。7.1.3.3电能质量 电能质量是个体系，包含电压质量、电流质量、供电质量和用电质量四个方面。供电质量包括电能本身的质量（主要是指电压质量、供电可靠性）和供电企业的服务质量；用电质量包括电能本身的质量（主要是指电流质量）和用户对供电部门之责任和义务履行的质量。一.电能质量指标1.电压幅值指标：包括电压偏差（电压缓慢变化的限度指标）；电压波动和闪变（电压快速变化的限度指标）；瞬态过电压；短时工频过电压；电压暂降（电力系统故障或干扰造成用户电压在不大于1min的短时内降至额定值的90%以下，随后恢复正常）；短时断电（系统故障跳闸造成用户电压完全丧失大于3min的电压中断）；长时断电。2.电压波形指标：包括谐波电压和间谐波电压。间谐波电压是由电网较大的波动或波动性非线性负荷引起的（如大功率的交交变频等），其频率不是工频的整数倍，而危害与整次谐波相当。3.电压不平衡度指标等4.频率偏差指标：独立电网的频率偏差限度指标；互联电网的频率偏差限度指标5.信号电压（在电力线路上传输的用于通信和控制的高频信号）及其它电磁兼容指标二.电压偏差及其改善措施电力系统运行方式的改变和电力负荷的缓慢变化会导致电力系统各点电压的变化。系统某点的实际电压U与系统的额定电压Un之差U称为电压偏差，一般用百分数的形式表示为：U%= 100%1.供电电压偏差限值：系统正常运行时， 35kV及以上供电电压的正、负偏差的绝对值之和不超过标称电压的10（如供电电压上下偏差均为正或负时，按较大的偏差绝对值作为衡量依据）；系统正常运行时，10kV的三相供电电压允许偏差为标称电压的7；系统正常运行时，220V单相供电电压允许偏差为系统标称电压的+710；系统正常运行时，供电线路上的电压允许偏差（即线路压损）为标称电压的5；系统非正常运行时，用电单位受电端（供用电产权分界点或电能计量点）的电压极限允许偏差值为10。2.用电设备端子处的电压偏差限值（正常运行情况下）：一般用途电动机允许偏差为系统标称电压的5，特殊情况下可10+5；电梯电动机为7；照明：一般性室内场所为5；远离变电所的小面积一般工作场所，可为10+5；视觉要求较高的室内场所为2.55；应急照明、景观照明、道路照明和警卫照明为10+5；其他用电设备，当无特殊要求或规定时为5。3.减小电压偏差的措施通过下列措施减小用电设备端子处的电压偏差正确选择变压器的变比和分接头；选用小阻抗变压器和电线、电缆、母线，以降低系统阻抗；采用适当容量和适当调节方式的无功功率补偿；对单相负荷均匀合理的分配相序，使三相负荷尽量平衡；三相变压器选用D,yn11结线组别型；计算电压偏差时，应计入采取下列措施后的调压效果：自动或手动调整并联补偿电容器、并联电抗器的接入容量；自动或手动调整同步电动机的励磁电流；改变供配电系统的运行方式。变压器在下列情况之一时应采用有载调压型：35kV以上的变电所中的降压变压器，直接向35kV、10kV、6kV电网供电时。35kV降压变电所中的降压变压器，当电压偏差超出允许值时。10kV和6kV配电变压器不宜采用有载调压型，但在当地10（6）kV电源电压偏差不满足要求，且用电单位有对电压要求严格的设备，而单独设置调压装置技术经济上不合理时例外。电源电压应满足用电设备的端电压要求，35kV以上电网的有载调压宜采用逆调压方式（即在负荷大时往高调电网电压，在负荷小时往低调电网电压，以补偿电网压损），逆调压范围宜为额定电压的0%+5%。三.电压波动和闪变及其改善措施电压波动是指电压方均根值一系列的变动或连续的改变。以用电设备端电压的最大值与最小值之差与系统额定电压的比值（百分数形式）表示。电压闪变是指用电负荷的剧烈波动造成系统电压瞬态升降，以人眼对电光源照度急剧变化的敏感程度表达（即电压闪变值主要是表征人眼对灯闪主观感觉的参数）。1. 电压波动和闪变限值：照明及一般动力设备因设备启动引起的电压波动限值为额定电压的-10%+5%。医用X光机的电压波动限值为额定电压的10%。电力系统公共连接点处（即一个以上用户与电力网的连接处）由波动性负荷产生的电压波动限值：35kV及以下的系统为2%；35kV220kV的系统为1.5%。电弧炉引起的配电母线电压波动限值同电力系统公共连接点处的限值。电力系统公共连接点（PCC）处由波动性负荷产生的电压短时闪变限值Pst和长时闪变限值Plt见表7-3表7-3 各级电压下的闪变限值系统电压等级UN1.0kV1.0kV UN35kV35kV UN220kVPst1.00.9（1.0）0.8Plt0.80.7（0.8）0.6注：括号内的数值仅适用与PCC所连的所有用户的电压等级均相同的场合2.改善措施：为把波动和闪变限制在允许的范围内(不包括电动机起动时的允许值)，应采取如下措施：波动性负荷宜采用专线供电；波动性负荷与其它负荷共用配电线路且容量较小时，宜通过加大线缆截面或其它措施降低配电线路的阻抗；大功率的冲击性负荷与对电压波动、闪变敏感的负荷，宜分别由不同的变压器供电；大容量电动机采用降压启动方式。四.不对称度及其改善措施不对称度是衡量多相负荷平衡状态的指标。多相系统的电压负序分量与正序分量的比值称为电压的不对称度；电流负序分量与正序分量的比值称为电流的不对称度；二者均以百分数表示。电力系统正常运行时的三相电压不对称度限值为：系统公共连接点处不超过2，短时不得4，每个用户不得超过1.3。可通过以下措施降低三相低压配电系统的不对称度：单相用电设备接入三相系统时，使三相负荷尽量平衡；单相220V照明负荷，当线路电流40A时，可用220V单相供电，否则应以220/380V三相四线制供电。五. 谐波及其改善措施系统中的气体放电灯、整流器、电弧设备、旋转电机（电动机和发电机）、电容器及感应加热器等用电设备都能够产生谐波。1.谐波危害：使变压器、电动机等电气设备产生附加损耗，引起发热、损坏绝缘；引发电容器组谐振、电流放大，造成电容器组和电缆线路过负荷、过电压；对继电保护和自动装置产生干扰和造成误动或拒动；造成测量仪表产生误差；影响断路器的断流容量；造成输电线路过热；造成通信干扰。2.谐波限值：公用电网谐波电压（相电压）和注入公共连接点的谐波电流限值见表7-4和表7-5。表7-4谐波电压限值电网标称电压（kV）电压总谐波畸变率（%）各次谐波电压含有率（%）奇 次偶 次0.385.04.02.06、104.03.21.635、663.02.41.21102.01.60.8表7-5谐波电流限值电压等级/kV基准短路容量/MVA谐波次数及谐波电流允许值23456789101112130.3810786239622644192116281324610043342134142411118.5167.11310100262013208.5156.46.85.19.34.37.93525015127.7125.18.83.84.13.15.62.64.76650016138.1135.49.34.14.33.35.92.75.0110700129.66.09.64.06.83.03.22.44.32.03.7额定电压为220/380V的各类工频用电设备（设备每相输入电流16A)注入到公用低压系统中的谐波电流的限值见表7-6表7-6 A类设备限值谐波次数A类（A）B类（A）C类（%）D类谐波电流限值A每瓦允许谐波值mA/W21.081.62232.33.4530cos2.33.440.430.6551.141.71101.141.960.30.4570.771.1570.771.080.230.3590.40.650.40.5100.180.27110.330.4930.330.35120.150.23130.210.3230.210.296备注注1注1注1、2注1注1：A类：平衡的三相设备；未列人D类的家用电器；工具（不含便携式工具）；白炽灯；调光器；音频设备；B,C,D类以外的设备。B类：便携式工具；不属于专用设备的电弧焊设备。C类：照明设备。D类：功率600 W 的个人计算机和个人计算机显示器；电视接收机。注2：C类设备的限值是用基波频率下输入电流百分数表示的最大允许谐波电流/%3.改善措施：大容量非线性用电设备由短路容量较大的电网；选用D,yn11结线组别的三相变压器；在补偿电容器回路中串联电抗器；装设有源滤波器装置；按可能的谐波次数装设无源分流滤波器；提高整流变压器二次侧的相数、增加整流器的整流脉冲数；使相数相同的多台整流变压器的二次侧有适当的相角差。六.供电频率偏差限值电力系统的频率偏差是指系统频率的实际值与标称值之差。供电频率偏差限值：系统正常运行情况下，电网装机容量3000MW时0.2Hz；装机容量3000MW时0.5Hz；系统非正常运行情况下，不论电网装机容量多少，均不得超过1.0Hz。GB12325-901、主题内容与适用范围 本标准规定了供电电压允许偏差。制订本标准的目的，是使供电电压质量得到基本保证，以获得良好的社 会经济效益。 本标准适用于交流50Hz电力系统在正常运行条件下，供电电压对额定电压的偏差。 本标准不适用于瞬态和非正常运行情况。注： 本标准中额定电压为系统额定电压。 正常运行条件是指电力系统中所有元件都按预定工况运行。2、引用标准 GB 156 额定电压3、供电电压允许偏差 3.1 35kV及以上供电电压正、负偏差的绝对值之和不超过额定电压的10%。注： 如供电电压上下偏差同号（均为正或负）时，按较大的偏差绝对值作为衡量依据。 3.2 10kV及以下三相供电电压允许偏差为额定电压的7%。 3.3 220V单相供电电压允许偏差为额定电压的+7%、-