電壓偏差過大影響用電設(shè)備的功能和壽命
建筑電氣同行都知道用電設(shè)備合適的輸入電壓是與配電系統(tǒng)標(biāo)稱電壓（nominal voltage）相同值的額定電壓（rated voltage），在額定電壓規(guī)定偏差范圍內(nèi)用電設(shè)備可保證其正常功能和使用壽命。
如果測(cè)量一下用電設(shè)備進(jìn)線端子處的電壓，測(cè)出的往往不是其額定電壓值，而是稍偏高或偏低一些。這一偏離值被稱作電壓偏差（voltage deviation）。
建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范和電氣產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定只要此電壓偏差值在規(guī)定范圍內(nèi)對(duì)用電設(shè)備的工作都是合適的。在我國一般用電設(shè)備的電壓偏差規(guī)定值為 ± 5 %。
當(dāng)電壓偏高時(shí)，電動(dòng)機(jī)將因鐵芯鐵損增大而溫度升高；電壓偏低時(shí)，電動(dòng)機(jī)將因繞組銅損增大而溫度升高。而其軸功率輸出則是與輸入電壓的平方成正比的。只要電壓偏差不大于 ± 5 %，電動(dòng)機(jī)仍能保證其額定軸功率輸出而不超過其允許溫升，不縮短其使用壽命。發(fā)達(dá)國家電動(dòng)機(jī)因材質(zhì)較優(yōu)其電壓偏差規(guī)定值可達(dá) ± 10 %。
我國有些電氣規(guī)范規(guī)定的自復(fù)式過欠壓保護(hù)非但存在自復(fù)通電時(shí)的危險(xiǎn)性，其過電壓動(dòng)作整定值為270 V，電壓正偏差高達(dá) + 22. 7 %，大大超過 ± 5 %規(guī)定值，恐難保證用電設(shè)備的正常功能和使用壽命。
綜上所述，過大的電壓偏差將影響用電設(shè)備的功能和壽命，它是用電電能質(zhì)量的一個(gè)主要指標(biāo)。在建筑電氣的設(shè)計(jì)安裝中應(yīng)采取措施減小電壓偏差，它被稱作電壓調(diào)整（voltage regulation）。
遺憾的是在現(xiàn)時(shí)我國的設(shè)計(jì)和安裝驗(yàn)收中，對(duì)電壓調(diào)整沒有給予應(yīng)有的重視，導(dǎo)致用戶在用電中一些不應(yīng)有的損失。筆者對(duì)此了解不多，愿拋磚引玉，陳述一孔之見，供同行批評(píng)指正，也提請(qǐng)同行的重視，展開討論。
公用電網(wǎng)和電氣裝置產(chǎn)生電壓偏差的原因
電壓偏差因公用電網(wǎng)和用戶電氣裝置內(nèi)的電壓損失等原因而產(chǎn)生。電壓損失的百分?jǐn)?shù)值可簡單地以式 (PR+QX) / U2 來計(jì)算，式中P、Q分別為系統(tǒng)內(nèi)的有功負(fù)荷及滯后無功負(fù)荷，R、X分別為系統(tǒng)內(nèi)的電阻及感抗，U為電網(wǎng)和裝置的標(biāo)稱電壓。式中QX產(chǎn)生電壓損失遠(yuǎn)大于PR，所以電網(wǎng)和裝置內(nèi)應(yīng)具備充足的可調(diào)整的超前無功功率以減少式中QX產(chǎn)生電壓損失的影響，起到電源系統(tǒng)的電壓調(diào)整作用。
我國改革開放前，用電電壓偏差大，主要原因就是當(dāng)時(shí)國家經(jīng)濟(jì)狀況欠佳，電網(wǎng)和裝置缺乏超前無功功率。
10 kV配電變壓器調(diào)壓開關(guān)的電壓調(diào)整作用
用戶配電變壓器銘牌上通常有10 kV ± 5 % / 0. 4 kV之類的標(biāo)志。它說明該變壓器是用于10 kV標(biāo)稱電壓的電網(wǎng)內(nèi)的，其二次側(cè)空載線電壓為400 V。為使一次側(cè)繞組的匝數(shù)與10 kV電網(wǎng)進(jìn)線電壓水平相適應(yīng)，在一次側(cè)繞組內(nèi)設(shè)有在不帶電條件下調(diào)整5 % 額定電壓繞組匝數(shù)的無激磁調(diào)壓開關(guān)（以下簡稱調(diào)壓開關(guān)）。
圖1所示為星形結(jié)線一次側(cè)繞組的調(diào)壓開關(guān)的接線簡圖，3個(gè)調(diào)壓開關(guān)是聯(lián)動(dòng)的：當(dāng)10 kV進(jìn)線電壓偏高時(shí)將開關(guān)調(diào)在 + 5 % 位置，以增加繞組匝數(shù)；當(dāng)電壓偏低時(shí)調(diào)在 - 5 % 位置，以減少繞組匝數(shù)，使變壓器二次側(cè)繞組的空載輸出電壓接近230 / 400 V，從而起到了電壓調(diào)整的作用。如果調(diào)壓開關(guān)為2 × 2. 5 %，則電壓可調(diào)整得更精細(xì)一些。
調(diào)壓開關(guān)設(shè)在變壓器高壓側(cè)是因?yàn)楦邏簜?cè)電流小，便于調(diào)壓開關(guān)的制作。從圖1也可知對(duì)于一次側(cè)繞組為星形結(jié)線的配電變壓器，其調(diào)壓開關(guān)位于繞組電壓的低端，承受的電壓水平低，且結(jié)構(gòu)也較簡單，較易制作。如果繞組為三角形結(jié)線則情況要復(fù)雜得多。筆者忖度這可能是過去前蘇聯(lián)廣泛采用Y，yn12結(jié)線配電變壓器的原因之一。
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