電壓暫降變異耐受性測試

電壓暫降與短時間中斷

VOLTAGEDIPSANDSHORTINTERRUPTIONS三相電壓暫降的類型電壓暫降現(xiàn)象的起因總結(jié)引起電壓嚴(yán)重暫降的最主要原因是系統(tǒng)元件或線路的故障。(雷電等惡劣天氣影響居多)特征：暫降幅度大、近乎矩形曲線、持續(xù)時間短（即故障在線時間）引起電壓暫降的另一主要原因是重型負(fù)荷的啟動。特征：暫降幅度小、非規(guī)則矩形、持續(xù)時間長圖a：線路短路圖b：大型電機(jī)啟動

就現(xiàn)象可見,電壓暫降并不是新問題。但是,由于其危害和影響十分突出,它卻成為近年來日益引起電工界關(guān)注的最重要的電能質(zhì)量問題.電壓暫降三特征量示意圖

可采用三維圖形展示電壓暫降三特征量（即暫降幅值持續(xù)時間暫降次數(shù)的分布圖）。這是完整描述電網(wǎng)發(fā)生電壓暫降的圖示化方法。

暫降幅值、持續(xù)時間和暫降頻次是標(biāo)稱電壓暫降嚴(yán)重度的最重要的三個特征量

電壓的相位跳變是其次特征量

某工業(yè)用戶端電壓暫降幅值分布圖

圖所示為一家115kV工業(yè)用戶電壓暫降幅值的實(shí)測結(jié)果（監(jiān)測期為1年）。可以看到，該工廠供電系統(tǒng)中電壓暫降絕大多數(shù)處在低于額定值的10%-30%（或表示為0.9pu~0.7pu）范圍內(nèi)。電壓暫降大于50％的幾乎為0.（注：按照IEEE定義，低于額定值0-10%的電壓變動不屬于電壓暫降）某工業(yè)用戶端電壓暫降幅值分布圖

電壓暫降特征量的統(tǒng)計規(guī)律美國EPRI-DPQ電壓暫降統(tǒng)計調(diào)查分布結(jié)果▲暫降幅值為0.7p.u－0.9p.u的電壓暫降占70%。;▲持續(xù)時間不超過1s的約占90%，不超過0.1s的約占60%;▲發(fā)生頻次平均低于0.7p.u.的為18.422次/年，低于0.9p.u的為56.308次/年。

電壓暫降危害-發(fā)生頻次統(tǒng)計

調(diào)查結(jié)果顯示：美國電壓暫降幅值低于0.7p.u.的典型值為18-20次/年，低于0.9p.u.的次數(shù)為50次/年。加拿大對工業(yè)用戶的調(diào)查結(jié)果是每個用戶側(cè)監(jiān)測點(diǎn)每相每月平均暫降38次。英國某造紙廠年電壓暫降事件次數(shù)約36次。杭州東信通訊移動電話公司2003年上半年就發(fā)生了6-7次暫降事件。影響用戶工作的故障點(diǎn)位置統(tǒng)計因內(nèi)外對故障引起用戶不能正常工作的故障點(diǎn)統(tǒng)計情況（圖a）。從所顯示的數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析可知：非本線路故障引起電壓暫降影響用戶設(shè)備不正常工作所占比例可達(dá)46％＋31％＝77%。輸電系統(tǒng)和配電系統(tǒng)故障引起暫降都會影響用戶正常工作，且配電線路故障引起電壓暫降的比例大于輸電線路故障原因。由故障點(diǎn)位置統(tǒng)計結(jié)果（圖b）。圖a圖b國際供電界關(guān)于電壓暫降的新說法國際上還沒有正式的電壓驟降技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。也沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)來規(guī)定用電設(shè)備耐受或過渡（穿越）電壓驟降的能力。但是有些行業(yè)組織制定了技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，例如CBEMA曲線。國際半導(dǎo)體生產(chǎn)商組織制定了SEMIF47標(biāo)準(zhǔn)。在我國，對電能質(zhì)量問題的把握不夠全面，主要集中在電壓合格率和諧波方面，對電壓驟降及電壓短時間中斷引起的電能質(zhì)量問題、危害以及反措施認(rèn)識不足。在電壓暫降在線監(jiān)測、統(tǒng)計評估方法和指標(biāo)設(shè)定等多個方面我校已經(jīng)領(lǐng)先開展研究。南非PQ標(biāo)準(zhǔn)（ESKOM）：NRS048-2，2004

智利的暫降、暫升PQ標(biāo)準(zhǔn)：DS327，1997

暫降幅值U%持續(xù)時間t20≤t<150ms150≤t<600ms0.6≤t<3s90>U%≥80Z180>U%≥70S70>U%≥60X1Z260>U%≥40X240>U%≥0T

：大部分用戶設(shè)備需要有對此類事件的承受能力電壓等級kV監(jiān)測點(diǎn)的百分比年暫降頻次限值X1X2TSZ1Z244<U%≤13250%13105742>lt;U%≤13295%353525404010>13230302020105電壓短時間中斷(ShortInterruption)

二、短時間中斷的定義

1）當(dāng)電壓有效值降低到接近于零時，則稱為中斷。由于對電壓暫降下降幅度定義的不同，對“接近于零”也有不同的定義

IEC定義“接近于零”為“低于額定電壓的1%”；IEEE定義為“低于10%”[IEEEStd.1159-1995]。（之所以此時電壓不為０，是系統(tǒng)儲能元件電壓反饋的原因）。2）中斷可按其持續(xù)時間長短進(jìn)一步分類，但分類原則也尚未統(tǒng)一。

IEC定義長時間中斷持續(xù)時間最少為3分鐘，小于3分鐘的中斷稱為短時中斷。

IEEE標(biāo)準(zhǔn)[IEEEStd.1250-1995]中將大于2分鐘的中斷稱為持續(xù)中斷（而在[IEEEStd.1159-1995]中則將大于3秒鐘的中斷稱為持續(xù)

中斷，見下表）。IEC/IEEE關(guān)于中斷持續(xù)時間的標(biāo)準(zhǔn)（注意到，上表中各種電壓中斷現(xiàn)象的用語仍未統(tǒng)一。）

中斷類型\標(biāo)準(zhǔn)名稱EN-50160IEEE-std.1159-95IEEE-std.1250-95長時(long)>3分鐘

短時(short)≤3分鐘

短時(momentary)

3秒~1分鐘2秒~2分鐘暫時(temporary)

30周波~2秒瞬時(instantaneous)

0.5~30周波持續(xù)(sustained)

>３秒>２分鐘0.5周波~3秒現(xiàn)象分類類別

典型持續(xù)時間典型電壓幅值短時間電壓變動瞬時暫降0.5~30Cy0.1~0.9p.u.暫時中斷0.5Cy~3s<0.1p.u.暫降30Cy~3s0.1~0.9p.u.短時中斷3s~1mim<0.1p.u.暫降3s~1mim0.1~0.9p.uIEEE1159-1995標(biāo)準(zhǔn)對電壓暫降和短時間中斷按持續(xù)時間特征進(jìn)行分類。短時間與長時間中斷的區(qū)別

雖然兩者的起因相同，即多是由于短路故障清除、保護(hù)誤動等引起的，但持續(xù)時間的長短是由于在技術(shù)處理上有區(qū)別，見下表，

能自動恢復(fù)的中斷為短時間中斷，需要手動才能恢復(fù)的中斷為長時中斷。中斷類型短時間中斷長時間中斷故障恢復(fù)方法自動恢復(fù)手動恢復(fù)具體措施１.重合斷路器，用于配電架空線；２.切換至正常供電母線，多用于工業(yè)用電系統(tǒng)。

短時間與長時間中斷的區(qū)別中斷類型短時間中斷長時間中斷起因瞬時性故障清除前，故障相線路經(jīng)歷短時間電壓中斷；保護(hù)誤動時，非故障相也會經(jīng)歷短時間電壓中斷；運(yùn)行人員誤操作。永久性故障；瞬時性故障時，重合閘拒動；線路檢修。故障恢復(fù)方法自動恢復(fù)手動恢復(fù)具體措施重合斷路器，主要用于配電架空線；自動切換至正常供電母線，多用于工業(yè)用電系統(tǒng)。手動切換至正常供電母線電壓暫降與中斷問題的不同點(diǎn)1）暫降造成的總損失要大于中斷造成的損失

雖然看起來一次電壓暫降對電力用戶的危害不象一次長/短時間電壓中斷那么嚴(yán)重，但是由于供電系統(tǒng)中發(fā)生電壓暫降的頻次遠(yuǎn)比電壓中斷次數(shù)多的多，暫降造成的總損失要大于中斷造成的損失。2）電壓暫降問題比電壓中斷更具有全局性

短時間中斷和長時間中斷的起因一般都發(fā)生在當(dāng)?shù)氐呐潆娋€路上，而設(shè)備端電源出現(xiàn)的電壓暫降則可能是由于數(shù)百公里外的輸電系統(tǒng)的短路故障引起的。因此上，電壓暫降問題比電壓中斷更具有全局性（a“global”problem）。3）解決電壓暫降問題更困難

在消除影響上，為減少發(fā)生的電壓中斷次數(shù)，一般僅僅需要改造一個饋電系統(tǒng)，而為減少電壓暫降次數(shù)則往往需要改造多個饋電系統(tǒng)，甚至需改造遠(yuǎn)處的輸電系統(tǒng)。電壓暫降的危害---EPRI的調(diào)查

據(jù)美國電力科學(xué)研究院－EPRI的調(diào)查報告，美國每年因可靠性和電能質(zhì)量問題造成工業(yè)的生產(chǎn)力和停工損失達(dá)1500-1900億$。且據(jù)其DP項(xiàng)目Q研究發(fā)現(xiàn)，只有3%的事件是由于電力供應(yīng)中斷造成的，而其余大部分都是由于短時動態(tài)電力干擾引起的。電壓暫降的危害－具體例子（1）某個主要生產(chǎn)光纖電纜的廠商監(jiān)測7年的電能質(zhì)量，雖然沒有發(fā)生過一次停電，但每年要經(jīng)受6-10次電壓暫降，每次損失達(dá)15-50萬$；（2）塑制品聚合加工業(yè)、造紙業(yè)、玻璃制造業(yè)等都是電力消耗大戶，暫降導(dǎo)致現(xiàn)代化生產(chǎn)線突然停止意味著重啟前需要數(shù)小時清除設(shè)備內(nèi)的垃圾。某玻璃制品廠工頻5個周期的電壓間斷，造成損失（含停工）約200,000$；電壓暫降的危害－具體例子（3）英國某造紙廠由于持續(xù)僅2～3個周波0.9p.u.的電壓暫降造成關(guān)鍵負(fù)荷可調(diào)速驅(qū)動裝置跳閘，生產(chǎn)線作業(yè)中斷，一次事件的直接損失達(dá)14萬英鎊。對石化工業(yè)來說，生產(chǎn)線的連續(xù)性也是非常關(guān)鍵的，一次短時的電壓暫降有可能造成整個生產(chǎn)線長時間停運(yùn)，將會造成數(shù)百萬美元的損失。短時間中斷對設(shè)備的影響

▲顯見的影響有：失電，無燈光，屏幕空白，電機(jī)減速等。更為嚴(yán)重的是破壞生產(chǎn)過程，計算機(jī)丟失內(nèi)存信息，建筑體的火災(zāi)報警系統(tǒng)失靈，無控制啟動造成的危險等。在大多數(shù)敏感設(shè)備中，暫降與中斷的影響并無直接區(qū)別或分界，中斷可以視為嚴(yán)重暫降。因此在談危害時，兩者可以同等看待。例如，調(diào)速驅(qū)動在１秒或甚至在１個周波的中斷都會掉電?，F(xiàn)代電氣設(shè)備對電壓暫降愈加敏感

當(dāng)保護(hù)裝置因該線路發(fā)生短路故障而跳閘，切斷某一用戶的供電時，將出現(xiàn)電壓中斷，而相鄰的非故障線路上將出現(xiàn)不同程度的電壓暫降。因此，電壓暫降發(fā)生的次數(shù)遠(yuǎn)比電壓中斷發(fā)生次數(shù)多。如果用電設(shè)備對電壓暫降也很敏感，則由此引發(fā)問題的次數(shù)將顯著增加。一方面我們要了解系統(tǒng)故障的常見類型和特點(diǎn)，從而知道電壓暫降的基本規(guī)律。另一方面，還需要了解電氣設(shè)備對電壓暫降的敏感程度（知己知彼，相互兼容）是十分重要的。計算機(jī)與電子設(shè)備對電壓暫降的敏感度舉例：一臺計算機(jī)若在70％直流額定電壓時掉電，且正常電壓紋波為1％時，小于13個周期的電壓暫降是可以容忍的。

最小直流側(cè)電壓最大暫降持續(xù)時間5%紋波1%紋波05個周期25個周期50%4個周期19個周期70%2.5個周期13個周期90%1個周期5個周期暫降敏感曲線–

典型設(shè)備曲線耐受或過渡電壓暫降的能力（voltagesagride-throughcapability，又稱為電壓暫降承受值或容忍值）是指確保設(shè)備正常運(yùn)行所能容忍的最低電壓值與承受時間。用戶設(shè)備對電壓暫降的容忍性表現(xiàn)為電壓暫降敏感曲線（最小暫降承受值與持續(xù)時間的函數(shù)關(guān)系），如圖所示，國際上最早稱之為CBEMA曲線。設(shè)備電壓暫降敏感曲線舉例暫降記錄分布圖-ITIC_1997標(biāo)準(zhǔn)ITIC:InformationTechnologyIndustryCouncil（IT業(yè)委員會）暫降事件分布圖-SEMIF47_1998標(biāo)準(zhǔn)SEMI:SemiconductorEquipmentandMaterialsInternationalgroup（半導(dǎo)體設(shè)備及材料國際組織）暫降敏感曲線與暫降特征分布圖電壓暫降事件次數(shù)=不正常工作區(qū)內(nèi)發(fā)生頻次之和亦可另外統(tǒng)計.將不計事件次數(shù)的系統(tǒng)電壓暫降特征分布圖與用戶設(shè)備的電壓暫降敏感曲線對應(yīng)起來，就可得到用戶設(shè)備因電壓暫降而不能正常工作的完整描述。

設(shè)備不能正常工作的原由電壓暫降往往引起用戶電氣設(shè)備不能正常工作,究其原因主要有：交流電壓不足，供應(yīng)電能不足，導(dǎo)致設(shè)備停運(yùn)；如典型的橋式整流的電源電路。電壓低引起設(shè)備電源監(jiān)視回路跳閘，設(shè)備停運(yùn)；電壓低引起緊急關(guān)閉電路等的速動繼電器動作切斷電源；電壓暫降恢復(fù)時上升脈沖引起設(shè)備的復(fù)位電路不正確動作，設(shè)備重啟；電壓相角跳變或不平衡電壓暫降引起不平衡保護(hù)繼電器動作，設(shè)備停運(yùn)。整流濾波波形速動繼電器復(fù)位電路平衡保護(hù)繼電器電壓暫降的危害-行業(yè)舉例1。汽車制造業(yè)——靈活的自動控制和鏈?zhǔn)焦?yīng)生產(chǎn)線管理由于無序斷電和上電,暫降導(dǎo)致?lián)p壞部件或加工設(shè)備以及數(shù)字控制設(shè)備需重新設(shè)置控制流程；暫降影響機(jī)器人電焊工的焊接質(zhì)量，甚至需要重新回爐或電焊程序的重啟；暫降使得噴漆線突然停止，在火爐控制重啟前，需要30min凈化空氣控制系統(tǒng)。暫降導(dǎo)致停產(chǎn)的更多時間是花費(fèi)在整個生產(chǎn)線再啟動上（有報道講，由于4個周波的電壓暫降，需要72min才能恢復(fù)生產(chǎn)線工作，造成損失可達(dá)700，000$）

暫降造成商業(yè)與民用建筑中的電梯、自動消防與報警系統(tǒng)中止工作……電壓暫降危害-行業(yè)舉例2塑制品聚合加工業(yè)、造紙業(yè)、玻璃制造業(yè)——電力消耗大戶暫降導(dǎo)致現(xiàn)代化生產(chǎn)線突然停止意味著重啟前需要數(shù)小時清除設(shè)備內(nèi)的垃圾。

某玻璃制品廠工頻5個周期的電壓間斷，造成損失約200,000$；IT、通訊業(yè)——高價值端客戶需要超高可靠性

某計算機(jī)中心2秒的供電中斷引起約600,000$的損失。杭州東信通訊移動電話公司一次暫降造成損失達(dá)3，000，000￥。醫(yī)療器械——暫降引起設(shè)備不正常工作影響診斷、治療、手術(shù)進(jìn)行，甚至危及到病人的生命。電壓暫降危害-平均損失統(tǒng)計現(xiàn)象分類0.8p.u.0.5s電壓暫降1-2s短時間中斷受影響的用戶百分比約50%約65%10%的高價值端用戶的損失>23600$/次>41530$/次用戶平均經(jīng)濟(jì)損失7694$/次11027$/次（夏季）

美國電力公司調(diào)查統(tǒng)計：加拿大電氣協(xié)會對電能質(zhì)量的調(diào)查報告

1991年起，加拿大電氣協(xié)會（CEA）開始的一項(xiàng)為期三年的電能質(zhì)量調(diào)查，調(diào)查的主要目的是了解加拿大電能質(zhì)量的現(xiàn)有狀況。共有22個電力公司參加了本次調(diào)查，選擇了550個地點(diǎn)（工業(yè)、商業(yè)和民用）進(jìn)行了監(jiān)測。工業(yè)用戶組的調(diào)查結(jié)果：▲用戶側(cè)監(jiān)測點(diǎn)每相每月平均發(fā)生38次暫降，電源側(cè)為4次?！脩魝?cè)85％的監(jiān)測點(diǎn)每相每月平均發(fā)生過10～20次電壓暫降，電源側(cè)為5-6次。商業(yè)和民用用戶組的調(diào)查結(jié)果：▲用戶側(cè)70％的監(jiān)測點(diǎn)每相每月平均發(fā)生過2～3次電壓暫降，電源側(cè)為1～2次。電壓暫降與短時間中斷已成為最重要的電能質(zhì)量問題

據(jù)統(tǒng)計，在歐洲電力部門與用戶對電壓暫降的關(guān)注程度比其它有關(guān)電能質(zhì)量問題的關(guān)注程度要強(qiáng)得多，其中一個重要的因素是在電能質(zhì)量的諸多原因中，由電壓暫降引起的用戶投訴占整個電能質(zhì)量問題的80%以上，而由諧波、開關(guān)操作過電壓等引起的電能質(zhì)量問題投訴不到20%。

專家們認(rèn)為，電壓暫降與中斷已上升為最重要的電能質(zhì)量問題之一，已成為信息社會對供電質(zhì)量提出的新挑戰(zhàn)。短時間中斷的隨機(jī)預(yù)估

分支D：3km為了隨機(jī)預(yù)估某一饋電用戶所承受的短時電壓中斷次數(shù)，需要以下輸入數(shù)據(jù)：不同主饋線或分支線路每年米饋線故障率。

主饋線和分支導(dǎo)線長度。

重合成功率，多次重合的第一次成功率和第二次成功率。

重合開關(guān)和熔斷器安裝位置。數(shù)據(jù)表主饋線故障率：0.1次/年*km分支線路故障率：0.25次/年*km第一次重合成功率：75%，第二次重合機(jī)率：25%，第二次成功率是故障數(shù)的10%，因此，故障數(shù)的15%二次重合沒有成功，即屬于永久性故障，導(dǎo)致長時間中斷。

圖為一個假想系統(tǒng)例，介紹隨機(jī)預(yù)估的各項(xiàng)步驟。

分支C：7km分支B：4km分支A：8km主饋線：11km熔斷器系統(tǒng)重合閘短時間中斷的隨機(jī)預(yù)估—事件過程重合閘動作過程：1）由于發(fā)生短路故障，過電流使線路保護(hù)動作，斷路器瞬時打開。2）開關(guān)打開1秒，期間75%故障會被消除。3）重合閘動作，斷路器閉合。如果故障仍然存在，過電流使開關(guān)再次瞬時打開，這種情況占25%(如前所述，第一次重合成功率75％）。4）此次短路器打開時間為5秒，期間10%總故障數(shù)被消除。5）短路器閉合約1秒時間后，如果故障仍然存在，開關(guān)保持閉合直到分支線路熔斷器動作。6）熔斷器熔斷后，故障仍然沒有消失，短路器第三次打開，并保持?jǐn)嗦窢顟B(tài)，直到人為操作恢復(fù)供電。此時整個饋線將承受長時間電壓中斷。短時間中斷的隨機(jī)預(yù)估—故障總次數(shù)主饋線與分支線故障總次數(shù)計算：11km*0.1/年*km+22km*0.25/年*km=6.6次/年每次故障都將引起電壓幅值事件，并且可能存在4種不同的情況：１）

1秒持續(xù)時間的短時間電壓中斷。２）

二次短時間中斷，一次為1秒，一次為5秒持續(xù)時間。３）

二次短時間中斷，隨之出現(xiàn)一次電壓暫降。４）

二次短時間中斷，隨之出現(xiàn)一次長時中斷。短時間中斷的隨機(jī)預(yù)估—年次數(shù)由于預(yù)估該饋線上每年發(fā)生6.6次事件，所以其中，１）每年6.6次*75%=5.0次為所有用戶一次短時間中斷電。２）每年6.6次*10%=0.7次為所有用戶二次短時間中斷電。３）每年6.6次*15%=1.0次為永久性故障，即用戶將承受二次短時斷電和隨之發(fā)生的二次電壓暫降，或隨之出現(xiàn)的長時中斷電。由該饋線供電的每一個用戶所承受的短時電壓中斷次數(shù)是相等的，即，1秒持續(xù)時間的為5.0次/年，1+5秒持續(xù)時間的為0.7次/年。短時間中斷的隨機(jī)預(yù)估—永久性故障次數(shù)長時間中斷次數(shù)則取決與在饋線上的不同位置。當(dāng)主饋線發(fā)生永久性故障時，所有用戶都將承受長時間中斷；當(dāng)分支線路發(fā)生永久性故障，則僅僅是由該分支線饋電的用戶承受長時中斷。不同饋線，永久性故障的次數(shù)為：１）

分支A：8km*0.25次/年*km*0.15=0.30次/年２）

分支B：4km*0.25次/年*km*0.15=0.15次/年３）

分支C：7km*0.25次/年*km*0.15=0.26次/年４）

分支D：3km*0.25次/年*km*0.15=0.11次/年短時間中斷的隨機(jī)預(yù)估—長時中斷次數(shù)饋線上不同的連接處，經(jīng)受長時間中斷的次數(shù)為：１）主饋線：0.17次/年２）分支A：0.17+0.30=0.47次/年３）分支B：0.17+0.15=0.32次/年４）分支C：0.17+0.26=0.43次/年５）分支D：0.17+0.11=0.28次/年不設(shè)置重合閘動作，而僅靠熔斷器清除分支線上的所有故障，將只可能存在長時間電壓中斷，其次數(shù)為（線路長度×故障率）：１）

主饋線：11km×（0.1次/年*km）=1.1次/年２）

分支A：1.1次/年+8km×(0.25次/年*km)=3.1次/年３）

分支B：2.1次/年４）

分支C：2.9次/年５）

分支D：1.9次/年短時間中斷的隨機(jī)預(yù)估—數(shù)據(jù)比較表所示為有重合動作和無重合動作條件下，長時間電壓中斷和短時間電壓中斷次數(shù)的比較結(jié)果。

長時間中斷

所有中斷有重合閘無重合閘有重合閘無重合閘主饋線0.21.16.61.1分支A0.53.16.63.1分支B0.32.16.62.1分支C0.42.96.62.9分支D0.31.96.61.9

短時間中斷的隨機(jī)預(yù)估分析結(jié)果分析結(jié)果對于長時間電壓中斷敏感的設(shè)備或生產(chǎn)過程，顯然應(yīng)當(dāng)采取有重合閘設(shè)置的系統(tǒng)。因?yàn)檫@會使長時間中斷減少85%。如果當(dāng)設(shè)備或生產(chǎn)過程對短時間電壓中斷和長時間電壓中斷都敏感，最好是取消重合閘設(shè)置，這樣在每次故障發(fā)生時總是斷電，可能會更好些。根據(jù)設(shè)備負(fù)荷在饋線上的不同位置，斷電的次數(shù)比有重合閘時可減少1/2－1/5。但是這仍要看具體用戶而定，實(shí)際上，有些用戶更愿意接受短時間中斷而不愿長時中斷電。電壓暫降幅值與臨界距離對于輻射形系統(tǒng)，可用圖3.8所示的電壓分配器電路描述。

假設(shè)PCC點(diǎn)故障前電壓等于電源電壓且等于1，則可用下式計算故障點(diǎn)與負(fù)荷之間，PCC的電壓暫降幅值：圖3.8輻射狀系統(tǒng)式中為故障點(diǎn)與PCC點(diǎn)之間的阻抗，為PCC點(diǎn)看進(jìn)去的系統(tǒng)阻抗。令，為故障點(diǎn)與PCC點(diǎn)之間的距離，為單位長度線路阻抗。則：

ELoadPCC

～臨界距離定義與計算臨界距離定義：PCC電壓降低到等于臨界電壓時，故障點(diǎn)與PCC之間的距離。假設(shè)系統(tǒng)與線路均為純感性，則由上式推導(dǎo)可得臨界距離計算公式為：▲上式適用于單相系統(tǒng)。對于三相系統(tǒng)，上式仍可使用的條件：1）三相故障，采用正序阻抗；2）單相故障，應(yīng)采用正序、負(fù)序和零序阻抗之和，式中電壓為故障相的相對地電壓；3）兩相故障，應(yīng)采用正序和負(fù)序阻抗之和，式中電壓為故障相之間的電壓。

▲輻射狀系統(tǒng)臨界距離計算當(dāng)系統(tǒng)與線路參數(shù)以復(fù)阻抗表示，則臨界距離為：式中為系統(tǒng)阻抗與線路阻抗在復(fù)平面上的夾角，即阻抗角：假設(shè)系統(tǒng)和線路的阻抗參數(shù)比值相等，則，=0，上式可簡化為單相系統(tǒng)計算式。盡管上述假設(shè)并不總是成立，但在多數(shù)情況下，用簡化式計算即可得到較滿意的結(jié)果，特別是在沒有足夠數(shù)據(jù)計算阻抗角的情況下非輻射狀系統(tǒng)—雙回路供電假設(shè)和為兩條線路的阻抗，為系統(tǒng)阻抗，線路1在距電源處發(fā)生故障，則負(fù)荷母線暫降電壓由下式?jīng)Q定：

采用雙回線供電結(jié)構(gòu)可減少

1

Load電壓中斷發(fā)生的次數(shù)，但通常會使嚴(yán)重電壓暫降的次數(shù)增加。

2

圖3.11同一電源雙回路供電系統(tǒng)等值電路

當(dāng)=0或=1時，電壓暫降幅值為0。通過合理的假設(shè)，也可對臨界距離進(jìn)行描述。（作業(yè)：推證上式，并給出臨界點(diǎn)與臨界電壓之間的關(guān)系式）。～三相不平衡電壓暫降電力系統(tǒng)的多數(shù)故障是單相或兩相故障。而配電系統(tǒng)的多數(shù)故障為單相接地故障，該故障是發(fā)生電壓暫降的最主要原因。

單相直接接地故障（假定a相故障）假設(shè)電源電壓為單位1，可知各相對中線的電壓為：

不難知道，此時由于中性線接地系統(tǒng)的三相獨(dú)立性，接地故障相發(fā)生電壓中斷，其它兩相電壓不變，由其供電的單相電源用戶不受影響。以上單相金屬性接地故障現(xiàn)象與單相跳閘相似。

單相接地故障分析

由于中低壓用戶設(shè)備許多是△接線，或者經(jīng)由△接線變壓器降壓、向單相負(fù)荷供電，此時用戶將承受電壓暫降的影響。若負(fù)荷為△形連接，用電設(shè)備的端電壓應(yīng)為線電壓，可表示為：但由于以相電壓為標(biāo)幺值，且定義為1，則線電壓單位值需除以，并且為仍保持A相電壓為坐標(biāo)實(shí)軸方向，則各相同乘以旋轉(zhuǎn)因子。從而得到接線負(fù)荷端相電壓表達(dá)式：

此時△形連接的負(fù)荷端出現(xiàn)了一相兩相電壓保持不變，而另外兩相電壓幅值和相位角都發(fā)生了變化。即出現(xiàn)電壓暫降。

動態(tài)電壓監(jiān)測與評估的意義動態(tài)電壓質(zhì)量的監(jiān)測不同于諸如電壓偏差等電氣量的檢測記錄，其中最大的區(qū)別是要對這種隨機(jī)性的動態(tài)事件做出科學(xué)的統(tǒng)計評估，以發(fā)現(xiàn)和找出內(nèi)在規(guī)律，這對控制電能質(zhì)量問題是至關(guān)重要的。是全面了解已知電網(wǎng)或規(guī)劃電網(wǎng)各公共連接點(diǎn)電壓暫降嚴(yán)重程度、特征參量及其分布特點(diǎn)（凹陷域）的必要手段。對于電力企業(yè)、高新技術(shù)電力用戶、設(shè)備制造商以及政府招商引資有重要的現(xiàn)實(shí)意義。電壓暫降特征量分析與檢測算法

電壓暫降特征量檢測概述電壓暫降的幅值大小和持續(xù)時間是電壓暫降分析與檢測的主要特征量，而暫降次數(shù)只是以上檢測結(jié)果的分類統(tǒng)計量，相對要簡單許多。雖然，電壓暫降的完整特征描述還應(yīng)包括跌落過程的高頻成分和暫降恢復(fù)的電壓瞬時過沖現(xiàn)象。但通常重點(diǎn)討論這兩個主要特征量。暫降幅值分析與檢測算法

可以用多種方法來確定電壓暫降的幅值大小。目前大多數(shù)電能質(zhì)量監(jiān)測儀是通過計算電壓方均根值來獲取實(shí)測暫降大小的，具體處理時可能利用求取電壓基波分量或測取每周波或半周波內(nèi)的峰值電壓來確定暫降大小。

以下介紹幾種暫降檢測算法.

電壓暫降特征量檢測算法1.方均根電壓值(rms---voltage)測量與計算當(dāng)在時間軸上對電壓暫降抽樣記錄時，電壓幅值大小可通過時域定義的電壓均方根計算求得：其中，N：每周波的采樣數(shù)，：時間域被采樣電壓。將上式用于圖5-35(a)波形計算，電壓均方根值變化結(jié)果如圖5-35(b)所示。在5-35圖中，均方根值是取一個周波窗采樣點(diǎn)N=256計算得到的。

整周期RMS計算結(jié)果波形比較★220V系統(tǒng)發(fā)生持續(xù)時間0.087s-0.163s驟降幅值為50%、相位跳變電壓暫降。暫降期間存在電壓畸變且在暫降起始時電壓出現(xiàn)高頻振蕩現(xiàn)象.粉紅色為瞬時值計算結(jié)果。瞬時計算結(jié)果均偏高。紅色和深藍(lán)色為d-q（平均值和LPF濾波）算法，綠色為單相電壓法淺藍(lán)色為整周期RMS計算結(jié)果可見，起始時間延遲1個周期，電壓均方根值滑動計算方法圖5-35曲線上每一點(diǎn)是此前256個采樣點(diǎn)計算的結(jié)果，有公式：式中，N=256，k=256，257，…?？梢钥闯?，上式為滑動計算公式。利用它可以在每個采樣瞬間得到一個新的電壓均方根值.同樣，滑動均方根計算方法也有一個周波的過渡時間（也稱為延遲時間），由此暫降持續(xù)時間也有約1個周期的誤差.（過渡時間是由于采樣值中仍然保留近1個周期的“歷史”數(shù)據(jù)所引起的。但是滑動算法幾乎可以瞬時計算出結(jié)果。）

RMS半周波計算方法與結(jié)果

下頁圖所示為128個采樣點(diǎn)（即半個周波）的有效值計算結(jié)果，所對應(yīng)的過渡時間（延遲時間）為半個周波。盡管延遲時間被縮短，但其仍然存在著測不準(zhǔn)的缺點(diǎn).

RMS半周波計算方法的約束條件

須指出，窗寬必須是半個周波的整數(shù)倍，不能用少于半個周波的短窗來計算有效值，因?yàn)槿魏纹渌拇皩挾紝⒔o計算結(jié)果帶來2倍基頻的振蕩。練習(xí)題：證明正弦函數(shù)波形在求RMS時，積分周期應(yīng)取函數(shù)半個周期的整數(shù)倍。否則將附加2倍基頻的振蕩分量。RMS基頻分量計算－頻域方法

2.

基頻電壓分量法

利用基波電壓分量計算暫降幅值有一個好處，就是可用它來確定相位角跳變值。以時間t為函數(shù)的基波電壓可以由下式求得,式中，T是基波周期。注意到，該計算是以復(fù)數(shù)電壓表示的。復(fù)數(shù)電壓的絕對值是以時間t為函數(shù)的電壓幅值，其幅角可以用來求取相位角。用類似的辦法我們還可獲得諧波分量的幅值和相角。

虛擬半周波基頻分量計算方法

采用有效值計算法的好處在于，可以簡便的用半個周波采樣點(diǎn)來處理。若從半個周波數(shù)據(jù)獲取基波分量是相當(dāng)復(fù)雜的事。一種可能的解決辦法是，取半個周波數(shù)據(jù)，利用下式可以計算出下半個周波的數(shù)據(jù)，

令是半個周波的電壓采樣值，利用下半個周波的虛擬序列數(shù)據(jù)進(jìn)行付氏變換，可以得到基波電壓。

用半個周波求取基波分量的方法對以前所示波形進(jìn)行計算，其結(jié)果如下圖所示。觀察該圖可以看到，從故障前到故障期間的電壓變化比整周波圖所示的要快，檢測迅速。應(yīng)注意到，此方法假定電壓中不含直流分量，如果不是這樣，將導(dǎo)致基波電壓誤差增大。

整數(shù)倍周期計算結(jié)果整周波與半周波基頻分量法算例比較半周期計算結(jié)果電壓暫降峰值計算方法3.峰值電壓法（假定電壓為純正弦波形）峰值電壓是時間t的函數(shù)，可用以下表達(dá)式計算式中是采樣電壓波形。T

為半周波的整數(shù)倍。電壓暫降峰值計算例分析

圖中粉紅線為峰值電壓計算結(jié)果，曲線上每一點(diǎn)為前半個周波電壓最大瞬時值（也采取滑動算法）。雖然我們后邊會看到，圖與實(shí)際暫降發(fā)生和暫降清除過程不很相符，但峰值電壓曲線表現(xiàn)出很陡的下降沿和上升沿，這與均方根值電壓法正好相反。（另外，下圖中的暫降波形出現(xiàn)了電壓過沖，但這與時域過電壓相一致）。電壓暫降持續(xù)時間測取方法4.電壓暫降持續(xù)時間測量暫降持續(xù)時間的定義為，電壓有效值低于某一給定門檻值的電壓周期數(shù)。每個電能質(zhì)量監(jiān)測儀器所設(shè)定的門檻值可能并不相同，但通常設(shè)定為0.9pu，將暫降事件全部記錄下來，并且在事后做進(jìn)一步細(xì)劃分類，這是很容易的.

需要注意到，電能質(zhì)量監(jiān)測儀多數(shù)采用一個周波計算一次均方根值的方法，因而給出的暫降持續(xù)時間就會出現(xiàn)超估情況

.由于最短的時間窗為半個周波，因此必須接受半個周波的時間誤差量。

實(shí)時檢測時，困難在于準(zhǔn)確判斷暫降的發(fā)生。相位跳變角測量算法

5.相位跳變角測算系統(tǒng)短路不僅引起電壓幅值快速下降，而且還會改變電壓相位角。正弦電壓可表示為有幅值和相位的復(fù)數(shù)量（或相量）。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生某種變化時，如短路故障，電壓的變化并非僅限于幅值變化，也包括相位角的變化。電壓出現(xiàn)相位跳變是由于系統(tǒng)和線路的X／R值不同，或不平衡凹陷向低壓系統(tǒng)傳遞引起的。在圖5-16中，考慮系統(tǒng)與線路阻抗均為復(fù)數(shù)，忽略所有負(fù)荷電流，并假設(shè)Vs=1p.u.，可知公共連接點(diǎn)電壓為如果阻抗系數(shù)比值滿足式子,則無相位跳變；反之則存在相位跳變.多數(shù)情況下，相位跳變角在0－－60度之間。相位跳變角測量算法

相位跳變角表現(xiàn)為瞬時出現(xiàn)的電壓過０點(diǎn)的位移。相位跳變對大多數(shù)設(shè)備無關(guān)緊要，但對利用相位角（或過零點(diǎn)）信息進(jìn)行觸發(fā)角控制的電力電子換流器來講就會受到影響。

為了獲得被測暫降電壓的跳變相位角，必須對電壓暫降期間和暫降前的相位角做比較?？蓮碾妷哼^0點(diǎn)或從電壓基波分量求取跳變相位角。利用FFT算法對信號做變換得到復(fù)數(shù)基波分量。

單相電壓變換算法6.單相電壓變換（正交向量表示）平均值算法以下介紹另外一種單相電壓變換平均值算法。假設(shè)電壓信號為式中為基波角頻率。假設(shè)和是與暫降前電壓同相位的正、余弦信號，則可從上式得到兩個新信號：單相電壓變換算法還可以寫成對以上兩個新信號取基波頻率半個周期（或其整數(shù)倍）的平均值（將只保留常數(shù)項(xiàng)）,可得到正交矢量表達(dá)式換言之,通過以上推導(dǎo),則可由、的平均值求出和，從而可以得到，暫降幅值:跳變相位角:單相電壓變換算法推導(dǎo)電壓余弦函數(shù)普遍表達(dá)式}數(shù)學(xué)推證\注意到,若電壓正弦函數(shù)表達(dá)式結(jié)果與上不同.影響到對正交函數(shù)的表達(dá),見162,形式上是不合適的.單相電壓變換算法推導(dǎo)}構(gòu)造正交矢量求取正交變量在一個周期的平均值正交矢量的模值為欲檢測的電壓暫降幅值---}代入原定義式[缺損電壓計算方法7.缺損電壓計算方法(missingvoltagetechnique)

是求取實(shí)際發(fā)生的電壓瞬時值與期望值的差。由于該方法簡單有效,是電壓暫降補(bǔ)償檢測算法中較早和廣泛采用的基本方法。

該方法的要點(diǎn)問題是，尋找到與被補(bǔ)償系統(tǒng)電壓同步的理想(期望)的瞬時電壓。當(dāng)PLL技術(shù)成熟后，該方法較容易實(shí)現(xiàn)了。m(t)t(s)0.150.100.050.500.250.20-0.5圖5-36缺損電壓波形基于3-2變換的瞬時電壓分解法8.瞬時電壓分解（3-2變換）法

“缺損電壓法”將期望的瞬時電壓和實(shí)際的瞬時電壓之間的差值作為暫降補(bǔ)償裝置應(yīng)補(bǔ)償?shù)碾妷?，可較好解決暫降的實(shí)時補(bǔ)償問題。但暫降補(bǔ)償裝置的補(bǔ)償量超過其本身注入能力時，暫降的補(bǔ)償應(yīng)加以特殊考慮。為此，反映暫降電壓特征的幅值和相位的瞬時確定不僅對暫降的瞬時記錄與評估，而且對暫降的實(shí)時補(bǔ)償均具有非常重要的意義。采用該方法不可能作到對補(bǔ)償裝置補(bǔ)償容量的動態(tài)控制。除上述檢測方法之外，新近提出了電壓暫降幅值與相位跳變及其它特征量的實(shí)時（瞬時）檢測方法。原理推導(dǎo)見P158。

實(shí)際系統(tǒng)發(fā)生的電壓暫降多為單相事件，考慮到三相三線制電路的特點(diǎn)，以單相電源為參考電壓可構(gòu)造一個虛擬的三相系統(tǒng)。虛擬三相系統(tǒng)與abc---dq變換以a相為例，首先將延時得，然后由算出。借助3-2變換將三相電壓變換到d-q軸：式中變換陣中和是與擾動前a相電壓同相位的正、余弦同步信號。將變換后d、q分量電壓中的直流成分和提取出來，則可得：

虛擬三相系統(tǒng)與abc---dq變換（中間推導(dǎo)過程見P158－159）式中，和分別為暫降幅值和跳變相位角。其中，和經(jīng)實(shí)測計算獲得，然后由上兩式可求出暫降電壓的幅值和跳變相位角為：問題1：直流成分與基波分量的關(guān)系；問題2：是否可瞬時求取電壓均方根值？否凹陷發(fā)生不補(bǔ)償啟動補(bǔ)償并校正是否是電壓均方根值計算利用與給出補(bǔ)償信號給出全補(bǔ)償信號LPFLPF幅值相位計算超出補(bǔ)償能力構(gòu)造三相電壓暫降單相控制原理圖3-2變換各種檢測方法的仿真結(jié)果比較10.各種檢測方法的仿真結(jié)果比較

利用MATLAB仿真對同一暫降電壓采用不同方法進(jìn)行檢測的結(jié)果如圖1-圖7所示。仿真中設(shè)定220V系統(tǒng)在0.087s-0.163s之間發(fā)生幅值50%、具有相位跳變、暫降期間存在電壓畸變且在暫降起始時電壓出現(xiàn)高頻振蕩現(xiàn)象的電壓暫降，如圖1所示。圖1具有相位跳變的系統(tǒng)電壓暫降波形（單位：伏/秒）Fig.1Voltagesagwaveformwithphaseanglejump電壓暫降峰值計算與其他算法比較

下圖對幾種檢測種方法作了比較。不難看出，除暫降較深的時間段之外，大多數(shù)時間里峰值電壓結(jié)果都明顯偏高。均方根計算峰值計算單相電壓計算（見后）瞬時電壓1計算瞬時電壓2計算各種檢測算法結(jié)果波形對比圖

圖2半周期采樣電壓暫降幅值檢測比較圖5整周期采樣電壓暫降相位跳變檢測比較

圖3半周期采樣電壓暫降相位跳變檢測比較圖6半周期采樣電壓暫降幅值檢測下降速度比較

圖4整周期采樣電壓暫降幅值監(jiān)測比較圖7半周期采樣電壓暫降幅值檢測上升速度比較瞬時電壓d-q分解平均值法（紅色）：方法一瞬時電壓d-q分解LPF法（深蘭色）：方法二Bollend-q分解法（綠色）：方法三電壓有效值檢測方法（淺蘭色）：方法四電壓峰值檢測方法（粉紅色）：方法五（不同顯示器，色彩會發(fā)生變化）瞬時電壓3-2變換算法應(yīng)用于電壓暫降補(bǔ)償（DVR-）的仿真示例將在第五章中介紹。以上內(nèi)容可參見已發(fā)表論文《電壓暫降特征量檢測算法研究》。

動態(tài)電壓事件記錄儀

硬件構(gòu)成與檢測結(jié)果

硬件結(jié)構(gòu)圖分析結(jié)果

電壓凹陷域的基本概念當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障引起電壓暫降，使所關(guān)心的敏感負(fù)荷不能正常工作的故障點(diǎn)所在區(qū)域稱為凹陷域。當(dāng)用戶已知自身設(shè)備的敏感曲線并決定接入電網(wǎng)某PCC處，其凹陷域就已確定。求取凹陷域的方法有：故障點(diǎn)仿真法;故障點(diǎn)逐段短路計算法;臨界距離法等。采用故障點(diǎn)仿真法，求取的IEEE-230kV6母線輸電系統(tǒng)的BUS3的暫降幅值80％，70％和50％的單相短路凹陷域電壓凹陷域與設(shè)備敏感度的關(guān)系設(shè)備的凹陷域反映了設(shè)備受影響的電網(wǎng)故障范圍；設(shè)備對電壓暫降的敏感度不同，其凹陷域不同；當(dāng)系統(tǒng)接線及阻抗一致，設(shè)備凹陷域越大，其電壓暫降承受值要求越高，對暫降的敏感度越高，因暫降造成非正常工作可能性越大。配電網(wǎng)中用戶的電壓暫降由凹陷域內(nèi)輸電側(cè)和配電側(cè)的故障決定。對暫降幅值90%的敏感變頻驅(qū)動設(shè)備和敏感值50%的接觸器在系統(tǒng)內(nèi)的三相短路凹陷域圖

預(yù)知電壓凹陷域的必要性凹陷域可作為輔助服務(wù)決策系統(tǒng)供調(diào)度員在滿足電網(wǎng)輸配電合理調(diào)配的前提下選擇合適的運(yùn)行方式以緩解用戶發(fā)生暫降事件，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的動態(tài)安全防御和可靠優(yōu)質(zhì)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行；可利用凹陷域內(nèi)故障發(fā)生的歷史記錄來評估用戶設(shè)備年電壓暫降期望次數(shù)和年電壓暫降經(jīng)濟(jì)損失。這是電力市場條件下將要掌握的系統(tǒng)運(yùn)行可靠性與經(jīng)濟(jì)性評價的重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù);凹陷域可作為系統(tǒng)設(shè)計(如防雷設(shè)備和絕緣加強(qiáng)點(diǎn)的選擇)和區(qū)域配電系統(tǒng)電壓暫降緩解措施科學(xué)布局的依據(jù)之一;凹陷域可作為在故障條件下敏感設(shè)備是否發(fā)生暫降事件的判斷條件，以及敏感(重要)用戶選廠擇址的依據(jù).國際上電力專家認(rèn)為，電壓暫降的預(yù)估分析以及電壓凹陷域的程序計算如同電力系統(tǒng)潮流計算、短路計算等將成為系統(tǒng)必備的常用計算。電磁兼容電壓瞬降變異耐受性測試陳彥飛2017年04月11日GB/T176251.1-2003電壓瞬降變異耐受性測試電壓暫降(Sags/Dips)的基本概念一、電壓暫降概念與定義1）電壓暫降并不是電力系統(tǒng)中的新現(xiàn)象，電網(wǎng)一運(yùn)行就已經(jīng)存在。它是由于系統(tǒng)發(fā)生短路故障或者重負(fù)荷啟動引起的。2）電壓暫降不同于電壓偏差，是指電壓有效值的大幅度、快速、短時間下降的突發(fā)事件。3）在電壓暫降的分析中，通常將暫降時的電壓有效值與額定電壓有效值的比值定義為暫降的幅值，將暫降從發(fā)生到結(jié)束之間的時間定義為持續(xù)時間，將單位時間內(nèi)發(fā)生電壓暫降的次數(shù)定義為暫降頻次。4）國際電工委員會（IEC）將其定義為下降到額定值的90%至1%，國際電氣與電子工程師協(xié)會（IEEE）將其定義為下降到額定值的90%至10%，其典型持續(xù)時間為0.5～30周波。

國際供電界關(guān)于電壓暫降的新說法CIREDKL2002國際供電會議主席指出，把電能質(zhì)量問題列為當(dāng)前國際供電界關(guān)注的首要問題。而電能質(zhì)量的首要問題是電壓驟降，應(yīng)該作為研究解決的重點(diǎn)（在用戶電能質(zhì)量問題投訴中，90%以上是電壓驟降引起的。據(jù)統(tǒng)計和案例反映，造成用電設(shè)備異常運(yùn)行或停電的絕大部分因素是電壓驟降問題）。供電可靠性反映的是供電中斷程度。一般只考慮持續(xù)時間5分鐘以上，有的國家規(guī)定為小于1分鐘的電壓中斷不予計算。電壓驟降發(fā)生頻率高，有統(tǒng)計數(shù)據(jù)表示，數(shù)十次或上千次/年，暫降深度多為40%（0.8-0.6p.u.)以內(nèi)，持續(xù)時間多小于1秒鐘。暫降是與短時間中斷伴隨發(fā)生，且暫降發(fā)生頻度高，事故原因不易察覺。電壓

RMS,BA短時間中斷時間電壓暫降圖5-4重合閘時故障線路（實(shí)線）和非故障線路（虛線）電壓均方根值A(chǔ)——故障切除時間B——重合閘重合時間暫降發(fā)生過程簡要分析變電站重合閘主饋線1分支線路熔斷器2圖5-3帶有熔斷器和重合閘的架空線路配電系統(tǒng)故障切除電壓恢復(fù)重合成功電壓恢復(fù)12電壓暫降和中斷的發(fā)生過程1）由分支線路熔斷器保護(hù)與主干線路重合閘的配合關(guān)系可以知道，電壓暫降、短時電壓中斷和長時電壓中斷的出現(xiàn)是與故障發(fā)生點(diǎn)、保護(hù)方式的配合以及恢復(fù)供電時間相關(guān)聯(lián)，并且三者可能相互轉(zhuǎn)化。2）一次故障可能出現(xiàn)多次電壓事件。以圖為例說明，從一次短時間中斷和一次電壓暫降發(fā)展到二次短時間中斷和二次電壓暫降，直至長時供電中斷。

事件型電能質(zhì)量－電壓暫降實(shí)測波形引起電壓暫降與短時間中斷的原因

當(dāng)輸配電線路發(fā)生短路故障、配電網(wǎng)中感應(yīng)電機(jī)啟動，用電設(shè)備內(nèi)部故障、開關(guān)操作、變壓器以及電容器組的投切等，均可引起電壓暫降。其中，架空線路發(fā)生短路故障和大型感應(yīng)電機(jī)啟動是主要的兩個原因。在對大量發(fā)生的事件統(tǒng)計分析后，許多學(xué)者認(rèn)為，電壓暫降的多數(shù)起因是電網(wǎng)故障引起的，并且其影響嚴(yán)重，這一質(zhì)量的主要責(zé)任方應(yīng)當(dāng)是供電部門。電壓暫降與短時間中斷造成的危害與損失

二十世紀(jì)80年代以來數(shù)字式自動控制技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的大規(guī)模應(yīng)用，如變頻調(diào)速設(shè)備、可編程邏輯控制器、各種自動生產(chǎn)線以及計算機(jī)系統(tǒng)等敏感性用電設(shè)備的大量使用，對供電系統(tǒng)的電壓質(zhì)量提出了更高的要求，該問題才引起各有關(guān)部門與研究人員的廣泛關(guān)注?！捎谝淮坞妷簳航刀鼓成a(chǎn)線重新啟動需花費(fèi)50,000美元；▲某玻璃制品廠工頻5個周期的電壓中斷，造成損失約200,000美元；某計算機(jī)中心2秒的供電中斷引起約600,000美元的損失。

電壓暫降和短時中斷試驗(yàn)發(fā)生器

表1電壓暫降和短時中斷試驗(yàn)優(yōu)先選擇的試驗(yàn)等級和持續(xù)時間持續(xù)時間（周期）01000.515102550X40607030注1：可以選擇上述一個或多個試驗(yàn)等級和持續(xù)時間注2：如果對EUT進(jìn)行100%的電壓暫降試驗(yàn)，一般不必在相同的持續(xù)時間進(jìn)行其他等級的試驗(yàn)（保安系統(tǒng)或電動裝置除外）注3：“X”表示一個未定的持續(xù)時間，這個時間可以由產(chǎn)品技術(shù)條件給出，最普遍的持續(xù)時間是少于50個周期注4：任何持續(xù)時間可用于任意試驗(yàn)等級對于0.5個周期，應(yīng)在正極性和負(fù)極性條件下進(jìn)行試驗(yàn)，即分別在0度和180度開始試驗(yàn)試驗(yàn)發(fā)生器圖2采用調(diào)壓器和開關(guān)進(jìn)行電壓跌落和短時中斷試驗(yàn)的電路原理以下為兩種可能的模擬電源的實(shí)驗(yàn)電路原理圖結(jié)構(gòu)（單相試驗(yàn)）

圖3采用功率放大器進(jìn)行電壓跌落和短時中斷試驗(yàn)的電路原理三相試驗(yàn)采用功率放大器進(jìn)行三相電壓暫降、短時中斷、和電壓變化的實(shí)驗(yàn)原理圖試驗(yàn)發(fā)生器的特征與特性

（1）發(fā)生器的100%、70%和40%有效值輸出電壓應(yīng)符合所選擇的運(yùn)行電壓（230V、120V等）的那些百分比；（2）三種電壓的有效值均應(yīng)在空載時測量，且保持在標(biāo)稱值的規(guī)定百分?jǐn)?shù)內(nèi)；（3）三種輸出電壓均應(yīng)校驗(yàn)其負(fù)載調(diào)整率，在100%輸出電壓帶16A負(fù)載時，不應(yīng)超過5%；在70%輸出電壓帶23A負(fù)載時，以及在40%帶40A負(fù)載時，都不應(yīng)超過規(guī)定的百分?jǐn)?shù)；（4）70%輸出和40%輸出時的試驗(yàn)，持續(xù)時間不應(yīng)超過5s。如果需要校驗(yàn)峰值沖擊電流驅(qū)動能力，講一個1700uF未充電的電容器和一個合適的整流器串聯(lián)作為負(fù)載，發(fā)生器從0切換到100%輸出，在90°和270°相位時進(jìn)行試驗(yàn)，見表A.1。當(dāng)認(rèn)為EUT可能吸收小于標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生器規(guī)定的峰值沖擊電流（例如在220V~240V時的電流為500A），而采用具有小于該電流的發(fā)生器時，應(yīng)先測量EUT的峰值沖擊電流以確認(rèn)之。當(dāng)采用發(fā)生器供電時，測得的EUT峰值沖擊電流應(yīng)小于發(fā)生器峰值驅(qū)動能力的70%，按照附錄A的規(guī)定，實(shí)際EUT沖擊電流應(yīng)該從冷啟動和關(guān)閉5s后進(jìn)行測量。試驗(yàn)發(fā)生器特性校驗(yàn)

試驗(yàn)配置：用EUT制造商規(guī)定，最短的電源電纜把EUT連接到試驗(yàn)發(fā)生器上進(jìn)行試驗(yàn)。如果無電纜長度規(guī)定，則應(yīng)是最適合EUT所用的最短電纜。前圖2所示為帶有內(nèi)部開關(guān)的發(fā)生器，發(fā)生器產(chǎn)生電壓暫降、短時中斷和額定電壓逐步過渡到變化后的電壓變化。前圖3所示的是采用一個發(fā)生器和放大器組合。實(shí)驗(yàn)室條件1.環(huán)境條件

濕度：15℃~35℃；相對濕度：25%~35%；大氣壓力：86kPa~106kPa。2.電磁條件

實(shí)驗(yàn)室的電磁條件應(yīng)能保證EUT正常運(yùn)行，使試驗(yàn)結(jié)果不受影響。

試驗(yàn)一般要求試驗(yàn)部位及試驗(yàn)布置：對AC電源端口：全部適用測試時，試驗(yàn)電壓波形在0°交叉點(diǎn)發(fā)生變化。試驗(yàn)規(guī)范和判定準(zhǔn)則：①電壓暫降>95%降低0.5個周期B級及以上合格30%降低25個周期C級