電壓暫降

短時間內突然下降又恢復的現象

電壓暫降是指供電電壓有效值在短時間內突然下降又回升恢復的現象,電網中這種現象的持續時間大多為0.5~1.5s。IEEE將電壓暫降定義為供電電壓有效值快速下降到額定值的90%~10%。電壓暫降已經成為電能質量指標中很關注的一項。

概念


電壓暫降是一個令人頭疼的問題,可以引起短路故障,甚至影響到敏感設備的正常運行。電壓暫降和暫升是根據電壓幅值方均根的變化而定義的,持續時間為半個周波到幾秒。暫降指的是電壓下降,而暫升則指電壓上升。電壓暫升通常是由系統的單相接地故障引起,導致正常相的電壓瞬時上升,突然失去大容量負荷以及大的電容器組的切換等也是引起電壓暫升的原因。受電壓暫降和暫升影響最大的設備有:工業流程式控制制器、可編程序控制器(PLC)、可調速驅動器以及機器人系統。電壓暫降可能會損壞基於微處理器的數字控制設備的數據,而電壓暫升可能會損壞設備電源或使其重置。
IEEE標準及國家標準《電能質量電壓暫降與短時中斷》(GB/T30137-2013)規定了電壓暫降定義:電壓暫降是指電力系統中某點工頻電壓有效值暫時降低至額定電壓的10%~90%(即幅值為0.1~0.9(p.u)),並持續10ms~1min,此期間內系統頻率仍為標稱值,然後又恢復到正常水平的現象。電壓暫降以剩餘電壓百分比為度量。短時中斷是指一相或多相電壓瞬時降低到0.1p.u以下,且持續時間為10ms-1min。

原因


一般是由電網、變電設施的故障或負荷突然出現大的變化(如大功率設備啟動等)所引起的。在某些情況下會出現兩次或更多次連續的跌落或中斷。
1、自然原因:雷擊閃電、暴雨、大風及下雪等;
2、電力系統原因:短路故障、大電機啟動、線路切換、變壓器和電容器投切、配電裝置故障感應電機(大功率)啟動等;
3、不可預知的偶然事件:交通事故、建築施工造成輸電線損壞、人為操作失誤以及一些小動物進入配電室等。
針對電壓暫降的持續時間,SEMI標委會組織的電能質量專題小組做了實驗,在全美洲22站點進行電能質量研究,共記錄到1076個電壓暫降事件,其中在綠色線(SEMI)上方的電壓暫降的數量佔總數的93%,僅有6個事件為斷電且都在1秒以內,僅有3個事件在2秒以外。

其他說明


電壓暫降或下跌是指供電電壓有效值在短時間內突然下降又回升恢復的現象。在電網中這種現象的持續時間大多為0.5~1.5s。國際電氣與電子工程師協會(IEEE)將電壓暫降定義為供電電壓有效值快速下降到額定值的90%~10%,然後回升至正常值附近;而國際電工委員會IEC)則將其定義為下降到額定值的90%~1%,持續時間為10ms~1min。
電壓暫降的時間過長,會導致設備非正常停機。帶了產品的損失巨大,市面上已經有相關的治理的電壓暫降的設備保護。
電壓暫降對一些設備的危害
設 備電壓暫降造成的影響結果
冷卻控制器當電壓低於80%時,控制器動作將製冷電機切除,導致巨大生產損失
晶元測試儀當電壓低於85%時,測試儀停止工作,晶元、主板被毀壞
可編程式控制制器當電壓低於81%時,PLC停止工作;一些I/O設備,當電壓低於90%、持續時間僅幾十毫秒,就會被切除
機器人由機器人控制對金屬部件進行鑽、切割等精密加工的機械工具,為保證產品質量和安全,工作電壓檻值一般設為90%,當電壓低於此值、持續時間超過40~60ms時,被跳閘
直流電機當電壓低於80%時,直流電機被跳閘
變頻調速器當電壓低於70%且持續時間超過120ms時,ASD被切除。而對於一些精細加工業中的電機,當電壓低於90%且持續時間超過60ms時,電機就會跳閘而退出運行
電動機接觸器當電壓低於50%、持續時間超過20ms,接觸器就會脫扣;而有的研究表明,當電壓低於70%、甚至更高,接觸器就會脫扣
計算機當電壓低於60%,持續時間超過240ms時,計算工作將受到影響,如數據丟失