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电压暂降问题浅谈

放大字体  缩小字体 发布日期:2014-02-27  
1、定义描述电压暂降(Voltage Sag),是指供电电压在短的时间突然下降的现象,气典型持续时间为0.5~30周波,通常不会超过1秒钟

 

 1、    定义描述

电压暂降(Voltage Sag),是指供电电压在短的时间突然下降的现象,气典型持续时间为0.5~30周波,通常不会超过1秒钟。

电压暂降,在工程中通常用两个变量来描述:暂降幅度(Sag Magnitude)和持续时间(Duration Time)。一般的,电压暂降幅度深,持续时间较短;而幅度浅,持续时间较长。

电压暂降属于电能质量的范畴,电能质量(Power Quality)是指保证电气设备正常运行的电压、电流或频率状况;根据美国电科院(EPRI)的统计,90%以上的电能质量问题是由电压暂降(Voltage Sag)和电压突升(Voltage Swell)造成的,其中电压暂降为主要事故原因。

电能质量不同于供电可靠性性,供电可靠性是用一段时间内的实际供电时间与应该供电时间的比值来定义的。我们以供电的可靠性为99.99999%为例(在实际供电中要达到七个九这么高的可靠性难度很大),按照一年365天来计算,每年累积停电时间为3.1536秒,然而,尽管有如此高的可靠性,对电压暂降而言每年仍然能达到平均10~12次。

2、    发生原因
导致电压暂降的原因非常复杂,有自然因素,也有人为因素,有供电部门系统保护的因素,也有企业内部的设备原因和误操作等的因素。

自然因素,如雷击闪电等击打在输电线或绝缘子上,大风导致输电线舞动、杂物搭在输电线上引起短路,从而造成保护设置动作。
人为原因,如车辆造成输电线杆倒塌,建筑施工造成埋地线路破坏等。
供电部门原因,如重合闸等。
企业内部原因,如感应电动机的启动时,需要从电源汲取的电流最大可达到满负载的500%~600%,这么大的电流经过阻抗时,引起电压突然下降;误操作短路可能会引起系统远端供电电压较为严重的跌落。
企业间的影响,一个企业内部产生的电压暂降,反馈回电网,从而影响其他企业的电压。

某一个点产生电压暂降(发生源),电压暂降会变幅度、变时间地在输电网络中传播,最远的传输距离可以达一两百公里,离发生源越近,受影响越大。随着同一地区内,企业密集度的增大,企业内部各种电气设备容量的增大,企业间的电压暂降影响有增大的趋势。

3、    影响危害
很多事故发生时连日光灯闪动都没有、让人莫名其妙,大多数机器仍在工作,而有些机器确停机了,这样的事故虽然不是特别多,但平均起来每个月发生1~2次,就是这样的情况每年造成的直接和间接经济损失确难以估量。

现在的工业生产中,电子电力设备大量应用,如PLC、变频器、总线、接触器、继电器、控制器等,而这些元器件对电压暂降的敏感不尽相同,但是一旦这些元器件因电压暂降停止工作,整套设备或流水线都会受到影响。

半导体行业,对生产工艺、环境(如温度、空气清洁度等)等要求很高,而且半导体工厂是一个相互关联的系统,任何一个环节出现问题,整条工艺生产线都要停下来。如冷却机(chiller)因电压暂降停下来,温度达不到生产要求,其他工艺也会因连锁故障停下来。正在加工的产品(如晶圓等)报废,而重新启动满足生产的要求要较长的时间(至少半个小时)。

汽车制造行业,如油漆车间它对温度、湿度、进出气压力及工艺自身要求(电泳、烘干等)要求很高,且这些因素时相互连锁的,一旦烘干炉(控制温度)停机,整条生产线要停下,正在电泳喷漆和烘干的车身报废,重新启动满足生产的要求要1~2个小时。

轮胎制造行业,如为硫化工艺提供蒸汽的锅炉一旦因电能质量问题发生停机,重新启动恢复的时间在半个小时以上,导致硫化工艺的产品全部报废。

电压暂降造成设备停机停产,会导致如产品报废、设备工具损坏,而影响更大的是重新启动达到生产所需的条件,需要较长的时间。

电压暂降问题,对很多行业企业都会产生影响,但造成的损失大小不同。在评估时,一要考虑电压暂降造成停机停产,正在加工的产品部分或全部报废的损失,加工设备刀具的破坏;而要考虑,设备重新启动,达到满足生产所必须的条件要经历的时间,这部分如能正常生产的损失。

4、    治理方案

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。

AVC快速电压调节器优点:

Ø 补偿能力强,三相低至50%,单相低至40%完全补偿,维持30秒;

Ø 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;

Ø 响应速度极快,3毫秒内补偿完毕;

Ø 无储能单元,免维护,占地面积小,性价比高,投资回报率高;

Ø 运行效率大大高于UPS,高达98%;

Ø 过载能力强,150%维持30秒;

Ø 容量50-9000kVA,适用于中压保护。


 
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