《GB/T
30137-2013 电能质量 电压暂降与短时中断》 对电压暂降的定义是:电力系统中某点工频电压方均根值突然降低0.1 --0.9 的标称电压, 并在短暂持续10ms –1 min 后恢复正常的现象,典型的持续时间是10ms—500ms。下图蓝色曲线就是电压暂降, 电压暂降、电压骤降、晃电、短时欠电压、Dip、Sag等术语表示的是相同的意思。
电压暂降指标有电压暂降幅值、持续时间、相角跳变、波形起始点等。
在三相系统中,暂降幅值定义为三相电压方均根值中的最小一相的值,持续时间为电压暂降从发生时刻到结束时刻经历的时间,通常指电压幅值低于给定开始和结束阈值的时间。电压暂降的有效值波形示意如图。由暂降幅值和持续时间的定义还可发现,对于三相系统,电压暂降持续时间可能与任一相电压暂降的持续时间均不同。
电压暂降是系统正常运行中不可避免的短时扰动现象,本质上是系统中突然吸出一个大电流引起的电压事件。突然的大电流是导致电压暂降的根本原因。系统内突然吸出大电流的原因很多,可能在系统侧,也可能在用户侧。系统侧原因有:短路故障、大型变压器空载激磁等;用户侧原因有:大容量感应电动机启动、大负荷投切等。
统计表明,短路是导致电压暂降的主要原因。系统运行中,雷击、操作过电压、绝缘老化、设备缺陷、人为误操作、动物接触等是造成短路的主要原因。
电压暂降往往会导致制造设备停机或者烧毁,给工业制造带来极大的危害,同时给企业带来巨大的损失。电压暂降目前被公认为电子制造业危害最大的电能质量问题。电压暂降对各类型设备危害见下表:
序号 |
设备 |
电压暂降造成的影响结果 |
1 |
芯片制造设备 |
当电压低于85%时,芯片就会被毁,测试仪停止工作,内部电子电路主板故障 |
2 |
可编程控制器 |
当电压低于81%时,PLC停止工作;当电压低于90%并且持续时间几个周波,I/O设备就会被自动切除 |
3 |
机器人 |
由机器人控制对金属部件进行钻、切割等精密加工的机械工具,为保证产品质量和安全,工作电压槛值一般设为90%,当电压低于此值、持续时间超过2-3个周波时,工作过程中断 |
4 |
直流电机 |
当电压低于80%时,直流电机被跳闸 |
5 |
变频调速器 |
当电压低于70%且持续时间超过6个周波时,变频器被切除。 |
6 |
精细加工业电机 |
当电压低于90%且持续时间超过3个周波时,电机就会跳闸而退出运行 |
7 |
交流接触器 |
标准对交流接触器的要求是当电压低于70%时接触器就脱扣 |
8 |
计算机 |
当电压低于60%,持续时间超过12周波时,计算工作将受到影响,如数据丢失 |
电压暂降与生产设备的电压敏感程序和生产工艺有关,会对工厂造成以下不利的影响:
I.
对生产造成的影响
-
影响设备的正常运行,造成产品质量下降;
-
精密产品的损坏和浪费,原料报废;
-
自动化装置停顿或误动作,变频调速器停顿;
-
引起接触器脱扣或低压保护启动,造成电动机,电梯等停顿;
-
引起高温光源(碘钨灯)熄灭;
-
使生产线紊乱或中断,且跌落后的无序启动比计划断电后的有序恢复造成危害及损失大得多;
II.
对电气设备造成损害
-
计算机系统失灵、数据丢失、生产线上电机停顿、变频器失压保护动作、可编程逻辑控制(PLC)失灵等;
-
医院中用计算机控制的脑外科,心血管外科,眼科手术等,电压跌落而造成的设备不能正常工作时带来严重后果;
-
电气设备寿命缩短甚至损坏。
III.
对公司财政造成影响
- 降低1-2%工厂效率;
-
降低劳动工时利用率;
-
设备投资回报率低;
- 加大维护费用;
-
增加额外备品备件支出。
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