1．2  电压凹陷

    电压凹陷（sags，又可称dips）是指在某一时刻电压的幅值突然偏离正常工作范围，经很短的一段时间后又恢复到正常水平的现象。目前，多数都用持续时间和凹陷的幅值来作为描述电压凹陷的特征量。

大量的统计数据表明，电压凹陷是发生在频率最高、影响最严重、造成的经济损失最大的一类动态电能质量问题，美国300多个电能质量检测器从1993年到1995年的观测数据表明，高达92%的扰动事件是电压凹陷，他们的持续时间大多数不到2秒钟。持续时间在2秒钟到10分钟之间的电压中断仅占4%，其余的电能质量问题占余下的4%。日本关西电力公司统计结果显示：大多数电压凹陷为跌幅20%以内、持续时间100ms以内的故障。

1.2.1电压凹陷产生的原因 

(1) 故障引起的电压凹陷

故障引起的电压凹陷发生时电压幅值突然下跌,结束时快速恢复。系统某个位置的凹陷深度由故障类型和与故障点的距离决定。凹陷持续时间取决于保护的类型,在半个工频周期到数秒间变化。

一般是当输电网或者配电网中出现电路故障时，电流急剧增大，在公共电压连接点产生电压凹陷，同时凹陷沿着电网扩散而给大量用户造成问题。

故障分为对称和不对称故障，因此产生的电压凹陷也可能是对称的，也可能是不对称的。

(2) 感应电动机启动引起的电压凹陷

感应电机全电压启动时，启动电流是稳态运行时的5-10倍，这一大电流流经系统阻抗时，会引起电压的突然下降。这种凹陷的深度取决于感应电机特性和连接处的短路容量，凹陷持续的时间较长。

   （3）变压器激磁涌流引起的电压凹陷

变压器激磁电流可达正常值的几十倍甚至几百倍,足以形成电压凹陷。其特点是电压突然下跌,结束时缓慢恢复,但三相的电压降是不一样的。此外,还伴随有一定量的二次谐波畸变。

其他的如：开关操作、电容器组的投切以及上述各种因素的组合都会引起电压凹陷。

1.2.2电压凹陷的危害

电压凹陷已被认为是影响许多用电设备正常、安全运行的较严重的动态电能质量问题。电压凹陷对设备造成最直接的影响就是由于电压较额定电压低，当凹陷持续时间较长时，设备得不到足够的能量而无法正常工作；电压凹陷同时会引起一些保护继电器动作，直接将设备推出运行；对于大多数微机及微电子控制设备，电压凹陷的恢复过程，会引起微机的重新启动。会造成相当大的经济损失。电压凹陷对现代社会造成的危害总结为以下四个方面：

（1）电压凹陷对人们的日常生活有很大的影响。

（2）电压凹陷对信息业有很大的影响。

（3）电压凹陷对大型敏感工业用户造成很大的危害。

（4）电压凹陷对现代社会广泛应用的电子设备影响也很大。

1.2.3电压凹陷的抑制方式

敏感用户为了减小电压凹陷的影响,可以装设各种补偿装置。目前用于治理电压凹陷的主要补偿装置如下。

（1）  不间断电源(UPS)

UPS的优点是它让负荷能在断电和凹陷时都能正常运行。它的缺点是损耗大,而且蓄电池需要维护和周期性的更换,这导致成本的增加、容量大、费用高。

（2） 磁谐振变压器(CVT)

CVT的基本结构是一个三绕组变压器,原边作为输入,副边接负荷,第三边调整电容器。CVT运行在饱和区域调整负荷端电压。在电压凹陷下降到正常值的70%仍能使负荷安全过渡。在满负荷时CVT的效率可以达到70%～75%。为了对满负荷提供足够的凹陷保护,CVT的容量常常比满负荷的正常容量大。