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GBZ 18039.7-2011 电磁兼容 环境 公用供电系统中的电压暂降、短时中断及其测量统计结果.pdf

同步电动机的运行由输出端的转矩与速度，以及输入端的电压与有功功率确定。磁通、无功功率和 内部转子角度是可变的，是与电压和转矩相关联的。如果新的、稳定的运行条件建立了，电压暂降是可 以允许的。通常允许的电压暂降有75%或80%的剩余电压（正序）。还有，励磁电路也可能会受影响， 应当予以考。 更严酷的条件会阻止建立新的稳定运行条件，并且由于转子角度增加到稳定的极限产生了同步损 耗。能否达到该临界角度，取决于电压暂降的持续时间，电压降低的等级和机械时间常数。完全的分析 是复杂的，必须考虑能够产生异步转矩的阻尼笼。

4.2.5功率驱动系统

功率驱动系统(PDS)对非常小的电压暂降也是敏感的CAB 1029-2014 洗车及花园用自动伸缩膨胀软管，电压暂降和短时中断的影响是非常复杂的， 因为该部分必须和全部的配置一起考虑。这样的系统一般包括一个功率变换器/逆变器、电动机，控制 单元和许多辅助部件。 控制元件的作用很关键，因为它具有处理其他元器件对电压暂降或短时中断响应的功能。电压的 减少导致传到电动机和驱动设备的功率的减少，并且导致控制的失效。正反馈变换器对此尤其敏感或 需要特别的控制，特别是当电压暂降或短时中断与逆向电力流动同时发生时。 变换器几乎不具备储能能力。通常，驱动设备具有一定的能量储存能力，可以在某些情况下使用。

实现电磁兼容性的标准是采用协调发射和抗扰度限值的方法。其目的，一方面阻止电磁骚扰的发 射超过规定的水平，另一方面为暴露在骚扰下的设备提供足够的抗扰度电平，即能使设备按预期用途运 行的电平。 电压暂降和短时中断是电气系统对短路或任何电流浪涌的正常反应，骚扰电平有两个参数，即剩余 电压和持续时间。发射的限值必须包含这两个参数。 通常，剩余电压不能被改变。剩余电压的范围是从0V到供电电压额定值，这取决于观察点、短路 点和电源的相对位置。 持续时间在一定范围里改变，因为这在很大程度上取决于短路清除的速度。然而，短路保护的特点 是在电网不同点上的开关、继电器等动作时间的分级操作，以保证在最适宜的点上清除每一个短路。这 意味着清除时间、电压暂降与短时中断的持续时间取决于短路的位置（如果起因不是短路，则持续时间

5.2.1具有附加惯性的旋转电机

旋转设备解决电压暂降和短时中断的简单方法是增加其惯量。然而，该方法的使用仅限于特殊的 用途，例如在钢铁企业中，常常附加使用该方法去平滑急剧的负载变化。这种结构的性能取决于惯性和 实际负载之间的关系，但通常在几秒钟的范围内。

大馈量物体 旋转，并贮存高达儿兆瓦·秒的能

6.2.3不间断电源（UPS

不间断电源系统广泛用于对供电系统电压变化和断电敏感的设备。典型的负载经过变换器供电。 它的直流部分连接到如电池的电源上。贮存的容量可以在很宽的范围内变化，这取决于特殊的要求，主 要受到能量贮存成本的限制。实际的应用范围从小的低压负载直至高达几百于瓦的负载。

5.2.4超导磁能量购存器（SMES)

超导磁能贮存器有在超导电抗 秒的能力。根据设计，典型的超导磁能贮存器 能够对大功率要求的负载在几百 压暂降进行补偿

静态无功功率补偿器（S

典型的静态无功功率补偿器由电容器和/或带有晶闸管控制的电抗器的无源滤波电路并联组成，它 10

可为系统 能够调节电压。通常，静态无功功率补偿器 (SVC)连接到中压或高压系统，其额定容量为几兆乏（Mvar)到几百兆乏。它们主要用于分布系统中大 节点处的电压控制，它们也能够被设计用来补偿电压的暂降，但是在该应用中能力相当有限。静态无功 补偿器（SVC）的典型电压调节能力是系统电压的10%~20%

5.2.6动态电压恢复器（DVR）

在电压暂降期间，动态电压恢复器运用电力电子技术，通过变压器与负载串联，补偿缺失的平衡和 不平衡的电压幅值。对于剩余电压低至50%的情况，电压可以在几毫秒内恢复。可以应用在几十千瓦 （低压）到几十兆瓦（中压）范围的负载上

5.2.7铁磁共振变压器

铁磁共振（恒定电压)变压器有时用于减轻电压暂降。它被设计成在磁饱和状态下运行，在某些务 ，无论输人电压如何变化，维持输出电压恒定

6电压暂降和短时中断测量

6.1电压暂降和短时中断测量中采用的规定

6.1.1测量用参考电压

6.1.1.1固定参考电压

或标幺值。习惯上，这种关系的基准通常是戏 上的额定电压或标称电压。当对所用设备可 生的影响感兴趣时，这就特别有用。因此，在低日 压电网中的测量参考电压通常是相关电网的额定电压或标称电压。

6.1.1.2变动参考电压

网不同观察点上出现很多个剩余电压，即使它们紧邻在一起。这是因为在不同点上暂降前的电压是随 中间变压器抽头位置和连接方式而变化。 在这些情况下，可以测量与先前电压有关的电压暂降，也能够记录电压变化的情况。在这种情况 下，为了显示暂降发生之前的电压，参考电压是在某一特定的时间间隔内（远长于电压暂降的持续时间） 连续计算得到的值。这就是提到过的变动参考电压。 当使用变动参考电压时，必须考虑到，对用电设备来说关键值常常是电压绝对值。例如，假设在某 一特定点暂降之前的电压值在0.9U。～1.1U。的范围，电压减少标幺值r，相对于变动参考值，意味着实 际的剩余电压低至0.9rU.或高至1.1rU.（U.=标称电压）。 在评估对设备影响时不需要太精确

6.1.2暂降持续时间：标志起始和结束的电压阀值

如99%的变动参考电压值。为统一起见，起始阀值可以设置成同一值。 在多相测量中，若各相电压暂降的持续时间在时间上是相互重叠的，习惯上被计成一个单独事故 某些情况下，测量持续时间从第一相或线电压降到低于起始阈值的瞬间开始，到最后一相或线电压上升 到或超过结束阅值的瞬间结束

6.1.3电压暂降和短时中断的区别

概念上，中断意味着与供电电源的完全断开，因此电压为零。然而实际上，电网的断开部分可能包 含了重要的能量储存源，它阻止了电压在非常短的中断时间重降至零伏。此外，理论上最严重的电压暂 降意味着是电压为零。尽管还连在电源上，而这样的电压暂降却等同于一次中断。所以，测量仪器要想 从电压暂降中区分出短时中断是困难的。 基于这个原因，在测量电压暂降和短时中断中，为了区别这些现象，有必要采用一个大于零伏的界 限电压。一个事故中，它的剩余电压低于所采用界限值时便被划分为短时中断，否则就是电压暂降。 其结果是，一个特定的短路可能导致不同的观察点被视为电压暂降或短时中断结果，这取决于在每 观察点上的剩余电压是高于还是低于按照惯例所选择的界限值。

维矩阵或表格的方法，行表示深度或剩余电压的分类，列表示持续时间分类。

6.4.1基于矩形假定的结果

表2给出UNIPEDE（国际电能生产 每个单元格包括在指定的周期里发生的具有相应深度和持续时间的电压暂降次数，通常周期为一年。 最后一行表示短时中断（在早期测量中，参考电压的1%的电压作为电压暂降和短时中断的分界线）。

类似的表格用于对测量过程中所有位置的结果进行汇集。 在这种情况下，每个单元格包含： 一单元格中记录所有观测点的某一百分位（一般为95百分位)电压暂降的次数； 单元格中记录的最大数； 单元格中记录的所有观测点的平均数； 或其他统计数据。 当涉及几种类型的电网时，应为每种类型单独列表。例如，架空电网应该与地下电网相区别，

6.4.2复杂暂降情况的结果确认

6. 5测骨结果的汇总

结果如下，其格式已提交给国际电工委员会（IEC)。

7.1UNIPEDE"的统计资料

表3地下电网电压暂降发生率一最大值

4）国际电能生产者与配电者联合会

7.3个别国家的统计资料

表9高压系统上的电压暂降和短时中断

表10中压系统上的电压暂降和短时中断

11中压架空电网.电压暂降发生率—最大值

表13中压架空电网：电压暂降发生率 一平均

表14中压地下电网：电压暂降发生率—最大值

表15中压地下电网：电压暂隆发生率平均值

表16高压（400kV)电网：电压暂降发生率—最大值

对于该国，可用的测量结果如下所述： 地下电网的两个测量点，历时三年的测量（1996年一1998年）； 一混合电网（架空/地下）的3个测量点，历时同样的三年测量； 混合电网的3个测量点，历时一年的测量（1999年）； 架空电网的3个测量点，历时一年的测量（1999年）。 这些测量在高压/中压变电站的中压母线上进行。 除了一般的结果表格，为每一组结果列表确定了一个特征值。该值是对每个单元格的值进行加权 然后对所有单元格的加权值求和。 表18给出了单元格加权系数。每个单元格的系数由持续时间和深度（不是剩余电压）的区间中间 值的乘积给出。例如，对应持续时间区间为0.5s～0.75s和深度区间为0.3Uef～0.6Urer（剩余电压 0.4Urer～0.7Urer）的单元格，其加权系数为0.28125=0.625×0.45。然而，这里假设超过1s的严醋度

电压暂隆严酷度加权系类

加权和，列在表19～表26的最后。为了比较，附带交 由实际的、无加权的单元值求和得出的直接总和。

表格分别包括了记录的每年的电压暂降数的最大值和平均值，所记录的电压暂降根据剩余电压和持续 时间的分类区间进行合并。对于最大值，两个场地各自三年中每年年度值取平均值，得到的两个结果中 的较大者列在表格的每个单元格中。对于平均值，每个单元格中的数值仅仅是六个值的平均一两个场 地各自的3个每年记录值。 表21和表22包括混合电网在相同的3年周期里的测量结果，计算方法同上，不同之处在于这里是 3个而不是两个测量场地。

表19地下电网：2个测量场地，1996年一1998年 一暂降最大值/年

表20地下电网：2个测量场地，1996年一1998年一 一暂降平均值/年

混合电网：3个测量场地，1996年一1998年

网：3个测量场地，1996年1998年—暂降平均

表23给出了混合电网中3个测量场地历时一年(1999年)的测量结果。在每个单元格中的数亻 了3个场地中有相应持续时间和剩余电压的最大值。表24包括了同样测量条件下的平均值。 表25和表26包括了相同的年份里架空电网上的3个测量场地相应的测量结果。

表23混合电网：3个测量场地，1999年—暂降的最大值

表27每个用户经受的电压暂降和短时中断的平均概率卫

对前面提到的结果只能进行有限的比较。不同的测量会产生相当大的差异GB/T 23624-2009 玉米种子产地检疫规程，涉及 测量点的数量和它们在选定电网上的观测点； 一选择的暂降和中断阅值； 测量周期的长度，包括总的时间和在每个测量点记录保持的持续时间； 测试仪器的类型； 尽量保证测试点是电网中有代表性的抽样点

8.2由统计结果得出的结论

由结果得出的最重要的结论是电压暂降和短时中断在电磁环境中是真实存在的。它们预期发生在 任何地点、任何时间、以及电平上包括电压实际下降为零值和持续时间达到1s及以上的情况。在任何 电平上的发生频率和发生概率，由于地点和年份的不同会有很大的变化。 很明显，在架空电网上可能有相当高的电压暂降年发生率反映出这些电网故障原因，尤其是严酷的 气候条件，是影响所有电网的额外的原因。 注：由当地地下电网供电的电力用户，自然会受到来自于电网上游部分的电压暂降的影响，相当多的上游部分是架 空结构。 另一个结论是希望通过努力使对该现象的调研、测量和报告达到国际标准化。自标应该是达到 致性和连贯性，以代替8.1中列出的许多不一致的地方。然而，关于这类骚扰的现有知识可能不足以允 许有一份在客方面都有正确方法的规范说明。为了尽可能获取最多的知识，除了安装并维护必要的设 备以外，还要考测试仪器以及数据采集、存储和分析的成本。 应该注意的是，大多数的测量没有在任何一个场地进行为期超过一年的监测。然而，必须记住电压 暂降的主要原因是很多电网的故障，特别要强调的是这些故障与相当长时间内的气候条件有关。如闪 电或风暴，大致在每十年或更长的时期内，有一次最严酷的峰值，而这类与正常气候条件的偏离是无法 预测的。同样，在区域内正常气候条件十分正常的情况下，一个单独的线路或电网的一部分也有可能在 某一时刻受到当地暴风雨的袭击。 这样就提出了一个问题，需要选择多少测量场地和调研需要历时多少年，才能提供想要得到的电压 暂降的类型和频率的真正数据。为避免在获得的结果中引人偏差，一定程度上，会增加对选择正常要求 的场地的复杂性。 因此，必须认识到在测量所选择的时间和地点上存在特别有利或者特别不利的状况时，已经报告的 些结果可能存在偏差。

电压暂降从来就是公用电网中的固有特征。 然而近10年GB 30608-2014 食品安全国家标准 食品添加剂 DL-苹果酸钠，电压暂降已经变成了日益棘手的骚 了很多不便和相当大的经济损失。原因在于一些现代的电力设备，或者由于自身的设计，或者由

表28结果的推荐性表述

打印日期：2012年6月26日F009A