电网电压波动对客户用电的影响与防范

韩博　杨乐

摘要：电压波动是影响功率质量的主要问题之一。本文根据配电设备的性能和操作参数的调查，分析了提高耐电压波动能力的技术方案，以降低设备对电压波动和短期中断的灵敏度。

关键词：电压波动;用电;防范措施

一、电压波动的形成原因

在某个期间，电压发生了很大的变化，偏离了被称为电压变动的额定值。当电压变化率超过1%时，被称为“夏普改变”。

在配电系统中如果发生短路故障或雷击等，电力网的无功功率就会不平衡，产生电压变动。与雷电放电相比，短路电路故障引起尖锐的电压变化。配电线路有短路问题时，保护工作会切断故障点，自动回收。这样，故障电源线上的所有用户在短时间内被切断。另一方面，对于同一电源总线的其他用户，其通常产生一次电压变动。再闭路处理失败时，故障线再次被切断，线路上的用户长时间停电，相邻的用户受电压变动的影响。一般来说，由短路电路引起的电压变动是由三相短路故障引起的对称电压变动，另一方是由单相接地短路引起的不对称电压变动。在配电系统中，短路故障的大部分属于单相接地，是导致电压波动的重要因素。

二、电压波动的危害

在电压变动条件下电力网和用户的电器操作的有害性主要如下所示：

第一，引起电压波形畸变，改善电网的高阶谐波，产生过电压，对网络及装置产生较大影响。

第二，终止若干无效功率补偿装置，削弱无效功率补偿的优点，从而增加网络线路损耗。

第三，几个配电设备不工作。而且，它直接影响用户的正常生产和产品质量。

第四，危险输电网的安全运行，导致电压崩溃，导致电力网部分崩溃。

近年来，日本国内的配电控制系统广泛使用交流接触器。根据电磁交流器的实际特性和动作原理，在电力系统中发生电压变动的情况下，短时间切断电磁交流器的工作线圈。而且，它减少了依赖于电流的静态动态铁芯的吸引，以保持吸引。当吸引小于解除弹簧的弹力时，接触器会自动释放。电磁式交流接触器的动作特性如下。通常，临界释放电压约为工作电压的20%～70%，电磁AC接触器通常约为标称电压的50%，当持续时间超过一个周期时，接触器被释放。这不仅会给企业带来特定的经济损失，也可能造成火灾、爆炸和事故。

三、电压波动的抑制措施

导致电压变动和短期中断的因素比较复杂，很多无法控制。因此，从形成原因回避电压变动非常困难，可以说完全不能避免。在另一个方向上，电压变动造成的巨大危害是由于机器大部分对其敏感。通过降低设备对电压变动的灵敏度，可以提高电器的抗故障性，并且可以尽量减少用户的损失。因此，为了降低电压变动和短期中断的影响，必须依靠电力公司、机器制造商、电力利用者的共同作业。

1.加强电网的维护与检查，减少配电网的故障

线路中断的主要原因有：安装线避雷器，在时间内清除树的屏障，选择绝缘导体，合理选择线跨度和挂钩进行调整，防止污染清洗。为了有效避免配电网发生安全性事故，加强了对埋设电缆和架空线路的外部破坏的监视和防止。

2.减弱设备对电压波动的敏捷度是行之有效的办法

通过对几个企业使用电器的调查，情况如下：低电压断路器的重要保护功能，RDW1智能电路断路器延迟时间等：瞬时、1s、3s、5s四个类别。但是，在电压损失的情况下，因为瞬间选择电路断路器，所以当栅极电压发生变动时，电压保护的损失频繁地起作用。

宁波北区污水处理设施：企业的电力负荷主要是大规模电机（单体容量超过100kW），其启动补偿采用角度模式。由于功率网格波动（瞬时电压损失）短时间，许多电机脉冲电流导致变压器保护过电流时间限制操作。企业低压设备的一部分选择三菱（三菱）AE1000SW框架断路器。电路断路器具有电压损耗延迟的函数。时间延迟可以在一瞬间分成1s、3s、5s等类型。然而，在实际应用中，经常使用电压损耗瞬时作用（类似于上述）。当栅极电压波动时，电压瞬时函数的损耗也是低电压断路器电压保护频繁损失的主要原因。

镇海供水公司：公司的低压控制电路将保持原有的电磁AC接触器工作模式。当配电网的电压变动小于标称电压的50%时，接触器释放作用。

由此得出，降低电网电压波动对用电用户的影响的措施：

1.加强配电网的运用和维护，减少配电网的故障率，避免短路故障引起的电压变动。

2.注重设备选型与配置

（1）在设备齐全的情况下，用户需要向制造商明确设备的对应限制时间和电压范围的技术要求，合理选择具有延迟功能的电路断路器，或者RDW1智能电压损失电路断路器、DVKYC系列、NSFCI 100、400.630和永久磁体接触器（诸如其他类型的永久磁体时间延迟接触器）可以实现对电压波动或网格电压损失的识别，从而设备配置具有特定的反电压波动能力。

（2）內部配电网的保护应注意相应范围（包括当前设置值和工作时间限制值）。根据负载特性和重要性，通过调整内部配电网的对应链接参数，能够实现功率消耗的相对稳定性。

（3）继电保护及自动装置电源应选用直流供电系统。

3.加强继电保护装置的运行与保护

（1）根据相应的继电器保护配置、负载增减、配电变压器参数和其他技术数据，周期性地执行继电器保护设置计算和设置。

（2）利用停电机会对配电设备进行维护和对继电器保护装置进行校准（特别是对低电压断路器的电压损失时间限制的测试和调整）。

（3）对于感应负载大的企业，对于生产线相对重要的大容量电机，必须配备电压损失触发自动延迟启动装置，以降低因电压变动引起的启动电流同步速度。

4.由于大容量电机的启动而发生电压变动时，要改善电机启动模式，如从全启动模式向步进下降启动模式转移、从硬件启动模式向软启动模式转移、或是变电站短路容量的提高等会。

5.补偿装置的设定一般用户可以选择变压器和其他比较经济的装置。即，UPS对对对系统电压变动敏感的UPS系统的电压变动敏感的电源（SSS）的变动敏感。

总结：

电压波动是一个非常严重的电力质量问题，在未来值得我们深入研究。为了作为截止点调查用户的配电设备的性能和操作参数，从降低设备电压变动和对短期中断的灵敏度的观点出发，采取了通过在线动作有效提高顾客耐电压变动性的技术对策。

参考文献

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