电压骤降概论VIP专享VIP免费

电压骤降概论简介电力品质(powerquality)问题所描述的内涵，对电力系统而言是指供电系统提供用户不受干扰的标准电源的能力，主要是讨论责任分界点的电压品质问题；而对用户而言是指负载运转时不会干扰或降低供电电源效率的能力，所关心的是负载用电电流的波形品质问题。典型的电力品质问题包括由邻近馈线或总线事故所引起而持续几个周波至几秒的短时间电压骤降(voltagesagorvoltagedip)，或是由电容器切换及雷击等所导致的瞬时(transient)现象，其持续时间在一个周以下；而电力谐波(harmonic)与电压闪烁(flicker)则是属于负载端在稳态状态下的电力品质问题[1]。电压骤降是指电压有效值下降至标称值(nominalvalue)的10%至90%之间，且持续0.5周波至数秒，现今的精密制程设备、微电脑信息设备，变频器等用电负载对电压骤降均非常敏感，持续16ms的85%至90%电压即可能导致工业制程设备跳机。电压骤降与断电(interruption)之差别在于断电时负载与供电系统完全切离，与供电系统的可靠度(reliability)有关，而电压骤降发生时负载仍与电源连接，对工业用户而言，若两者均会造成设备当机，则所产生的结果是相同的，但是电压骤降发生的机率远高于断电会发生的机率。电压骤降主要是由于电力系统输电线遭受雷击或发生事故后，保护电驿检出故障及断路器动作清除故障前之短暂时间，在邻近之用户所产生的电压降低现象，故障可能发生的原因如接地故障、设备绝缘失效、动物或外物、狂风引起的线路故障等等；在电力系统中不可能完全掌握且避免故障的发生，但是可藉由系统网络的修正或加装改善设备而减少故障发生的次数。在电业自由化之后，若供电者能提供较佳的电压品质，相对的较具备竞争优势，但是责任问题相形之下变得复杂许多，例如由顾客厂内发生的短路事故所引起的电压骤降或区域内重电负载起动所造成的电压降等所产生的改善成本问题。新竹高新园区内之高科技产业电力用户，其生产流程采用甚多对电力供应品质敏感性高的微电脑自动控制设备及电力电子控制式的厂务设备，并采行连续生产方式，更由于其每度电力的产值高居各行业之冠，制程一旦中断将蒙受极大的损失，因此对电力供应之可靠度与电源品质有较严格的要求[2-3]，在SEMIF47-0200（SemiconductorEquipmentandMaterialsInternational,SEMI）中规定半导体制程设备对电压骤降的耐受时间在电压为50%标称值时为0.05秒至0.2秒、0.2秒至0.5秒间的容许电压为标称值之70%、0.5秒至1.0秒之容许电压为80%标称电压值[4]。表1中列出83至87年间园区附近台电系统发生电压骤降与停电次数之统计值[3]，表2中列出83年至87年间台电供电系统发生电压骤降之最大降幅与其持续时间[3]，近几次供电事故之原因则列于表3中，由上述数据可知电压骤降与断电的发生皆无法完全避免，且大部份是由自然环境因素引起，因此有必要加强整体供电环境的可靠度与加装改善设备维持电源品质的稳定性，目前电力系统面之解决方案包括特高压地下环路工程、供电方式由一进一出改为二进二出、增加区域发电量形成较独立的供电系统等，用户面的因应对策将在本文最后一节作概念性的介绍。本文之第二节将先说明电压骤降之定义及如何表示其特性，第三节则说明由ITIC（InformationTechnologyIndustryCouncil）所发表有关120伏特60Hz之信息设备（InformationTechnologyEquipment,ITE）所能承受之电压骤降耐受能力ITI（CBEMA）曲线，此曲线已被公认为规范电力设备电压骤降耐受能力及评估系统电压骤降的起点，在第四节中将介绍客户端的电压骤降防制对策，包括不断电系统（UPS）、动态电压恢复设备（DynamicVoltageRestorer,DVR），静态电压调整变压器（StaticVoltageRegulator,SVR）、静态转供开关（StaticTransferSwitch,STS）及动态式柴油引擎不断电系统（DieselUPS）等设备。表183至87年间园区二期69kV电源输入端异常事件统计[3]发生原因电压降故障停电总计受风雷与浓雾影响72173建设或交通线路意外触电17320供电厂设备故障213其它事件123表286年至87年间台电供电瞬间压降记录(86.1.1-87.7.23)[3]日期时间原因最大降最大降幅时间86.5.514:50161kV雷击27.7%0.14sec86.5.515:24新竹-工研院线路故...