泗洪縣工業(yè)園區(qū)配電網(wǎng)電壓暫降初步分析

摘 要：電壓暫降對當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)電能質(zhì)量有較大影響，會(huì)對當(dāng)?shù)毓I(yè)生產(chǎn)造成不同程度的損失?，F(xiàn)通過采集當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)跳閘數(shù)據(jù)、電壓暫降數(shù)據(jù)等手段，對泗洪工業(yè)園區(qū)電壓暫降情況進(jìn)行分析，并從電網(wǎng)運(yùn)維管理角度出發(fā)，對電壓暫降治理提出了幾點(diǎn)意見和建議。

關(guān)鍵詞：電壓暫降;電網(wǎng)運(yùn)維;跳閘

0??? 引言

電能質(zhì)量問題包括若干種情況，其中電壓暫降對用電設(shè)備的影響最為嚴(yán)重，會(huì)直接導(dǎo)致設(shè)備停止運(yùn)行，間接影響人身安全及工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量等。電氣和電子工程師協(xié)會(huì)將電壓暫降定義為電力系統(tǒng)中某點(diǎn)電壓均方根值瞬間跌落至0.1～0.9 p.u.[1]，并在持續(xù)半個(gè)周期至1 min的時(shí)間后恢復(fù)正常。

電壓暫降形成的原因比較復(fù)雜，且各種電壓暫降幅值、持續(xù)時(shí)間等也不同，主要由系統(tǒng)故障、大型感應(yīng)電機(jī)的啟動(dòng)、電動(dòng)機(jī)故障后恢復(fù)運(yùn)行以及各種沖擊性負(fù)荷的投運(yùn)引起，另外電容器組的投切、某些開關(guān)操作等也可能造成電壓暫降[2]。一般情況下，電壓暫降源可分為單一電壓暫降源和復(fù)合電壓暫降源[3]。

電壓暫降給電網(wǎng)中各類電力用戶帶來了直接影響，會(huì)造成工廠生產(chǎn)產(chǎn)品不符合標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)備停電，影響用電設(shè)備壽命，甚至在一些化工類企業(yè)中造成人員及設(shè)備安全問題。以太陽能板生產(chǎn)、機(jī)車相關(guān)配件生產(chǎn)加工等為代表的精密制造業(yè)的關(guān)鍵制造工藝對電壓暫降非常敏感，相關(guān)制造工藝因電壓暫降造成產(chǎn)品報(bào)廢的情況頻發(fā)，造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失[4]。

1??? 電壓暫降數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

目前泗洪工業(yè)園區(qū)涉及35 kV北郊變、110 kV董溝變、110 kV泗洲變、110 kV三里變、110 kV田橋變及220 kV楊莊變，其中220 kV楊莊變20 kV電壓母線未安裝電壓暫降監(jiān)測裝置。

以北郊變?yōu)槔?，?019年5月24日起，一年內(nèi)共監(jiān)測到該站10 kV電壓閃降38次。

（1）從閃降頻率看，2019年的7個(gè)月發(fā)生15次電壓閃降，平均2.1次/月;2020年的5個(gè)月發(fā)生23次電壓閃降，平均4.6次/月，閃降頻率翻番。

（2）從閃降持續(xù)時(shí)間看，北郊變一年中閃降時(shí)間超過2 s的共計(jì)3次，其余均小于500 ms（35次），其中小于50 ms的共計(jì)10次。

（3）從電壓閃降幅度看，閃降時(shí)間超過2 s的共發(fā)生3次，其中2次電壓跌落為額定電壓的13%，另外一次電壓跌落為正常幅值的54%。電壓跌落80%～90%，發(fā)生2次;電壓跌落50%～80%，發(fā)生13次;電壓跌落50%以下，發(fā)生23次，電壓最低跌落至10%。

以田橋變?yōu)槔?，?019年5月24日起，一年內(nèi)共監(jiān)測到該站10 kV電壓閃降44次。

（1）從閃降頻率看，2019年的7個(gè)月發(fā)生35次電壓閃降，平均5次/月;2020年的5個(gè)月發(fā)生9次電壓閃降，平均1.8次/月，閃降頻率降為原先的1/3。

（2）從閃降持續(xù)時(shí)間看，田橋變一年44次電壓閃降中時(shí)間超過2 s的共計(jì)2次，小于500 ms的共計(jì)25次，其中小于50 ms的共計(jì)11次。

（3）從電壓閃降幅度看，閃降時(shí)間超過2 s的共發(fā)生2次，電壓跌落為額定電壓的11%。電壓跌落80%～90%，發(fā)生11次;電壓跌落50%～80%，發(fā)生10次;電壓跌落50%以下，發(fā)生23次，電壓最低跌落至10%。

2??? 線路故障引起電壓暫降分析

以北郊變一次線路故障引起的線路跳閘為例進(jìn)行分析：2020-01-16T01：47，10 kV重南152線過流Ⅱ段重合閘不成功，表1為接地故障時(shí)三相電壓瞬時(shí)值。

圖1為發(fā)生故障時(shí)電壓波形及電壓幅值。

從波形圖可以看出，電壓暫降前，A、B、C三相電壓幅值約為6.1 kV;發(fā)生短路故障后，A相電壓降低最多，最低值降低約為原值的80%，B相電壓及C相電壓降低約為原幅值的90%。

另外，北郊變過去一年的跳閘中，共有10次電壓暫降，調(diào)度系統(tǒng)并沒有收到任何跳閘相關(guān)信息，根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)維分析，此類電壓暫降可能是由10 kV用戶設(shè)備短路故障，熔斷器快速熔斷，或者用戶柱開零秒跳閘切除故障引起的。

3??? 配電網(wǎng)電壓暫降改善措施

（1）降低主網(wǎng)設(shè)備故障次數(shù)。

一是加強(qiáng)上級變電站及輸電線路運(yùn)維管理，定期排查設(shè)備運(yùn)行安全隱患，加強(qiáng)運(yùn)維巡視管理，通過清理電力線路通道內(nèi)樹木，加強(qiáng)危險(xiǎn)源管控，有效消除電網(wǎng)運(yùn)行安全隱患。二是對電力線路外力破壞進(jìn)行管控，管控吊車、挖掘機(jī)等危險(xiǎn)源，使其與電力線路保持一定的安全距離，必要時(shí)安排專人值守。三是加強(qiáng)電力線路、變電站周邊環(huán)境整治，清除周圍塑料薄膜、異物掛線等安全隱患[5]。

（2）配農(nóng)網(wǎng)工程嚴(yán)格執(zhí)行“標(biāo)準(zhǔn)工藝”要求。

配農(nóng)網(wǎng)工程質(zhì)量直接影響配電線路的跳閘次數(shù)，因此在配農(nóng)網(wǎng)工程建設(shè)中，對桿塔基礎(chǔ)、埋深、桿上變壓器、接地、并勾線夾等，應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)工藝要求，確保工程質(zhì)量。

（3）對老舊線路進(jìn)行改造。

對老舊線路進(jìn)行絕緣化改造，特別是城區(qū)配電線路;對于電力線路周邊存在綠化樹木的情況，以及鐵塔、導(dǎo)線、絕緣子等金具有老舊損壞的情況，應(yīng)及時(shí)列為儲(chǔ)備項(xiàng)目進(jìn)行更換改造。

（4）加強(qiáng)客戶用電工程驗(yàn)收管理。

客戶受電工程的建設(shè)質(zhì)量影響電力線路的安全穩(wěn)定運(yùn)行，對客戶受電工程中的避雷器參數(shù)、電壓互感器絕緣方式、電纜絕緣水平、熔斷器額定電流等重要參數(shù)應(yīng)嚴(yán)格驗(yàn)收把關(guān)，確保客戶受電工程質(zhì)量可靠，不會(huì)造成線路跳閘。

（5）加強(qiáng)用戶柱開及熔斷器的管理及規(guī)范化設(shè)計(jì)。

根據(jù)用戶工程的安裝容量及短路電流計(jì)算水平合理選擇熔斷器規(guī)格，園區(qū)線路、掛接客戶多的配電線路以及用戶設(shè)備狀況差、頻繁故障的資產(chǎn)分界點(diǎn)安裝帶隔離刀閘的智能柱上開關(guān)。對智能柱開進(jìn)行保護(hù)校驗(yàn)，根據(jù)該條線路變電站保護(hù)定值及用戶短路水平合理制訂保護(hù)配置方案，必要時(shí)設(shè)置零序保護(hù)。另外，熔斷器的質(zhì)量問題亦值得關(guān)注，應(yīng)選擇通過國家相關(guān)檢測鑒定機(jī)構(gòu)認(rèn)證的產(chǎn)品，優(yōu)先選擇市場口碑優(yōu)良、質(zhì)量可靠的電氣產(chǎn)品。

4??? 結(jié)語

電壓暫降的原因多種多樣，只有從電網(wǎng)側(cè)和用戶側(cè)共同加強(qiáng)設(shè)備運(yùn)維檢修管理，提高設(shè)備質(zhì)量，才能大大減少電壓暫降情況的發(fā)生，保障電網(wǎng)供電質(zhì)量。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 李春海，李華強(qiáng)，劉勃江.基于過程免疫不確定性的工業(yè)用戶電壓暫降經(jīng)濟(jì)損失風(fēng)險(xiǎn)評估[J].電力自動(dòng)化設(shè)備，2016，36（12）：136-142.

[2] 周皓.電力系統(tǒng)電壓暫降的簡述[J].電氣應(yīng)用，2007，26（7）：28-31.

[3] 黃樂.電壓暫降對敏感性負(fù)荷影響及抑制措施研究[D].廣州：廣東工業(yè)大學(xué)，2012.

[4] 祁麗志.配電網(wǎng)電壓暫降機(jī)理及影響的研究[D].青島：中國石油大學(xué)（華東），2017.

[5] 李夏林，劉雅娟，朱武.基于配電網(wǎng)的復(fù)合電壓暫降源分類與識別新方法[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2017，45（2）：131-139.

收稿日期：2021-07-12

作者簡介：桂永光（1988—），男，江蘇泗洪人，工程師，從事戰(zhàn)略規(guī)劃、電力系統(tǒng)運(yùn)行控制相關(guān)工作。