有关电压暂降的综述PPT课件.ppt

有关电压暂降的综述 1 电压暂降的概念及定义 电压暂降的起因分析 电压暂降的危害及其监测手段 电压暂降的缓解措施 4 3 2 1 2 一 电压暂降的概念及定义 电压暂降 voltagesag 是指 供电系统中某点的工频电压方均根值突然降低至额定值的90 10 且经过短暂的时间间隔又重新恢复的现象 持续时间一般为10ms 1min 3 在多数相关文献中 电压暂降属于两维的电磁热动 即电压值 残压或暂降深度 和时间 持续时间 如下图所示 电压暂降深度定义为电压额定值与电压暂降过程中残压的差值 电压暂降持续时间是指供电系统中某点电压跌落到低于暂降起始阀值的时刻与该点恢复到暂降结束阀值的时刻之间的时间 4 二 电压暂降的起因分析 1 短路故障引起的电压暂降供电系统的短路故障是产生电压暂降的首要原因 短路故障会引起一个非常大的电流 从而在供电系统的阻抗上产生一个很大的电压降 在系统运行的过程中 短路故障时不可避免的 产生短路的原因很多 但基本上都是超过绝缘水平而引起的 大部分是因为绝缘击穿 或者是切换操作或大气放电引起的过电压 5 2 感应电动机启动引起的电压暂降大容量感应电动机启动也是引起电压暂降的主要原因 当电动机启动时 定子电流明显增大 一般为额定电流的5 6倍 电源阻抗分压增加 造成PCC发生电压暂降 综上所述 由感应电动机启动引起的电压暂降主要有下列特点 三相电压同时开始发生暂降 三相电压暂降幅值相同 电压暂降开始时 电压幅值突然下降 随后电压缓慢恢复至正常值 电压暂降幅值一般不低于80 二 电压暂降的起因分析 6 电压暂降会引起变速驱动装置 ASD 跳闸 程序逻辑控制器 PLC 损坏 各种数字式自动控制装置误动 计算机系统失常 数据丢失 导致相关加工生产线 例如石化 玻璃 纺织 造纸 塑料 半导体以及橡胶等 停顿 大型场所照明失电 例如镝 di 灯 灯灭后需冷却好几分钟后才能启动 等等 下面列出了电压暂降对一些设备的危害以及电压暂降的监测手段 三 电压暂降的危害及其监测手段 7 造成电压暂降的主要原因是供电系统及用户内部发生的事故 大型电动机的硬启动也会造成电压暂降和闪变 但通常不是特别严重 而短路故障时故障点电压几乎为零 故障还会波及到周围地区 造成相邻线路和相关用户感受到不同程度的电压暂降 暂降的幅度主要取决于故障母线和负载之间的阻抗以及变压器绕组的连接方式 而暂降的持续时间由保护系统采用的故障清除时间决定 四 电压暂降的缓解措施 8 基于上面对因短路故障而引起的电压暂降所做的分析 可采取以下对策消除或减缓电压暂降造成的影响 1 减少故障次数虽然短路是不可避免的 但有很多措施可以减少短路故障的次数 这些措施包括 用电缆取代架空线 在架空线上采用绝缘导线 定期砍伐输电线范围内树木 采用专门的避雷线来保护架空线 提高绝缘水平 提高检修和定期维护的频率 清洁绝缘子等 因为大部分严重的电压暂降都是由故障引起 所以这种方法可以直接降低电压暂降的发生频度 四 电压暂降的缓解措施 9 2 减少故障清除时间电压暂降持续时间很大程度上取决于短路故障清除的速度 短路故障保护的一个主要特征就是开关 熔断器等的动作时间分级 以确保在电力系统内最合适的点清除故障 也就是说 故障切除时间 电压暂降和短时间停电的持续时间都是由短路故障发生的位置决定的 减少故障持续时间基本的方法是采用限流熔断器 它可以在非常短的时间内切除故障 通过降低短路电流和缩短短路故障持续时间可以有效地把电压暂降持续时间限制到一个周期以内 四 电压暂降的缓解措施 10 在高压或特高压系统中 最常见的是单相故障 往往采用的是单相重合闸技术 即监测到故障后 只有故障相断开 经过一段时间后 自动重合闸有闭合 输电系统的保护是基于距离保护继电器的 其动作时间取决于保护装置与系统内故障点之间的距离 这段距离可以通过阻抗计算来确定 根据计算结果 如果故障点位于被保护线路长度的第一段内 就会产生一个瞬时断开命令 否则 如果故障点发生在较远的距离 就会产生延时断开命令 四 电压暂降的缓解措施 11 3 在供电系统和用户设备的接口安装电能质量调节装置现实的情况是 用户极少有机会要求制造商提供对电压暂降具有特殊耐受力的设备 同时也很难要求供电部门为其提供具有 特殊 质量的电力 因此 在供电系统和用户设备的接口安装电能质量调节装置就成为比较现实的选择 归纳起来 这些用户端的解决方案主要包括 能量贮存技术包括电池后备系统 BatteryBackupSystem 超级储能电容器 SuperCapacitor 四 电压暂降的缓解措施 12 飞轮储能系统 FlywheelEnergyStorageSystem 超导磁能贮存系统 SMESS 燃料电池 FullCells 等 基于变压器的解决方案主要包括恒压变压器 CVT 静态电子分接开关 StaticElectronicTapChanger 有的也称作静态电压调整器 SVR 四 电压暂降的缓解措施 13 基于逆变器的解决方案包括不间断电源 UPS 动态电压恢复器 DVR 统一电能质量调节器 UPQC 等 基于固态开关的解决方案主要包括固态断路器 SSB SolidStateBreaker 固态切换开关 SSTS SolidStateTransferSwitch 故障电流限制器 FCL FaultCurrentLimiter 等 四 电压暂降的缓解措施 14 在电压暂降的治理和电能质量的综合控制方面 特别值得一提的是用户特定电力 CustomPower 它是将电力电子技术 微处理技术 自动控制技术等髙新技术运用于中 低压配电系统和用电系统中 以减小谐波畸变 降低电压波动和闪变 电压的不平衡以及电压暂降和短时断电的影响 从而提高供电可靠性和电能质量的新型综合技术 四 电压暂降的缓解措施 15 用户特定电力技术的特点 能有效地提高供电可靠性 用固态转换开关切换备用电源 将断电时间限制在半个周波以内 能有效地清除或减少同一线路因非线性负荷产生的谐波 不对称负荷或冲击负荷的影响 能有效地清除电压骤降的影响而保持用户端电压恒定 因此用户特定电力可完全满足对电力要求甚高的用户的需要 用户特定电力概念的提出 有助于供电部门提供高可靠性和高质量的电力 满