电压暂降对先进制造业的影响及解决方案

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1、先评估调查后治理是一种新的电压暂降（VoltageSag）治理理念。各种电压暂降治理方法都有其优缺点，结合实际案例，动态电压暂降补偿器是一种可保护深度电压暂降、免维护、经济有效的电压暂降解决方案。电压暂降对先进制造业的影响及解决方案文

2、王俊付毓敏杨艳丽代先进制造业工厂自动化程度和生产连续性越来越高，这大大地提高了生产效率。但自动化生产线上广泛采用的可编程控制器、变频器、伺服驱动、机器人、各类控现制连锁及通讯装置等电力电子元器件，对电能质量的要求也更高。持续时间几十毫秒的电压瞬间跌落，对半导体、汽车、多晶硅、制药、石油、化工、军工、电力、冶金、煤炭、水利、纺织、光纤、造纸纸浆等连续

3、性行业企业及机场、地铁等大型枢纽公用交通设施行业，就会导致敏感设备宕机，从而影响整条生产线的运转、正常出行的延误，造成巨大的直接和间接经济损失。统计表明，电压暂降是目前最突出的电能质量问题，因电能质量问题导致工厂非计划停产停机的事件中，92%是电压暂降事件引起的。电压暂降的持续时间定义为10ms～1min（典型为10ms～500ms），下降幅度为降至标称电压的90%～10%（IEEE），各地也将其称为电压骤降、电网晃动、晃电、闪络等等。电压暂降保护在先进汽车冲压生产线中的应用电压暂降的规律电压暂降产生的原因造成电压暂降事件的原因很复杂，有自然因素，也有人为因素，有供电部门系统保护

4、的因素，也有用户系统内设施故障或误操作的因素。如：雷击时造成的绝缘子闪络或对地放电会使保护装置动作，从而导致供电电压暂降，而不是过电压；大功率设备全电压启动时，启动电流为满载运行时的5～10倍，这一大电流流过系统阻抗时，会引起电压突然下降；整个电网结构中某一处发生短路故障，系统保护装置切除故障、重合闸的过程中，故障线路上的用户和相邻出线用户都将遭受电压暂降，电压暂降在电网系统中可传播上百公里。电压暂降的一般规律为了鉴别究竟是电压暂降问题，还是断电问题，美国半导体行业SEMIF47标委会在美国硅谷地区22个站点进行了长期的电压监测，记录到的1076个电压事件中绝大多数是电压暂降问题

5、。根据电压暂降的定义，我们将横轴定义为时间轴（单位：周波），纵轴定义为暂降深度（占额定电压的百分比），将监测结果整理电压暂降常见的误区和判断方法在实际生产中，当生产设备因电压暂降而突然意外宕机时，设备维护人员无法找到设备宕机根原因，猜测可能是由于设备自身问题导致，会浪费大量的猜测判断时间和精力。有经验的工程师找不到设备自身问题后，主观感知可能会怀疑是电能质量问题导致的设备意外宕机，但并没有明确的概念：导致非计划停产停机的原因是谐波问题，还是电压暂降的原因？是电压暂降还是短时停电？是欠电压还是过电压？仅凭经验判断很可能让我们的治理工作南辕北辙。为找到故障根原因，需要科学的监测数据支

6、持。应在工厂高压进线侧、各变压器后端、敏感设备侧安装具有瞬态事件捕捉能力的在线式电压质量监测仪I-Sense进行长期在线监测，得到切实的监测数据、与生产事故吻合，则各种猜测答案将迎刃而解。S特别策划为散点图，如图1。详细分析中国各地先进制造业的电压暂降统计数据，1010个电压事件中，有601个暂降深度为75%～90%；210个暂降深度为60%～75%；190个暂降深度为10%～60%；9个暂降深度为10%以下。实际生产中，60%以下的深度电压暂降造成的经济损失最大。电压暂降造成的经济损失上述暂降统计应该是符合企业一般暂降规律的。根据2005年IEEEIAS工业应用40周年年会上公

7、布的电压暂降深度与经济损失权重系数分析表示：假定短时断电造成的经济损失系数为1，不同幅度的暂降经济损失权重系数如表1，60%以下深度电压暂降经济损失等于0.85，75%以上浅幅暂降经济损失值相当于0.15。将不同暂降深度的经济损失权重系数与对应的暂降事故次数相乘，可以发现，虽然75%以上浅幅暂降次数多达59.5%，但其经济损失仅为26.16%；而60%以下的深度电压暂降，虽然发生次数较少（18.81%），但其造成的经济损失却高达46.86%。图1美国电科院美国硅谷半导体行业电压暂降统计数据上海捷实科技自2004年至今，在中国各地多家先进制造业统计的1010个电压事件如图2。表1电

8、压暂降深度与经济损失权重系数将表1各暂降深度分布与经济损失权重计算结果转化为饼图形式如图3：图2中国先进制造业电压暂降记录（ByEPSolutions）根据上面两张中外统计的电压暂降数据，来分析电压暂降的规律，依然据其定义从持续时间和暂降深度两个方面来分析。（1）电压暂降的持续时间。从图1可看到，1076个电压事件中，仅3个事件持续时间大于120周波（2s）。从图2可看到，1010个电压事件中，仅4个事件持续时间大于100周波（2s）；1006个事件持续时间小于2s，占全部事件的