配电网电压暂降问题及其治理措施
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电网电压暂降与暂升分析与处理一、引言如今,电网技术的发展已经成为现代社会发展的重要支撑。
电压是电网运行中最基本的参数之一,对电网的稳定性、可靠性和质量有着决定性的影响。
然而,在实际的电网运行过程中,我们常常会遇到电压暂降与暂升的问题。
本文旨在对电网电压暂降与暂升的原因进行分析,并讨论相应的处理方法。
二、电压暂降的原因分析电压暂降是指电网电压在短时间内发生较大的下降。
造成电压暂降的原因有很多,下面将分析其中的几个主要原因。
1. 过载过载是导致电压暂降的常见原因之一。
当电网上负荷超过其额定容量时,电网的供电能力无法满足负荷的需求,电压随之下降。
这种情况一般出现在电网负荷剧增或者自动重启时,比如在某些特殊情况下,大面积停电恢复供电,负荷瞬间集中接入。
2. 突发故障电网中的突发故障,如电缆短路、变压器故障等,都有可能导致电压暂降。
这是因为突发故障引起的电流突然增大,造成电网电压瞬间下降。
3. 频率偏离电网中正常的频率是50Hz,但是有时候会出现频率的偏离,比如频率突然升高或降低。
频率的偏离会导致电压的波动,进而引起电压的暂降。
三、电压暂升的原因分析与电压暂降相反,电压暂升是指电网电压在短时间内发生较大的上升。
造成电压暂升的原因也有很多,下面将分析其中的几个主要原因。
1. 突发故障与电压暂降相同,电网中的突发故障也有可能导致电压暂升。
比如在电缆短路的情况下,由于电流突然减少,导致电网电压瞬间上升。
2. 电压回复在发生电压暂降后,电网为了恢复正常状态会进行自动调节,这就会导致电压暂升。
电网中的自动调压装置会增加供电的电流,进而造成电压的上升。
3. 并网电容器投入在低负荷运行时,为了提高电网的功率因数,通常会投入并网电容器。
然而,投入并网电容器后会导致电网电压暂升,因为电容器的容抗特性会引入谐波电流。
四、电压暂降与暂升的处理电压的暂降与暂升会对电网的稳定运行产生不良影响,因此我们需要采取相应的处理措施。
1. 自动调压装置推荐使用自动调压装置来处理电压暂降与暂升问题。
10KV供配电系统电压暂降解决方案设计
1.采用电压调节器:安装电压调节器是解决电压暂降问题的常用方案
之一、电压调节器能够根据系统电压的变化情况及时调整输出电压,以保
持电压稳定在设定范围内。
2.调整电缆线路参数:在电缆线路设计中,可以适当调整电缆的截面积、电阻和电感等参数,以降低电缆线路的电压暂降程度。
例如,可以增
加电缆线路的导体截面积,减小线路电阻的大小,以提高线路的传输能力
和电压稳定性。
3.配备合适的设备保护系统:为了保护电力设备和电网的安全稳定运行,可以在10KV供配电系统中配备合适的设备保护系统。
这些保护系统
可以及时检测电压暂降的发生,并采取相应的措施,如自动切断电源或调
整负载,以保护设备和系统的正常运行。
4.定期进行系统维护和检修:定期对10KV供配电系统进行维护和检
修是保证系统稳定运行的重要环节之一、通过定期的设备检测、测量和维护,可以及时发现和处理电压暂降问题,以保证系统的正常运行。
5.提高系统可靠性和抗干扰能力:在10KV供配电系统设计中,可以
通过增加备用设备、提高设备可靠性和抗干扰能力,以减少电压暂降的发
生频率和程度。
例如,可以增加备用变压器或开关设备,以保证系统在发
生故障时仍能正常供电。
总之,解决10KV供配电系统电压暂降问题需要综合考虑电压调节器、电缆线路参数调整、设备保护系统、系统维护和检修以及提高系统可靠性
和抗干扰能力等多种方案。
通过合理选用和组合这些解决方案,可以有效
解决10KV供配电系统电压暂降的问题,保障电力设备和电网的正常运行。
电压暂降的危害及治理方案随着经济快速发展,工业制造与居民用电的多样化,导致电网的电能质量问题更加复杂化,随机化与多样化,其中电压暂降已经成为各类企业与电网研究单位首要的治理和研究方向。
说起电压暂降,想必大家还记得2016年6月18日凌晨0时30分,西安变电站爆炸事件,间接导致三星工厂的电源闪断,持续数秒,部分半导体设备感应到电压异常自动停止运作,生产车间出现大面积的设备停止运转,部分半导体设备感应到电压异常自动停止运作,造成重大的损失。
电压暂降或下跌是指供电电压有效值在短时间内突然下降又回升恢复的现象,国际电气与电子工程师协会(IEEE)将电压暂降定义为供电电压有效值快速下降到额定值的90%~10%,然后回升至正常值附近,持续时间为10ms~1min。
电压暂降往往会导致制造设备停机或者烧毁,给工业制造带来极大的危害,同时给企业带来巨大的损失。
电压暂降目前被公认为电子制造业危害最大的电能质量问题。
电压暂降对各类型设备危害如表 1所示。
表 1 电压暂降对各类型设备危害结论是年损失量达到210亿人民币,占菲律宾2012年1.55万亿的GDP重量的1.34%,其中工业损失高达97.53%,其中由于电压暂降和停电原因占了71%。
国家发改委经济调节运行局曾经委托亚洲电能质量产业联盟开展的电能质量经济性影响调查,经过大量的调研与分析,其中指出半导体行业电能质量事件的单次损失明显高于其他行业的样本,详情见图1所示。
图 1 不同行业不同电能质量类型单次损失总表广东某精密半导体制造商产线频繁出现电压暂降问题,为此委托广州某知名电气企业进行电压暂降的治理。
为了达到客户要求的性能,广州治理企业将ZLG致远电子E8300电能质量监测装置加入到治理方案中,给客户提供一个权威与精准的数据展示。
在开展项目之前,广州治理企业邀请了致远电子和半导体厂家进行了电压暂降试验,具体方案如图 2所示。
图 2 E8300电能质量监测装置电压暂降试验示意图方案原理:利用大功率可编程电源模拟电压跌落发生条件,分为2路输出,一路将信号输入到UPS电压补偿柜,经过UPS电源补偿后的回路接入E8300电能质量在线监测装置的第1回路上。
电力系统中电压暂降的分析与改进引言:电力系统是现代社会不可或缺的基础设施,它为各种行业提供了电能供应。
然而,电力系统中常常会出现电压暂降的问题,这给电网稳定运行带来了一定的隐患。
本文旨在分析电力系统中电压暂降的原因,并提出改进措施,以保障电力系统的可靠运行。
一、电压暂降的原因电压暂降是指电力系统中短暂的电压下降现象。
其原因可以从以下三个方面进行分析:1. 负荷突增:当负荷瞬间增加时,电压暂降难以避免。
例如,当某一工业企业同时启动多台大功率设备时,会导致电网负荷骤增,电压暂降现象往往在此时出现。
2. 过载情况:电力系统中的过载是电压暂降的另一个重要原因。
过载可能是由于设备故障、错误操作或设计不合理引起的。
当电力系统承受超过其额定负荷时,电网电压会短暂下降,直到负荷得到调整或故障设备得到修复。
3. 短路故障:电力系统中的短路故障是电压暂降的最常见原因之一。
短路故障会导致电流突然增加,进而引发电压暂降。
例如,当电力系统的线路发生短路时,电网会立即做出反应,电流会大幅度增大,造成电压暂降。
二、对电压暂降的改进措施电压暂降的存在给电网稳定运行带来一定的威胁。
为了防止电压暂降对电力系统产生不良影响,我们可以采取以下改进措施:1. 增加设备容量:提高电力设备的容量可以使电力系统更好地应对负荷突增和过载情况。
例如,可以增加变压器的容量,以增加系统的负载承受能力,减少电压暂降的发生。
2. 使用电压稳定器:电压稳定器是用于调节电压的设备,它可以自动监测电力系统的电压情况,并根据需要对电压进行调节。
使用电压稳定器可以有效地减少电压暂降的发生。
3. 密切监测电力系统:通过密切监测电力系统的运行情况,可以提前发现潜在的问题,并采取相应措施避免电压暂降的发生。
例如,利用现代化的监控系统和智能设备,实时监测电力系统的负荷情况和设备状态,有助于提前预防电压暂降。
4. 优化电网结构:合理优化电网的结构可以有效地减少电力系统中的电压暂降现象。
电压暂降治理措施及设备综述电压暂降是电力系统中一种常见的问题,通常是由于电网负荷突增或电力设备故障等原因造成。
电压暂降不仅会影响电力设备的正常运行,还会给生产和人们的日常生活带来困扰。
为了有效地治理电压暂降问题,提高电网的可靠性和稳定性,许多措施和设备被提出和应用。
本文将综述电压暂降的治理措施和常用设备。
1.治理措施(1)提前准备提前对电力系统进行规划和设计,合理配置设备容量和供电能力,预留足够的备用容量以应对负荷突增情况,可以有效地减少电压暂降的发生。
此外,通过改善配电网的结构和参数,减小线路等电气设备的阻抗,也可以提高电网的抗暂降能力。
(2)控制负荷在电网负荷突增的情况下,及时采取措施控制负荷,如实施负荷限制、分时段用电等措施,以减少电压暂降的发生。
此外,可以通过优化负荷分布,合理配置负荷供电方式等措施,提高电网的负荷响应能力,减轻负荷突增对电压的冲击。
(3)配电自动化设备安装配电自动化设备,如负荷管理系统、自动抢送装置等,可以根据实时负荷情况对供电进行调整和控制,实现对电压暂降的及时应对。
此外,还可以通过实时监测对电网运行状态进行监控和分析,提前发现异常情况,采取措施避免电压暂降的发生。
(4)无功补偿装置无功补偿装置可以根据系统的无功需求,自动调节无功功率的输出,提高系统对电压暂降的抵抗能力。
常见的无功补偿装置包括静态无功补偿装置、动态无功补偿装置等。
无功补偿装置的安装和调整可以根据电网的负荷状况和电力设备的运行情况进行合理配置,以实现对电压暂降的精确控制。
(5)增加备用电源在关键用电设备和负荷节点增加备用电源,如应急发电机组等,可以在电压暂降发生时及时切换到备用电源,保障用电设备的正常运行。
此外,还可以通过智能配电装置等技术手段,实现备用电源的自动切换和控制,提高对电压暂降的应对能力。
2.常用设备(1)自动稳压器自动稳压器是一种用于调节电压的设备,主要通过调节变压器的降压比例,使输出电压保持在合适的范围内。
电压暂降解决方案在工业生产和生活中,电压暂降是一个常见的问题。
电压暂降会导致设备故障、停电和能源浪费等问题,给人们的生产和生活带来很大的困扰。
为了解决这个问题,人们提出了一些电压暂降的解决方案,本文将探讨一些有效的解决方案。
一、电压暂降的原因电压暂降是指电网或供电系统在短时间内电压降低的现象。
其原因主要有以下几方面:1. 过载:当电网或供电系统的负载超过其承载能力时,会导致电压暂降。
这可能是由于设备的开启或关闭以及大型设备的突然启动等引起的。
2. 短路:电路中的短路故障会导致电压暂降,因为短路会导致电流过大,使电网无法提供足够的电力。
3. 供电系统故障:供电系统中的故障,如变压器故障、电缆故障等,也会造成电压暂降。
4. 外界因素:天气恶劣、受损的输电线路以及电力设施的老化等外界因素也可能导致电压暂降。
二、电压暂降的影响电压暂降对各行各业都有很大的影响,主要体现在以下几个方面:1. 设备故障:过低的电压可能使设备无法正常工作,甚至造成设备损坏。
例如,低电压可能导致电机无法正常启动,从而影响生产线的运行。
2. 停电:电压暂降可能会导致整个区域的停电,造成生产中断和生活不便。
3. 能源浪费:电压暂降会导致设备运行效率降低,使得设备需要更长的时间来完成相同的工作量,从而增加了能源消耗。
4. 数据丢失:在电压暂降的情况下,计算机和其他电子设备可能会出现故障,导致数据丢失或损坏。
三、电压暂降解决方案为了解决电压暂降问题,人们提出了一些有效的解决方案。
以下是一些常见的解决方案:1. 增加电容器:在供电系统中增加电容器可以帮助稳定电压。
电容器通过存储电荷并在需要时释放电荷,以提供额外的电力支持。
2. 安装自动稳压装置:自动稳压装置可以监测电压变化并及时采取措施来保持电压稳定。
这种装置通常通过自动调节变压器或调整电网的发电量来实现。
3. 使用UPS:UPS(不间断电源)是一种可以提供瞬时电力的设备,它可以在电网电压暂降或停电时提供稳定的电力供应,以保护设备免受干扰。
电能质量研究——电压暂降及其治理华北电力大学□陈志业李鹏随着社会的发展和技术的进步,新技术产业不断出现,电力用户比以往任何时候都更加关注电能质量问题,并特别关心电压幅值下降带来的危害。
电压幅值下降不是新问题,但电力电子设备和计算机对其非常敏感,使其成为最重要的电能质量问题之一。
对于电压下降,美国电力电子工程师协会(IEEE)用语为voltage sag,国际电工委员会(IEC)用语为voltage dip。
IEEE并定义电压的方均根值下降到标称电压的90%至10%为voltage sag。
我国对sag和dip的翻译长时间来非常不统一。
最近在电工术语标委会组织的国家标准“发电、输电及配电领域中的运行术语”审查会议上,专家们认为将IEC标准中的“voltage dip”翻译为“电压暂降”比较合适,其定义为:在系统的某供电点上,电压突然降低,在几个周波到几秒钟的时间内得以恢复。
这个定义描述了电压暂降的特征,但没有规定下降的幅值范围。
在电能质量的研究中,“电压暂降”是目前研究的热点之一。
从1991年开始,加拿大电气协会(CEA)用三年时间对电能质量问题进行了专门调查。
在550个供电点上(包括工业、商业和民用)进行实际监测,其中对工业用户测量结果表明:平均每个用户每相每月发生38次电压下降,即平均每天都有电压下降发生,给工业生产造成严重损失。
所以,人们关注电压下降问题是很自然的事情。
1电压暂降的成因和危害引起电压暂降的原因很多,但主要是雷击、短路故障和大型异步电动机启动等。
一个定位误差值Δ,同时也对工件纵截面外圆上的素线平行度误差中包含了一个定位误差值Δ1。
此外,还有过定位引起的定位误差等,在此不再讨论。
图5(收稿日期:2002–03–20)24雷击时造成的绝缘子闪络或对地放电会引起供电电压暂降,而且影响范围大,持续时间一般超过100 ms。
架空的输配电线路暴露在外,造成的瞬时故障要比永久性故障要多,所以引起的电压暂降的机会比供电中断要多。
电力系统中的电压暂降分析与抑制引言:电力系统是现代社会不可或缺的基础设施之一,负责为各行各业提供可靠的电力供应。
然而,在电力传输和分配的过程中,电压暂降是一个常见且严重的问题。
本文将探讨电力系统中的电压暂降现象,并提出相应的抑制措施。
一、电压暂降的原因电压暂降是指电力系统中电压短暂下降的现象,通常时间持续很短,但对电气设备和系统的稳定性和可靠性产生非常大的影响。
常见的电压暂降原因包括:1. 过载:当电力系统负荷超过其容量时,电压暂降可能会发生。
这可能是由于某一部分的故障导致负载过大,或者电力需求突然增加导致的。
2. 线路短路:线路短路是电力系统中的一种故障,可能导致电流突然增加,从而导致电压暂降。
3. 电力系统故障:例如变压器失效、电容器故障等,都可能导致电压暂降的发生。
4. 天气因素:大风、雷电等天气因素也可能导致电力系统中的电压暂降。
二、电压暂降对电力系统的影响电压暂降可能导致以下问题:1. 电气设备的损坏:电压暂降会导致电气设备的过电压,从而对设备造成损坏,延长维修时间,增加维修成本。
2. 电力系统的不稳定性:电压暂降可能导致整个电力系统的电气稳定性降低,使得电力传输和分配过程中发生各种问题。
3. 供电可靠性下降:电压暂降会导致电力供应的中断,对用户生产和生活造成不便。
三、电压暂降分析方法为了准确地分析和解决电压暂降问题,常用的方法有:1. 电压暂降监测:通过安装监测装置,实时监测电力系统中的电压变化,以发现和记录电压暂降的发生。
2. 数据分析:对监测到的电压数据进行分析,找出与电压暂降相关的因素,并确立电压暂降的时空分布规律。
3. 故障诊断:根据分析结果,对电力系统中可能存在的故障进行诊断,找出导致电压暂降的具体原因。
四、电压暂降的抑制措施为了抑制电压暂降的发生,电力系统需要采取以下措施:1. 增加设备容量:针对过载引起的电压暂降问题,可以增加设备的容量,提高电力系统的负荷承受能力。
2. 设置保护装置:在电力系统中设置保护装置,可以及时检测和切断故障电路,防止电压暂降的扩大。
关于电压暂降及应对措施的探讨摘要:社会经济的迅速发展,对配电网电能质量提出了更高的要求。
本文阐述了电压暂降的基本概念、电压暂降的成因,对引起电压暂降的主要因素进行了分析,并提出了若干有效措施以缓解和抑制电压暂降。
关键词:电能质量;电压暂降;电力系统;应对措施;前言很多电压暂降事故发生时连日光灯闪动都没有,大多数机器仍在工作,但有些机器的确停机了。
经研究,现在的工业生产中,电子电力设备大量应用,如PLC、变频器、总线、接触器、继电器、控制器等,而这些元器件对电压暂降的非常敏感,一旦这些元器件因电压暂降停止工作,整套设备或流水线都会受到影响。
一、电压暂降的定义电压暂降或下跌是指供电电压有效值在短时间内突然下降又回升恢复的现象。
在电网中这种现象的持续时间大多为0.5~1.5s。
目前,我国还没有制订该项国家标准。
国际上对电压暂降主要有两种定义:国际电气与电子工程师协会(IEEE)定义和际电工委员会(IEC)定义。
(1)IEEE的定义:在IEEE Std 1159-1995(R2001)中,电压暂降称为电压凹陷(voltage sag),是指供电系统某点电压有效值短时下降后又恢复到标称值附近的现象。
(2)IEC 的定义:在IEC 61000-2-8(2002-11)中,对电压暂降(电压骤降voltage dip)的定义及主要技术指标描述如下:电压暂降(V oltage dip)指供电电压突然减小到规定的暂降限值以下,随即在短时间隔后恢复。
电压暂降深度(depth of voltage dip)指基准电压(reference voltage)和残余电压(residual voltage)之差。
常选择供电母线额定电压(nominal voltage)作为基准电压。
记录电压暂降期间的最小电压有效值称之为残余电压。
电压幅值一般表示为基准电压的P.U.值(Per unit)。
电压暂降持续时间(duration of voltage dip)指电压下降至小于电压暂降起始门槛时刻到上升至结束门槛值的时刻之间的时间(10ms-180s)。
电压暂降分析及防范措施【摘要】本文对影响供电质量的电压暂降问题进行了简述,包括电压暂降的原因,对电力系统的危害,并在此基础上介绍了电压暂降的分类及分析方法,并针对某用户提出了应对电压暂降问题的措施。
【关键词】电压暂降;危害;分类;分析计算;防范措施1 电压暂降的概念及其危害根据国际电气与电子工程师协会的定义,供电电压有效值快速下降到额定值的90-10%,并持续0.5-30个周波的现象叫电压暂降。
电压暂降虽然持续时间短,但造成的后果十分严重,其他订危害如下:1.1 当电压下降到额定值的70%以,持续时间超过1个周波时,接触器就会脱扣造成用户大面积停电,对于一类用户,突然停电造成的损失十分巨大。
1.2 当电压降低到50%以下时,电动机失磁,在电压恢复时电动机重复启动,特别是高压电机较多的用户,众多电机同时再加速对电网造成很大冲击,严重者造成电网停电。
1.3 对可编程序控制器(plc),当电压低于50% 时,plc将停止工作;一些i/o设备,当电压低于90%时,持续时间仅几个周波就会被切除。
这将导致使用plc的生产线作业中断,造成重大经济损失。
1.4 电压暂降会造成服务器出现瘫痪和数据丢失,对信息业造成重大的影响。
2 电压暂降的分类及其特性根据引起电压暂降的原因,可以将电压暂降分成三类:第一类,是故障引起的电压暂降;暂降开始下降和最后恢复都非常迅速。
电压暂降造成的损害与故障的性质有关。
第二类,是大型电动机起动引起的电压暂降;暂降事件的恢复需要很长的时间,通常为几百毫秒到几秒,但电压下降的幅度不大,对一些敏感设备会造成一定的损害。
但是通过一些技术手段大多可以消除。
第三类,是电动机的再加速引起的电压暂降,也就是大型电动机运行和故障之间的相互作用使电压暂降的特性发生变化。
在故障开始的时候,大型电动机作为电压源,可以减少了电压降,当故障清除以后,电动机再加速加深了电压暂降、延长了电压暂降的恢复时间。
特别在大型电机较多的用户,大型电机同时再启动将使损害扩大。
供电所配网低电压问题及解决措施分析发布时间:2023-04-04T02:20:03.607Z 来源:《新型城镇化》2023年4期作者:胡慧[导读] 随着我国市场经济的深入发展,尤其是近些年科技飞速提升,各种各样的用电设备已经成为了生活中必不可少的组成部分,从而造成用电需求量不断增加。
贵州电网有限责任公司铜仁江口供电局贵州铜仁 554400摘要:现如今,随着我国经济的飞速发展,人民生活水平不断提高,在各环节用电量需求越来越大。
由于供电所配网结构节点多、面积大,配网规划不合理和线路老化情况,难以负担日益增大的用电需求,造成部分地区配网出现低电压情况,甚至在一些区域长期存在。
因此,解决供电所配网低电压问题能促进我国供电质量的提高。
文中从配网低电压问题存在的原因出发,提出合理解决措施和日后预防管理的相关事项,为保证我国供电质量提供参考。
关键词:供电所;配网低电压;问题;措施引言随着我国市场经济的深入发展,尤其是近些年科技飞速提升,各种各样的用电设备已经成为了生活中必不可少的组成部分,从而造成用电需求量不断增加。
特别是进入到用电高峰期(例如春节期间)配网低电压的情况就会发生。
主要是因为供电所配网结构相对比较落后所造成的配网供电能力较差。
为了能够有效地解决电力供应低电压方面的问题,需要相关部门和相关人员认真分析低电压问题产生的原因,在此基础上提出相应的解决措施,这对于进一步推动我国电力行业发展具有非常现实的意义。
1.配网为何会出现低电压1.1载荷没有进行均衡分布配网运行受制的一个重要原因是线路半径无法深入到负荷中心,运行过程中出现了偏差,难以将负荷均衡分配,导致低压现象出现。
负荷分配不均衡,一旦电压出现偏移,电压一再下降,电能用户的电器设备将无法运行。
特别是处于用电高峰阶段,供电所要对台区的电流进行检测,但是,多为人工测试,很难对客户的用电准确掌握。
且受到用电负载功率存在较大差异的影响,使得处于低压状态的线路难以通过调整电流而恢复到电压均衡状态。
电压暂降治理措施
电压暂降是指供电电压在短时间内突然下降的现象。
以下是一些常见的电压暂降治理措施:
1. 安装不间断电源(UPS):UPS 可以在市电发生电压暂降时,为关键设备提供备用电源,确保设备的正常运行。
2. 使用电压调节器:电压调节器可以稳定输入电压,减少电压暂降对设备的影响。
3. 改善供电质量:通过优化电网结构、提高供电可靠性等措施,减少电压暂降的发生。
4. 安装电能质量监测设备:实时监测电能质量,及时发现并解决电压暂降问题。
5. 采取故障保护措施:在设备中安装适当的故障保护装置,如熔断器、断路器等,以防止电压暂降引起的设备损坏。
6. 加强设备抗干扰能力:选择具有较强抗电压暂降能力的设备,或对设备进行改进,提高其对电压暂降的耐受性。
7. 优化用电管理:合理安排设备的运行时间,避免在电压暂降易发时段进行敏感操作。
8. 与供电部门沟通合作:及时向供电部门反映电压暂降问题,共同寻求解决方案。
需要根据具体情况选择合适的治理措施,以确保电力系统的稳定运行和设备的正常工作。
在实施治理措施之前,建议对电压暂降的原因进行详细分析,并结合实际需求和成本效益进行综合考虑。
电压暂降对配电网的影响及其解决方法分析【摘要】随着新型电力电子设备的广泛应用,电压暂降问题已成为影响电能质量的主要因素之一。
本文介绍了电压暂降的概念、产生的原因,从供电部门、用户和设备制造商方面提出了相应的解决方法,综述了动态电压恢复器在解决电压暂降方面的应用及其最核心的算法:电压暂降快速检测算法、补偿电压计算方法。
【关键词】电能质量;电压暂降;动态电压恢复器;DVR前言电能是一种经济、清洁、实用的能源状态,是电力部门向电力用户提供的一种特殊产品,其质量的优劣对电网的安全、经济运行,保证工业产品以及人民生活有着十分重要的意义。
随着大量敏感负荷的投入,使得用户对电能质量的要求也相应提高,电能质量问题引起了人们的广泛重视。
电压暂降是各类电能质量问题中发生频率最高、对用户影响最严重的一类。
统计数据表明,电压暂降引起的电能质量问题占了80%。
电压暂降是指电压有效值在很短的时间内突然下降后又恢复的现象,IEEE将电压暂降定义为供电电压有效值快速下降到10%~90%,然后回升至正常值附近。
IEC将该范围定义为1%~90%。
引起电压暂降的原因主要有短路故障、雷击和大型异步电动机的启动等。
系统故障或绝缘子闪络是造成电压暂降、供电中断的主要原因之一。
其他如电容器组或变压器投切、开关操作也有可能引起电压暂降。
1 电压暂降的解决方法可以从以下三个方面采取措施减少电压暂降带来的危害:(1)在供电网络方面,采取措施减少故障数目、加快故障清除时间、改善电网结构等方式解决电压暂降问题。
通过增加电网供电可靠性可以有效降低电压暂降对用户的影响,但这种方法通常要付出很高的代价,经济性不好,因此,这类方法仅适用于对供电质量要求高的用户。
(2)设备制造商从技术上解决设备对电压暂降的敏感度,使设备对电压暂降有一定的抗干扰能力,同时向用户提供描述设备对电压暂降敏感度的参数。
(3)用户端加装处理装置。
可以采用不间断电源(UPS)、超导储能设备(SMES)、动态电压恢复器(DVR)等。
配电网电压暂降问题及其治理措施
摘要:电压暂降是一种典型的配电网电能质量问题,随着配电网用户高新技术
的快速发展,电压暂降问题愈发凸显,电压暂降造成电机停机、计算机存储数据
丢失等事故也越来越多,给配电网用电客户带来巨大的经济损失。
这一问题正逐
渐引起电力部门和行业用户的高度重视。
本文研究了电压暂降问题起因、特征,
以及现有的众多解决方案,并着重介绍了固态切换开关(SSTS)抑制配电网电压
暂降方案。
关键词:电压暂降;配电网;固态切换开关;
1.引言:
电压暂降问题长期存在于配电网线路中,由于以往大多数用电设备因容量、
精密度的限制,对电压的短时突然变化不敏感,配电网电压暂降问题并未严重影
响到正常生产,因而该问题并未引起人们重视。
但随着用电设备的技术发展和不
断更新,数字式自动化技术设备在工业生产中的广泛应用,如可编程控制器、变
频调速设备、计算机系统设备及各种自动化生产线等敏感性用电设备的大规模使用,配电网电压暂降问题所造成的影响和危害日益突出,因此对配电网电压质量
提出了更高的要求。
2.配电网电压暂降的基本概念
配电网电压暂降即“短时间电压下降”,是一个动态电能质量问题,是指供电
电压有效值在短时间内突然下降又回升恢复的现象[1]。
下面对配电网电压暂降的
三个特征量分别进行分析。
1)暂降电压的幅值
在电压暂降的分析中,通常将暂降时的电压有效值与额定电压有效值的比值
定义为暂降的幅值。
国际电工委员会(IEC)将其定义为下降到额定值的90%至1%,国际电气与电子工程师协会(IEEE)将其定义为下降到额定值的90%至10%,其典型持续时间为0.5~30周波。
2)持续时间
将暂降从发生到结束之间的时间定义为持续时间,电压暂降的持续时间主要
是由熔断器、断路器和保护装置的动作时间决定。
线路的短路故障持续时间较短,约60~150ms;配电故障的清除时间较长,约0.5~2s, IEEE对暂降时间的定义为:持
续10ms-1min。
3)相位跳变
电压暂降发生时产生的电压相位的改变称为相位跳变。
3.配电网电压暂降原因及特征
电压暂降产生的原因涉及电力系统和用户两方面。
电力系统方面的原因,当
配网侧遭遇雷击、大风、接地、短路等故障引起保护动作跳闸,就会产生用户侧
的一个短时压降;这种类型电压暂降的特征是:暂降幅度大、近乎矩形曲线、持
续时间短;同时,此配网线路所在变电站的其他线路将受此影响,经受一次电压
暂降,这种电压暂降占到总数的70%以上。
用户的原因,当用户的大容量负荷投
切或内部发生电气故障时,也会造成配电线路的电压暂降,这种类型电压暂降的
特征是:暂降幅度小、非规则矩形、持续时间长。
4.配电网电压暂降的治理措施
目前针对配电网电压暂降问题,根据应用场合不同,主要分为以下几种:
1)不间断电源(UPS)
UPS仅针对线性、阻抗型等负载的供电,如PLC、DCS、PC等供电,应用十
分广泛而普及,但对于感性负载、电机及容性负载,UPS会出现投资成本高、浪
费能源、产生大量谐波,进而对电网产生严重的污染,影响电气设备运行的稳定性、串联供电可靠率低等问题。
2)动态电压恢复器(DVR)
DVR能够输出一定大小和波形的非周期性电压,当电网输入电压由于各种故
障发生不规则突变时,可以通过补偿使负载端电压近视为正常的正弦波,一般这
个补偿时间可以持续几十毫秒到几秒钟。
DVR相对UPS更经济,缺点是补偿时间
超过几秒以上则无法继续补偿,而且当电压低于额定50%以下,或者完全中断时,DVR就无法使用了。
3)电压暂降保护器(VSP)
应用于直流型负载,将交流电源经整流后调压,达到一定的电压等级后储存,
在电压暂降发生时通过升压装置提供直流电能(小于200微秒),确保负载平稳
运行。
4)固态切换开关(SSTS)
随着配电网双电源用户的逐渐增多,一种新型固态电源切换开关(SSTS)可
以有效解决配电网电压暂降问题。
SSTS的工作原理是由于SSTS并非采用传统的
机械开关作为切换设备,而是采用半导体固态开关作为切换设备,当供电电压波
动过大时,能够在2-4ms将现有负荷切换至备用电源,从而实现多电源之间的不
间断变换,为单负荷提供两个以上的电源供电。
由于其切换速度非常快,对于大
多数用户来说,电压暂降和短时中断已经不能产生影响了。
SSTS尤其适合大容量
负荷或是高压大功率负荷,其投资大大低于高压大容量UPS(或DUPS),另外现场改造简单,施工和调试方便,是一种理想的大功率电压暂降解决方案。
SSTS 基本原理拓扑如图1 所示,它主要包括基于晶闸管阀体的固态开关、旁
路和隔离开关、电压互感器、电流互感器、控制器、人机交互接口等。
图1 SSTS基本原理图
SSTS的工作过程为:假定正常情况下电源1 供电,则固态开关1 导通,固态开关2 处于
分断状态,电流流经固态开关1。
当电源1 故障,或主动切换至电源2 时,分断固态开关1,
此后导通固态开关2,负载转由电源2 供电,电流流经固态开关2。
:K1~K3 为隔离开关,
K4和K5 为旁路开关。
正常情况下电流流经固态开关,电源之间的切换由固态开关完成,此
时隔离开关处于导通状态,而旁路开关处于分断状态。
当固态开关故障或定期维护时,导通
旁路开关,分断隔离开关,此时SSTS 类似于传统的电源切换装置,以最大程度上保证负荷的
正常供电不受影响。
整个SSTS 系统核心是控制器,负责各种信号的采样处理、分析计算、开
关动作、保护等。
4.结语:
应对配电网电压暂降问题对广大电力客户的高质量的生产经营具有重要意义。
经过实践
证明,对配电网电压暂降的有效治理,需从供电侧和用电侧同时考虑、分别治理,严格依据
电能质量标准,针对不同用户和设备特性,使用SSTS等新技术,减少或消除电压暂降冲击,
达到用户满意的动态电能质量需求。
参考文献:
[1] 肖湘宁,韩民晓,徐永海,等.电能质量分析与控制[M].北京:中国电力出版社,2006.
[2] 陶顺.电压暂降对配电系统可靠性影响及其评估指标的研究[D].华北电力大学硕士学位
论文,2005
作者简介:
王坤(1984-)男,工程师,硕士,国网山东即墨市供电公司从事继电保护专业管理工作。