配网电压波动的分析
点击数：7721 次 录入时间：03-04 11:54:00 整理：http://www.55dianzi.com 电工基础
1 电压波动产生的原因当配电系统中发生短路故障、雷击、断路器操作、变压器、电容器组的投切以及所带感应电机的启动等事件时，均会引起电压波动。其中，短路故障、雷击和所带感应电机的启动是引起配电网中电压波动的最主要原因。相比雷击和电机启动，短路故障引起的电压波动最为严重，也是灵敏设备误动作的主要原因。短路故障发生后，短路点附近节点电压下降，电压波动发生；随着故障消失，短路点附近电压恢复正常，电压波动结束，因而电压波动的持续时间取决于故障清除时间。短路故障引起的电压波动可以分为两类：对称电压波动（三相短路故障引起）和不对称电压波动（单相接地短路、两相短路以及两相短路接地引起）。配电系统中的多数故障为单相接地故障，该故障是产生电压波动的最主要原因。据统计，单相、两相和三相电压波动占该类电压暂降的比例分别约为66％、17％和17％。目前多数供电企业通过断路器拉合逐段查找线路故障的方法，也是产生电压波动的重要原因。当配电线路发生短路故障时，保护动作将故障点切除，尔后又自动重合成功，这样一个过程对于故障线路上的用户，将有一次短时断电，而对于邻近（同一供电母线） 的相关用户，一般会经受一次电压波动过程。如果重合不成功，故障线路再次断电，则故障线路上用户还可能被长期（大于3 min）断电，而其余用户又将再经受一次电压波动过程。2 电压波动的危害对于当今供电企业来说，可靠稳定的供电质量才能赢得用户的认可，从而不断地扩大营业面。然而，配电网中不断出现的电压波动严重影响了用户使用信心。在北京电力公司昌平供电公司进行的www.55dianzi.com多次供电保障中，就曾出现由于电压波动而造成用户设备停机重起的事故。特别是对某卫星地面站进行供电保障中，由于给其供电的线路所连接的母线，发生短路故障产生电压波动，从而造成卫星地面站内精密电子设备停机，造成不良影响。这次事件说明了电压波动危害性。在昌平地区，供电公司配电运行人员就曾对10 kV 马坊路通过断路器的反复拉合查找事故，使其线路以及同母线线路产生电压波动，致使部分用户电压瞬间达410 V， 造成设备的损坏。在社会生产领域，高科技孕育大量电子企业，其生产往往伴随着大量精密电子控制系统的广泛使用，同样参与生产的过程控制装置PLC 、工业机器人等都是对电压波动十分敏感的负荷，表1详细列举了电压波动给各种敏感设备带来的不良影响。表1 电压波动对一些设备的影响(以电压额定值的100%为标准) 设备名 电压波动造成的影响 某公司芯片测试仪 当电压低于85 %，芯片被毁，测试仪停止工作，内部电子电路主板故障。 可编程控制器（PLC） 当电压低于80%时，PLC停止工作，一些I/O设备，当电压低于90%，持续几个周波就会被切除。 精密机械工具 由机器人控制的精密加工机械，为保证产品的质量和安全，工作电压门槛值一般设为90%，当电压低于此值，持续 2～3 个周波时跳闸。 调速驱动器(ASD) 当电压低于70%，持续时间超过6 个周波时，ASD被切除；而对于一些精细加工工业中的电机，当电压低于90%，持续时间超过3个周波时，电机会被跳闸而退出运行。 交流接触器 有报告表明当电压低于50%，持续时间超过1个周波，接触器就会脱扣；也有报告表明当电压低于70%甚至更高，接触器就会脱扣。 计算机 当电压低于60%，持续12个周波时，计算工作将受到影响。 直流电机 当电压低于80%时，直流电机被跳闸。www.55dianzi.com 在现代工业中，广泛应用着这些设备，任一设备的作业中断都将可能导致整个流水线、甚至全厂作业的中断，造成的损失非常巨大，因此工业用户对供电质量的要求比其中单个敏感用电设备更高。尤其是当今个人计算机的应用十分普遍，当电压下降到额定值的60%及以下时，可能造成计算机程序紊乱，数据丢失。这也就是一些重要的计算机设备都要装配不停电电源（UPS）的原因。同样，对基于单片机原理的数控设备、复印机、银行自动提款机等都会遇到类似的问题。
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