第三节 电力网的额定电压

能使发电机、变压器与各种用电设备正常工作，且其技术性能和经济效果取得最佳指标的电压，叫做发电机、变压器与各种用电设备的额定电压。每一电力网都用由它供电的用电设备的额定电压来表明。变压器一次线圈也是“用电设备”的一种。

实际应用中用电设备的端电压很少等于它的额定电压，这是因为输配电线路及变压器存在电压损耗，任何电力网沿线路各点的电压是不相等的，如图32所示。

由于电力设备的生产必须标准化，不可能按照图中斜线AB上各点的电压值来制造电力设备。还由于电力线路中各点的电压是随着负荷的变化而变化的。所以，要使所有受电设备运行正常，只能力求电力设备的端电压与电网额定电压尽可能地接近。显然，若取线路首端A的电压U₁和末端B的电压U₂的平均

值U_P（即U_P=U₁+2U₂），作为受电设

备的额定电压，就能满足上述要求。因此，电压U_P就是电力线路的额定电压U_e，或称电力网的额定电压。

图32 电力网中电压的变化

一般10kV电压等级电力线路的电压损失应不大于5%，因此发电机额定

电压比电力网额定电压高5%。如果线路首端电压比电力网的额定电压高5%，则末端电压比电力网额定电压低5%，这样就保证了电力设备的端电压不超出额定电压±7%的允许变化范围。

变压器接受电能的一次绕组相当于受电设备，它的额定电压应等于电力网的额定电压U_e。但是有些直接与发电机连接的变压器，它的一次绕组的额定电压与发电机相同，即比电力网额定电压高5%。变压器送出电能的二次绕组，是处于下一级送电线路的首端，相当于发电机，它的额定电压U₁、U₃比电力网的额定电压高出5%。由于变压器二次绕组的额定电压是指空载情况的电压值，故当变压器负载运行时，其二次绕组将产生一定的电压损耗。为了使二次绕组的实际输出电压比电网额定电压高出5%，因而对短路电压较大的变压器（包括高压侧电压为35kV以上的变压器和35kV以下而其短路电压为7.5%以上的变压器），其二次绕组的额定电压U₁₀、U₃₀应比电力网额定电压U_e高出10%左右。这样，即可保证线路首端1、3的电压比电力网额定电压高5%，末端电压U₂、U₄比电力网额定电压低5%，以满足送电要求。

此外，在变压器的高压绕组上具有改变变压比的分接头，可根据电力网的实际电压进行电压调整。

电力网的额定电压，应按照国家标准GB156—2007《标准电压》的规定选择，现将该标准摘录，交流三相系统及相关设备的标称电压见表31。

表3 1

交流三相系统及相关设备的标称电压

单位：kV

GB156—2007中，对低压配电三相三线或三相四线系统的标称电压及电气设备的额定电压值规定为：

220V/380V；380V/660V；

1000V/（1140V）。

1140V仅限于煤矿井下使用。

GB156—2007规定：“系统标称电压3kV、6kV”不得用于公共配电系统。