隨著(zhù)經(jīng)濟快速發(fā)展，工業(yè)制造與居民用電的多樣化，導致電網(wǎng)的電能質(zhì)量問(wèn)題更加復雜化，隨機化與多樣化，其中電壓暫降已經(jīng)成為各類(lèi)企業(yè)與電網(wǎng)研究單位首要的治理和研究方向。

一、什么是電壓暫降？

電壓暫降是一個(gè)令人頭疼的問(wèn)題，可以引起短路故障，甚至影響到敏感設備的正常運行。電壓暫降和暫升是根據電壓幅值方均根的變化而定義的，持續時(shí)間為半個(gè)周波到幾秒。暫降指的是電壓下降，而暫升則指電壓上升。電壓暫升通常是由系統的單相接地故障引起，導致正常相的電壓瞬時(shí)上升，突然失去大容量負荷以及大的電容器組的切換等也是引起電壓暫升的原因。受電壓暫降和暫升影響最大的設備有：工業(yè)流程控制器、可編程序控制器( PLC)、可調速驅動(dòng)器以及機器人系統。電壓暫降可能會(huì )損壞基于微處理器的數字控制設備的數據，而電壓暫升可能會(huì )損壞設備電源或使其重置。

IEEE標準及國家標準《電能質(zhì)量電壓暫降與短時(shí)中斷》(GB/T30137-2013)規定了電壓暫降定義： 電壓暫降是指電力系統中某點(diǎn)工頻電壓有效值暫時(shí)降低至額定電壓的10%~90%(即幅值為0.1~0.9(p.u))，并持續10ms~1min，此期間內系統頻率仍為標稱(chēng)值，然后又恢復到正常水平的現象。電壓暫降以剩余電壓百分比為度量。短時(shí)中斷是指一相或多相電壓瞬時(shí)降低到0.1p.u以下，且持續時(shí)間為10ms-1min。

二、電壓暫降產(chǎn)生的原因

一般是由電網(wǎng)、變電設施的故障或負荷突然出現大的變化(如大功率設備啟動(dòng)等)所引起的。在某些情況下會(huì )出現兩次或更多次連續的跌落或中斷。

1、自然原因：雷擊、閃電、暴雨、大風(fēng)及下雪等;

2、電力系統原因：短路故障、大電機啟動(dòng)、線(xiàn)路切換、變壓器和電容器投切、配電裝置故障感應電機(大功率)啟動(dòng)等;

3、不可預知的偶然事件：交通事故、建筑施工造成輸電線(xiàn)損壞、人為操作失誤以及一些小動(dòng)物進(jìn)入配電室等。

針對電壓暫降的持續時(shí)間，SEMI標委會(huì )組織的電能質(zhì)量專(zhuān)題小組做了實(shí)驗，在全美洲22站點(diǎn)進(jìn)行電能質(zhì)量研究，共記錄到1076個(gè)電壓暫降事件，其中在綠色線(xiàn)(SEMI)上方的電壓暫降的數量占總數的93%，僅有6個(gè)事件為斷電且都在1秒以?xún)?，僅有3個(gè)事件在2秒以外。

三、電壓暫降帶來(lái)的危害

說(shuō)起電壓暫降，想必大家還記得2016年6月18日凌晨0時(shí)30分，西安變電站爆炸事件，間接導致三星工廠(chǎng)的電源閃斷，持續數秒，部分半導體設備感應到電壓異常自動(dòng)停止運作，生產(chǎn)車(chē)間出現大面積的設備停止運轉，部分半導體設備感應到電壓異常自動(dòng)停止運作，造成重大的損失。

電壓暫降往往會(huì )導致制造設備停機或者燒毀，給工業(yè)制造帶來(lái)極大的危害，同時(shí)給企業(yè)帶來(lái)巨大的損失。電壓暫降目前被公認為電子制造業(yè)危害最大的電能質(zhì)量問(wèn)題。電壓暫降對各類(lèi)型設備危害如表 1所示。

表 1 電壓暫降對各類(lèi)型設備危害

早在2012年，有關(guān)組織針對在菲律賓進(jìn)行電能質(zhì)量問(wèn)題造成的損失進(jìn)行了經(jīng)濟性調查，結論是年損失量達到210億人民幣，占菲律賓2012年1.55萬(wàn)億的GDP重量的1.34%，其中工業(yè)損失高達97.53%，其中由于電壓暫降和停電原因占了71%。

國家發(fā)改委經(jīng)濟調節運行局曾經(jīng)委托亞洲電能質(zhì)量產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟開(kāi)展的電能質(zhì)量經(jīng)濟性影響調查，經(jīng)過(guò)大量的調研與分析，其中指出半導體行業(yè)電能質(zhì)量事件的單次損失明顯高于其他行業(yè)的樣本，詳情見(jiàn)圖1所示。

目前電壓暫降問(wèn)題給國內的石化、半導體、造紙、化工、制藥、紡織等行業(yè)造成了幾十億元的年經(jīng)濟損失，間接性損失更是無(wú)可估量。

四、電壓暫降的解決方法

1. 提高設備抵御電壓暫降的能力;

2. 安裝電壓補償型裝置;

3. 改變系統設計，降低電壓擾動(dòng);

4. 減少故障次數、加快故障切除時(shí)間。

隨著(zhù)企業(yè)對電能質(zhì)量的日益重視，可以使用在線(xiàn)式電能質(zhì)量監測裝置，如路之生科技的LZS-RTU電能質(zhì)量管理終端，采用高速雙核CPU微處理系統，對系統整體參數進(jìn)行智能化評估。監測內容涵蓋電壓、電流、功率、頻率、相位、功率因數等上百種參數，可實(shí)時(shí)顯示波形、諧波頻譜，能耗測量、極值、需量分析，并具備完善的故障報警、保護功能，通過(guò)RS485通訊接口，接入后臺系統，可實(shí)現遠程在線(xiàn)數據管理。找出電壓暫降等電能質(zhì)量問(wèn)題，最后根據實(shí)際情況定制化方案解決電壓暫降等問(wèn)題，為設備安全穩定運行保駕護航！