陈晓华

(淮安供电公司，江苏淮安223002)

电压暂降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。在电网中这种现象的持续时间大多为0.01～1.5s。GB/T17626.11—2008规定了半导体设备在电压暂降深度40%、持续时间200ms时设备应能稳定工作的要求[1]。随着现代企业电子设备的大量应用，电子元器件对电压暂降的敏感不尽相同，部分元器件常因电压暂降而停止工作，导致整套设备受到影响。

1 用户反映的问题

某公司用户反映2010～2011年共有30次20kV停电情况，经该地区电力企业调度记录核实，该用户所在线路故障5次；其余25次均为其他线路故障，导致系统电压暂降，该用户内部设备欠压保护动作致使其自身停电。其欠压保护动作时限为40ms。经故障录波装置查询，并对查询的故障录波数据进行了整理，结果如表1所示。

表1 某电压暂降时录波数据

根据故障录波数据和用户反映情况，引发用户内部设备欠压保护跳闸的原因是20kV电网发生短路事故时的电压暂降。暂降深度A相38.5%，B相37.8%，C相37.1%，持续时间低于200ms。

2 电压暂降的原因分析

导致电压暂降的原因有多种，有自然因素，也有人为因素，有供电部门系统保护的因素，也有企业内部的设备原因和误操作等。

自然因素，如雷击闪电等击打在输电线或绝缘子上，大风导致输电线舞动，杂物搭在输电线上引起短路。

人为原因，如车辆造成输电线杆倒塌，放风筝导致输电线短路，伐树倒在输电线上，野蛮施工导致挖断地下电缆等，从而造成保护设置动作。

供电部门保护装置误动作，线路绝缘爬距达不到标准发生雾闪，防治鸟害不及时造成短路，线路巡视不到位等。

企业原因，如感应电动机启动时，需要从电源汲取的电流最大可达到满负载的500%～600%，如此大的电流经过阻抗时，引起电压突然下降；误操作短路可能会引起系统远端供电电压较为严重的跌落。企业间的影响，某个企业内部产生的电压暂降反馈回电网，从而影响其他企业的电压。企业电工业务不熟，带故障送电，导致短路[2]。

3 电压暂降的危害及防治

3.1 电压暂降的危害

目前的工业生产中，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。这些元器件对电压暂降的敏感不尽相同，一旦某个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，造成一定的经济损失。

3.2 电压暂降的防治

防治电压暂降的措施主要包括以下方面。

（1）剪树作业,架设屏蔽导线,架空线入地等。减少线路故障次数，可降低电压暂降的发生频度。

（2）改进继电保护技术，在配电网中需要柱上断路器快速切除故障。

（3）对电网进行改进，避免发生故障时在某一特定地点发生严重电压暂降。可行方法有限制同一供电母线上的架空馈线数、关键位置处装设电源等。

（4）在系统和敏感负荷之间装设蓄电池储能系统（BESS）、动态不间断电源（DUPS）、机械切换开关（DUR）、超导磁能系统（SMES）、静止电子分接开关（SETC）、固态切换开关（SSTS）、静止无功补偿器（SVC）、不间断电源（UPS）[3]。

（5）对终端用户设备进行改进，提高设备的免疫能力。

4 电压暂降治理案例

上海通用汽车厂饱受电压暂降引起的停产之苦，2004年1月～2005年7月，多次发生因电压暂降而引起停机停产事故。2005年6月进行综合治理，利用动态电压暂降补偿器，对抗电压暂降性能较差的敏感设备进行保护；根据各种工艺的不同要求对某些敏感设备进行软件参数调整，增强其电压暂降免疫能力并同时满足加工工艺的要求。治理方案实施后，该厂自2005年6月至2008年12月经历了12次电压暂降事故，经过治理的敏感设备和工艺都能安全跨过电压暂降干扰，确保了设备正常运行；而未经治理的同类设备和工艺，都受到不同程度的电压暂降干扰，致使部分生产设备和工艺出现故障或停止运行。为此，该厂已于2009年初对敏感的生产设备和工艺进行全面的电压暂降治理，彻底消除由电压暂降对汽车生产造成的不利影响。

5 改进实效及建议

该地区20kV电网总体薄弱，故障发生较多，已制定相应措施，尽可能减少故障发生次数；加强运行维护，减少电网故障次数。

一是针对鸟类多、雷电多发、超高树木较多等情况，加强运行维护力度，结合停电检修，对线路避雷器进行检测，发现不合格的立即更换，累计更换了16只避雷器。为防止鸟害对线路的影响，及时对线路的裸露部分加装绝缘护套，累计加装了18处。对90组接地电阻进行测试；对185棵通道外超高树木全部清理到位。

二是针对电缆施工较多，实施全过程旁站监督，电缆头制作采取实名制管理；对现有的182只电缆头，在高峰负荷时进行了红外测温，无异常。

三是针对外力破坏，严格执行施工许可审批程序；每天对所有20kV线路进行巡视，确保线路安全运行。

经过以上改进，该地区20kV跳闸由一年30次降为4次，大大提高了供电可靠性。

用户设备对电压暂降敏感程度较高，为保障可靠供电，彻底消除电压暂降的影响，提出如下建议：

（1）重新确定负荷等级，进行双回路供电，同时加装SSTS，保证一回路发生电压暂降时可在一个周期内切换进线；

（2）用户和设备生产厂家共同优化生产过程，降低设备对电压暂降敏感程度，并由相关单位采用电压暂降发生器对设备进行电压暂降测试，重新确定欠压保护定值；

（3）根据生产过程确定敏感负载，由相关技术企业提出用户侧解决方案加装稳压装置。

6 结束语

随着新型电力电子设备在电力系统中的广泛应用，电压暂降已日益成为电力设备安全运行的一大隐患，为减少电压暂降对敏感负荷的影响，仅从电力系统着手，无法彻底防止问题的发生。电力部门有责任为用户提供本系统电压暂降的详细信息，用户应根据实际情况选购新设备，或者为保证设备的安全运行采取必要的技术措施；而设备制造行业也应重视设备对电压暂降的敏感程度，提供相应的技术参数描述设备对电压暂降的免疫能力。总之，解决电压暂降所带来问题的关键在于电力部门、电力用户和设备制造商的密切合作。

[1] 宋云亭，郭永基，张瑞华.电压骤降和瞬时供电中断概率评估的蒙特卡罗仿真[J].电力系统自动化，2003，27（18）：47-51.

[2] 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.

[3] 刘悦，李勇，刘金陵.电能质量电压暂降问题及应对方案[J].山东冶金，2008，30（5）：51-53.