作者：張麗春，劉豔芬
摘 要：文章以一起電網短路故障引起電壓跌落事故為例，分別從供電運行方式、繼電保護整定、中低壓電網抗晃電能力等方面展開論述，分析電壓跌落引起用電設備跳車的原因，並提出相應的控制措施以減少事故帶來的經濟損失。
關鍵詞：電壓跌落; 中、低壓配電系統; 低電壓保護; 防晃電
電壓跌落是人們常說“晃電”的一種情況。IEEE 標準中描述電壓跌落( dip) : 持續時間為 0. 5週期到 1 min，幅值為 0. 1 ～ 0.9( 標么值) ，系統頻率仍為標稱值［1］。電壓跌落的產生，一般是由系統短路故障、變壓器充電、大容量感應電機啟動等原因引起。其中短路故障引起的電壓跌落佔比最大，危害性也最大。在發生電壓跌落時，對接入系統的電壓敏感負荷影響很大，將被迫退出運行，造成大面積產線停產，對冶金企業而言，還會造成軋線堆鋼，產生廢品，甚至長時間停產，損失巨大。本文以包鋼供電網絡中一起110 kV 設備短路故障引起電壓跌落，影響鋼鐵產線的事故為切入點，分析配電系統中存在的問題，並提出相應對策。
01 事故經過
2017年9月15日，包鋼110kV南部總降壓變電站110kV分段斷路器 B 相接地短路繼而引發三相短路故障，1#主變壓器差動保護動作，鋼南 II 回由於上級線路距離 II 段保護動作，電源撤回，引起該站全站停電，所帶無縫管、線材等生產線全線停產。
事故前運行方式為: 110 kV Ⅰ、Ⅱ段母線分列運行，110kV 分段熱備用。由於故障點位置特殊，短路故障引起上級 220 kV 變電站的 110 kV 兩段母線均有不同程度電壓跌落。I 段故障錄波數據如圖 1 所示，故障持續時間 94 ms，母線電壓跌至 57% Uφ ; II段故障錄波數據如圖 2 所示，故障持續時間456 ms，母線電壓跌至 9． 9% Uφ。
由於兩段母線存在幅值不同、持續時間不等的電壓跌落，致使上級 220 kV 變電站對應段 110 kV母線所帶負荷一鍊鋼、百米軌、H 型鋼以及三體系冷軋生產線停產，同時3 座空壓站的 5 臺空壓機跳機，由於備機不足和應急處理不當，使壓縮空氣管網壓力迅速下降，最終嚴重影響多條產線不能馬上恢復生產，造成巨大的經濟損失。
02 原因分析
2.1高壓供電系統運行方式不合理包鋼電網現有 220 kV 總降變電站三座，為了保證供電的安全性、可靠性，規劃電源來自市電三個獨立的變電站，分別接帶包鋼一、二、三個生產體系生產線負荷。由於種種原因，自2013 年陸續投產的三體機 220 kV 變電站，直到 2017 年仍沒按設計運行方式投運，其中一路電源來自一體系 220 kV 變電站，兩個受電分別引自220 kV 母線和 110 kV 母線;另一路電源兩個受電來自二體系 220 kV 變電站的110 kV 母線，如圖 3 所示。而三體系冷軋生產線有一半負荷是由一體系220 kV 變電站 110 kV 母線供電的，從而造成此次一體系110 kV 系統短路故障引起的電壓跌落，波及到包鋼的效益產品產線。這種運行方式必然會帶來一、二、三體系電網任何一個設備故障，都會對兩個體系產線造成影響的後果，運行方式存在不合理、不可靠因素。
2.2 繼電保護定值時限不匹配2.3 中、低壓配電系統接線方式不合理2.4低壓動力開關、接觸器脫扣，致使動力、控制電源失電
03 對策與措施
3.1優化包鋼高壓供電網絡結構3.2系統核算繼電保護定值3.3低壓配電系統供電方式改造3.4 防“晃電”交流接觸器
04 結束語
電氣電工知識必看
能源管理者必看
關注「Enesource」，回覆 配電網 獲取5G內存的能源+電氣全部乾貨資料！
