电能质量重要问题电压暂降
电压暂降的危害及治理方案
电压暂降的危害及治理方案随着经济快速发展，工业制造与居民用电的多样化，导致电网的电能质量问题更加复杂化，随机化与多样化，其中电压暂降已经成为各类企业与电网研究单位首要的治理和研究方向。
说起电压暂降，想必大家还记得2016年6月18日凌晨0时30分，西安变电站爆炸事件，间接导致三星工厂的电源闪断，持续数秒，部分半导体设备感应到电压异常自动停止运作，生产车间出现大面积的设备停止运转，部分半导体设备感应到电压异常自动停止运作，造成重大的损失。
电压暂降或下跌是指供电电压有效值在短时间内突然下降又回升恢复的现象，国际电气与电子工程师协会（IEEE）将电压暂降定义为供电电压有效值快速下降到额定值的90%～10%，然后回升至正常值附近，持续时间为10ms～1min。
电压暂降往往会导致制造设备停机或者烧毁，给工业制造带来极大的危害，同时给企业带来巨大的损失。
电压暂降目前被公认为电子制造业危害最大的电能质量问题。
电压暂降对各类型设备危害如表 1所示。
表 1 电压暂降对各类型设备危害结论是年损失量达到210亿人民币，占菲律宾2012年1.55万亿的GDP重量的1.34%，其中工业损失高达97.53%，其中由于电压暂降和停电原因占了71%。
国家发改委经济调节运行局曾经委托亚洲电能质量产业联盟开展的电能质量经济性影响调查，经过大量的调研与分析，其中指出半导体行业电能质量事件的单次损失明显高于其他行业的样本，详情见图1所示。
图 1 不同行业不同电能质量类型单次损失总表广东某精密半导体制造商产线频繁出现电压暂降问题，为此委托广州某知名电气企业进行电压暂降的治理。
为了达到客户要求的性能，广州治理企业将ZLG致远电子E8300电能质量监测装置加入到治理方案中，给客户提供一个权威与精准的数据展示。
在开展项目之前，广州治理企业邀请了致远电子和半导体厂家进行了电压暂降试验，具体方案如图 2所示。
图 2 E8300电能质量监测装置电压暂降试验示意图方案原理：利用大功率可编程电源模拟电压跌落发生条件，分为2路输出，一路将信号输入到UPS电压补偿柜，经过UPS电源补偿后的回路接入E8300电能质量在线监测装置的第1回路上。
电能质量治理方案
电能质量治理方案1. 引言在现代社会中，电能质量的稳定和良好是保障电力系统正常运行和用户用电需求的关键因素之一。
然而，随着电力需求的不断增长和电力网络扩展的需求，电能质量问题逐渐显露出来。
本文将介绍一种电能质量治理方案，旨在提高电能质量，保证电力系统的稳定运行。
2. 电能质量问题电能质量问题主要包括电压波动、电压暂降、电压闪变、谐波、电磁干扰等。
这些问题对电力系统的稳定运行和用户的用电产生了不良影响。
2.1 电压波动和电压暂降电压波动和电压暂降是电能质量问题中常见的情况。
电压波动指电网电压在一定范围内频繁地上下波动，可能导致设备损坏或者无法正常工作。
电压暂降则是电网电压短时间内降低，导致电器设备的停电或者故障。
2.2 电压闪变电压闪变指电网电压在短时间内突然波动，可能导致灯光明亮度变化、电器设备的故障或者无法正常工作。
2.3 谐波谐波是非线性负载引起的电压和电流的频率不是正弦波的情况。
谐波会导致电力系统中设备的过热、振动、噪音和电磁泄漏等问题。
2.4 电磁干扰电磁干扰是电力系统中的设备产生的电磁辐射对其他设备产生的负面影响。
电磁干扰可能导致电子设备故障、数据丢失等问题。
3. 电能质量治理方案为了解决上述电能质量问题，我们提出以下电能质量治理方案：3.1 电能质量监测系统建立电能质量监测系统，对电力系统的电能质量进行实时监测和记录。
监测系统要包括电压、电流、频率、谐波等参数的实时监测，以及对电能质量事件的记录和分析。
3.2 电力设备的优化和升级针对电能质量问题，对电力设备进行优化和升级。
采用先进的电力设备和技术，提高设备的稳定性和耐受性，降低电能质量事件的发生率。
3.3 线路的优化和维护对电力系统的线路进行优化和维护，包括加强线路的绝缘、接地等工作，降低线路故障的发生率。
同时，及时排除线路中的故障和隐患，提高线路的可靠性和稳定性。
3.4 谐波滤波器的安装在电力系统中，安装谐波滤波器来过滤谐波。
谐波滤波器能够有效地减少电力系统中的谐波水平，提高电能质量，降低谐波对设备的影响。
电能质量重要问题电压暂降课件
2024/3/13
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国外公司DVR产品情况介绍
➢ ABB公司目前投运的单台世界最大容量DVR装置
• 安装地点：以色列一集成芯片制造厂
• 投产时间：2000/05
• 电压：22kV/50Hz
• 最大服务负荷容量： 22.5MVA
•
p.f.=0.9
• 三相暂降补偿度： 35%；
• 单相暂降补偿度： 50%
◇ 持续时间不超过1s的约90%， 不超过0.1s的约占60%;
◇ 平均发生频次低于0.7p.u.的 为18.422次/年，低于 0.9p.u 的为56.308次/年。
2024/3/13
10
1.8 电压暂降危害-发生频次统计
➢ 调查结果显示：
❖ 美国电压暂降幅值低于0.7p.u.的典型值为18-20次/年，低 于0.9p.u.的次数为50次/年。
0.14
t (s)
1.3 电压暂降的特征量
➢ 在电压暂降的分析中，通常将暂降时
的电压有效值与额定电压有效值的比 100%
值定义为暂降幅值；将暂降从发生到 80%
60%
结束之间的时间定义为持续时间；将 40%
单位时间内（评估时通常一年）发生 20%
电压暂降的次数定义为暂降频次。 0%
电压RMS (%)
❖ 电压相角跳变或不平衡电压暂降引起不平衡保 护继电器动作，设备停运。
速动继电器 复位电路
2024/3/13
平衡保护继电器 13
2.6 电压暂降的危害-行业举例1
➢ 汽车制造业——灵活的自动控制和链式供应生
产线管理
❖ 由于无序断电和上电,暂降导致损坏部件或加工设 备以及数字控制设备需重新设置控制流程；
CIRED KL2002国际供电会议主席指出，把电能质量问题列为当前国际 供电界关注的首要问题。而电能质量的首要问题是电压骤降，应该作为研 究解决的重点（在用户电能质量问题投诉中，90%以上是电压骤降引起的。
配电网电压暂降问题及其治理措施
配电网电压暂降问题及其治理措施摘要：电压暂降是一种典型的配电网电能质量问题，随着配电网用户高新技术的快速发展，电压暂降问题愈发凸显，电压暂降造成电机停机、计算机存储数据丢失等事故也越来越多，给配电网用电客户带来巨大的经济损失。
这一问题正逐渐引起电力部门和行业用户的高度重视。
本文研究了电压暂降问题起因、特征，以及现有的众多解决方案，并着重介绍了固态切换开关（SSTS）抑制配电网电压暂降方案。
关键词：电压暂降；配电网；固态切换开关；1.引言：电压暂降问题长期存在于配电网线路中，由于以往大多数用电设备因容量、精密度的限制，对电压的短时突然变化不敏感，配电网电压暂降问题并未严重影响到正常生产，因而该问题并未引起人们重视。
但随着用电设备的技术发展和不断更新，数字式自动化技术设备在工业生产中的广泛应用，如可编程控制器、变频调速设备、计算机系统设备及各种自动化生产线等敏感性用电设备的大规模使用，配电网电压暂降问题所造成的影响和危害日益突出，因此对配电网电压质量提出了更高的要求。
2.配电网电压暂降的基本概念配电网电压暂降即“短时间电压下降”，是一个动态电能质量问题，是指供电电压有效值在短时间内突然下降又回升恢复的现象[1]。
下面对配电网电压暂降的三个特征量分别进行分析。
1）暂降电压的幅值在电压暂降的分析中，通常将暂降时的电压有效值与额定电压有效值的比值定义为暂降的幅值。
国际电工委员会（IEC）将其定义为下降到额定值的90%至1%，国际电气与电子工程师协会（IEEE）将其定义为下降到额定值的90%至10%，其典型持续时间为0.5～30周波。
2）持续时间将暂降从发生到结束之间的时间定义为持续时间，电压暂降的持续时间主要是由熔断器、断路器和保护装置的动作时间决定。
线路的短路故障持续时间较短，约60~150ms;配电故障的清除时间较长，约0.5~2s, IEEE对暂降时间的定义为：持续10ms-1min。
3）相位跳变电压暂降发生时产生的电压相位的改变称为相位跳变。
电能质量问题与解决方法
电能质量问题与解决方法电能质量问题的背景电能质量问题是指电力系统中存在的各种质量问题，包括电压波动、电流波动、谐波、电压暂降、电压升高等。
这些问题会对电力设备的正常运行产生不利影响，甚至会导致设备损坏或故障，给生产和生活带来很大困扰。
电能质量问题的种类电能质量问题主要包括以下几种： 1. 电压波动：指电压在短时间内出现明显变化，如电压闪变和电压暂降。
2. 电流波动：指电流在短时间内出现明显变化，如电流闪变和电流暂降。
3. 谐波：指电力系统中存在于电源频率的整数倍的频率成分，在电压和电流中表现为周期性波形畸变。
4. 电压升高：指短时间内电压超过额定值。
5. 电压暂降：指短时间内电压下降，可能导致设备停机或失效。
电能质量问题的原因电能质量问题的产生原因非常复杂，主要包括以下几个方面： - 电力负荷波动引起的电能质量问题：当电网负载波动较大时，会造成电压、电流的波动，从而引起电能质量问题。
- 供电网络的接地不良引起的电能质量问题：供电网络的接地不良会导致电流过大，引发电能质量问题。
- 过剩谐波电压引起的电能质量问题：谐波电压会导致设备运行不稳定，同时也会产生额外的损耗。
- 电源质量不良引起的电能质量问题：电源的质量对电能质量有很大的影响，低质量的电源可能引发各种电能质量问题。
解决电能质量问题的方法解决电能质量问题需要从多个角度入手，以下是一些常见的解决方法： 1. 增加电源滤波器：通过在电源输入端加装滤波器，可以降低电源谐波电压，从而改善电能质量。
2. 使用UPS系统：UPS系统可以提供可靠的电源，有效地解决电网电压波动和电压暂降问题。
3. 加装电容器补偿装置：电容器补偿装置可以降低电网电压波动，提高电能质量。
4. 优化电力系统的接地方式：适当调整接地电阻，改善接地条件，可以有效减少电力系统中的谐波电压。
5. 控制电力负荷波动：通过合理的电力负荷管理，减少电网负载波动，从而降低电能质量问题的发生概率。
电网内电压暂降与短时间中断解读
5电压暂降与短时间中断
随着用电设备的技术更新，敏感性设 备的大量使用，对供电系统系统的电压质 量提出了更高的要求。同时由于电压暂降 的随机性。电压暂降与中断已上升为最重 要的电能质量问题（国外占80%）
图为某一实测电压暂降的概率分布情 况，多数电压暂降的幅值为额定电压的 90％～70％。
的电压中断现象。短时电压中断发生的频率较高。
中断类型 起因 短时间电压中断
1.瞬时性故障清除前，故障相线路经历短 时间中断 2.保护误动时，非故障相也会经历短时间 电压中断 3.运行人员误操作
长时间电压中断
1.永久性故障 2.瞬时性故障时，重合闸拒动 3.线路故障检修
故障恢复方法
自动恢复
1.重合断路器，主要用于架空配电线 2.自动切换至正常供电母线，多用于工业 用电系统
重合闸过程 1. 发生故障，断路器瞬时断开； 2. 断路器1s后重合； 3. 故障仍然存在，过电流使断路器再次瞬时断开； 4. 断路器5s后重合，闭合约1s时间，故障仍然存在，保持闭合到分 支线路熔断器动作； 5. 熔断器熔断后，若故障仍然没有消失，断路器第三次断开，并保 持断路状态（长时间断电） ；
电网内电压暂降与短时间中断
5.1 概述
电压暂降与短时间中断通常是相关联的电能质量问题。 电压暂降：指供电电压均方根值在短时间突然下降的事件，其典型 持续时间为0.5-30周波。 幅度： 90%--1% （IEC） 90%--10%（IEEE） 电压暂降的描述： 暂降幅值：暂降时的电压均方根值与额定电压均方根值的比值。 持续时间：从暂降发生到结束之间的时间。 相位跳变：电压相位的突然变化。暂降频次 电压中断：电压均方根值降低到接近于零时，称为中断（短时、长 时） 幅度： <1% （IEC） <10%（IEEE）
电能质量研究——电压暂降及其治理
６ｌ
ｌ ８
４
０
保证 设 备 的正 常运 行 。安装 Ｕ Ｓ必然 要增加 Ｐ 由该 表 可以看 出 ，电压 暂 降 的 幅值 一般 生 产 成 本 电压暂 降与谐 波 不 同 ，谐 波 一 般是 由用 小于 ４ ％。电压暂降的幅值与测量 的供电点位 ０ 户 的非线性 负 荷引起 的 ，应 以用 户治理 为主 ； 电 压幅值下 降 ３ ％－ ０ ，对用 户 的 Ｐ Ｃ ０ －％ ４ Ｌ 电压 暂 降 主要 是 由 电 网故 障 引起 的 ，应 以供 （ 编 程 逻 辑 控 制 器 ）和 ＡＳ （ 速 器 ）可 电公 司治 理 为 主 。治 理 电压 暂 降要 比治理 电 可 Ｄ 调 造 成 失灵 或停 止运 转 ，导致 工 厂 的全 部 或 部 压 偏差 、波 动 和 闪烁 困难 ．因 为 电压 暂降 的
维普资讯
雷 击 时造 成 的绝 缘子 闪络 或 对地 放 电会 引起 供 电 电压暂 降 ，而且 影响 范 围 大 ，持 续 时 间一 般 超 过 １０ｍｓ ０ 。 架 空 的输 配 电线 路 暴露 在 外 ，造 成 的 瞬 时故 障要 比永久性 故 障要 多 ，所 以引起 的 电 压暂 降 的机会 比供 电 中断要 多 。输 电线 路 故 障引 起 的 电压暂 降要 比配 电线 路 故 障 引起 的 电压暂 降严重
查 。在 ５ ０ 个供 电点上 （ 括工 业 、商业 和 ５ 包 员会 （ Ｅ Ｉ Ｃ）用语 为 ｖ ｌ ｇ ｉ Ｉ Ｅ 并定 民 用 ）进 行 实 际 监 测 ， 其 中 对 ］ 业 用 户 测 量 ｏｔ ｅ ｄｐ Ｅ Ｅ ａ 义电压 的 方均 根值 下降 到标 称 电 的 ９ ％至 结 果 表 明 ：平 均 每 个 用 户 每 相 每 月 发 生 ３ ０ ８
电能质量重要问题电压暂降
设备选择：根据实际需求选择合适的 检测设备，确保准确、高效地监测电 压暂降，为评估工作提供可靠支持。
优化电源配置
采用不间断电源（UPS）系统 配置储能装置，如电池、超级电容器等 优化变压器配置，提高变压器的容量和可靠性 引入分布式电源，如光伏、风电等
安装滤波器
滤波器的种类：有源滤波器和无源滤波器 安装滤波器的目的：滤除谐波，提高电能质量 滤波器的原理：通过电感和电容的组合，吸收或反射特定频率的谐波 滤波器的应用场景：适用于各种电力系统和设备，如工业、商业和居民用电
安装保护装置
安装电压暂降 保护器
配置不间断电 源系统
使用动态电压绝缘材料，提高设备的耐压性能 增加设备保护装置，防止过电压对设备的损害 优化设备布局，减少设备间的电位差 定期进行设备耐压测试，确保设备在正常工作电压范围内运行
感谢您的观看
电压暂降检测设备：用于实时监测 电压暂降的发生和持续时间，提供 准确的数据支持。
检测设备
数据分析：对检测设备收集的数据进 行深入分析，挖掘电压暂降的规律和 特点，为改善电能质量提供依据。
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评估标准：基于电压暂降的幅度、 持续时间和发生频率等参数，评估 其对电能质量的影响程度。
电压暂降的持续时 间通常在几毫秒到 几十毫秒之间
按持续时间分类：短时电压暂降和 持续电压暂降
电压暂降的分类
按发生原因分类：短路故障引起的 电压暂降和正常操作引起的电压暂 降
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
按严重程度分类：轻度电压暂降、 中度电压暂降和重度电压暂降
按影响范围分类：局部电压暂降和 全局电压暂降
推广使用先进的维 护保养技术和方法， 提高设备的可靠性 和稳定性
电能质量 电压暂升、电压暂降与短时中断-最新国标
目次1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 术语和定义 (1)4 电压暂升、电压暂降与短时中断事件统计及推荐指标 (3)5 电压暂升、电压暂降与短时中断的检测 (5)6 电压暂升、电压暂降与短时中断的监测 (8)7 电压暂升、电压暂降与短时中断的评估 (9)附录A （资料性）电压容忍曲线 (10)附录B （资料性）临界距离与暂降域 (12)电能质量电压暂升、电压暂降与短时中断1 范围本文件规定了电压暂升、电压暂降与短时中断的指标及测试、统计和评估方法。
本文件适用于交流50Hz电力系统。
2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。
其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 17626.30 电磁兼容试验和测量技术电能质量测量方法GB/T 19862 电能质量监测设备通用要求3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。
3.1电压暂升voltage swell电力系统中某点工频电压方均根值突然升高至1.1~1.8p.u.，并在短暂持续0.5周波~1min后恢复正常的现象。
3.2电压暂升幅值 magnitude of voltage swell电压暂升过程中记录的电压方均根值的最大值。
3.3电压暂降voltage dip（sag）电力系统中某点工频电压方均根值突然降低至0.1~0.9p.u.，并在短暂持续0.5周波~1min后恢复正常的现象。
3.4短时中断short interruption电力系统中某点工频电压方均根值突然降低至0.1p.u.以下，并在短暂持续0.5周波~1min后恢复正常的现象。
3.5阈值threshold用于判断电压暂升、电压暂降或短时中断开始和结束而设定的电压幅值。
3.6持续时间duration电压暂升、电压暂降或短时中断事件从起始到结束所用的时间。
3.71相位跳变voltage phase shift电压暂升或电压暂降事件发生时刻前后，电压和/或电流波形在时间轴上相对位置的突然变化，以角度或弧度表示。
电压暂降分析及解决方案
时 间为 ０ ． ５个 周期 至 １ ｍ ｉ ｎ 。
大多数 电力电子设 备对 动态 电压扰动非 常敏感 ， 电压暂降 会引起整套设备或生产线都 受到牵 连和影 响 ， 导致产 品报废 、
设 备 损 坏 以及 重 新 启 动 达 到 生 产 所需 的条 件 需 要 较 长 的 时 间 ，
等， 我 国至 今 还 无 相 关 标准 。 １ 电 压暂 降 的起 因和 危 害
１ ， １ 电 压 暂 降 的起 因
３ ） Ｐ Ｌ Ｃ ： 在工业生产 中， Ｐ Ｌ Ｃ的某 些部分 对 电压 暂降 非常
敏感 ；
４ ） 机械装置 ： 电压 的任何波动 ， 特别是 电压暂降 ， 都有可 能
ｔ ｈ ｅ ｎ ｐ ｕ ｔ ｆ ｏ ｒ ｗ ａ ｒ ｄ ｖ ｏ ｌ ｔ ａ ｇ ｅ ｓ ａ ｇ ｓ ｏ ｌ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｗｉ ｔ ｈ ｃ ｅ ｔ ｒ ａ ｉ ｎ ｐ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｉ ｔ ｙ ．
Ｋｅ ｙ ｗ ｏ ｒ ｄ ｓ ： Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｑ ｕ ａ ｌ ｉ ｔ ｙ ； Ｖ ｏ ｌ ｔ ａ ｇ ｅ Ｓ ａ ｇ ； Ｖ ｏ ｈ ａ ｇ ｅ Ｃ ｏ ｍ ｐ ｅ ｎ ｓ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ Ｍ ｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｓ ｍ ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ６— ８ ５ ５ ４ ． ２ ０ １ ３ ． １ ２ ． ０ ０ ２
高电力系统 的可靠性 ， 电压暂 降现象仍然存在 。电压 暂降不 同
于电压波动或欠 电压 ， 是指母线 电压有效值大 幅度快 速下降且 持续时间极 短的突发 事件。 国际 电工 委员 会 （ Ｉ Ｅ Ｃ） 将其 定义 为下 降到额定 值 的 ９ ０ ％至 １ ％， 国际 电气与 电子工 程师 协会 （ Ｉ Ｅ Ｅ Ｅ ） 将 其定 义为下降到额定值 的 ９ ０ ％至 １ ０ ％， 其 典型持续
敏感用户电压暂降甩负荷原因与应对措施分析
敏感用户电压暂降甩负荷原因与应对措施分析摘要：随着我国经济的快速发展，电能质量问题日益突出。
在电力系统中，由于电网运行方式变化、变压器负负荷变化、生产设备故障或生产流程变化等因素的影响，常常导致电能质量问题，其中电压暂降问题是电能质量的一个重要组成部分。
传统工业中电压暂降的敏感用户负荷主要有电解铝、铁合金、碳化硅、电石、晶硅、钢铁和水泥七大类。
如果电压暂降问题长期存在，则可能会导致用户的生产活动受到影响，甚至造成生产设备故障或停产，给供电企业造成经济损失。
本文针对电压暂降期间出现的甩负荷问题进行原因分析并提出了应对措施，以期对该类问题的解决具有一定的借鉴意义。
关键词：电压暂降；甩负荷；敏感用户；应对措施引言：造成电压暂降的原因很多，其中最常见的有短时间运行、雷击和大容量异步电动机启动等，即使是最坚固的电网也不能完全避免。
随着电压暂降问题的日趋严重、日趋复杂，如何保证高质量供电成为当前亟待解决的重要问题。
因此，本文通过对敏感用户电压暂降甩负荷的原因进行了分析，并就如何解决这一问题提出了一些具体的对策。
一、故障前负荷运行方式供电企业为满足当地用户用电需求，需经常进行生产设备的切换。
具体故障体现为在正常生产时，供电企业的负荷较为平稳，负荷较低时波动较小。
当停电后，供电企业需要立即启动备用电源进行生产。
而在应急情况下，若供电企业为负荷转供用户，则需要在确保自身安全的情况下，将负荷全部转移至其他负荷上。
由于在此期间电力系统运行方式变化较大，可能存在不满足电网稳定运行的情况发生，因此为了确保自身安全，需要保持供电设备稳定运行。
而在此期间该地区用户的生产活动仍需持续进行，因此系统电压暂降问题可能会对供电企业造成持续的影响[1]。
二、电压暂降问题分析变电站的负荷主要是由变压器供电，所以对变压器的冲击较大。
在电压暂降期间，供电企业的电动机设备均未启动，对负荷的冲击较小。
即使在电压暂降期间，供电企业未出现停电事故，但由于电动机处于非全停状态，会导致电能质量下降。
电压暂降问题研究现状及面临的挑战
摘要：电压暂降是电力系统正常运行难以避免的电能质量事件，引起了敏感工业用户的抱怨和不满，近年来对电压暂降问题的研究是电能质量领域的研究热点之一。
文章针对电压暂降单一事件特征计算方法、敏感负荷电压暂降耐受能力、电压暂降治理方法这3个方面的内容进行了分析。
提出了相位跳变和波形点特征计算存在的问题与挑战。
将敏感负荷分为单一敏感设备和由不同类型敏感设备按照不同方式组合而成的工业生产过程，分别分析了现有敏感负荷电压暂降耐受能力的研究现状，提出将对敏感负荷的研究扩展到对具体行业的敏感工业过程的研究，明确各个敏感生产过程的敏感参数，测试不同行业的敏感过程耐受能力，是下一步研究重点。
分析了源侧和负荷侧的电压暂降治理方法，提出在技术方面，电压暂降治理技术的个性化定制是该方向的一大挑战；在经济性方面，电压暂降治理的责任划分、投资成本分担及收益划分等是下一步亟需研究的问题。
0 引言现代工业设备趋于集成化和精密化，特别是在光电子、集成电路、芯片制造等半导体产业，整车制造、装配等制造产业，以及石化行业中，为提高生产力水平，采用了大量精密设备。
以CPU、微电子、电力电子、数字化和信息化技术为核心的高科技精密设备，对电压暂降非常敏感。
电压暂降是电力系统正常运行难以避免的事件，普遍认为是由包括系统内的短路故障、大型电动机启动、大型变压器空载励磁、大容量无功补偿电容器组的投切等引起的。
电力系统内不可避免的电压暂降事件，与越来越敏感的设备之间的矛盾日益突出，使电压暂降问题成为近20年来工业界及学术界最关注和最亟待解决的电能质量问题。
近年来，专家们围绕电压暂降的暂降源分类、暂降溯源、监测、特征提取、暂降特征与指标、敏感设备耐受能力、优质电力园区供电策略、暂降风险与经济性评估、优质电力投融资与保险等方面，展开了大量研究，取得了较多成果。
本文在现有研究的基础上，就电压暂降单一事件特征计算方法、敏感负荷电压暂降耐受能力测试、电压暂降治理手段这3个方面的内容进行了分析，提出了现有研究中亟待解决的几点问题。
电能质量实验报告
电能质量实验报告电能质量实验报告引言：电能质量是指电力系统中电能的供给和使用的质量特征。
电能质量问题主要包括电压波动、电压暂降、电压暂升、电压闪变、电压谐波、电压间谐波、电流谐波等。
为了研究电能质量问题，我们进行了一系列实验，以评估电能质量的稳定性和可靠性。
实验一：电压波动和电压暂降我们首先对电压波动和电压暂降进行了实验。
实验中，我们通过电压表和示波器测量了电源输出的电压变化情况。
实验结果显示，电源输出的电压在正常情况下保持稳定，但在某些情况下会出现波动和暂降。
这可能是由于电源负载过重或电网负荷突变导致的。
为了解决这个问题，我们建议在设计电力系统时考虑负荷均衡，并增加电容器和稳压器等设备以稳定电压。
实验二：电压闪变和电压谐波接下来，我们进行了电压闪变和电压谐波的实验。
电压闪变是指电压在短时间内发生剧烈变化的现象，通常由于电力系统中负荷变化引起。
我们使用示波器测量了电压的闪变情况，并发现在某些时刻电压会出现明显的闪变。
另外，我们还通过谐波分析仪测量了电压的谐波含量。
实验结果显示，电压中存在较高的谐波含量，这可能会对电力设备造成损坏。
因此，我们建议在电力系统中增加滤波器和谐波抑制装置以减少谐波的影响。
实验三：电流谐波最后，我们进行了电流谐波的实验。
电流谐波是指电流中含有非基波频率成分的现象，通常由非线性负载引起。
我们使用电流表和谐波分析仪测量了电流的谐波含量。
实验结果显示，电流中存在较高的谐波含量，这可能会导致电力设备过热和损坏。
为了解决这个问题，我们建议在设计电力系统时采用低谐波负载，并增加谐波滤波器以减少谐波的影响。
结论：通过以上实验，我们对电能质量问题有了更深入的了解。
电压波动、电压暂降、电压闪变、电压谐波和电流谐波等问题都会对电力设备的正常运行和寿命产生影响。
为了提高电能质量，我们建议在电力系统设计中充分考虑负荷均衡、增加稳压器、滤波器和谐波抑制装置等设备。
此外，我们还需要加强对电能质量的监测和管理，及时发现和解决问题，确保电力系统的稳定和可靠运行。
电压暂降与短时中断测量参考指标
电压暂降与短时中断测量参考指标电压暂降与短时中断时电能质量考核中重要的指标之一，主要是由于电网、电力设施的故障或负荷突然出现大的变化引起的。
下面本文根据电压暂降与短时中断国家标准中的相关描述，对电压暂降与短时中断测量的参考指标、测量等内容进行介绍。
一、电压暂降与短时中断测量参考指标根据电能质量——电压暂降与短时中断标准中的描述，一般采用SARFI指标来考评电压暂降与短时中断事件。
SARFI指标用来描述特定周期内某一系统或某一单一测量点电压暂降(短时中断)事件发生频度。
SARFI指标包括两种形式：一种是针对某一阈值电压的统计指标SARFIX;另一种是针对某类敏感设备的容限曲线的统计指标SARFI-curve。
1.SARFIX电能质量标准中的SARFIX推荐采用两种方式，分别为利用事件影响用户数进行统计的SARFIX-C和仅利用事件发生次数进行统计的SARFIX-T，分别如下式1和式2所示：……1、式中：X——电压方均根阈值，X可能的取值为90、80、70、50或10等，用电压方均根值占标称电压的百分数形式表示，即为X%；当X<100时，Ni为第i次事件下承受残余电压小于X%的电压暂降(或短时中断)的用户数；NT——所评估测点供电的用户总数。
(2)式中：X——电压方均根阈值，X可能的取值为90、80、70、50或10等，用电压方均根值占标称电压的百分数形式表示，即为X%；当X<100时，Ni为第i次事件下承受残余电压小于X%的电压暂降(或短时中断)的用户数；DT——监测时间段内的总天数；D——指标计算周期天数，可取值30或365，对应指标分别表示每月或每年残余电压小于X%的电压暂降(或短时中断)的平均发生天数，D≤DT。
2.SARFI-curveSARFI-curve指标是统计电压暂降(短时中断)事件超出某一类敏感设备容限曲线所定义的区域的概率，不同的容限曲线对应不同的SARFI-curve指标。
电压暂降治理措施
电压暂降治理措施
电压暂降是指供电电压在短时间内突然下降的现象。
以下是一些常见的电压暂降治理措施：
1. 安装不间断电源（UPS）：UPS 可以在市电发生电压暂降时，为关键设备提供备用电源，确保设备的正常运行。
2. 使用电压调节器：电压调节器可以稳定输入电压，减少电压暂降对设备的影响。
3. 改善供电质量：通过优化电网结构、提高供电可靠性等措施，减少电压暂降的发生。
4. 安装电能质量监测设备：实时监测电能质量，及时发现并解决电压暂降问题。
5. 采取故障保护措施：在设备中安装适当的故障保护装置，如熔断器、断路器等，以防止电压暂降引起的设备损坏。
6. 加强设备抗干扰能力：选择具有较强抗电压暂降能力的设备，或对设备进行改进，提高其对电压暂降的耐受性。
7. 优化用电管理：合理安排设备的运行时间，避免在电压暂降易发时段进行敏感操作。
8. 与供电部门沟通合作：及时向供电部门反映电压暂降问题，共同寻求解决方案。
需要根据具体情况选择合适的治理措施，以确保电力系统的稳定运行和设备的正常工作。
在实施治理措施之前，建议对电压暂降的原因进行详细分析，并结合实际需求和成本效益进行综合考虑。
电压暂降及其抑制措施
电压暂降及其抑制措施【摘要】本文从电能质量概念和发展背景入手，介绍了社会的发展对电能质量需求的现状。
接着对电压暂降的概念进行了简单的介绍，分析造成电压暂降的主要原因，讨论了电压暂降的抑制措施，着重比较了ups、dvr、ssts的优缺点及各自的适用范围。
[关键词]电能质量；电压凹陷；原因限制措施1.电能质量的概念及背景电能是一种特殊的商品，与国民经济的发展密切相关。
其质量直接影响电网和电气设备的经济安全运行。
它对人们的生活和生产以及工业产品的质量具有重要意义。
电能质量是指电网对用户的供电质量和用户对电网的干扰程度。
电网对用户的供电质量一般由电压、频率、谐波、电压波动和闪变、三相电压不平衡等参数来描述。
一直以来，人们已经习惯电能质量和供电可靠性是相同的概念。
过去在谈到供电质量时候，多用停电次数和停电时间来衡量。
但是随着高科技设备的使用，设备和工艺对于电能质量的要求提高，当代电网负荷组成已经发生了较大变化。
当然，电压暂降一次的损失可能大大小于停电一段时间的损失，但是电压暂降发生的频率缺大大大于停电的概率。
比如，半导体厂一次时间极短的电压暂降就有可能使生产线产品报废，甚至一次电压暂降就可能造成几百万元的经济损失。
2.电压暂降的相关概念电压暂降（voltagesag/dip）通俗说法是“短时间电压下降”，即为短时间电压下降超出正常电压允许偏差值，并且在经历半个公频周期至1min后又恢复正常电压值。
电压暂降最小值和电压额定值的差被定义为电压暂降的深度。
美国ieee对电压暂降的定义为：电压有效值下降，并持续10ms-1min。
在我国，随着上世纪末科学技术的不断发展，产业规模也在不断扩大。
新工艺和新技术广泛应用于生产和生活的各个方面。
一些性能优良、效率高的高科技设备被越来越多的用户采用，但这些设备往往对功率特性的变化高度敏感，最终，电力用户对电能质量的要求不断提高。
电压暂降问题越来越突出。
目前电压暂降给国内的半导体、煤矿、汽车、纺织等行业造成的直接经济损失每年可达几十亿，而间接经济损失更加不可估量。
电压暂降问题该如何检测和治理？
电压暂降问题该如何检测和治理？
电压暂降往往会导致制造设备停机或者烧毁，给工业制造带来极大的危害，那如何测量并解决电压暂降问题呢?
电压暂降或下跌是指供电电压有效值在短时间内突然下降又回升恢复的现象，国际电气与电子工程师协会(IEEE)将电压暂降定义为供电电压有效值快速下降到额定值的90%～10%，然后回升至正常值附近，持续时间为
10ms～1min。
电压暂降往往会导致制造设备停机或者烧毁，给工业制造带来极大的危害，同时给企业带来巨大的损失。
电压暂降目前被公认为电子制造业危害最大的电能质量问题。
1、芯片测试仪: 电压低于85%时，测试仪停止工作，芯片、主板被毁坏
2、工业机器人：由机器人控制对金属部件进行钻、切割等精密加工的
机械工具，为保证产品质量和安全，工作电压槛值一般设为90%，当电压低于此值、持续时间超过40～60ms 时，被跳闸。
3、变频调速器：当电压低于70%且持续时间超过120ms 时，ASD 被切除。
而对于一些精细加工业中的电机，当电压低于90%且持续时间超过60ms 时，电机就会跳闸而退出运行
那么，电压暂将怎么检测和治理呢?
方案原理：利用大功率可编程电源模拟现成电压跌落发生条件，分为2 路输出，一路将信号输入到UPS 电压补偿柜，经过UPS 电源补偿后的回路接入E2000 电能质量在线监测装置上。
另外一路将信号直接输入另外一台E2000 电能质量在线监测装置的上，形成数据对比。
同时为了验证的可靠性，加入了示波器进行波形捕捉。
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IT、通讯业 IT、通讯业——高价值端客户需要超高可靠性 高价值端客户需要超高可靠性
某计算机中心2秒的供电中断引起约600,000$的损失。 某计算机中心2 秒的供电中断引起约600,000$ 的损失。 600 杭州东信通讯移动电话公司一次暂降造成损失达3 000， 杭州东信通讯移动电话公司一次暂降造成损失达3，000， 000￥ 000￥。
2012-3-19
图b
13
2.5 设备不能正常工作的原由
电压暂降往往引起用户电气设备不能正常工作, 电压暂降往往引起用户电气设备不能正常工作, 究其原因主要有： 究其原因主要有：
交流电压不足，供应电能不足，导致设备停运； 交流电压不足，供应电能不足，导致设备停运； 如典型的桥式整流的电源电路。 如典型的桥式整流的电源电路。 电压低引起设备电源监视回路跳闸，设备停运； 电压低引起设备电源监视回路跳闸，设备停运； 电压低引起紧急关闭电路等的速动继电器动作 切断电源； 切断电源； 电压暂降恢复时上升脉冲引起设备的复位电路 不正确动作，设备重启； 不正确动作，设备重启； 电压相角跳变或不平衡电压暂降引起不平衡保 护继电器动作，设备停运。 护继电器动作，设备停运。
-400
（a） 电压凹陷与补偿后波形
6
0.14
t (s)
t (s)
t (s)
1.3 电压暂降的特征量
在电压暂降的分析中， 在电压暂降的分析中 ， 通常将暂降时 的电压有效值与额定电压有效值的比 值定义为暂降幅值 暂降幅值； 值定义为 暂降幅值 ； 将暂降从发生到 结束之间的时间定义为持续时间 持续时间； 结束之间的时间定义为 持续时间 ； 将 单位时间内（ 评估时通常一年） 单位时间内 （ 评估时通常一年 ） 发生 电压暂降的次数定义为暂降频次 暂降频次。 电压暂降的次数定义为暂降频次。
100%
电压 电压RMS (%)
80%
持续时间=5周波
60% 40% 20% 0%
暂降幅值=45%
时间（周波或s）
暂降幅值、持续时间、暂降频次是标称电压暂降严重度的最重要的三个 暂降幅值、持续时间、暂降频次是标称电压暂降严重度的最重要的三个
u (V)
特征量(有时还可能出现电压相位跳变)。 特征量 有时还可能出现电压相位跳变 。 有时还可能出现电压相位跳变
2012-3-19 。 15
2.6 电压暂降危害-行业举例2
塑制品聚合加工业、 造纸业、 玻璃制造业——电力 塑制品聚合加工业 、 造纸业 、 玻璃制造业 电力 消耗大户
暂降导致现代化生产线突然停止意味着重启前需要数小时 清除设备内的垃圾。 清除设备内的垃圾。 某玻璃制品厂工频5个周期的电压间断，造成损失约 某玻璃制品厂工频5个周期的电压间断， 200,000$ 200,000$；
u (p.u.)
1 0.5 0.8 0 1
URMS (p.u.)
400 200
u (V)
1
0
-0.5 -1
0.02 0.05
0.6
-200
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(a)
0.4 0.20 0.25 0 0.05 0.10 (b) 0.15 0.20 0.25
2
0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12
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1.8 电压暂降特征量的统计规律
美国EPRI-DPQ电压暂降统计 电压暂降统计 美国 调查分布图 ◇ 暂降幅值为0.7p.u－0.9p.u 暂降幅值为0.7p.u－ 0.7p.u 的电压暂降占70% 70%。 的电压暂降占70%。; ◇ 持续时间不超过1s的约90%， 持续时间不超过1s的约90% 1s的约90%， 不超过0.1s的约占60%; 0.1s的约占 不超过0.1s的约占60%; 平均发生频次低于0.7p.u. 0.7p.u.的 ◇ 平均发生频次低于0.7p.u.的 18.422次 低于0.9p.u 为18.422次/年，低于0.9p.u 的为56.308 56.308次 的为56.308次/年。
由于故障自动恢复装置（线路重合闸和备用电源自动投入装置） 在电力系统的应用，才出现了短时间中断现象。
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1.6 电压暂降与短时间中断的异同点
电压暂降和短时间中断一般是相伴发生的动态电压质量问题， 电压暂降和短时间中断一般是相伴发生的动态电压质量问题，共同特征是电 压均方根值短时间下降。在分析和评估中， 压均方根值短时间下降。在分析和评估中，往往将短时间中断看作是一种特 殊的严重暂降现象，但又要有针对性的研究。 殊的严重暂降现象，但又要有针对性的研究。 单一电压暂降事件的损失小于1min中断损失，大于1 短时间中断损失。 单一电压暂降事件的损失小于1min中断损失，大于1s短时间中断损失。但由 中断损失 于用户侧电压暂降次数远大于中断次数，前者至少是后者的6 于用户侧电压暂降次数远大于中断次数， 前者至少是后者的6倍 ，甚至可高 600倍 因此，暂降造成的总损失要大于中断造成的损失。 达600倍。因此，暂降造成的总损失要大于中断造成的损失。 中断一般只发生在故障线路上，而电压暂降则可能是由于数百公里外的输电 中断一般只发生在故障线路上， 系统的短路故障引起的. 因此， 系统的短路故障引起的 . 因此 ， 电压暂降问题比中断更具有全局性 （ a problem） global problem）。 在消除影响上，为减少电压中断发生的次数， 在消除影响上，为减少电压中断发生的次数，一般仅仅需要改造一个馈电系 而为减少电压暂降次数则往往需要改造多个馈电系统， 统，而为减少电压暂降次数则往往需要改造多个馈电系统，甚至需改造远处 的输电系统。因此, 解决电压暂降问题更困难. 的输电系统。因此 解决电压暂降问题更困难
短时中断 开 关 重 合 4 暂降
故 障 开
始
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保 护 动 作
开 关 跳 闸
瞬时性故障，重合成功
永久性故障，重合不成功
故障线路用户经历一次暂降和一次短 时间中断，非故障线路经历一次暂降。
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故障线路用户经历两次暂降,一次短时 间中断和一次长时间中断，非故障线 路经历两次暂降。
医疗器械——暂降引起设备不正常工作影响诊断、 治疗、 暂降引起设备不正常工作影响诊断、治疗、 医疗器械
手术进行，甚至危及到病人的生命。 手术进行，甚至危及到病人的生命。
图b：大型电机启动
图a：线路短路
就现象而言,电压暂降并不是新问题。但是,由于其危害和影响十分 突出,它却成为近年来日益引起电工界关注的最重要的电能质量问题.
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1.5
短时间中断的基本定义
当电压有效值降低到接近于零时，则称为中断。
由于对电压暂降下降幅度定义不同，对“接近于零”的定义也有不同： IEC定义“接近于零”为“低于额定电压的1%”；IEEE定义为“低于 10%”[IEEE Std.1159-1995]。
整流滤波波形
速动继电器
复位电路
平衡保护继电器 2012-3-19 14
2.6 电压暂降的危害-行业举例1
汽车制造业—— 灵活的自动控制和链式供应生 汽车制造业
产线管理 由于无序断电和上电, 由于无序断电和上电,暂降导致损坏部件或加工设 备以及数字控制设备需重新设置控制流程； 备以及数字控制设备需重新设置控制流程； 暂降影响机器人电焊工的焊接质量，甚至需要重 暂降影响机器人电焊工的焊接质量 ， 新回炉或电焊程序的重启； 新回炉或电焊程序的重启； 暂降使得喷漆线突然停止，在火炉控制重启前， 暂降使得喷漆线突然停止 ， 在火炉控制重启前 ， 需要30min净化空气控制系统 30min净化空气控制系统。 需要30min净化空气控制系统。 暂降导致停产的更多时间是花费在整个生产线再 启动上（有报道讲，由于4个周波的电压暂降， 启动上（有报道讲，由于4个周波的电压暂降，需 72min才能恢复生产线工作，造成损失可达700 min才能恢复生产线工作 700， 要 72min 才能恢复生产线工作 ， 造成损失可达 700 ， 000$ 000$） 暂降造成商业与民用建筑中的电梯、自动消防与报警系统中止工作…… 暂降造成商业与民用建筑中的电梯、自动消防与报警系统中止工作
5
电压暂降(Sags/Dips凹陷 骤降， 凹陷， 1.2 电压暂降(Sags/Dips凹陷，骤降，跌落)的定义
1）电压暂降不同于电压波动或欠电压，是指母线电压有 ）电压暂降不同于电压波动或欠电压， 效值大幅度快速下降且持续时间极短的突发事件。 效值大幅度快速下降且持续时间极短的突发事件。 2） 国际电工委员会 （ IEC）将其定义为下降到额定值的 ） ） 国际电工委员会（ 90%至1%， 至 ， 国际电气与电子工程师协会（ 国际电气与电子工程师协会（IEEE）将其定义为下降 ） 到额定值的90%至10%，其典型持续时间为 ～1min。 到额定值的 至 ，其典型持续时间为0.5～ 。
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1.8 电压暂降危害-发生频次统计
调查结果显示： 调查结果显示：
美国电压暂降幅值低于0.7p.u.的典型值为18-20次 美国电压暂降幅值低于0.7p.u.的典型值为18-20次/年，低 0.7p.u.的典型值为18 0.9p.u.的次数为50次 的次数为50 于0.9p.u.的次数为50次/年。 加拿大对工业用户的调查结果是每个用户侧监测点每相每月 平均暂降38次 平均暂降38次。 38 英国某造纸厂年电压暂降事件次数约36次 英国某造纸厂年电压暂降事件次数约36次。 36 杭州东信通讯移动电话公司2003年上半年就发生了6 杭州东信通讯移动电话公司2003年上半年就发生了6-7次暂 2003年上半年就发生了 降事件。 降事件。
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电压瞬时跌落与短时中断过程描述
1
分支线路
电 压
熔断器 电压暂降 重合闸
F2