[科普中国]-电压畸变

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%。

简介电压畸变（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。

电网电压畸变对变压器影响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。1

减小电压畸变的方法扰动源、扰动受体（负荷）和传输路径是同一电磁环境中相互作用的三个量。

(1)扰动源。在谐波交互作用的情况下，干扰源即为谐波源，来自非线性负荷。

(2)受外部干扰的负荷。其性能可能会降低。

(3)电源和负荷之间的耦合或传输路径。一般扰动的主要传导路径是供电网。

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。2

本词条内容贡献者为:

李勇 - 副教授 - 西南大学