电力系统典型晃电事故及防晃电措施研究

电力系统典型晃电事故及防晃电措施研究

刘家迅,吴世方,王滋明

贵州中烟工业有限责任公司遵义卷烟厂 贵州省遵义市 563000

摘要：随着企业用电量的不断增加，电力系统的设备和结构变得越来越复杂。在正常运行的过程中，由于遭受雷击、内部电网短路以及大型设备的启动，可能会出现电压的瞬时波动，但很快就会恢复到原来的水平，这种电压波动被称为“晃电”。对于一些辅助设备，如果保护器件跳闸，可能会导致主机故障，从而使整个机组停止运转。因此，通过分析和研究晃电的危害和应对措施，我们可以更好地控制晃电的影响，确保系统的稳定性。

关键词：电力系统；晃电事故；防晃电措施

一、晃电类型概述

1.1电压骤然变化

当电压突然上升或下降时，通常会出现晃电的情况。这种异常现象通常会持续零点五秒到一分钟，通常认为电压的波动范围达到了一定程度就会发生晃电。晃电的幅度通常在10%~80%之间，而下降的幅度则在10%~90%之间。根据数据，当电压波动超过10%时，就可以断定出现了晃电现象。

1.2电压闪变

当电压发生变化时，人们可以通过使用发光设备（如灯泡）来观察到这种变化。在这种情况下，照明设备会出现明暗不一的状态，导致晃动。此时，电压的波形会有规律地变化，或者电压的幅值会有随机的波动。

二、晃电事故对电力系统的负面作用

2.1影响继电保护

继电保护装置是电力系统的重要组成部分，它能够有效地保护整个系统的安全性。当发生故障时，继电保护装置可以迅速准确地断开故障设备，并向总控室发出警报，以便工作人员及时采取行动，确保系统的安全运行。继电保护装置不仅可以有效防止电力系统中的故障设备在发生故障后继续运行，而且还能够有效保护其他设备免受连带损害，从而确保电力系统的安全运行。当振荡电流和继电保护装置的运行电流相匹配时，继电器将自动触发保护功能；而当两者不匹配时，继电器将自动关闭。这样，由于电流速断保护的存在，将导致继电器的故障，从而严重损害其正常使用。

2.2影响变频器

变频器是一种用于控制电力系统运行的设备，它通过整流电路、电容器、变压器、霍尔元件和电源板来实现电压和频率的调节。这些元件可以有效地将交流电转换为直流电，并使电动机能够正常工作。通过使用变频器，电力系统可以稳定地发电。变频器的电路由整流器、直流电路、逆变器、制动器和回馈器组成，它们共同构成了变频器的核心部分。

变频器的核心功能在于通过整流器和逆变器来实现电源的转换。整流器负责将外界的电流转换为内在的电流，而逆变器则负责控制电流的电压和频率，从而实现电源的高效运行。电压超标可能会给变频器带来严重的损坏，其表现形式有：第一，电网电压上升可能使电机的铁芯产生磁场，从而使磁路饱和，进而增大励磁电流，从而使温度上升；第二，电网电压上升还可能使中间直流回路电压上升，从而使电机的电压脉冲幅度大大提高，从而严重影响电机的绝缘性能。第三，滤波电容器的选择对于提高中间直流回路的效率至关重要。

2.3影响运行电动机

当电压低于额定值时，电动机会出现过电流保护，从而导致热保护动作并停止运行。如果线路中出现短路或其他异常情况，会导致线路过电流，这时电流继电保护器就会启动，使开关跳闸，以保护电动机免受损害。通常，整流值会超过电动机的启动电流，大约是额定值的5~8倍。

三、提升电力系统防晃电的对策措施

3.1动态电压恢复装置

通过将动态电压恢复装置与电源和敏感部件相连，可以有效地补偿电源的不足。当系统电源正常运行时，动态电压恢复装置处于断开状态，但是一旦出现晃电引起的电压大幅度波动，它就能够在极短的时间内，恢复到与系统电源完全一致的供应电源，从而确保系统的稳定运行。由于投入时间较短，负荷端可以及时感知到系统电压的变化，从而确保负载能够稳定运行。

3.2暂态电压主动防御装置

通过使用暂态电压主动防御装置，可以实现多种电气安全防护功能，包括短时断电支撑、电压骤降补偿、电压骤升调节、负荷干扰调整以及故障电弧实时监测等，从而有效避免由于晃电引起的电压波动，实现无缝治理，并且可以广泛应用于变频器和接触器类型的设备。这个装置由四个部分组成：晶闸管旁路、交流、滤波和储能。当系统电源正常运转时，这种装置会自动断开，只监测当前的电压状态。如果发现电压变化超出了预先设定的阈值，它会立即向电路中注入相应的电压，从而确保系统的稳定运行。此外，这种装置还能够根据需要对电压的变化进行调节，使其具有很强的应用范围。

3.3变频器控制低压电动机防晃电对策

随着电厂的日益增长，许多的动力设施都被安装在其中。这些设施的动力能够有效地抵抗电网中的电压波动，从而减少对变频器的损坏。因此，为了防止变频器的故障，我们应该采取措施，比如降低它的输出功率，并利用它的动力来提供额外的电力。当电网电压波动时，会导致变频器的母线直流电压从预设的电压降至动态激活阈值，此时，动态缓冲功能会被唤醒，导致变频器的输出功率减少，通过动态发电来补偿母线直流电压，确保变频器处于断电状态，避免了跳闸的情况。当电压恢复到正常值时，直流母线就可以通过电网获得电压，当电压升高到一定程度时，动能缓冲功能就会关闭，变频器的输出功率也会恢复正常。如果电网中出现电压波动，产生低压，变频器可以通过降低输出电压来维持低压运行，直到母线直流电压从额定值降低到50%时，柔性响应功能就会启动，控制调节的幅度处于异步空间矢量调节范围内，以保证变频器的正常运行。当电压出现瞬时波动降低时，调节器会根据电源的不断供应，调整变频器的输出功率和发电机的转速，以达到最小的柔性响应，从而保证系统的稳定运行。

3.4交流接触器操控的低压电动机防晃电对策

当交流接触器处于低压时，由于吸合力不足而导致系统断电，此时可以采用双线圈交流接触器来有效地防止晃电。双线圈结构的接触器在正常电源下与单线圈接触器完全一致，但当系统内部出现晃电时，电压会降至极限值以下，此时控制模块会开始工作，利用储能电源和备用线圈继续保持接触器的吸合状态，从而有效地防止系统断电。如果电源在短时间内恢复，控制模块将被转换到储能模式。企业可以根据实际情况和特点来调整延时时间，一般来说，这个时间范围在0~3秒之间。

四、结语

由于晃电的存在，电网系统的电压会受到严重的冲击，从而导致变频器、接触器等控制元件的故障，甚至可能导致设备的停止运转。为了更好地防范这种情况的发生，本文将深入探讨晃电的起源、危害以及相关的预防措施，以期望通过科学的理解，有效地抑制晃电的影响。

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