短路故障
统计结果显示短路故障是引起电压暂降的主要原因。短路故障会引起系统供电电压较为严重的跌落,使用电出现电压不稳定乃至中断的现象,也会中断工业生产的进行,甚至造成严重的停产等危害。
实际情况中,短路故障通常是由非系统原因引起的。例如闪电、大风和冰雪等,绝缘子污染、动物触线、建筑施工或交通运输引发的事故也会引起短路故障。由于电网输电线路和交通运输引发的事故也会引起短路故障。由于电网输电线路和配电馈线大多暴露在自然环境中,很容易受雷击、大风等自然因素的影响。尽管电力部门尽力防止这些状况,但发生故障并引起电压暂降依然是不可避免的。短路发生时,故障处的电流升高,短路点附近的节点电压下降,从而产生电压暂降现象。
如果某条路的出口发生短路接地,保护装置动作切除故障,现阶段从完成故障检测到切除故障最快也需3-6个周波,因此其他与该线路相连的母线或装置必将出现一次电压暂降。统计表明,该类型的电压暂降占到70%以上。
雷击
电网输电线路距离长,地理分布广,易受雷击。雷击故障在电网故障中所占比例很大,当雷击输电线路时,会造成短路故障,引起母线电压暂降。
输电线路落雷后,若雷电流超过线路的耐雷水平,线路绝缘就会发生冲击闪络,雷电流沿陕络通道入地,由于时间仅几十微秒,线路开关来不及动作,工频短路电流继续流过闪络通道并建立起稳定电弧持续燃烧,形成接地故障,线路将跳闸。线路雷击后会产生雷电行波在系统中传播。系统中各节点电压由于行波传播与折射会上升波动。在绝缘子闪络造成接地故障后,工频短路电流必将引电压暂降在系统中传播,节点电压在上升波动后再下降。
据电网故障分类统计表明,雷击引起高压线路跳闸次数占总跳闸次数的40%~70%,是造成电网电压暂降的重要原因。
大功率电机的启动
感应电机用量约占到电网中全部负荷的60%左右。大功率电机启动时,定子电流突然升高,能够超过额定电流5倍以上,在流过网络阻抗时,必然引起电压暂降,从而使所接母线处的电压明显下降。电机的启动方式、功率及负荷等因素都会影响到电压暂降的严重程度。
其他情况
此外,变压器偷窃操作也会引起电压暂降。铁心具有饱和效应,因此将空载变压器投入运行会引发巨大的激磁涌流,有可能会引起电压暂降。考虑到三相铁心饱和程度存在差异,每相电压的暂降幅度通常也会不相同。关合电源的时间、电源容量、铁心中的剩磁和网络参数等因素都与电压暂降程度有关。但由变压器投切引起的电压暂降一般不会导致母线电压低于85%。