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1、电力系统电压跌落的研究2006年第8期(-It州电力技术)(总第86期)电力系统电压跌落的研究贵州电力调度通信局王国松[5501302]三峡大学职业技术学院周皓[443002]解放军重庆通信学院李云虎[400035]摘要对动态电能质量问题中最主要的电压跌落问题进行了研究,分析了电压跌落的原因,传播过程及对电力系统的危害.并在此基础上对电压跌落进行了分类,提出了评估指标,最后提出了应对电压跌落问题的措施.关键词电能质量电压跌落设备敏感曲线1绪论电能是一种特殊商品,既具有以商品形式向用户售出的性质,有具有为千百万用户服务的公用事业性质.电能质量的优劣对电网和
2、电气设备的安全,经济运行,保证产品质量和科学实验以及人民生活和生产的正常运行均具有十分重要的意义,直接关系到国民经济的总体利益.1989年欧洲共同体制定了电能的全面标准,1992年欧洲电工标准化委员会(CEm:u'C)正式颁布《公共配电系统供电特性》文件(CENE.I.ECCI.E/B'1~68—6(sec)15),作为欧洲对电能的统一标准,并已为国际电工委员会(皿C)采用,其中就有关于电压跌落的规定.随着电压跌落问题在电能质量诸多问题中的日益突出,很有必要对电压跌落问题做一个比较深入全面的探讨…."Voltagesag"在电工词典上的译名是"短时间电压
3、下降",即指在短时间内(通常指半个Hz至1rain)供电系统电压突然下降,且超出正常电压偏差允许值然后又返回到正常的电压水平.电压跌落深度则定义为电压额定值与电压跌落过程中的最小值之差.美国IEEE推荐标准(IEEEStd.1159—1992)中对Voltagesag的定义为:"工频电压的有效值的下降,其持续时间为lOms—lmin."另外有的文献将相移也作为描述电压跌落的特征量之一【2J.2电压跌落的原因大部分电压跌落是由于雷击和输电线路短路故障引起的.感应电动机的启动等也会引起电压跌落,但这种电压跌落一般并不严重.雷击引起的绝缘子闪络和线路对地放电是
4、造成系统电压跌落的主要原因.由于电力系统中的大多数设备是暴露在露天的,在雨季或多雷地区,暴露在?32?露天的运行设备很容易受到雷电干扰.因雷击引起的电压跌落约占总数的6o%左右,并且持续时间超过5个周期.系统故障是引起电压跌落的另一重要原因.目前配电系统中的线路主保护一般是分段式电流保护,该保护最大的缺陷就是在线路故障时不能做到无延时地切除故障.即使是无延时保护,其固有动作时间也要3—6个周期,因此在故障期间,线路上的敏感负荷将被迫退出工作.如线路上装有重合闸装置时,由此引起的电压跌落次数将成倍增加.故障引起的电压跌落的幅值大部分在30%额定值以下【1]
5、.3电压跌落的危害电压跌落的危害:电压跌落和瞬时中断已被认为是影响许多用电设备正常,安全运行的最严重的动态电能质量问题.电压跌落对现代社会造成的危害主要有以下4个方面【2】.(1)电压跌落对人们的日常生活有很大的影响1999年l1月9日,中国国际广播电台报道了美国《商业周刊》的一名编辑被困在电梯内长达40h,以心理和身体受严重伤害为由向办公大楼的物业管理部门提出索赔2500万美元的要求.此次电梯故障是由于供电系统突然降压1s造成的.(2)电压跌落对信息业有很大的影响据估计80%服务器出现瘫痪以及用户端45%左右数据丢失和"出错"均与电压跌落有关.(3)电
6、压跌落对大型敏感工业用户造成很大的危害;(4)电压跌落对现代社会广泛应用的电子设备影响也很大:有的研究表明当电压低于5O%额定电压,持续2OO6年第8期<贵州电力技术>(总第86期)时间超过lHz时,接触器就会脱扣;而有的研究表明当电压低于7O%额定电压甚至更高,接触器就会脱扣.对早期的可编程控制器(PLC),当电压低于10%U,仍能持续工作15Hz;新版产品,当电压低于5o%￡,N时,PLC停止工作;当电压低于8l%时,PLC停止工作;一些I/O设备,当电压低于90%,持续时间仅几个Hz就会被切除.4电压跌落的分类及其特性根据引起电压跌落的
7、原因,可以将电压跌落分成3类:第1类叫FRS(faultrelatedsags),即与故障有关的电压跌落;第2类叫MSRS(motorstartingre—latedsags),即与大型电动机的启动有关的电压跌落;第3类叫MRRS(motorre—accelerationrelatedsags),即与电动机的再加速有关的电压跌落,也就是大型电动机运行和故障之间的相互作用对电压跌落的特性有重大的影响.这3种类型的电压跌落具有明显不同的特性.对于FRS,跌落开始下降和最后恢复都非常迅速;对于MSRS,跌落事件的恢复需要很长的时间,通常为几百IIls到几s;对
8、于MRRS,,在故障开始的时候,大型电动机作为电压源,因而减少了电压降,当故障清
