沈瑞寶

摘要：在配電系統(tǒng)中，電壓跌落是一個經(jīng)常出現(xiàn)的問題，該問題會直接影響電能質(zhì)量。為了更好的滿足用戶用電的需求，需要解決電壓跌落的問題。傳統(tǒng)的調(diào)壓手段比較多，包括改變有載調(diào)壓變壓器的變比、投切并聯(lián)補償電容器等，但這些傳統(tǒng)的方法反應(yīng)速度較慢且精準性較差，對電壓跌落問題的抑制效果并不明顯。所以，要采取現(xiàn)代化的抑制措施，減少電壓跌落難問題。

關(guān)鍵詞：配電系統(tǒng);電壓跌落;低壓配電

一、電壓跌落概述

所謂電壓跌落，就是在某個時刻下，電壓幅值從正常工作范圍中偏離，然后短時間后又恢復(fù)會正常水平。在IEEE電能質(zhì)量標準中，電壓跌落特征量的界定范圍為0.1-0.9，持續(xù)半個周期-1min則為電壓跌落。在IEC標準中，根據(jù)電壓跌落前后的差值和正常電壓的百分比來對跌落深度進行描述。此外，還包括其他描述方式，如電壓相位偏移角和發(fā)生頻率也可以用來描述跌落電壓的特征量。通常，造成電壓跌落的主要原因為惡劣的天氣。統(tǒng)計顯示，超過60%的電壓跌落現(xiàn)象都是在惡劣天氣中發(fā)生的，包括暴雨、雷擊等天氣。系統(tǒng)故障也是造成電壓低落的一個原因，如果電力系統(tǒng)電路出現(xiàn)故障，會對線路中絕大部分用電用戶造成影響，同時也會干擾整個電力系統(tǒng)的工作狀態(tài)。此外，如果一些負荷較大的設(shè)備突然啟動，則會出現(xiàn)電流嚴重畸變的情況，進而造成母線出現(xiàn)電壓跌落的情況?？梢?，造成電壓跌落的原因有很多，這些因素并非人為因素，很難徹底消除。所以，在出現(xiàn)電壓問題時，要采取對應(yīng)的解決措施，可以從兩方面進行考慮，一方面是系統(tǒng)方面，另一方面是電壓方面。要堅持預(yù)防維護的原則，盡可能控制可能造成電壓跌落的各個因素，降低電壓跌落現(xiàn)象的發(fā)生概率，促進供電質(zhì)量的提升。如果出現(xiàn)電壓跌落的問題，應(yīng)該及時采取有效的補救措施，將其控制在較短的周期之內(nèi)，避免對用戶用電造成影響。

二、配電系統(tǒng)電壓跌落問題研究

（一）電壓跌落現(xiàn)象產(chǎn)生原因與評估

電壓跌落現(xiàn)象會影響電能質(zhì)量，所以要做好電壓跌落現(xiàn)象的控制工作。為了控制電壓跌落現(xiàn)象，就要掌握該現(xiàn)象的特征參數(shù)，主要包括幅值、持續(xù)時間和相位跳變?nèi)齻€特征參數(shù)。目前，許多文獻都利用跌落幅值和持續(xù)時間來描述電壓跌落的特性量，幅值范圍、持續(xù)時間并沒有統(tǒng)一的界定和規(guī)范，具體如前文所述。通常，造成電壓跌落的主要原因是惡劣天氣，其中雷擊導(dǎo)致的電壓跌落現(xiàn)象比較常見。雷擊會造成絕緣子閃絡(luò)，也可能導(dǎo)致線路對地放電的情況，進而引起電壓跌落的現(xiàn)象。在電力系統(tǒng)中，很多設(shè)備都在戶外，所以很容易受到雷電的干擾。雷電引起的電壓跌落情況較多，且持續(xù)時間較長，通常在5個周期以上。此外，系統(tǒng)故障也是常見的原因，當(dāng)前的電力系統(tǒng)中，主要采用分段式電流保護，該保護方式存在一個較大的缺陷，即在故障切除時一定會延時。即使可以做到無延時保護，固有動作時間為1個周期，依舊會對系統(tǒng)造成影響，在故障發(fā)生的過程中，線路中的敏感負荷會從工作狀態(tài)中被迫退出。如果在線路中安裝了重合閘裝置，則有可能增加電壓跌落的次數(shù)。由于系統(tǒng)故障造成的電壓跌落的幅值通常不超過額定值的30%。

（二）抑制電壓跌落現(xiàn)象的對策

電壓跌落會對敏感負荷造成巨大的影響，為了降低影響，應(yīng)該從多個角度入手，全面抑制電壓跌落現(xiàn)象。在電力系統(tǒng)中，不同的用戶對電能質(zhì)量的要求不同。所以，在技術(shù)成本的角度，要抑制電壓跌落問題，可以從供電部門、用戶、用電設(shè)備廠商等方面入手，采取全面可靠的控制措施。在供電部門方面，要盡可能提升供電的可靠性。一方面，減低線路故障的發(fā)生概率，采取有效的監(jiān)控措施，并提升故障切除的速度?？梢允褂每焖賱幼骼^電保護裝置，也可以架設(shè)雙回輸電線路。另一方面，提供相應(yīng)的評估服務(wù)，對敏感設(shè)備出現(xiàn)電壓跌落現(xiàn)象的概率進行評估，然后根據(jù)當(dāng)前的成本和效益設(shè)計處理方案，可以安裝抑制設(shè)備，也可采取相應(yīng)的措施消除電力擾動，同時對兩項措施需要的經(jīng)費和帶來的效益進行對比分析，根據(jù)分析結(jié)果進行方案的平衡和調(diào)整。

供配電系統(tǒng)設(shè)計過程中，應(yīng)考慮負荷的波動，計算評估尖峰電流的大小及時間，在選用變壓器、柴油發(fā)電機、UPS等裝置容量及設(shè)計供電線路時應(yīng)充分考慮這些短時負荷的尖峰電流影響，或?qū)Υ笕萘慷虝r負荷采用專線供電。當(dāng)配電系統(tǒng)中有較多的電動機負荷時，應(yīng)做電動機起動校驗，計算電動機起動時母線電壓能否滿足其他設(shè)備的工作需求。根據(jù)經(jīng)驗及計算，采取以下措施可有效降低電動機起動時對母線電壓的影響：提高供電變壓器的額定容量;提升供電導(dǎo)線電纜的截面;優(yōu)化電動機供電線路路徑，縮短電纜長度;多臺電動機時盡可能分時啟動;電動機采用軟起動、星三角起動、自耦變壓器起動等起動方式。具體可根據(jù)項目實際情況經(jīng)過計算選擇多種措施的組合以改善母線電壓波動水平。

在用戶方面，可以調(diào)整負荷，降低負荷的敏感程度。如果負荷有較高的電能質(zhì)量要求，則電力企業(yè)無法在短時間內(nèi)獨立滿足用戶需求，所以要從用戶入手降低敏感負荷程度?？梢圆捎脛討B(tài)補償技術(shù)，根據(jù)補償信號的種類和動態(tài)電能質(zhì)量調(diào)節(jié)裝置的連接方式，可以分成兩種動態(tài)補償方式，一種是串聯(lián)電壓補償，另一種是并聯(lián)電流補償。串聯(lián)電壓補償可以在電壓跌落的過程中向系統(tǒng)注入幅值、相角和頻率，并且串聯(lián)在供電電壓中，可以將跌落成分抵消。并聯(lián)電流補償方式則主要有兩種作用，一種是消除大容量負荷啟時出現(xiàn)的電流畸變問題，避免電壓跌落現(xiàn)象在母線中出現(xiàn)。另一種是在電網(wǎng)電壓波動的過程中，確保負荷處的電壓可以繼續(xù)正常工作，避免敏感負荷受到干擾無法正常工作。在設(shè)備制造商方面，可以加強對設(shè)備靈敏性的研究，增強設(shè)備對電壓下跌的免疫和抵抗能力。

結(jié)語：

綜上所述，在配電系統(tǒng)中，電壓跌落會影響電能質(zhì)量，進而降低整個電力系統(tǒng)的運行效率。為了抑制電壓跌落的現(xiàn)象，電力企業(yè)要從多個方面入手，不僅要采取有效的預(yù)防監(jiān)控措施，還要加強電壓跌落現(xiàn)象的處理水平?？梢砸种齐妷旱洮F(xiàn)象的裝置較多，包括蓄電池蓄能系統(tǒng)、靜止無功補償器、不間斷電源等等，可以根據(jù)需求進行選擇。

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