電壓偏差

供配電系統改變運行方式和負荷緩慢地變化會使供配電系統各點的電壓也隨之變化，這時各點的實際電壓與系統標稱電壓之差△U稱為電壓偏差。電壓偏差△U也常用與系統標稱電壓的百分比表示。即：

式中：△U--電壓偏差百分比；U一實際電壓：U_N電網標稱電壓。 ^[1] 

電壓偏差過大會對供配電系統的正常運行產生不利影響，主要表現在：

1．電壓偏差對感應電動機的影響。電動機轉距與端電壓的平方成正比，當電壓出現正偏差時，電動機端電壓升高，其激磁電流和温升也增加。絕緣受到過電壓和過熱的威脅，影響其使用壽命。同時還會產生有害的諧波電流；當電壓出現負偏差時，其實際轉距下降較多，轉速降低，引起產品質量和數量的降低，同時負荷電流卻會增加，影響電動機的使用壽命。

2．電壓偏差對照明設備的影響。照明設備的發光效率與電壓的關係較大，因此，電壓降低會引起照明設備的效率降低，造成照度不足，影響照明效果；當電壓過低時，會導致氣體放電光源的照明器不能正常點燃；另一方面，電光源的工作壽命也受電壓的影響很大，當電壓偏高時，光源壽命縮短很多。

3．電壓偏差對電子設備的影響，隨着計算機系統的大規模應用和自動控制系統的不斷精細化，對於一個計算中心來説。電壓偏差會造成計算機系統的工作紊亂，數據損壞；對於精密機牀、機器人等，電壓偏差町能造成無法對由其驅動過程的精確控制。

4．電壓偏差對無功補償的影響。電壓過低會引起補償電容器組輸出無功減少，不能滿足補償要求。 ^[2] 

1．系統的供電電壓允許偏差。國家標準《電能質量供電電壓允許偏差》GB 12325-2008規定：

（1）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%。若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。

（2）10kV及以下供電電壓允許偏差為額定電壓的±7%。

（3）0.22kV單相供電電壓允許偏差為+7%、-10%。

2．用電設備端電壓允許偏差。國家標準《供配電系統設計規範》GB50052-95規定：

（1）電動機允許電壓偏差為額定電壓的±5%。

（2）照明時，允許電壓偏差在一般工作場所為額定電壓的±5%；對於遠離變電所的小面積一般工作場所，難以滿足上述要求時，可為額定電壓的+5%、－10%：應急照明、道路照明和警衞照明等為額定電壓的+5%、－10%。

3．其他用電設備當無特殊規定時允許電壓偏差為額定電壓的±5%。 ^[3] 

產生電壓偏差的根本原因是電流通過系統元件時造成的電壓損失。對於供配電系統來説。如果系統中用電負荷不變，區域變電站提供的母線電壓也不變，則系統沿線的電壓損失小變，這時沿線各點電壓偏差就不會改變。但事實上系統中的實際負荷是在最大負荷和最小負荷之間不斷變化的，因此沿線某點電壓偏差也就在電壓偏差最大值和電壓偏差最小值之間變動。

（一）供配電系統供電端的高壓方式

供配電系統要將電壓限制在規定的範圍內．必須進行電壓調節。對於電力系統來説，應採取合適的調壓方式保證向用户供應電壓合格的電能。常用的調壓方式有：

1．逆調壓。逆調壓就是負荷大時電網電壓向高調，負荷小時電網電壓向低調。以恰當地補償電網的損失。110/35/10kV變壓器為調壓變壓器，變壓器二次側母線電壓，利用變壓器的有載調壓分接頭，隨着負荷的大小進行調節。當負荷大時，線路電壓損失大，為保證用户端的電壓偏差不超過規定值，將母線電壓調高；當負荷小時，線路電壓損失小，為保證用户端的電壓不超過規定值。將母線電壓調低。

2．穩壓（常調壓）。無論負荷如何變化，均保持調壓的樞紐點的電壓不變。這種方法既很困難，也不經濟，只有在線路長度、負荷配置到比較理想的情況下，才易達到。

3．不調壓。不作有載調壓處理，這時，對於相同的系統。負荷大時，由於線路上電壓損失大，電壓負偏差就大；負荷小時，由於線路上電壓損失小，電壓正偏差就大。因此電壓偏差不易滿足要求．

（二）中低壓系統電壓偏差的改善措施

中低壓系統限制和減少電壓偏差的系統措施有：正確選擇變壓器的電壓分接頭；降低系統阻抗；採用無功功率補償措施；平衡三相負荷等。

1．正確選擇變壓器的電壓分接頭．系統中各點電壓水平高低不一，合理選擇變壓器的分接頭，可對電壓水平進行調整，將實際電壓與額定電壓的偏差限制在一定的範圍。

2．降低系統阻抗。電壓偏差與電壓損失有極大的相關性，電壓損失越大，電壓偏差的限制越困難。而供電元件的電壓損失又與阻抗大小成正比，因此，在經濟技術合理時，採用如下措施，可減少電壓損失。

（1）減少變壓級數，可降低變壓器產生的電壓損失。

（2）增加線路截面，可減小線路阻抗，減少線路電壓損失。

（3）因為電纜線路的電抗值比相同截面的架空線路和普通絕緣導線小得多，用電纜線路替代架空線路或普通絕緣導線，可有效減少電壓損失。

3．採取無功功率補償措施。從電壓損失的計算公式可知，電壓損失的大小取決於元件阻抗和有功功率、無功功率的大小。有功功率大小不能改變，而無功功率可以通過補償措施減小。因此，合理採用無功功率補償措施，使用以高壓為主要目的自動無功補償裝置，當負荷變化時，相應調整電容器的接入容量，可有效降低系統電壓損失，從而在一定程度上縮小電壓偏差的範圍。

4．平衡三相負荷。在三相四線制時，如三相相負荷分佈不均，將產生零序電壓，使零點移位，一相電壓降低，另一相電壓升高，增大了電壓偏差。同樣，線間負荷不平衡，則引起線間電壓不平衡，增大電壓偏差。所以，在分配單相負荷時，應儘量做到三相平衡。 ^[4]