康洪超 栗 克 巴 龍
河南建筑材料研究設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司(450002)
工業(yè)用電設(shè)備電壓偏差校驗(yàn)
康洪超栗克巴龍
河南建筑材料研究設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司(450002)
這里給出了用電設(shè)備端電壓校驗(yàn)的詳細(xì)過程,當(dāng)用電設(shè)備端子電壓不滿足要求時,需采取相應(yīng)的措施,以保證用電設(shè)備的性能。
端電壓;電壓損失;電壓偏差
電壓是電能質(zhì)量當(dāng)中最為主要的指標(biāo),電壓偏差對低壓用電設(shè)備會產(chǎn)生極大的危害,甚至?xí)?dǎo)致低壓用電設(shè)備系統(tǒng)失去穩(wěn)定或崩潰。因此,必須對用電設(shè)備端電壓進(jìn)行校驗(yàn)。如果電壓偏差過大,需要采取改變變壓器的變比和電壓分接頭、減小配電系統(tǒng)的阻抗以增加電纜截面、合理補(bǔ)償無功功率、盡量使三相負(fù)荷平衡、采用有載調(diào)壓變壓器等措施,來穩(wěn)定用電設(shè)備端電壓,以保證用電設(shè)備的正常工作。
工業(yè)用電設(shè)備配電典型圖如圖1所示:
圖1 工業(yè)用電設(shè)備配電典型圖
2.1供電部門和用戶產(chǎn)權(quán)分界處的供電電壓偏差
產(chǎn)權(quán)分界處的電壓偏差不應(yīng)超過表1的允許值,以配電典型圖為例,高壓側(cè)母線的電壓偏差假設(shè)為u0[1]。
表1 產(chǎn)權(quán)分界處的供電電壓偏差
2.2供電線路的電壓損失
供電線路由于本身的電阻、電抗,也在消耗一部分電網(wǎng)能量,產(chǎn)生一定電壓損失。如果電纜較長,這部分電壓損失將非??捎^,可以按式(1)進(jìn)行計(jì)算[2]。
式中,△u為供電線路的電壓損失,%;Un為系統(tǒng)標(biāo)稱電壓,kV;I為負(fù)荷電流,A;cosφ、sinφ為負(fù)荷功率因數(shù),功率因數(shù)角對應(yīng)的正弦值;l為供電線路長度,km;R0、X0為線路單位長度的電阻和電抗,Ω/km,可從手冊或樣本中查詢。
以配電典型圖為例,供電線路L1、L2、L3、L4的電壓損失分別△u1、△u2、△u3、△u4。
2.3變壓器的電壓損失
變壓器的電壓損失按下式計(jì)算:
在本例的配電典型圖中,變壓器T1、T2的電壓損失按式計(jì)算,假定為△uT1、△uT2。配電變壓器由于自身的阻抗會產(chǎn)生電壓損失外,變壓器分接頭的不同也會改變變壓器二次側(cè)的電壓,因此計(jì)算電壓損失的時候這部分電壓提升也要考慮[3]。變壓器分接頭與二次側(cè)空載電壓提升的關(guān)系如表2。
表2 變壓器分接頭與二次側(cè)空載電壓提升的關(guān)系
假定變壓器T1、T2對二次側(cè)的電壓提升分別為e1、e2。
本例中用電設(shè)備端電壓偏差為:
式中,e1、e2為正偏差,其余為負(fù)偏差。電壓偏差計(jì)算出來以后,要按照用電設(shè)備端電壓偏差允許值(表3)進(jìn)行校驗(yàn)。
表3 用電設(shè)備端高壓偏差允許值
當(dāng)供電距離較遠(yuǎn),用電設(shè)備端電壓偏差較大,超出用電設(shè)備的正常工作允許值時,就需要采取一些措施來提高用電設(shè)備端的電壓,如增大電纜截面、采用有載調(diào)壓變壓器等措施,無論采用哪種措施,勢必會增加投資,并且不同用電設(shè)備對電壓偏差的要求不同,因此在制定用電設(shè)備電壓偏差允許值時,應(yīng)綜合考慮設(shè)備制造和網(wǎng)絡(luò)建設(shè)等方面的因素,考慮到設(shè)備的某些具體運(yùn)行狀況。例如,對于不常用用電設(shè)備、使用時間短暫且次數(shù)較少的用電設(shè)備以及少數(shù)遠(yuǎn)離變電所的用電設(shè)備等,其電壓偏差允許范圍可以適當(dāng)放寬,以免過多增加線路投資[4]。
[1]GB 50052-2009,供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].
[2]GB/T 12325-2008,電能質(zhì)量;供電電壓偏差[S].
[3]工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(第三版)[M].
[4]古書燕.電壓偏差對低壓用電設(shè)備的影響及改善[M].