過電壓保護解決方案

長期的網絡過電壓事件對自動化生產設施的影響

介紹

 一家與汽車相關的工廠曾多次抱怨過電壓保護跳閘和一些生產大廳停電。為了找出故障原因并定位故障，在低壓側的生產機器上進行了電能質量測量。測量和分析使用了三相網絡電能質量分析儀Mavowatt 270。

首先，對工廠的主配電柜進行了測量，并記錄了頻繁的停電投訴。之后，在7天的時間內進行了電能質量測量。

 

分析測試數據

 對電氣柜的測量表明，電壓值在極限值（Un+10%）振蕩。在某一點上，電壓突然升高，然后是短期電壓中斷，然后是持續一個多小時的電壓升高。

圖1：使用DV7軟件查看三相電壓波形

圖2：超過電壓上限UN+10%

對圖表的詳細分析表明，在05:59 A.m.時，電壓從值（Un+9%）增加到值（Un+30.4%），在06:04:52，25 A.m.時達到該值，然后發生電壓中斷。瞬態過程如圖4所示。

圖3：超過電壓上限值的時間（UN+10）

圖4：電壓中斷和回復的暫態過程

在06:08:27,20 a.m.電壓重新建立（Un+31.7%），如圖2所示。如此高的電壓值持續時間之長令人無法接受。Mavowatt在早上7點41分記錄了這些高值。

 

維修電工也記錄了過高的電壓值。變壓器開始震動，發出奇怪的聲音。在這起事件中，生產工廠的工作機器和電氣設備受到明顯損壞。數控機床、壓縮機、補償裝置上的電容電池等的電源損壞。

 

在電壓恢復后，在可能的情況下，電廠中的各條線路相繼連接到電源。在一些線路上，由于保護裝置損壞，無法恢復供電。

 

在發生此類事件后，決定安裝第二臺網絡電能質量分析儀，用于監測10 kV開關站的電壓狀態，以便記錄未來數小時/數天內可能發生的不良事件，并協助確定事件原因。

 

在低壓側（機器電源）和高壓側（10kV開關站）同時進行了兩次測量。

 

01、低壓側的測量

圖5、6、7顯示了此事件后的平均、較大和較小電壓值。所有值均在數值范圍內（Un±10%）。因此，在此測量期間未記錄到電壓驟降或過電壓。

 

02、在10KV測的測量

圖8顯示了平均10kV電壓值。所有值都在范圍內（Un±10%）。此外，較小和較大電壓值保持在相同的限制范圍內。10kV開關站未記錄電壓驟降或過電壓。

 

圖5：事件后低壓側的平均值

圖6：事件后低壓側的較大電壓值

圖7：事件后低壓側的較小電壓值

圖8：事件后10KV開關站的平均電壓值

結論

該分析包含了3種電能質量測量

● 網絡過電壓發生前和發生時對電柜的測量
● 發生網絡過電壓后對電柜的測量
● 電網過電壓事件后10千伏開關站的測量。

 

在這些測量過程中，出現了一個不良事件，即網絡電壓升高至數值（Un+31.7%），持續時間超過兩小時。在這起事件中，生產機器和電氣設備出現了登記的損壞和/或故障。

 

過載會導致系統的使用壽命縮短！

考慮到過電壓持續時間超過2小時，有理由懷疑電廠的某些部分，特別是電力變壓器，暴露在長期過電壓下。這終會縮短這些設備部件的使用壽命。

 

建議工廠經理盡快將不良事件的發生情況通知電力供應商和分銷商，并確定事件的原因和責任。

 

對所發生的損害的評估以及可能對分銷商和電力供應商提出的索賠的準備工作不屬于本分析的主題。

 

建議購買安裝電能質量連續監測儀器。在PQ的監控過程中，可以*面了解網絡中的所有事件。這使得識別和糾正類似事件和其他不良事件的原因變得更加容易。

 

便攜式電能質量分析儀MAVOWATT系列

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