短時間電壓中斷指一相或多相電壓瞬時跌落到0.1倍額定電壓以下，且持續時間為3秒到1分鐘。暫降後的低電壓會導致線路的重合閘和接觸器的欠壓脫扣，電壓暫降會轉變為短時中斷。
基本介紹
- 中文名：短時間電壓中斷
- 外文名：Short time voltage interruption
- 一級學科：工程技術
- 二級學科：電力工程
- 表現：電壓瞬時跌落到0.1倍額定電壓下
- 持續時間：3秒到1分鐘
定義,產生原因,電壓暫降轉變為短時中斷,相關研究,
定義
產生原因
電壓瞬時跌落、短時中斷和電壓漸變是供電電網或變電設備故障或負荷突變引起的。有時電壓瞬時跌落、短時中斷的現象會兩次或多次出現，而電壓漸變是由於接到電網的負荷連續變化而引起的。
上述現象的本質是隨機的其特徵表現為偏離額定電壓並持續一段時間。電壓的瞬時跌落和短時中斷不總是突發的，因為與供電電網相連的旋轉電機和保護元件有一定的反作用時間。如果大的電源網路斷開，電壓將由於有很多發電機連線到電網上，使之逐漸降低。這些旋轉的電機短期內作為發電機運行，並向電網送電。而有些設備對電壓較為敏感。而數據設備裝有內置式斷電檢測器，電壓恢復後設備能正確的方式起動。但有些斷電檢測器對電源電壓的逐漸降低不能快速地反應，因此，加在設備上的直流電壓在斷電檢測器觸發之前不能快速反應，並且數據設備中的數據將會丟失或改變，當電源電壓恢復時，在重新調用程式前數據處理設備不能正常啟動或運行。
電壓暫降轉變為短時中斷
在輸配電網中，發生頻率最高的故障為單相接地短路故障，這些故障會導致電壓暫降。
同時，隨著輸配電線路中重合閘裝置的大規模套用，電壓暫降會轉變為短時中斷。對於瞬時性故障，故障線路用戶經歷一次電壓暫降和一次短時中斷，其故障時間通常小於30個周期，如圖所示。
故障線路電壓短時中斷示意
故障線路電壓短時中斷示意即使沒有線路重合閘裝置，電壓暫降也會使終端控制線路中的接觸器欠壓脫扣，導致電機從電網斷開。當電壓低於50%、持續時間超過20ms，接觸器就會脫扣；而有的研究表明，當電壓低於70%、甚至更高，接觸器就會脫扣。在試驗室環境下，以控制電壓為220V的ABB-A型系列交流接觸器為例，經試驗，其釋放電壓在120~150V之間，約為額定電壓的54%~68%。
電壓暫降和短時中斷占到全部工業電能質量問題的92%以上，而暫降後的低電壓會導致線路的重合閘和接觸器的欠壓脫扣，電壓暫降會轉變為短時中斷。
相關研究
據不完全統計，至2000年，我國三相異步電動機負荷已占到電網總負荷的8s%，年用電量超過3750億kWh，占全部工業用電的65%。因此，研究電壓短時中斷後，異步電動機的最大低電壓穿越能力具有重要意義。
對電壓短時中斷後電機動態過程的研究主要是針對某一電機進行現場試驗或根據其高階電磁暫態模型，利用計算機強大的數據計算能力，採用龍格一庫塔法等求得其數值解，從而實現動態仿真。試驗法所得測試數據真實可靠，計算機仿真法極大地提高了研究人員的工作效率;但當電機的轉動慣量與負載轉矩等參數改變後，需要重新試驗或仿真，工作量大。
李希年等根據穩態等效電路，建立了轉差率與負載轉矩、端電壓問的一階動態模型。利用該模型推導出電壓短時中斷後，轉差率與臨界時間的解析式。研究表明電壓短時中斷後，可以將電機看作為線性負載，其最大低電壓穿越時間與負載轉矩為反比例關係。該方法簡單實用，可用來確定轉動慣量等參數對電機最大低電壓穿越能力的影響，Matlab的仿真結果證明了其有效性。
