电力系统典型晃电事故及防晃电措施研究

电力系统典型晃电事故及防晃电措施研

究

摘要：随着企业用电量的不断增加，电力系统的设备和结构变得越来越复杂。在正

常运行的过程中，由于遭受雷击、内部电网短路以及大型设备的启动，可能会出现电压

的瞬时波动，但很快就会恢复到原来的水平，这种电压波动被称为“晃电”。对于一些

辅助设备，如果保护器件跳闸，可能会导致主机故障，从而使整个机组停止运转。因此，通过分析和研究晃电的危害和应对措施，我们可以更好地控制晃电的影响，确保系统的

稳定性。

关键词：电力系统；晃电事故；防晃电措施

一、晃电类型概述

1.1电压骤然变化

当电压突然上升或下降时，通常会出现晃电的情况。这种异常现象通常会持

续零点五秒到一分钟，通常认为电压的波动范围达到了一定程度就会发生晃电。

晃电的幅度通常在10%~80%之间，而下降的幅度则在10%~90%之间。根据数据，

当电压波动超过10%时，就可以断定出现了晃电现象。

1.2电压闪变

当电压发生变化时，人们可以通过使用发光设备（如灯泡）来观察到这种变化。在这种情况下，照明设备会出现明暗不一的状态，导致晃动。此时，电压的

波形会有规律地变化，或者电压的幅值会有随机的波动。

二、晃电事故对电力系统的负面作用

2.1影响继电保护

继电保护装置是电力系统的重要组成部分，它能够有效地保护整个系统的安

全性。当发生故障时，继电保护装置可以迅速准确地断开故障设备，并向总控室

发出警报，以便工作人员及时采取行动，确保系统的安全运行。继电保护装置不

仅可以有效防止电力系统中的故障设备在发生故障后继续运行，而且还能够有效

保护其他设备免受连带损害，从而确保电力系统的安全运行。当振荡电流和继电

保护装置的运行电流相匹配时，继电器将自动触发保护功能；而当两者不匹配时，继电器将自动关闭。这样，由于电流速断保护的存在，将导致继电器的故障，从

而严重损害其正常使用。

2.2影响变频器

变频器是一种用于控制电力系统运行的设备，它通过整流电路、电容器、变

压器、霍尔元件和电源板来实现电压和频率的调节。这些元件可以有效地将交流

电转换为直流电，并使电动机能够正常工作。通过使用变频器，电力系统可以稳

定地发电。变频器的电路由整流器、直流电路、逆变器、制动器和回馈器组成，

它们共同构成了变频器的核心部分。

变频器的核心功能在于通过整流器和逆变器来实现电源的转换。整流器负责

将外界的电流转换为内在的电流，而逆变器则负责控制电流的电压和频率，从而

实现电源的高效运行。电压超标可能会给变频器带来严重的损坏，其表现形式有：第一，电网电压上升可能使电机的铁芯产生磁场，从而使磁路饱和，进而增大励

磁电流，从而使温度上升；第二，电网电压上升还可能使中间直流回路电压上升，从而使电机的电压脉冲幅度大大提高，从而严重影响电机的绝缘性能。第三，滤

波电容器的选择对于提高中间直流回路的效率至关重要。

2.3影响运行电动机

当电压低于额定值时，电动机会出现过电流保护，从而导致热保护动作并停

止运行。如果线路中出现短路或其他异常情况，会导致线路过电流，这时电流继

电保护器就会启动，使开关跳闸，以保护电动机免受损害。通常，整流值会超过

电动机的启动电流，大约是额定值的5~8倍。

三、提升电力系统防晃电的对策措施

3.1动态电压恢复装置

通过将动态电压恢复装置与电源和敏感部件相连，可以有效地补偿电源的不足。当系统电源正常运行时，动态电压恢复装置处于断开状态，但是一旦出现晃

电引起的电压大幅度波动，它就能够在极短的时间内，恢复到与系统电源完全一

致的供应电源，从而确保系统的稳定运行。由于投入时间较短，负荷端可以及时

感知到系统电压的变化，从而确保负载能够稳定运行。

3.2暂态电压主动防御装置

通过使用暂态电压主动防御装置，可以实现多种电气安全防护功能，包括短

时断电支撑、电压骤降补偿、电压骤升调节、负荷干扰调整以及故障电弧实时监

测等，从而有效避免由于晃电引起的电压波动，实现无缝治理，并且可以广泛应

用于变频器和接触器类型的设备。这个装置由四个部分组成：晶闸管旁路、交流、滤波和储能。当系统电源正常运转时，这种装置会自动断开，只监测当前的电压

状态。如果发现电压变化超出了预先设定的阈值，它会立即向电路中注入相应的

电压，从而确保系统的稳定运行。此外，这种装置还能够根据需要对电压的变化

进行调节，使其具有很强的应用范围。

3.3变频器控制低压电动机防晃电对策

随着电厂的日益增长，许多的动力设施都被安装在其中。这些设施的动力能

够有效地抵抗电网中的电压波动，从而减少对变频器的损坏。因此，为了防止变

频器的故障，我们应该采取措施，比如降低它的输出功率，并利用它的动力来提

供额外的电力。当电网电压波动时，会导致变频器的母线直流电压从预设的电压

降至动态激活阈值，此时，动态缓冲功能会被唤醒，导致变频器的输出功率减少，通过动态发电来补偿母线直流电压，确保变频器处于断电状态，避免了跳闸的情况。当电压恢复到正常值时，直流母线就可以通过电网获得电压，当电压升高到

一定程度时，动能缓冲功能就会关闭，变频器的输出功率也会恢复正常。如果电

网中出现电压波动，产生低压，变频器可以通过降低输出电压来维持低压运行，

直到母线直流电压从额定值降低到50%时，柔性响应功能就会启动，控制调节的

幅度处于异步空间矢量调节范围内，以保证变频器的正常运行。当电压出现瞬时