电压暂降对敏感用电设备的影响及治理方案研究

电压暂降对敏感用电设备的影响及治理方案研究

刘猛

南京智睿能源互联网研究院有限公司 江苏南京 210000

摘要：就目前看来，电压暂降对于电力企业的电能质量影响最大，它导致企业电能输送服务品质下降，对于企业整体发展而言极为不利，其中的诸多技术问题亟待解决。所以本文中就分析了电压暂降产生的基本成因，并重点讨论了电压暂降对于敏感用电设备所产生的影响，同时研究相应治理方案。

关键词：电压暂降；敏感用地建设备；影响问题；治理方案；缓解抑制方法

电压暂降指代供电电压均方根值在短时间内突然下降到额定值的10%~90%，且在几秒钟内再次恢复周波时间。它所造成的电压波动影响较大，对于电能质量影响较大。可以说，电压暂降在电力企业中是比较常见的，它对于设备电压短时突然变化影响并不敏感，但足以引起电力企业重视。

一、电压暂降产生的成因分析

电压暂降问题在电力企业中是十分常见的，它主要出现在电力系统与用户两方面，例如在输配电系统中发生短路、雷击、变压器等故障后就会出现投切问题，引发电压暂降现象。在这其中，系统瞬时短路故障问题时有发生，其中的电压瞬间跌落就会导致电压暂降问题，它会严重影响到电力生产过程中的大型感应电机、电弧炉等等的生产启动过程。就故障点分析过程而言，需要了解到故障一般发生在系统辐射方式配电区域，在保护导致供电中断方面可能会造成严重的短路故障问题，结合用电设备跳闸问题进行探究。从以上方面展开分析就是大容量电动机启动负荷问题、电容器投切问题等等，一般情况下电压暂降发生几率较高，可达到70%以上，其所导致的多相短路接地故障问题也相对较多，最大可以达到80%以上。

再一点，雷击也是导致系统电压暂降的又一大主要成因，因为落雷所导致的绝缘子闪络问题非常常见，由它引起的供电电压有效值快速下降问题屡屡发生，同时所导致的结果影响范围较大，中间连续的时间会超出100ns。其中，一些大功率用电器也会因为落雷雷击导致严重的电压暂降问题，例如它对于异步电机所产生的影响相对较大，能够径直对开关操作、变压器以及电容器投切产生影响，从而引起电压暂降问题。实际操作发现，例如雷击、短路故障等等都是导致电压暂降问题产生的主要成因^[1]。

2. 电压暂降现象对敏感用电设备的影响分析

电压暂降现象对于许多生产企业、商业用户而言影响较大，它严重降低了电能质量，造成诸多用电设备故障问题发生。一般来说，电压暂降发生次数相比于电压中断的发生次数更多，但相比于停电，电压暂降的危害性在于它是不可预测的随机事件，所以它所带来的危害更大。就电力系统设备而言，短时电压暂降就能引发电力系统紊乱，折算设备寿命，电压复制在0.1s就能下降至少10%左右。而如果是严重的电压暂降现象则会导致设备电子芯片检测器直接被破坏，从而影响装置正常运行，导致敏感用电设备受到电压暂降影响。在本文看来，电压暂降现象对于敏感用电设备的影响主要体现在对冷却装置的控制、直流电机的驱动、PLC以及可调速驱动装置的影响方面，下文简单谈及两点：

1. 对冷却装置控制的影响

当电压暂降情况时常出现，相对应的冷却装置产生了跳闸故障，以至于设备所花费的生产过程时间增加，对各方面财、物形成消耗损失。考虑到冷却装置中芯片设计结构复杂，所以还需要做到具体问题具体分析，对电子器件生产设备中采用120V，配合15V·A对过程控制器做出调整控制，并且在水温上做出适当的改变，它也是引发冷却装置跳闸问题的主要成因。在分析电压暂降仿真过程中需要对设备控制器进行测试，保证控制器电压暂降敏感过程金洗净分析，此时80%的额定电压导致断电停止问题发生。

2. 对PLC的影响

在工业处理环节必须考虑PLC，了解电压暂降对于PLC的影响，所以基于工业流程方面分析电压暂降敏感程度。这里列举一例，需要结合电压周波分析其低于90%额定值这一现象，因为这一现象可能会导致远端I/O单元跳闸，考虑到PLC电压波折度高于90%，额定值下降快速，所以基于不同类型的PLC电压暂降现象，连合PLC承受能力分析控制器电压降低额定值在60%以上。在分析多个周波零电压过程中，需要分析电子装置电压变化敏感问题激进型分析，结合电压暂降危害加重趋势进行分析，这也引发了行业内部关注。

另外，关于电力生产设备装置还需要留意，当发生电源跳闸问题之后，它的驱动装置会伴随电压恢复导致重新启动情况出现。这一时间，为恢复电压需要重启装置，在一定延迟状态下重新启动设备，确保驱动装置满足手动重启的技术标准。

2. 电压暂降现象的有效缓解与抑制有效措施

在电压暂降现象发生以后，必须思考相关缓解与抑制有效措施，大体来讲必须要减去一部分故障产生的几率，这样可以有效节减排除问题时间。当然改变电力设备系统设计需要一同进行，确保短路故障出现对于用户设备中的电压扰动问题所产生影响降到最小。涉及用户设备与供电网络中加装缓解设备，与此同时需要提高用电设备对于电能质量问题做出调节控制。就电压暂缓现象而言，需要提出以下3点缓解与抑制有效措施

^[2]。

1. 最大限度减少故障次数

分析实际情况得出，减少电压暂降问题发生的最基本方法，就是尽可能的减少短路故障次数，同时也能有效减少供电中断事故，保证提高供电质量。在造成电力设备损坏过程中需要分析故障频率，具体来讲应该结合以下两点来谈：

1. 必须做到架空线路入地，分析大部分短路故障都是由于恶劣气候因素与外部影响因素所造成的。由此可知，送电方法需要使用电缆线路进行，尽可能减少供电中断概率与电压暂降现象，确实保证对于地下电缆线路缺陷问题做出研究，进一步有效缩短维修时间。

2. 需要对架空线路进行绝缘操作，保证采用外绝缘裸导体分析充分绝缘技术内容，保证运行设备过程中有效降低故障率。另外可以考虑采用剪树作业管理严格化，保证电线与设备之间接触短路问题被合理规避，分析导线过热所导致的导线下垂问题。根据相关调查表明，高峰负荷背景下的短路故障发生概率是相当之大的。

2. 有效缩短故障清除时间

在有效缩短故障清除时间过程中，需要减去一部分电压暂降情况产生的频率与次数，明显缩短电压暂降深度及其持续时间长度。在采用固态开关过程中应该建立无功补偿机制，总结供电回路投切情况产生因素，保证正常供电设备系统可以普及使用固态开关。同时在针对输电系统过程中需要有效缩短故障清除时间，保证其故障清除时间控制在200ms范围内。大体来讲，需要结合缩小分级区域分析缩短故障清除问题，牺牲电压暂缓选择性问题。并且在速动后背保护过程中完善输电系统，缩短故障消除时间。

（三）全面提高用电设备抗干扰能力

最后要全面提高用电设备的抗干扰能力，保证针对低功率设备内部分析直流母线设置电容内容，确保电压质量全面优化，抵御能力有所提升。另外就是要考虑采用宽范围的DC/DC变换器，配合供电电压压降降低分析设备正常工作过程，建立三相故障电压暂降防范机制^[3]。

总结：

综上所述，有效解决电压暂降现象问题的方法非常多，在针对敏感用电设备影响进行分析过程中就要做到问题总结到位，并提出诸多缓解抑制措施，保证建立电网电压质量监测网络，做到电力设备长期跟踪监测。就整体而言，还需要丰富技术内容，专门对各种电压暂降现象进行分析，确保技术分析到位，且在实践操作过程中优化管理过程，提升技术应用水平，保证电力设备系统安全稳定高效率运行。

参考文献：

[1]毛拥军. 电压暂降对敏感用电设备的影响及治理方案研究[J]. 缔客世界,2020(10).94-95.

[2]汪颖,陈春林,肖先勇. 电压暂降源异质堆叠集成学习识别法[J]. 电力系统保护与控制,2021(15).1-8.

[3]徐悦,孙建军,丁凯,等. 基于场景构建的电压暂降特征量随机评估方法[J]. 电力系统保护与控制,2021(9).105-112.