電壓暫降對敏感設備的影響與評估

1、電壓暫降對敏感設備的影響與評估技術創(chuàng)新，變革未來2目錄電壓暫降的基本描述實測電壓暫降情況分析電壓暫降對敏感設備的影響電壓暫降的評估12341、電壓暫降的基本描述短電 是路和接地故障。速增大，通常 流造成的危害。 沿線電壓跌落 一個涉及面廣，電壓暫降是指，電壓幅度的短時間減少，跌落的持續(xù)時間通常 在幾個周期幾秒鐘。對電壓暫降 的關心主要是由于其對終端用戶 設備的影響。它可使工業(yè)過程出 現(xiàn)故障或中止，并由于電壓暫降 的 發(fā) 生 導 致 重 大 經 濟 損 失 。電壓暫降發(fā)生的主要原因是，由此可引起：1）電源至短路點線路的電流幅值迅 是靠保護裝置快速動作來中止短路 2）大電流在線路阻抗上的壓降使得加

2、劇，而耐受電壓短時間急劇下降 情況復雜的系統(tǒng)問題。1、電壓暫降的基本描述電壓暫降的基本特征：電壓暫降的幅值（或殘留值、深度）和暫降 持續(xù)時間。然而，對于各種各樣變化的電壓暫降事件，尤其是不同設備對于暫 降的反應和所受影響并不相同，僅靠簡化的信息是不能夠識別的。為了更好的了解和對暫降事件相關因素做出評估，對暫降特性做出更加細致的附加描述是很有必要的。電壓暫降波形并不總是矩形波一種固定模式。相位跳變、波形起始點 等以往標準中并沒有提出的特性在深入分析暫降影響時也需要用到。事件前區(qū)段過渡區(qū)段1電壓恢復區(qū)段（事件后區(qū)段）過渡區(qū)段2事件前區(qū)段:是指電壓方均根值為標稱值下的平衡電壓階段。過渡區(qū)段1:在此期

3、間，電壓從標稱值三相平衡電壓突然變?yōu)榈陀跇朔Q值的不平 衡狀態(tài)。對于故障引起的電壓驟降，第一個過渡段包括故障初發(fā)瞬間。事件過程區(qū)段:在最一般的情況下，是指低于標稱值的不平衡電壓期間。過渡區(qū)段2（故障清除期間）:在此期間，電壓突然變回到仍不平衡和仍然偏離 標稱值的狀態(tài)。對于故障造成的電壓驟降，第二次過渡段包括故障清除的瞬間。 5）電壓恢復區(qū)段:在此期間，電壓是平衡的，并與標稱值接近，但它們可能會顯示 出趨于穩(wěn)定的波動狀態(tài)。事件過程區(qū)段將電壓暫降事件分割成不同時段的特性分析方法1、電壓暫降的基本描述-暫降分割法暫降分割法并非總是 被分解成5種狀態(tài)，需 要根據實際發(fā)生的情 況而定。例如，電 機 啟 動

4、 過 程 不 含 “ 事件過程區(qū)段” 僅 含有一個過渡區(qū)段。 1）事件前區(qū)段過渡區(qū)段電壓復原區(qū)段1、電壓暫降的基本描述-暫降分割法考慮“事件前區(qū)段”的理由：當事件前段的各種相關特性（如，諧波 或其他波形畸變等等）同時發(fā)生變化的話，其對終端用戶的設備和過程 的影響可能是復雜的和復合的?？紤]“過渡區(qū)段”的理由：對于開關動作（裝備包括：接觸器、大電機、電容器、變壓器和重負荷）引起的，過渡段只有一次。并且，不同 條件下過渡期有很大不同。對于不同類型故障引起的，則存在兩個過渡 期，第二個過渡期可能會是由單相接地發(fā)展成兩相或三相短路故障的狀 態(tài)。變壓器充 能時波形 存在偶次 諧波畸變 和三相不 平衡。1、

5、電壓暫降的基本描述-分區(qū)段的理由與特征3）超過2次過渡期的電壓暫降由于故障發(fā)展（連鎖反應）的原因，少數情況下過渡期可能會達到3、4次。超過4次的有可能出現(xiàn)但很少。關心的理由是，存在多次過渡期，意味著故障狀態(tài)發(fā)生轉移和保護動 作時間上的復雜性，由此造成對供電端設備的影響要比預期觀察到的暫降 發(fā)生總次數的影響百分比貢獻率大。單相故障 演變成兩 相故障的 事件記錄1、電壓暫降的基本描述-分區(qū)段的理由與特征由于故障清除時間不同：當供電饋線或傳輸線兩端的兩個斷路器的故 障清除時間有著明顯不同時，電壓過渡段可能會超過2次。這也可能是由 于保護失靈，或因為在另一線路終端的距離保護裝置認為故障點在2區(qū)所 致。

6、11KV電網中由于故障切除時間不同出現(xiàn)的三次過渡段記錄。1、電壓暫降的基本描述-分區(qū)段的理由與特征幅值、持續(xù)時間、頻次102、實測電壓暫降情況分析南 方 某 市 2012.102013.7 ， 10kV與110kV共19個監(jiān)測點41 組有效電壓暫降數據結果。(0.02,0.1(20,60(1,3 持續(xù)(0.25,0.5時間/s403530暫25降20頻 次151050暫降幅值/% 方 某 省 2009.72011.7 ，10kV、35kV、110kV、220kV 共28個監(jiān)測點97組有效電壓暫 降數據結果。幅值、持續(xù)時間、頻次112、實測電壓暫降情況分析南 方 某 市 2011.92012.5

7、 ，110kV 、220kV 、500KV 共46個監(jiān)測點123組有效電壓暫降數據結果。 方 某 市 2012.22015.1 ，10kV共17個監(jiān)測點120組有效電壓暫降數據結果。(0.02,0.1(1,3(0.25,0.5持續(xù)時間/s6050暫 40降 30頻次 20100電壓幅值/%(1,3(0.25,0.5(20,6004050持續(xù)時間/s暫頻降 30次 2010(0.02,0.110,20) 30,40) 40,50) 50,60) 60,70) 70,80) 80,90)暫降幅值/%按相別統(tǒng)計結果212、實測電壓暫降情況分析73%16%11%單相 兩相 三相50%36%14%單相兩

8、相 三相81%15%4%單相 兩相 三相按波形形狀統(tǒng)計結果132、實測電壓暫降情況分析矩形26%拋物線16%左慢右快10%左快右慢38%其它10%按波形形狀統(tǒng)計結果142、實測電壓暫降情況分析82%10%3%4%1%矩形 拋物線左慢右快 左快右慢 其它53.30%16.75%17.26%5.58%7.11%矩形拋物線 左慢右快 左快右慢 其它起始點分布特征2、實測電壓暫降情況分析264條有效電壓暫降事件,暫降起始點相位最主要分布于90和270及其附近。其中，41.3%處于60到140之間，30%處于240到320之間。15基于絕緣擊穿引起的短路故障大多數發(fā)生在 電壓瞬時值靠近最大值時，亦即對應

9、于相位角為90與270附近。對于造成短路故障的天氣、人為、動物等原 因存在隨機性，其分布規(guī)律為0到360之間 均勻分布，所以暫降起始點除主要分布在90和 270及其周圍外，還會分布于整個相位范圍內。2、實測電壓暫降情況分析相位跳變值分布特征相位跳變起始值： 75%以上的相位跳變分布在-10到10之間，90%以上的跳變值分布在-20到20之間。暫降過程中最大值： 65%以上的相位跳變分布在-10到10之間， 90%以上的最大值分布在-30到30之間。16多重暫降連續(xù)暫降過沖振蕩諧波172、實測電壓暫降情況分析183、對敏感設備的影響-對交流接觸器影響機理分析e Re RuRuNe0 ie RuR

10、s Ru 0s 1 is Ru Ned ie r (R R ) N 22r RN ie (R R ) N 2 re Ru Nedt is 2rs (Ru Rs ) is 0m0eu0 usuF2SS S2SS e( 1 1 ) ess( 1 1 )電壓暫降發(fā)生時刻，電流及磁通 不能突變。起始點影響電壓暫降起始點決定了暫降發(fā)生 起始時刻交流接觸器磁通能量的 大小，磁通越大，交流接觸器的 電磁吸力越大，電壓暫降下持續(xù) 的時間越長。0起始點時，暫降幅值越大， 交流接觸器持續(xù)時間越長。90起始點時，暫降幅值越大交流接觸器的持續(xù)時間越短。電磁吸力的大小與磁通的平方成正比，由于磁通也為正弦曲線。在1 0-

11、2的一個周波 內 ，e e 關u于e 對稱；s u在e0- 的 半 個e周u 波內e e，2關于 /2對稱。所以電壓暫 降 起對交流接觸器的影響近似2 滿足四分之一對2稱性。m2 =2 sin2 t-4000 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 0.16 0.18 0.2 0.22-300-200-1000100200300始40點0t(s)U(V)暫降源波形-0.06-0.04-0.0200.020.040.060 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 0.16 0.18 0.2 0.22t(s)I(A)IermsIe線0.08

12、圈電流瞬時值與有效值波形00.040.080.160.20.24-3-2-101234x 10-40.12t(s)磁通(Wb)e s磁通波形0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 0.16 0.18 0.2 0.22 0.24020040060080010001200t(s) FeFm電磁吸力與彈簧力-10 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 0.16 0.18 0.2 0.22 0.24-0.500.511.52時間（ s）接觸器狀態(tài)交流接觸器工作狀態(tài)19相位跳變影響相位跳變決定了磁通由暫降 起始點的值衰減或增加到暫降幅 值對應

13、下的磁通值的時間。0起始點下，相位跳變越大，磁通衰減的時間越長，交流接觸器暫降下持續(xù)時間就越長。90起始點下，0相位跳變下 磁通的大小是90相位跳變下磁通大小的1.13倍。相位跳變越大觸器對電壓暫降的耐受度越低。0起始點下電壓暫降發(fā)生 90起始點下電壓暫降發(fā) 暫降期間磁通相對越小，交流接在0、90相位跳變生在0、90相位跳變頻率波動影響頻率波動與有關，電磁力與磁通的平方成正比，所以頻率波動影響較小。連續(xù)暫降及多重暫降影響連續(xù)暫降及多重暫降的幅值、持續(xù)時間及暫降波形的先后順序對交流接觸器有較大影響。不同的暫降幅值及時間決定了交流接觸器的磁通能量能否恢復到足可以支撐到暫降階段結束。0.080.12

14、0.160.20.24-3-2-101234x 10-4t(s)磁通(Wb)e s-2-101230 x 100.044-4-30 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 0.16 0.18 0.2 0.22t(s)磁通(Wb)e s-2-10123x 104-4t(s)磁通(Wb)e s0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 0.16 0.18 0.2 0.22-4-3-2-10123x 104-30 0-.402 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 0.16 0.18 0.2 0.22 0.24t(s)磁通(

15、Wb)e s3、對敏感設備的影響-對交流接觸器影響機理分析諧波影響在有諧波存在的情況下，線圈電 流波動較大，導致了產生的磁通 量減小，進而產生的電磁吸力相 對無諧波的情況下減小，因此易 導致交流接觸器的斷開。阻尼振蕩影響在基波和高頻成分的激勵下，交 流接觸器線圈中的電流在暫降起 始階段的值小于基波激勵下的電 流值，進而產生的電磁吸力小于 基波激勵下的吸力值，導致交流 接觸器易斷開。無諧波和有諧波下的電壓暫降圖203、對敏感設備的影響-對交流接觸器影響機理分析交流接觸器的編號交流接觸器的型號C1國內品牌1主觸頭65A，線圈電壓220V，50Hz，三相國內品牌1國外品牌1C4國外品牌1C5主觸頭6

16、3A，線圈電壓220V，50Hz，三相C6國內品牌2C7國外品牌2C8國外品牌2C9國內品牌1C10國外品牌2主觸頭65A，線圈電壓110V，50Hz，三相C11國外品牌2主觸頭65A，線圈電壓24V，50Hz，三相C12-C19國內品牌3主觸頭400A，300A，125A，50A，線圈電壓220V，50Hz， 三相21主試要驗參考數慮因素：暫降幅值持續(xù)時間主觸頭65A，線圈電多壓2重20V連，續(xù)50H暫z，降三相主觸頭65A，線圈電連壓2續(xù)20V暫，降50Hz，三相相位跳變處于免疫曲線上方的主觸頭63A，線圈暫電降壓220V，50Hz，三相主觸頭63A，線圈電非壓2正20V弦，波50H形z，

17、三相主觸頭63A，線圈電頻壓2率20V波，動50Hz，三相主觸頭65A，線圈電阻壓1尼10V振，蕩50Hz，三相暫降源主負觸載頭燈6箱5A，線圈電暫壓2降20V起，始50H點z，三相示波器國內品牌2交流接觸器C2控制用計算機C33、對敏感設備的影響-對交流接觸器影響的試驗研究試驗數據分析-起始點0-360電壓暫降起始點下得到的C1交流接觸器的最大正常工作時間曲線0-90電壓暫降起始點下得到的 C1交流接觸器的耐受度曲線交流接觸器對于0起始點下電壓暫降的耐受度曲線免疫度最高，暫暫降的起始點對于交流接觸器的耐受度曲 線有較大的影響，近似滿足四分之一對稱 性。22降幅值越大，持續(xù)時間越長；對于90起

18、始點下電壓暫降的耐受度曲線敏感度最高，暫降幅值越大，持續(xù)時間越長。試驗數據分析-相位跳變230、90 電壓暫降起始點0-90相位跳變下得到的C1交流接 觸器的耐受度曲線0起始點，不同相位跳變下得到的耐 受度曲線不同，但走勢基本相同，差別在 于幅值為40%以下的電壓暫降中交流接觸 器的持續(xù)時間略有不同；對于40%以上的 電壓暫降中，交流接觸器是否斷開的最大 臨界電壓有較大不同；0相位跳變下得到 的耐受度曲線的敏感度最高，90相位跳 變下得到的耐受度曲線的免疫度最高。90起始點，不同相位跳變下得到的耐受度曲線不同，但走勢基本相同，差別 在于幅值為35%以上的電壓暫降中交流接 觸器是否斷開的最大臨界

19、電壓有較大不同；0相位跳變下得到的耐受度曲線的免疫度 最高，90相位跳變下得到的耐受度曲線 的敏感度最高。試驗數據分析-頻率、諧波240、90電壓暫降起始點下 頻率波動、諧波對C7交流接觸 器影響的耐受度曲線0起始點下電壓暫降發(fā)生頻率波動 時，不同波動頻率下交流接觸器的耐受 度曲線有所差異，但影響較小。90起始點下電壓暫降發(fā)生頻率波動時對交流接觸器幾乎沒有影響，耐受度 曲線幾乎重合。在有諧波存在的情況下，線圈電流波 動較大，導致了產生的磁通量減小，進 而產生的電磁吸力相對無諧波的情況下 減小，因此易導致交流接觸器的斷開， 即交流接觸器對有諧波情況下的電壓暫 降敏感度較高。不同廠家的交流接觸器及

20、相同廠家相 同型號的交流接觸器對電壓暫降伴隨有 諧波時敏感度不同，但總體來說受諧波 影響并不大。試驗數據分析-連續(xù)、多重暫降25連續(xù)電壓暫降波形圖多重電壓暫降波形圖第C一1交種流暫接降觸波器形在下第， C一1 交種流暫接降觸波形器下沒沒有 斷有開斷，開在，第在二第種二暫種降波暫形降下波，形交下流斷接開觸了器 斷開故了障。升級引起的連第續(xù)一暫階降段中暫，降交的流幅 值接、觸持器續(xù)的時敏間感，度第增二 階加段，正容常易電受壓到幅連值續(xù)的 持暫續(xù)降時的間影以響及導第致三斷階 段開暫。降的幅值、持續(xù) 時間連對續(xù)交暫流降接的觸波器形是 否對正交常流工接作觸影器響的很影大響多較重大暫，降即的第波一形次，

21、也暫就降是和第第一二次次暫暫降降和 第出三現(xiàn)次的暫先降后出順現(xiàn)序的不先 后同順，序對對交交流流接接觸器 的的正影常響工不作同有。較大影 響。試驗數據分析-耐受度曲線提取260-90起始點下C3交流接觸器 耐受度曲線與SEMIF47曲線和 ITIC曲線的對比交流接觸器上下限耐受度曲線綜C合3交考流慮接多觸種器品的牌耐接受觸度器曲，線找并出沒不有同完特征全值下處交在流S接EM觸I器F4的7曲最線大和持I續(xù)TI時C曲間線和的最下小方持續(xù)，時 間所，以可S以EM得I到F4其7曲耐線受和度I曲TI線C曲的線上并下不限適。交合流 接于觸交器流耐接受觸度器曲。線因的此上需限要是找交出流適接合觸器交敏流感度接

22、最觸高器的耐耐受受度度曲曲線線的，表下示限形是式交。流接觸器免疫度最高的耐受度曲線。272PU0 Ct0min2 )2Pt C (U 2 U源跳閘是因為二極管整流器 節(jié)器能夠正常工作允許的最單相整流+高頻逆變+低壓濾波電路220V交流電源直流輸出電壓控制器供電高性能控制電壓反饋器電壓暫降期間，開關電 直流側電壓低于電壓調 小輸入電壓Umin。電 流反 饋沖輸 出輸入 濾波開關電源仿真模型反激濾電波電路容具/電感有成本低，降結壓變構壓器簡單，體積（整小流、等濾優(yōu)波）點，因此廣泛使用于小功率電子設備、計算機設備、消U 費類電子設備電源等脈場合。3、對敏感設備的影響-對開關電源影響的機理研究28直流

23、電容電壓及其放大圖仿真得到的開關電源敏感度曲線不同持續(xù)時間下輸出電壓圖暫降幅值與持續(xù)時間仿真50%45%40%35%30%25%20%15%10%5%0 20304050607080持續(xù)時間(ms)暫降幅值額定負載0.120. 1250.130. 1350.140. 1450.1508642181614121020時間(s)輸出電壓限值持續(xù)時間為40ms持續(xù)時間為30ms持續(xù)時間為20ms輸出電壓(V)3、對敏感設備的影響-對開關電源影響的機理研究29不同負載下開關電源敏感度曲線負載是影響開關電源電壓暫降敏感度的 重要因素202550055%50%45%40%35%30%25%20%15%10

24、%5%30354045持續(xù)時間（ms）暫降幅值0 暫 降起始點90 暫 降起始點起始點是影響開關電源電壓暫降敏感度 的重要因素不同起始點下開關電源敏感度曲線2030708050%45%40%35%30%25%20%15%10%5%0405060持續(xù)時間(ms)暫降幅值1/2額定負載負載與暫降起始點仿真額定負載3、對敏感設備的影響-對開關電源影響的機理研究相位跳變對開關電源敏感度的影響主要集中在暫降幅值較大處，根 據統(tǒng)計結果可知，幅值在30%-40%的暫降出現(xiàn)的頻次高于0-30%的暫 降，因此相位跳變對開關電源電壓暫降敏感度影響值得關注。30050%45%40%35%30%25%20%15%10

25、%5%0274520 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50持續(xù)時間(ms)不同相位跳變下開關電源敏感度曲線暫 降 幅 值相位跳變仿真3、對敏感設備的影響-對開關電源影響的機理研究31開關電源試驗方案AC/DC開 關電源零線暫降源 Chroma 61860負載 LED燈帶+-A相本試驗測量設備為DPO3034示波器，測量量 主要有開關電源輸入電壓以及輸出電壓、負 載電流。試驗原理圖試驗連接圖3、對敏感設備的影響-對開關電源影響的試驗研究三個著名品牌開關電源電壓暫降敏感曲線3個品牌電壓暫降敏感度曲線走勢相同形狀相似，但也存在以下 區(qū)別：其中暫降敏

26、感度從高到底排列為S1S2S332暫降幅值S1S2S355%50%45%40%61.735%39.430%38.756.59125%37.656.59020%37.155.49115%35.2568910%33.753.1905%33.754.8900%32.555.3901020304050607080901000S150%45%40%暫35%降30%幅25%值20%15%10%5%持續(xù)時間(ms)S2S3S1、S2、S3正常工作時間表S1、S2、S3敏感度曲線3、對敏感設備的影響-對開關電源影響的試驗研究33負載對開關電源敏感度影響試驗分析20%15%10%5%035%50%45%40%1

27、/2額定負載額定負載暫降 30%幅 25%值1/2額定負載額定負載507013015005%暫 25%降幅 20%值15%10%30%35%40%35%暫 30%降 25%幅值 20%15%10%5%40%1/2額定負載額定負載20406080 100 120 140 160 180 200持續(xù)時間(ms)S190110持續(xù)時間(ms)S20 80100120140160180200持續(xù)時間(ms)S340%25%30%15%30%15%與仿真結果相同，負載減小，開關電源敏感度下降；S1在額定負載與1/2額定負載下正常工作臨界電壓不滿足兩倍關系，S2、S3滿足；S1、S2、S3持續(xù)時間在額定負

28、載與1/2額定負載持續(xù)時間滿足近似兩倍關系3、對敏感設備的影響-對開關電源影響的試驗研究34幅值持續(xù)時間(ms)20%15%25%45%40%暫 35%降 30%50%0 暫降起始點45 暫降起始點90 暫降起始點135 暫降起始點電相壓位暫跳降變對起始開點關對電開源關敏電感源度敏影感響度的影試響驗的分試析驗分析暫10%102030405060708090100持續(xù)時間(m5s%)05%降 30%幅 25%值 20%15%10%35%50%45%40%0 相位跳變45 相位跳變90 相位跳變10203040506070809010005%10% 45%40%35%暫30%降25%幅20%值15

29、%50%0 相位跳變45 相位跳變90 相位跳變S1在0暫降起始點不同相位跳變下0 敏感度曲線持續(xù)時間(ms)S1在90暫降起始點不同相位跳變下敏感1020304050607080901度00曲線與仿真結果相似，不同暫降起始點下敏感度曲線走勢相似，不同暫降起始點下開關電源正常工作臨界電壓相同；45暫降起始點下敏感度均較其他暫降起始點高，90起始點下敏感 度最低。與仿真結果相似，相位S1跳在不變同僅暫降在起暫始點降下幅敏感值度較曲線大時對敏感度產生影響；在10%-40%暫降幅值范圍內，存在相位跳變時，持續(xù)時間減小，即開關電源敏感度增大。3、對敏感設備的影響-對開關電源影響的試驗研究式電壓和持同h

30、roma61860：List模下，可以分段編輯各段 的幅值、頻率、相位 續(xù)時間，可以模擬不暫降幅值和持續(xù)時間的電壓暫降情況照明燈箱給燈具提供一個照明環(huán)境， 并將照度計照度計，90%響應時間為1ms，精度較高。使用示波擬電壓信器 號讀取照度計輸出的模，而該電壓信號與燈的瞬時光通量成正比關系。示波 器對該信號進行數字采樣，從而 得到數字信號，并保存下來。暫降幅值80%60%40%C 30%暫降時間2周波4周波8周波燈具60W白熾燈CFL-1n、 CFL-2n各3盞LED-4n、 LED-5n、 LED-6n各2盞3、對敏感設備的影響-放置其對中節(jié)讀能取燈光影照響度的信試號驗。研究 柯尼卡美能達公司

31、的T-1036離差標準化，照 度數據全部映射 到0，1之間平均最低照度（%）= 平均最低照度平均正常照度=46.8%3、對敏感設備的影響-對節(jié)能燈影響的試驗研究代表性情況分析：132V 2周波37白熾燈白熾燈白熾燈CFL-11LED-51照度下降范圍白熾燈CFL-11LED-51下降時間白熾燈CFL-11LED-51上升時間相同電壓暫降 下白熾燈照度 下降范圍大， 受影響時間長綜 合 比 較任意電壓暫降幅值下，CFL和LED燈的照度還 能保持在較高的水平，而白熾燈照度則下降較多。 然而，在電壓暫降為176V時，CFL和LED燈的照度 水平均下降到90% 以下， 也就是照度變化量達到 10%以上

32、，已經可以引起人38 眼的反映。3、對敏感設備的影響-對節(jié)能燈影響的試驗研究圖IEEE Std 1346-1998中PLC電壓暫降耐 受度曲線范圍三菱FX3U系列PLC對電壓暫降的耐受度曲線該類PLC對電壓暫降的敏感度有所降低，對低電 壓的耐受能力明顯提高。 當暫降幅值低至 16%Unom以下時，若暫降持續(xù)時間在1cycle內 時， PLC 運行不會受到影響； 當暫降幅值在 16%Unom-27%Unom之間時，PLC能夠耐受暫 降的持續(xù)時間有所增加，能夠達到2cycles。393、對敏感設備的影響-對PLC影響的試驗研究基于多暫降閾值和持續(xù)時間的電壓暫降新型描述方法4、電壓暫降的評估T(Uc

33、)是指暫降中電壓小于或等于Uc的時間。由于被評估的眾多設備的耐 受曲線并不相同，若要方便地進行評估，需要對暫降信息先行處理，為此可將 電壓暫降描述為一個多暫降閾值和持續(xù)時間的序列T(0.9)、T(0.9-h)、T(0.9- 2h)T(0.1)，h為電壓間隔，由于設備的電壓耐受曲線中的免疫電壓幅值一 般精確到小數點2位，h可取0.010.05。與傳統(tǒng)的描述方法相比，新型描述方 法同樣利用錄波數據，結合了設備電壓耐受曲線，依照了敏感設備電壓耐受曲 線及其故障與正常工作判斷原理，適用于矩形暫降和非矩形暫降，并且用于設 備暫降免疫能力評估時，不會出現(xiàn)對非矩形暫降過度評估的情況。40持續(xù)時間(ms)暫

34、降 幅 值（%）上限下限平均1UminUmaxUavr0 Tmin Tavr Tmax從設備免疫能力評估的角度可如下描述電壓為解暫降。暫降s可以描述為一電壓關于時間的函數:U=s(t)或t=s-1(U)對于暫降過程中的任意電壓Uc 可以描述 tc=s-1(Uc)，根據實際錄波數據，可求得兩個 tc1, tc2。定義:T(Uc)=|tc1-tc2|(0.1 =Uc= 0.9)UUtt閾值閾值殘壓殘壓0041敏感設備電壓暫降免疫能力評估提出了站點暫降描述圖的概 念，可與設備電壓耐受曲線方便的 結合起來，評估設備因暫降發(fā)生故 障的頻次、頻次區(qū)間。0500405060Uc=90%-10%AB10015

35、0200250300350400450500持續(xù)時間(ms)暫降個數C30D2010RMS數 據 處 理數據處理新型暫降描述序列設備故障頻次0UVmaxVavVminTmin Tav Tmax.t根據設備電壓耐受 曲線類型選取站點 評估方法進行評估4、電壓暫降的評估42敏感設備電壓暫降免疫能力評估基于電壓暫降新型描述的嚴重程度綜合指標：MMDSI maxMDSI (0.9,T (0.9), MDSI (0.9 h,T (0.9 h),MDSI (0.9 2h,T (0.9 2h).MDSI (0.1,T (0.1)以我國某一城市電能質量監(jiān)測系統(tǒng)電壓暫降錄波數據為例，采 用提出的針對敏感設備電壓

36、暫降免疫能力的站點評估方法，對可邏 輯編程器(PLC)、可調速裝置(ASD)、交流繼電器(AC Relay)、個人 計算機(PC)4類典型的敏感設備進行評估。故障頻次評估類型傳統(tǒng)方法故障頻次(故障率)提出方法故障頻次(故障率)PLC8(14%)2.5(4.3%)ASD50(86.2%)43.7(75.3%)AC Relay40(69%)34.5(59.5%)PC32(55.2%)23(40%)4、電壓暫降的評估利用傳統(tǒng)描述方法所得暫降幅值為0.182，持續(xù)時間為100ms，可得其MDSI指 標為100，即此暫降會造成PC故障；利用新型描述方法取電壓間隔為0.05，可得其 描述序列：(0.9,1

37、00), (0.85,81.7ms), (0.8,69.8), (0.75,60.1), (0.7,50.9),(0.65,46.8), (0.6,39.3), (0.55,35.8), (0.5,24.9), (0.45,22), (0.4,19.5),(0.35,13), (0.3,10.8), (0.25,9), (0.2,1.8)，可得其MMDSI指標為24，對應于圖中的A點。由此可以看出，暫降幅值較大的暫降可能因其非矩形程度較高，即對 應于較大暫降幅值的持續(xù)時間較短，可能不會引起設備故障，甚至并不嚴重。如若 對這種類型的暫降采用傳統(tǒng)方法評估的話4，3 勢必會造成過度評估。敏感設備電壓暫降免疫能力評估嚴重程度評估以PC為例，分析對比采用新型電壓暫降描述嚴重性綜合指標（MMDSI）傳統(tǒng)描述的嚴重性綜合指標（MMDSI）的評估結果：020 40 60 80 100 510 15 20 25 30 35 40 45 50 55 000.050.10.150.20.250.30.350.4事 件時間（s）嚴重程度M D S IM M D S IA0.10.20.30.40.50.60.70.80.911.1100ms0.182暫降幅值（%）4、電壓暫降的評估NORTH CHINA ELECTRIC POWER UNIVERS