电压波形不再保持理性的正弦变化波形称为电压畸变。电压畸变率是指各次谐波有效值平方和的根对基波有效值的百分比。国内对于6~10KV供电电压畸变不超过4%,0.38KV电压畸变不超过5%。
电压畸变(voltage distortion)指系统中正弦波形的工频电压受谐波电压影响而产生的变形。随着硅整流及可控硅(
晶闸管)换流设备的广泛使用和各种非线性负荷的增加。大量的谐波电流注入电网,通过系统阻抗产生谐波电压,造成电压正弦波形畸变,使电能质量下降,给发供电设备及用户用电设备带来严重危害。故必须对各种非线性用电设备注入电网的谐波电流加以限制,以保证电网和用户用电设备的安全经济运行。
当运行的电网电压低于正常的额定电压时,对
配电变压器的运行不会带来任何危害,但是电网电压低于规定的范围时,会使用户的电气设备不能正常工作。如家庭用的日光灯将起动不起来;电视、电冰箱和其他电气设备都不能正常工作;有低压保护的电气设备将出现频繁起动,影响其使用寿命;厂矿企业的电动机或其他用电设备也不能正常工作。当运行中的电网
电压过高时,将加快铁芯的饱和程度,相应也将使激磁电流增加,导致变压器的铁损增加而过热。由于变压器的激磁电流是无功电流,因此激磁电流的增加会使无功功率增加,在其视在功率不变的情况下,有功功率就会减少。同时,电压波形中的高次谐波值也要增加。高次谐波的出现对用电设备有很大的破坏性。如:①引起用户电流波形畸变,增加电机和线路的附加
损耗;②可能使系统中产生谐波共振,并导致过电压使电气设备的绝缘损坏;③线路中的高次谐波对电讯线路产生较大的干扰,影响电讯的正常工作。
由上述可见,运行中电网电压发生畸变对变压器和用户都是不利的。因此不论电压分接头在何位置,变压器外加一次侧的电网电压应规定在一定的范围内,对于6~10kV配电系统,一般规定为+7%~-3%范围内。
降低电压谐波的幅值,从而降低它们的影响,这牵涉到全面的技术措施,需要考虑到上述电磁环境中的每—个要素。在劣质电能出现时,单方面追究终端用户的责任,并强迫他们抑制所产生的
谐波是不妥的。需注意到,供电方也应当持续地监控电压畸变程度,以防止电压谐振放大。