浅谈电压暂降治理

浅谈电压暂降治理

概述

随着工厂生产自动化程度的提高，生产设备对电压暂降问题变得越来越敏感，因此对电能质量的要求越来越高。电压暂降问题已经对连续性生产的重要用户造成重大的经济损失，并逐渐引起电力部门和行业用户的高度重视。

据统计，某石化行业因电压暂降问题造成直接损失高达800万人民币；某化工厂发生一次电压暂降损失160万人民币；半导体工厂每次损失约在10-15万美金；汽车装配线，每次停机重启耗费45分钟，损失25辆汽车的产量；集成电路生产过程中断，损失在制品约100万美金，恢复需耗费30分钟。可见，电压暂降问题对于以上行业的影响巨大，必须认真对待。

电压暂降问题的起因

1.天气相关的原因：最常见的是闪电或雷击使传输线路某处对地短路，随之保护动作

被激活，造成故障点周围的电网发生电压暂降。暴雨、大风、大雪也可能引起传输

线路的对地短路。

2.意外事故：车辆撞到电线杆、建筑施工过程中吊装机械接触架空线路、挖掘施工破

坏地下电缆、动物触线导致短路故障等等。

3.其它原因：大电机的启动、设备短路故障、开关切换操作、配电设备故障等。

总结以上原因，我们可以发现这些原因都是突发性的、不可避免且大多都是无法预测的。尽管电网公司投入大量资源，但还是无法完全阻止电压暂降问题的发生。因此，对用户而言，电能质量问题永远存在，要么忍受，要么想办法在内部保护敏感负载。

电压暂降的统计规律

根据美国电科院EPRI的调查，92％以上的电能质量事件为电压暂降。电压暂降大多是短时、小幅的。暂降幅度在10%-30%的电压暂降约占70%，持续时间不超过1s的约90%，不超过0.1s的约占60%。如下图所示：

图1 电压暂降规律统计

由此可见，选择电压暂降解决方案，必须考虑治理设备的动态响应速度，这点非常关键。否则，超过半周波的低电压足以让某些敏感设备停机。因此，普通的稳压器对于短暂的电压

暂降是无法进行保护的。电压暂降治理装置是串联在供电回路中，那么其本身的可靠性显得尤其重要，否则会因自身故障导致负载断电。所以，只有补偿能力强、响应速度快、可靠性高、运行维护成本低的电压暂降治理方案才能真正解决问题并为企业带来投资效益。

电压暂降治理方案：西班牙Zigor公司-AVC快速电压调节器

AVC快速电压调节器是西班牙Zigor公司研发生产的用于电压暂降治理的创新系统。Zigor 公司成立于1998年，隶属于西班牙一家大型工业集团，是一家从事电力电子及可再生能源行业的顶尖跨国公司。Zigor拥有高资历且经验丰富的研发人才，技术优势遥遥领先，引领电能质量、光伏太阳能系统、电力电子定制化解决方案。

AVC快速电压调节器是一种高性能、持续在线的电压暂降治理方案。它采用最新的微处理器控制和IGBT逆变器开关技术。AVC快速电压调节器时刻监测输入电源电压，一旦电压偏离设定值，在3毫秒内，它即控制IGBT逆变器通过串联的注入变压器在主回路中加入适当的补偿电压，极其快速地将输出端电压调节到设定值，从而消除了来自电网输入端的的电压暂降对负载的影响。AVC快速电压调节器不含任何储能单元，电压暂降补偿所需能量从电网中获得。

图4 AVC快速电压调节器拓扑结构图

AVC快速电压调节器优点：

补偿能力强，三相低至50%，单相低至40%完全补偿，维持30秒；

主回路只有一组线圈绕组，不含任何电力电子装置，可靠性非常高；

响应速度极快，3毫秒内补偿完毕；

无储能单元，免维护，占地面积小，性价比高，投资回报率高；

运行效率大大高于UPS，高达98%；

过载能力强，150%维持30秒；

容量50-9000kVA，适用于中压保护。