工业区电压暂降监测及其改进策略

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1、工业区电压暂降监测及其改进策略【摘要】绕解决工业区存在的谐波和电压暂降问题，以一个冲压成型厂为例，阐述了电压暂降给企业的生产带来的危害。并提出利用FLUKE仪器来监测工业区电压暂降的方法。最后，结合电网的实际情况，针对该地区提出降低谐波和电压暂降影响造成损失的策略。【关键词】变频器；跳闸；电能质量；谐波；电压暂降Abstract:Tosolvetheexistingproblemaroundindustrialharmonicandvoltagesag.Apunchformingfactoryasanexample,expound

2、edthevoltagesagtotheharmoftheproductionoftheenterprise.AndthispaperputforwardamethodtomonitorindustrialzoneofvoltagesagbytheFLUKEinstruments.Atlast,bysummarizingtheaboveanalysisandactualsituationofthegrid,strategieswereproposedtoimproveharmonicsandvoltagesaginthisarea

3、.Keywords：VoltageSag；FLUKE；harmonics1.前言随电力工业诞生而存在的一个传统问题，那就是电能质量。电力电子技术广泛应用，家用电器普及，炼钢电弧炉的发展等，由于其非线性、冲击性以及不平衡的用电特性引起电能质量的恶化，致使电网的谐波、三相不平衡、电压波动和电压闪变问题越来越严重。此外，暂态电能质量逐渐成为现代电网面临的头等电能质量问题，电力网络中呈现出各种各样的电磁暂态现象，如图1所示。诸如电压暂降、电压瞬变等电能质量问题造成的用用设备工作异常甚至跳闸、停机等情况越来越多，已经成为目前电网不可忽略的问

4、题。电能质量已成为人们日益关注的话题。而另外一个方面，计算机的普及、IT产业的发展、微电子控制技术应用导致对电能质量要求越来越高。这些方面需要工厂和供电部门双方共同的努力才能得到良好的解决[1-2],电力系统中的电磁暂态现象如图1所示。1.电压暂降及常见故障分析电压暂降(Voltagesag),又称电压骤降、电压凹陷或电压跌落，但国际上还没有统一的定义。按照电气与电子工程师协会IEEE标准中的电压暂降的定义为[4]：供电系统中某点在工频条件下电压突然将抵达到额定电压值的0.1-0.9,并且在随后10ms-lmin的短暂持续期后恢复

5、到电压的正常值。IEC标准中电压暂降称为VoltageDip,其将电压暂降定义为电压有效值下降到电压额定值的1%-90%,这一点和IEEE的标准中电压下降到额定电压的10%-90%是不一样的。在电压暂降的分析中，最为关注的是3个主要特征参数：电压暂降幅值、持续时间、相位跳变。电压暂降常常会引起变速驱动装置（ASD）跳闸、程序逻辑控制器（PLC）损坏、各种数字式自动控制装置误动、计算机系统失常，数据丢失；导致相关加工生产线（例如塑料、玻璃、石化、纺织、造纸、半导体以及橡胶等）停顿，大型场所照明失电（例如籀灯，灯灭后需冷却好几分钟后才

6、能启动）等等，变压器母线接线图如图2所示。以江门某工业区内的自动冲压成型厂为例，其变压器母线接线图如图2所示。据工厂反映，该工业区的电力负荷以大功率冲压机和电焊机为主，在每个工作日的早晨9至10点钟，从工厂的进线电压表来看，该表的指针随着冲压机床和电焊机的启动而有规律的发生摆动，摆动的幅度有时达到10几伏，如图3所示。受电压暂降影响的设备：该工厂受电压暂降最严重的设备是全自动碰焊机。该专用碰焊机工作台的结构如图4和图5所示：该工厂厂的冲压成型机和碰焊机基本上都是使用PLC来进行控制。一旦发生电压暂降，主要受影响的就是这些控制设备和

7、电器设备一特别是碰焊机：（1）当发生电压暂降时，市网电压降低，碰焊机的输入电压就降低，使得流入加工件表面的电流降低。当降低到一定程度时，就会使得加工出来的工件成为废品，具体表现就是容易脱焊；(2)由于该碰焊机的整个加工过程是由PLC全自动控制,以及一系列的气缸伺服电机等辅助设备。一旦出现电压暂降，就会使得整个自动控制过程失控，严重时甚至损坏昂贵的碰焊机机械构件。1.电压暂降的监测方法要想提高电能质量，消除电压暂降，必须先得监测到究竟是哪些线路或者设备给整个供电系统带来的危害，这样才方便我们进行下一步的电能质量治理。本论文中，利用手

8、持式电能质量监测设备FLUKE435对工业区为用户供电的10kV母线电压和10kV馈线的电能质量进行全面测量，以确定在线设备的安装地点。利用在线式电能质量监测设备，监测给用户供电的10kV母线电压和用户线路电压、电流情况，以了解当用户发生电能质量事