3.3.1 根据《全国供用电规则》,用电单位“用电设备容量在250kW或需用变压器容量在160kV·A及以下者,应以低压方式供电,特殊情况也可以高压方式供电”。
3.3.2 目前我国公用电力系统已逐步由10kV取代6kV电压。因此配电电压采用10kV,可以取消中间一次变压,节省设备,节省电能损耗、节省有色金属消耗。对于供电电压为10kV的用电单位,如有6kV的高压用电设备时,采用10/6kV变压器对高压设备供电。对于供电电压为35kV及以上的大型民用建筑,如6kV用电设备的总容量较大时,选用6kV电压配电技术经济合理时,则应采用6kV。
3.3.3 各种用电设备对电压偏差都有一定要求。国标《电机基本技术要求》第4.1条规定:“电动机当电源电压(如为交流电源时频率应为额定)与额定值的偏差不超过±5%时,输出功率仍能维持额定值。”如电压偏差超过允许值,将导致电动机达不到额定输出功率,增加运行费用,甚至性能变劣、降低寿命。照明器端电压的电压偏差超过允许值时,将使照明器的寿命降低或光通量降低。为使用电设备的正常运行和有合理的使用寿命,设计供配电系统时,应验算用电设备的电压偏差。
对其他用电设备,根据一般运行经验及考虑与电动机、照明对允许电压偏差值基本相一致,故条文规定为±5%。对电梯电压偏差值的规定保留了原《规程》的条文。
3.3.4 根据国标《计算站场地技术要求》规定。
3.3.5 根据国标《医用电气设备》第一部分“通用安全要求”的规定。
3.3.6 在供配电系统设计中,正确选择供电元件和系统结构,就可以在一定程度上减少电压偏差。
(1)正确选择变压器的变压比和电压分接头,即可将供配电系统的电压调整在合理的水平上,但这只能改变电压水平而不能缩小偏差范围。
(2)供电元件的电压损失与阻抗成正比,在技术经济合理时,减少变压级数,增加线路截面,采用电缆供电,可以减少电压损失,从而缩小电压偏差范围。
(3)合理补偿无功功率,可以缩小电压偏差范围,见本章第3.3.7条说明。
(4)在三相四线制中,如三相负荷分布不均(相线对中性线),将产生零序电压,使零点移位,一相电压降低,另一相电压升高,增大了电压偏差。同样,线间负荷不平衡,则引起线间电压不平衡,增大了电压偏差。
3.3.7 产生电压偏差的主要因素是系统滞后的无功负荷所引起的系统电压损失。因此,当负荷变化时,相应调整电容器的接入容量就可以改变系统中的电压损失,从而在一定程度上缩小电压偏差范围。调整无功功率后,电压损失的变化可按下式计算:
对于线路:

式中?Qc___增加或减少的电容器容量(kvar);
Xf___线路电抗(Ω);
Ek___变压器短路电压(%);
Uk___线路电压(kV);
Sr___变压器容量(kV·A)。
并联电抗器的投入量可以看作是并联电容器的切除量,计算式同上。
同样,与调整电容器和电抗器容量的原理相同,如调整同步电动机的励磁电流,使同步电动机超前或滞后运行,藉以改变同步电动机产生或消耗的无功功率,也同样可以达到电压调整的目的。
民用建筑中例如医院,白天负荷高峰时电压偏低,夜间负荷轻时电压升高,而高等学校、住宅等建筑,晚上为负荷高峰,此时电压最低,而体育馆、体育场、剧场等建筑,在有演出和比赛时为负荷高峰,其他时间轻负荷。因此,可根据各用电单位的负荷曲线,在轻负荷时采取切除部分变压器等措施改变供配电系统的运行方式,调整电压。
3.3.8 电力系统在35kV以上电压的区域变电所中采取有载调压变压器进行调压,大多数敏用电单位的电压质量能得到满足,所以各用电单位不必装设有载调压变压器,既节省投资又减少了维护工作量,提高了供电可靠性。对个别负荷曲线特殊,距离区域变电所过远的用电单位,如在区域变电所采取集中调压方式后,仍不能满足电压质量要求,且对电压要求严格的设备单独设置调压装置技术经济不合理时,也可采用10(6)kV有载调压变压器。
3.3.9 冲击性负荷,例如X射线机,引起的电压波动和闪变对其他用电设备影响甚大,例如照明闪烁,显像管图像变形,电动机转速不匀,电子设备、自控设备或某些仪器工作不正常,因而应积极采取措施加以限制。
3.3.10 谐波对电力系统的危害一般有:交流发电机、变压器、电动机、线路等增加损耗;电容器、电缆绝缘损坏;电子计算机失控,电子设备误触发,电子元件测试无法进行;继电保护误动作或拒动;感应电度表计量不准确。
关于电力系统的谐波限制,近期各工业化国家都制订了比较完善和严格的规定,但还没有国际公认的推荐标准。我国国家标准谐波限值,目前正由有关部门进行研究制订中。
3.3.10.1 大功率非线性设备提高供电电压,是由于高电压电网容量大,承受非线性负荷的能力高。
3.3.10.2 对大功率静止整流器采取措施的理由是:
(1)整流变压器的相数多,整流脉冲数也随之增多。也可由安排整流变压器二次侧的接线方式来增加整流脉冲数;例如有一台整流变压器,二次侧有△和Y三相线圈各一组,各接三相桥式整流器,把这两个整流器的直流输出串联或并联(加平衡电抗)接到直流负荷,即可得到十二脉冲整流电路。整流脉冲数越高。次数低的谐波被消去,变压器一次侧谐波含量越小。
(2)例如有两台Y/D-Y整流变压器,若将其中一台加移相线圈,使两台变压器的一次侧主线圈有15相角差,两台的综合效应有理论上可大大改善向电力系统注入谐波。
(3)因静止整流器的直流负荷一般不经常波动,谐波的次数和含量不经常变更,故宜按谐波次数装设分流滤波器。滤波器由L-C-R电路组成,系列用串联谐振原理,各调谐在谐振频率为需要消除的谐波的次数。有的还装有一组高通滤波器以消除更高次数的谐波。这种方法设备费用和占地面积较多,设计时应注意。
3.3.11 关于三相电压和电流的不对称度限值,我国尚未制订国家标准。
3.3.11.1 是一般设计原则。
3.3.11.2 根据各地的通常作法,规定了由公共低压电网供电的220V照明用户,在线路电流不超过30A时,可采用220V单相供电,否则应以220/380V三相四线供电。