电压偏差及其改善措施
电力系统中电能质量改善的技术措施
电力系统中电能质量改善的技术措施在当今社会，电力系统的稳定运行和电能质量的优劣对于各行各业的正常生产和人们的日常生活至关重要。
随着电力电子设备的广泛应用、非线性负载的增加以及各种新型能源的接入，电能质量问题日益凸显。
电能质量问题不仅会影响电气设备的正常运行，降低其使用寿命，还可能导致生产中断、数据丢失等严重后果。
因此，采取有效的技术措施来改善电能质量已成为电力领域的一个重要研究课题。
电能质量问题主要包括电压偏差、频率偏差、谐波、电压波动和闪变、三相不平衡等。
这些问题的产生原因各不相同，需要针对性地采取技术措施来加以解决。
电压偏差是指供电电压偏离额定电压的程度。
造成电压偏差的主要原因包括电网结构不合理、无功功率不足或过剩、负载变化等。
为了改善电压偏差，可以采取以下技术措施：1、合理规划和优化电网结构。
通过合理布局变电站和输电线路，减小供电半径，降低线路阻抗，从而减少电压损失。
2、无功补偿。
在电网中安装无功补偿装置，如电容器组、电抗器等，以补偿无功功率，提高功率因数，稳定电压水平。
无功补偿可以分为集中补偿、分散补偿和就地补偿三种方式。
集中补偿通常在变电站进行，分散补偿则安装在配电线路上，就地补偿则直接在负载端进行。
3、调整变压器分接头。
变压器分接头的调整可以改变变压器的变比，从而调整输出电压。
但这种方法只能在一定范围内调整电压，且频繁调整会影响变压器的使用寿命。
频率偏差是指供电频率偏离额定频率的程度。
频率偏差主要由电力系统有功功率不平衡引起。
为了改善频率偏差，电力系统需要保持有功功率的平衡。
这可以通过合理安排发电计划、优化机组运行方式、加强负荷预测和调度管理来实现。
此外，还可以采用调频装置，如调速器、调频器等，来快速响应频率变化，维持系统频率稳定。
谐波是指电力系统中电流和电压中所含的频率为基波整数倍的分量。
谐波的产生主要源于电力电子设备、电弧炉、整流设备等非线性负载。
谐波会导致电能损耗增加、设备过热、噪声增大、通信干扰等问题。
电压偏差的计算及改善电压偏差的措施
电压偏差的计算及改善电压偏差的措施Abstract: Power quality problems may cause huge losses to users, especially sensitive users. Voltage quality is the core of power quality. Voltage deviation is affected by the voltage deviation at the beginning of the line, the voltage drop of high-voltage lines and low-voltage lines, the voltage drop fraction of transformers, and the voltage increase of transformer distributor equipment. Reasonable selection of transformer ratio and connecters, reduction of line impedance, and reasonable compensation for reactive power can improve voltage deviation and reduce the voltage bias when users useelectricity. Losses caused when the difference is too large.Keywords: power quality, voltage deviation, voltage drop摘要：电能质量问题可能对用户尤其是敏感用户造成巨大损失。
而电压质量又是电能质量的核心。
电压偏差受线路首端电压偏差、高压线路和低压线路的电压降、变压器电压降变分数、变压器分接头设备的电压提升的影响，合理选择变压变比和接头、降低线路阻抗、合理补偿无功可以改善电压偏差，减少用户用电时因电压偏差过大时引起的损失。
电力行业的电力质量分析与改善方法
电力行业的电力质量分析与改善方法电力是现代社会运转和发展的重要基础。
然而，在电力行业中，电力质量问题是一个普遍存在的挑战。
不稳定的电力供应和不良的电力质量可能导致设备故障、能源浪费以及对用户的不满。
为了解决这些问题，本文将介绍电力行业中常见的电力质量问题，并提出一些分析和改善方法。
一、电力质量问题的分类在电力行业中，电力质量问题可以分为以下几类：1. 电压问题：包括电压波动、电压闪烁和电压偏差等。
电压问题可能导致设备损坏、能耗增加以及对设备和系统的不稳定性。
2. 频率问题：指电力系统中的电频变动。
频率问题可能导致设备发生故障、发热过多以及运行不稳定。
3. 波形问题：指电力波形的畸变和失真。
波形问题可能导致设备无法正常工作、电流波动过大以及潜在的火灾风险。
4. 响应问题：即电能计量和控制装置的响应能力。
响应问题可能导致计量错误、装置失灵以及对电力需求无法满足。
二、电力质量分析方法为了解决电力质量问题，必须首先进行系统的分析。
以下是几种常见的电力质量分析方法：1. 数据采集和监测：通过安装电力质量监测仪器，收集电力系统的数据，包括电压、频率和波形等。
这些数据可以提供对电力质量问题的定量分析和评估。
2. 故障诊断：通过分析数据和监测结果，确定电力质量问题的具体原因和来源。
这有助于更好地理解问题，并采取相应的措施进行改进。
3. 负荷分析：对电力系统的负荷进行分析，以确定负荷对电力质量的影响。
这对于优化供电系统的结构和容量规划非常重要。
4. 能源管理：通过有效的能源管理方法，控制和分配电力资源，从而提高供电系统的效率和可靠性，减少电力质量问题的发生。
三、电力质量改善方法基于电力质量分析的结果，可以采取以下几种方法来改善电力质量：1. 电力设备升级：对老化、损坏或不合标准的电力设备进行更换或升级，以提高设备的工作效率和可靠性。
2. 电力系统优化：通过调整电力系统的结构和配置，优化电力负荷分布和电网布局，以提高整体的供电质量。
改善电压质量的几点措施
改善电压质量的几点措施摘要：供电可靠率和电能质量是对电能的两大评定指标，电能质量标准，改善电压质量的方法，可以从电源侧和负荷侧共同考虑。
关键词：电能质量，改善电压质量的措施电力与人们的生活息息相关，同样是工农业生产的基础，供电可靠率和电能质量是对电能的两大评定指标，充分反映了电能质量，电力系统如果发生停电，会给企业生产和人民生活造成不同程度的损失。
对于供电可靠性的衡量，供电可靠性=(1-用户平均停电时间/统计期间时间)×100%，供电可靠率管理是一种电力行业的全面安全和全面质量管理，它反映了一个供电企业的电网状况、供电水平和管理水平的高低。
电能质量标准包括：频率偏差、电压幅值、电压不平衡等，国家规定电压质量标准，单相供电220V居民客户受电端:-10%~+7%，最高电压不高于236V,最低电压不低于198V，三相供电400V客户端:-7%~+7%，即最高电压不高于428V，最低电压不低于372V。
35kV及以上用户供电电压正、负偏差绝对值之和不超过额定电压的10%。
10kV及以下三相供电电压允许偏差为额定电压的±7%。
供电客户对电压质量的基本需求，1、满足其需要的供电电压及其允许偏差。
2.需要的供电频率及其允许偏差。
3、良好的电压波形（理性的交流电源是正弦波，直流电源是无波纹直流）。
4、需要的供电容量。
5、安全、不间断连续供电。
供电客户的理想工作电压是它的额定电压，运行中允许有一定的电压偏移，严重的电压偏移或波动会造成用户设备不能正常运行。
改善电压质量的方法，可以从电源侧和负荷侧共同考虑，从电源侧也就是变压器的运行维护主要从以下进行调整。
1、合理使用变压器, 根据负载率及时进行负荷调整，以确保变压器运行在最佳负载状态。
变压器的三相负载力求平衡，不平衡运行不仅降低出力，而且增加损耗。
要采用节能型变压器。
2、重视和合理进行无功补偿, 运行中的变压器，其消耗的无功功率是消耗的有功功率的几倍至几十倍。
改善电压偏差的措施
改善电压偏差的措施
1．就地进行无功功率补偿准时调整无功补偿容量。
无功负荷的变化在电网各级系统中均产生电压偏差，因此就地进行无功功率补偿准时调整其补偿量是最有效的措施，详细做法有：
（1）就地设置并联电容器装置并适当分组以便于调整。
（2）调整同步电动机的励磁电流。
在铭牌规定值的范围内适当调整励磁电流使其超前或滞后运行，就能产生超前或滞后的无功功率，从而达到转变网络负荷的功率因数和调整电压偏差的目的。
2．采纳有载调压变压器。
从总体上综合考虑无功负荷只宜补偿到功率因数为0.9～0.95，仍有一部分变化无功负荷要电网供应而产生电压偏差，采纳有载调压变压器就是有效而经济的方法之一。
有载调压变压器是借助转变变比的方法达到调整电压的目的。
一般都在高压侧调分接头，分接头范围视电网最大电压偏差范围而定。
有载调压变压器不但可使由于负荷变化而引起的电压变化得到补偿，而且可实行逆调压方式，进一步改善电压质量。
《供配电系统设计规范》（GB 50052--1995）规定：变电所中的变压器在下列状况之一时，应采纳有载调压变压器：
（1）35kV以上电压的变电所中的降压变压器，直接向35kV、10（6）kV电网送电时。
（2）35kV降压变电所的主变压器，在电压偏差不能满意要求时。
3．合理选择变压器的电压分接头。
4．削减配电系统阻抗。
5．尽量使三相负荷平衡。
论如何有效的解决电压偏移的情况
论如何有效的解决电压偏移的情况
摘要：在我国的电网中，电压偏移过量成为了普遍存在的问题，这不但严重影响着输电设备，设施的安全运行，还缩短了使用寿命，以及我国电能的有效合理的运用，本文就主要对我国存在的电压偏移的问题进行了研究，并且针对相应的解决措施提出了自己的意见和建议。
关键词：电压偏移,主要措施,工厂,变压器,电压差
随着我国国民经济的发展和人们生活水平的提高，人们生产和生活对电的需求量不断的上升，在我国科学技术转化为社会生产力的速度不断的加快，智能化，自动化已经成为了社会正常运转的主要形式，这也在某种程度上加大了用电量。
电量的超负荷使用，使我国在电量的正常供应上存在较大的问题，其中电压偏移就是其中最主要的，电压偏移是工业企业用电的重要质量指标之一，电压偏移和企业的生产的产品质量，数量，以及用电设备的使用寿命都有着紧密的联系，我国电压的使用标准，电压变动幅度，电压质量等都在《全国供电规则》中有明确的规定，为了确保我国的电压在允许范围内变动，保证我国各领域对电的正常使用，首要的问题就是要有效的解决我国电压偏移的现象。
一、电压偏移的概述
1、电压偏移的概念：电压偏移就是指网络的实际电压与额定电压的数值之差。
即：供配电系统在正常的运行方式下，系统各点的施加电压对系统标称电压Un的偏压u.。
2、电压偏移的表示是数值，并且是百分数表示，例如：常用相对。
电能质量-电压偏差
五、改善电压偏差的措施
保证系统各节点电压在正常水平的充分必要条件是系统 具备充足的无功功率电源，同时采取必要的调压手段。
1)配臵充足的无功功率电源 由于高压线路和变压器的等值电抗远大于等值电阻，变 压器和无功损耗也比有功损耗大得多，从而导致整个系统的 无功损耗远大于有功损耗。 无功补偿的原则是尽量做到分区、分层、分变电所进行 补偿，实现无功功率的就地平衡，并要留有足够的事故无功 功率备用容量。 电力系统的无功功率电源有同步发电机，同步调相机， 电容器，电抗器和静止无功补偿装臵（SVC）等；
二、电压偏差的限值
国家标准GB12325—1990《电能质量 供电电压允 许偏差》 ：
⑴35KV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同号时（均 为正或负），按较大的偏差绝对值作为衡量依据； ⑵10KV及以下三相供电电压允许偏差为标称电压的+7%； ⑶220V单相供电电压允许偏差为标称电压的+7%、-10%
六、电压偏差的调整手段
（1）用发电机调压。 优点：不需要投资，且简便、经济。 缺点：如果发电机经多级变压供电，仅用发电机调压 ，往往不能满足负荷电压的要求。 适用于发电机母线直馈负荷的情况，且多采用逆调压 方式； （2）改变变压器变比调压：就是改变变压器匝数的比例关 系，从而改变一侧的电压大小。 1）无载调压变压器：改变分接头时需要停电的变压器 不宜频繁操作，往往只作季节性操作。适用于出线线 路不长、负荷变化不大的电压调整。
五、改善电压偏差的措施
2、同步调相机 同步调相机实质上是不带机械负载的同步电动机。改变 同步调相机的励磁，可以使同步调相机工作在过励磁或欠励 磁状态，从而发出或吸收无功功率。他是最早采用的无功调 节设备之一。 优点：当系统故障引起电压下降时，可以快速动作，输 出大量感性无功功率，起到电压支撑的作用。 缺点：其本身及附属设备的有功功率损耗大，约为额定 容量的2%~3%；它是旋转机械，运行维护复杂，投资也大 。所以同步调相机已不作为主要的无功功率调节设备
电压不稳的整改措施
电压不稳的整改措施电压不稳是当前电力供应中存在的一个常见问题，长期存在电压不稳会严重影响家庭用电的正常使用，还会对电器设备造成损坏，因此必须采取有效的整改措施来解决这个问题。
首先，电网公司应该加强电网设备的维修和管理，定期巡检电缆、变压器等设备的运行情况，及时发现和处理设备故障，确保电网运行的正常稳定。
此外，应该加强对供电区域的监控，及时发现供电线路上的故障，采取有效的措施进行修复，确保供电的稳定。
同时，加大对电力设备的投资和更新力度，更新老化严重的设备，提升电网的容量和稳定性。
其次，用户也应该采取一些措施来解决电压不稳的问题。
一方面，用户可以安装并使用稳压器，稳定室内电压。
稳压器是一种常见的电器设备，可以根据电压的输入情况，自动调节输出的电压，确保电压维持在相对稳定的水平。
另一方面，用户可以使用节能型的电器设备，这些设备通常拥有更高的节能水平和更好的工作稳定性，对电压不稳的适应能力更强。
另外，政府也应该加强对电力行业的监管和管理。
政府可以制定电网的建设和运行标准，对电网公司的运营情况进行评估和考核，推动电网公司更加主动地解决电压不稳的问题。
同时，政府应该加大对电网设备和技术的研发和投入力度，促进电网的升级和改造，提高电网的稳定性和可靠性。
最后，广泛开展电力知识宣传和教育，提高公众对电压不稳问题的认识。
政府可以通过媒体、网络等渠道向公众普及有关电压不稳问题的知识，让公众了解如何正确使用电器设备，避免不必要的损失。
此外，电力公司也可以通过提供技术支持和咨询服务，帮助用户了解和解决电压不稳的问题。
总之，电压不稳是一个严重的问题，需要通过电网公司、用户和政府的共同努力来解决。
只有通过加强设备管理和维护、推动技术升级、普及电力知识等多方面的措施，才能够有效地解决电压不稳问题，确保供电的稳定和可靠。
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7.2.1 配置充足的无功电源
无功电源的容量： 每新增1kW有功设备需增加0.55~0.65kvar无功电源
无功备用： 取7~8%最大无功负荷
（1）同步发电机 （2）同步调相机 （3）静电电容器 （4）静止无功补偿器 （5）静止无功发生器
7.2.2 有效的调压手段
电压偏差的调整方式（电力系统基础知识）
加拿大 +10，-3
+10，-3
5 +9，-7 10
+10，-3
各类扩大5 10
一些国家和组织对供电电压允许偏差的规定
国别或组织 国际电工委员会 国际发供电联盟 法国电力局 意大利 荷兰 瑞典 瑞士 奥地利 芬兰 丹麦 挪威 前南斯拉夫 波兰 捷克 罗马尼亚 匈牙利 希腊
电压允许偏差 100~35kV为10% 低压供电网为10% 中压电网为7%，低压电网电缆供电为5%，架空线供电为7.5%，其他为10%， 10% 10% 无全国规定，一般为5%，最大为10% 无全国规定，一般为5% 无全国规定，一般10% 无全国规定，一般城市为5%，其他地区为10% 无全国规定，实际白天为10%，夜间为5% 无全国规定，一般城市为5%，其他地区为10% 规定为10%，争取达到5% 城市为5%，其他地区为10% 无全国规定，一般为5% 一般为5%，偏僻地区大于5% +5%，-10% 无全国规定，一般7.5%
7.1.3 电压偏差产生原因（电力系统基础知识）
（1）系统无功功率不平衡 U1 （2）网络结构或或参数不合理
S1
R
jX
I
ΔU
S2 I
U2
ΔU U1 U2
(R
jX )I
P2 jQ2 U2
(R
jX )
P2R Q2 X U2
j P2 X Q2R U2
系统无功功率平衡方程
发电机输出+无功补偿=负荷需求+电网损失
100~30 150~50 300~200
7.1.4 电压偏差过大的危害（电力系统基础知识） 对用电设备的影响
（1）对照明设备的危害 光通量、发光效率、寿命 （2）对交流电动机的危害 转矩、滑差和转速、有功损耗、无功功率、电流 （3）对电力变压器的危害 空载损耗、绕组损耗、绝缘 （4）对电力电容器的危害 容量、寿命 （5）对家用电器的危害 绝缘、励磁电流、启动、转速、电流、显像、寿命
发电机励磁过大：磁通增大，感应电压升高；否则，电压降低 无功补偿不足，线路输送无功大，电压降落大，末端电压降低 线路电抗过大，电压降落大，末端电压降低
额定电压/kV 0.22
0.38
3 6
10
35 66 110 220
线路输送距离和输送容量
传输方式 架空线
电缆 架空线
电缆 架空线 架空线
电缆 架空线
国外标准： （1）几个工业国家对供电电压允许偏差的规定； （2）一些国家和组织对供电电压允许偏差的规定。
几个工业国家对供电电压允许偏差的规定
国别
电压允许偏差范围/% 照明用电 动力用电
农村用电
事故后运行方式
美国 5
10
前苏联 +5，-2.5
+10，-5
日本 6（ 10） 10
德国 3
5
英国 6
+12，0
电缆 架空线 架空线 架空线 架空线
输送容量/kW <50 <100 100 175
100~1000 2000 3000 3000 5000
2000~10000 3500~30000 10000~50000 100000~500000
输送距离/km 0.15 0.2 0.25 0.35 3~1 10~3 <8 15~5 <10 50~20
对电力系统的影响
（1）对功角稳定的影响Fra bibliotek功角特性 P EU sin稳δ定极限 XΣ
（2）对电压稳定的影响 无功功率——电压特性; 电压稳定判据
（3）对经济运行的影响 电压高：绝缘 电压低：损耗、导体截面、维护
7.2 无功和电压的管理
1.配置充足的无功功率电源 2.有效的调压手段 3.无功电压的自动控制 4.无功和电压管理的目标和方法 5.电压监测点和中枢点的选择 6.电力系统的电压监测 7.电压偏差的统计考核 8.无功补偿设备的运行管理
7.2.3 无功电压的自动控制
•按作用时间、空间不同（电力系统基础知识） ： （1）一次控制（局部控制） 分散、自动跟随节点电压调整；通过发电机本身的一次电压 调整系统、变压器的抽头切换装置、并联电容器的自动投切 （2）二次控制（区域控制） 根据区域内控制节点电压调整；数分钟；无差调整 （3）三次控制（整个系统控制） 整个系统的无功优化；
电压暂升、暂降 系统正常运行
变化缓慢，变化率<1%/1s
变化快或慢
变化非常快
电压变动范畴 <10%
与持续时间无关，强调数值
电压变化范畴 110%~120%，10%~90%
持续时间超过1min
电压变化范畴 110%~140%， 10%~90%
持续时间不到1min
7.1.2 电压偏差的标准
我国标准： GB/T 12325—2003电能质量 供电电压允许偏差 （1）35kV及以上为正负偏差绝对值之和不超过10%； （2）10kV及以下三相供电为±7% （3）220V单相供电为+7%，-10%
（3）常调压 介于逆调压和顺调压之间的调压方式，在任何负荷下中枢点电压保持 为恒定数值，一般比线路额定电压高2%~5%。
调整手段（电力系统基础知识）
（1）利用发电机调压 （2）利用改变变压器变比调压
无载、有载 （3）利用改变无功功率分布调压
就地补偿、分散补偿 （4）利用改变线路参数调压
双回线、串电容、分裂导线
7.1 电压偏差的国家标准
1.电压偏差的定义 2.电压偏差的标准 3.电压偏差产生的原因 4.电压偏差的危害
7.1.1 电压偏差的定义
正常运行方式下，某节点实际电压与系统标称电压之差 对系统标称电压的百分值。
δU Ure U N 100 % UN
电压偏差 系统正常运行
过电压、欠电压 系统正常或故障运行
（1）逆调压 在最大负荷时保持中枢点电压比线路额定电压高5%，在最小负荷时保 持为线路额定电压。供电线路较长，负荷变动较大的中枢点。 （2）顺调压 在大负荷时允许中枢点电压低一些，但不低于线路额定电压的102.5%， 小负荷时允许其电压高一些，但不能高于线路额定电压的107.5%。供 电距离较近或负荷变动不大的变电所。
•按系统安全性： （1）正常运行方式 （2）安全被削弱的情况 （3）紧急情况