泗洪縣工業園區配電網電壓暫降初步分析

摘 要：電壓暫降對當地電網電能質量有較大影響，會對當地工業生產造成不同程度的損失。現通過采集當地電網跳閘數據、電壓暫降數據等手段，對泗洪工業園區電壓暫降情況進行分析，并從電網運維管理角度出發，對電壓暫降治理提出了幾點意見和建議。

關鍵詞：電壓暫降;電網運維;跳閘

0??? 引言

電能質量問題包括若干種情況，其中電壓暫降對用電設備的影響最為嚴重，會直接導致設備停止運行，間接影響人身安全及工業產品質量等。電氣和電子工程師協會將電壓暫降定義為電力系統中某點電壓均方根值瞬間跌落至0.1～0.9 p.u.[1]，并在持續半個周期至1 min的時間后恢復正常。

電壓暫降形成的原因比較復雜，且各種電壓暫降幅值、持續時間等也不同，主要由系統故障、大型感應電機的啟動、電動機故障后恢復運行以及各種沖擊性負荷的投運引起，另外電容器組的投切、某些開關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合電壓暫降源[3]。

電壓暫降給電網中各類電力用戶帶來了直接影響，會造成工廠生產產品不符合標準、設備停電，影響用電設備壽命，甚至在一些化工類企業中造成人員及設備安全問題。以太陽能板生產、機車相關配件生產加工等為代表的精密制造業的關鍵制造工藝對電壓暫降非常敏感，相關制造工藝因電壓暫降造成產品報廢的情況頻發，造成了巨大的經濟損失[4]。

1??? 電壓暫降數據統計分析

目前泗洪工業園區涉及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測裝置。

以北郊變為例，從2019年5月24日起，一年內共監測到該站10 kV電壓閃降38次。

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

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

（3）從電壓閃降幅度看，閃降時間超過2 s的共發生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%，發生2次;電壓跌落50%～80%，發生13次;電壓跌落50%以下，發生23次，電壓最低跌落至10%。

以田橋變為例，從2019年5月24日起，一年內共監測到該站10 kV電壓閃降44次。

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

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

（3）從電壓閃降幅度看，閃降時間超過2 s的共發生2次，電壓跌落為額定電壓的11%。電壓跌落80%～90%，發生11次;電壓跌落50%～80%，發生10次;電壓跌落50%以下，發生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為接地故障時三相電壓瞬時值。

圖1為發生故障時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，調度系統并沒有收到任何跳閘相關信息，根據電網運維分析，此類電壓暫降可能是由10 kV用戶設備短路故障，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??? 配電網電壓暫降改善措施

（1）降低主網設備故障次數。

一是加強上級變電站及輸電線路運維管理，定期排查設備運行安全隱患，加強運維巡視管理，通過清理電力線路通道內樹木，加強危險源管控，有效消除電網運行安全隱患。二是對電力線路外力破壞進行管控，管控吊車、挖掘機等危險源，使其與電力線路保持一定的安全距離，必要時安排專人值守。三是加強電力線路、變電站周邊環境整治，清除周圍塑料薄膜、異物掛線等安全隱患[5]。

（2）配農網工程嚴格執行“標準工藝”要求。

配農網工程質量直接影響配電線路的跳閘次數，因此在配農網工程建設中，對桿塔基礎、埋深、桿上變壓器、接地、并勾線夾等，應嚴格執行標準工藝要求，確保工程質量。

（3）對老舊線路進行改造。

對老舊線路進行絕緣化改造，特別是城區配電線路;對于電力線路周邊存在綠化樹木的情況，以及鐵塔、導線、絕緣子等金具有老舊損壞的情況，應及時列為儲備項目進行更換改造。

（4）加強客戶用電工程驗收管理。

客戶受電工程的建設質量影響電力線路的安全穩定運行，對客戶受電工程中的避雷器參數、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應嚴格驗收把關，確保客戶受電工程質量可靠，不會造成線路跳閘。

（5）加強用戶柱開及熔斷器的管理及規范化設計。

根據用戶工程的安裝容量及短路電流計算水平合理選擇熔斷器規格，園區線路、掛接客戶多的配電線路以及用戶設備狀況差、頻繁故障的資產分界點安裝帶隔離刀閘的智能柱上開關。對智能柱開進行保護校驗，根據該條線路變電站保護定值及用戶短路水平合理制訂保護配置方案，必要時設置零序保護。另外，熔斷器的質量問題亦值得關注，應選擇通過國家相關檢測鑒定機構認證的產品，優先選擇市場口碑優良、質量可靠的電氣產品。

4??? 結語

電壓暫降的原因多種多樣，只有從電網側和用戶側共同加強設備運維檢修管理，提高設備質量，才能大大減少電壓暫降情況的發生，保障電網供電質量。

[參考文獻]

[1] 李春海，李華強，劉勃江.基于過程免疫不確定性的工業用戶電壓暫降經濟損失風險評估[J].電力自動化設備，2016，36（12）：136-142.

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

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

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

[5] 李夏林，劉雅娟，朱武.基于配電網的復合電壓暫降源分類與識別新方法[J].電力系統保護與控制，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，從事戰略規劃、電力系統運行控制相關工作。