電壓崩潰

電壓崩潰是由電壓惡性下降造成的電力系統嚴重事故。電力系統正常運行時，電源的無功功率輸出與負荷的無功功率消耗及網路無功損耗相平衡。若電源或無功功率補償容量發生缺額時，負荷端電壓被迫降低，當電壓降低到某個臨界值後,電壓值持續不斷地下降而不能恢復,即為電壓崩潰。

基本介紹

• 中文名：電壓崩潰
• 外文名：voltage collapse

事故介紹

電壓崩潰是由電壓惡性下降造成的電力系統嚴重事故。電力系統正常運行時，電源的無功功率輸出與負荷的無功功率消耗及網路無功損耗相平衡。若電源或無功功率補償容量發生缺額時，負荷端電壓被迫降低，當電壓降低到某個臨界值後,電壓值持續不斷地下降而不能恢復,即為電壓崩潰。電壓崩潰將使該地區的所有負荷被迫停電，甚至可能擴大為系統幾部分之間的失去同步，導致非同步振盪，造成全系統的事故，損失更多負荷。

電力系統電壓崩潰是指電力系統或電力系統內某一局部，由於無功電源不足。運行電壓過低，當達到極限值(保持電壓穩定的.低電壓值)以下時，產生無功功率缺額增大與電力網電壓下降的惡性循環。以致輸電線路、發電機，由於失去同步、過負荷等原因而跳閘，結果造成大面積停電的事故狀態，電壓崩潰一般為局部性的，但其影響可能波及全系統。

電壓穩定性

電壓穩定性正常運行情況下。由於負荷的電壓效應以及無功電源備用的作用，當負荷變動時，電力網電壓可以隨時穩定於某一確定值，系統是穩定的，而當電力網電壓低到某一數值之後，電源無功功率的減少(如靜電電容器的無功功率與電壓的平方成正比)量大於負荷所吸收無功功率減少的數額時，電力網電壓將不斷地下降，而出現電壓崩潰。

事件情況

在系統運行中可能發生電壓崩潰的具體情況有:

①在無功電源不足的情況下，負荷大量上長(特別是感應電動機負荷)或運行電壓接近極限值。

②大容量機組失磁或斷開。

③大容量過勵磁運行的調相機、並聯電力電容器斷開或故障。

④輸電線路負荷突增，如雙迴路跳開一回，使其需要的無功功率大量增加。

⑤在受電地區，當失去對輸電線路的無功功率支持或輸送的有功功率過多。

⑥在供電系統大量採用有載調壓變壓器，當無功電滾不足時，這些有載調壓變壓器仍要維持供電電壓，勢必將上一級電壓拉低。甚至會引起全系統的電壓崩潰，這是電力系統發生大停電的一個重要原因[2]。

防止措施

防止電壓崩潰的措施主要有:

①依照按電壓分層平衡與分區就地補償的原則，安裝足夠容量的無功補償設備，這是防止電壓崩潰。也是做好電壓調整的基礎;

②在正常運行中要備有一定的可以瞬時自動調出的無功功率備用容量，特別在受電地區此點尤為重要;

③在供電系統採用有載調壓變壓器時，必須配備足夠的無功電源;

④不進行大容量、遠距離無功功率的輸送，不在系統間聯絡線輸送無功功率，各系統無功功率自行平衡;

⑤高電壓輸電線路的充電無功功率不宜作為無功功率補償容量來考慮，以防輸送大容量有功功率或線路跳閘時，系統電壓異常下降;

⑥高電壓、遠距離、大容量搶電系統，在中途及短路容量較小的受電端，設里靜止補償器、調相機等作為電壓支撐，防止在事故中引起電壓崩潰;

⑦在必要的地區安裝按電壓降低自動減負荷裝置，井排好事故拉閘順序表

電力系統正常運行時，電源的無功功率輸出與負荷的無功功率消耗及網路無功損耗相平衡。若電源或無功功率補償容量發生缺額時，負荷端電壓被迫降低，當電壓降低到某個臨界值後,電壓值持續不斷地下降而不能恢復,即為電壓崩潰。電壓崩潰將 使該地區的所有負荷被迫停電，甚至可能擴大為系統幾部分之間的失去同步，導致非同步振盪，造成全系統的事故，損失更多負荷。 對某一節點發電機和負荷的無功功率與節點電壓的關係曲線QG-U和QLD-U（見圖）。它們有兩個交點a和b。a點是穩定點，能承受小的擾動；b點是不穩定點。在a點運行時，

無功功率與節點電壓的關係曲線

公式

在b點運行時，dΔQ/dU>0。

防止電壓崩潰的措施有：①在規劃設計時配備足夠的無功功率補償電源，達到分層分區基本平衡；②在發生無功功率缺額時，應充分利用發電機和調相機的事故過負荷能力，採用強勵裝置和自動勵磁調節器；③將可供投切的靜電電容器和可控靜止補償器投入運行；④必要時應切除部分負荷，或按低電壓自動切除負荷。對應於此點的電壓為臨界電壓Ucr。在a點運行，無功功率QLD>QG,將使電壓恢復到Ua；在b點運行，QLD>QG，將使電壓更加降低,惡性循環,電壓崩潰。在臨界點若QLD<QG，則將使電壓上升到a點才能平衡。