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本篇：《電壓暫降對航天發(fā)射任務(wù)的治理方案（二）》

3 電壓暫降治理措施

3.1 改善電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和加強(qiáng)線路維護(hù)

電壓暫降主要由電網(wǎng)故障引發(fā)，可以通過改善電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和加強(qiáng)線路維護(hù)來降低電壓暫降的影響程度。 發(fā)射場外部電網(wǎng)和內(nèi)部電網(wǎng)可以分別采取以下措施：

注：軟啟動器一般只作為啟動電器，屬于短時使用，往往需要配合接觸器使用，不再單獨列舉。

1)外部電網(wǎng)盡量采用專線供電，降低其他用戶故障引發(fā)的電壓暫降概率；提高供電電源電壓等級，增大系統(tǒng)短路容量，降低電壓暫降嚴(yán)重程度；發(fā)射場盡量遠(yuǎn)離高耗能大負(fù)荷企業(yè)，以增大兩者之間的電氣距離，減少大負(fù)荷沖擊對電壓暫降的影響。

2)內(nèi)部電網(wǎng)加強(qiáng)對發(fā)射場內(nèi)部線路尤其是中壓線路的保障力度；應(yīng)定期進(jìn)行預(yù)防性試驗檢查，采取架空線入地、架空線加外絕緣、增加維護(hù)和巡視的頻度等措施。

3.2 設(shè)備側(cè)儲能支撐技術(shù)

通過調(diào)節(jié)設(shè)備本身失壓保護(hù)的參數(shù)(例如變頻器可適當(dāng)調(diào)寬失壓保護(hù)的閾值；接觸器的控制線圈可采用寬電壓線圈等)，可以一定程度地提高設(shè)備的電壓暫降抗擾能力。 但這種辦法只能躲過一部分電壓暫降，而且變頻器參數(shù)設(shè)置不合適有可能造成設(shè)備本身的損壞。 較為理想的辦法是在設(shè)備的核心環(huán)節(jié)增加儲能支撐技術(shù)，用以補償電壓暫降的影響，例如接觸器可以在控制回路中增加儲能模塊，變頻器可以在直流母線上增加直流電源支撐系統(tǒng)(DC-BANK)。

DC-BANK 由充電器、儲能單元、執(zhí)行單元、檢測單元、執(zhí)行單元和壓差控制器組成(圖1)。 其工作機(jī)理是通過改造變頻器直流回路，檢測到電壓暫降時，迅速導(dǎo)通執(zhí)行單元，使儲能單元向變頻器直流側(cè)提供穩(wěn)定的直流電源，保證變頻器輸出不變。 DC-BANK 的主要工作特點：①工作模式為后備式，不需要考慮承載電機(jī)啟動的沖擊電流，所需容量為1.1 倍電機(jī)容量；②與變頻器并聯(lián)，使變頻器有交、直流2 路冗余供電，且2 路相互隔離，避免相互影響；③可采用一拖多模式，幾臺變頻器共用一套DC-BANK 的直流母線；④需要變頻器開放內(nèi)部直流電源接口才能實施。

圖1 直流電源支撐系統(tǒng)(DC-BANK)示意圖

DC-BANK 已在中國石油化工企業(yè)中得到廣泛、深入應(yīng)用，為變頻器電動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的安全平穩(wěn)運行提供了良好的保障，杜絕了因電壓暫降引起的跳機(jī)故障，取得了較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。 因涉及到對設(shè)備的內(nèi)部改造、專業(yè)分工等問題，DCBANK 難以在中國各航天發(fā)射場推廣應(yīng)用。

3.3 電源側(cè)電壓暫降治理措施

3.3.1 動態(tài)電壓恢復(fù)器(DVR)

DVR(Dynamic Voltage Restorer)是一種用于快速補償系統(tǒng)電壓暫降，串接于電源和負(fù)荷之間的電壓源型電力電子補償裝置(圖4)，其主要元件為靜態(tài)旁路、儲能單元、變流器。 當(dāng)系統(tǒng)檢測到電壓暫降時，靜態(tài)旁路迅速打開，將市電隔離，此時儲能單元通過變流器向負(fù)載供電，維持負(fù)載端電壓不變。 其主要工作特點：①串入主回路的環(huán)節(jié)只有靜態(tài)開關(guān)，在正常情況下靜態(tài)開關(guān)短路時不影響負(fù)載供電；②并聯(lián)部分平時處于熱備狀態(tài)，系統(tǒng)效率高達(dá)98%；③可以通過升壓變壓器接入中壓配電網(wǎng)。

圖4 動態(tài)電壓恢復(fù)器

近年來，國內(nèi)諸多領(lǐng)域尤其是精密制造行業(yè)設(shè)備自動化程度越來越高，數(shù)控機(jī)床等精密設(shè)備曾飽受電壓暫降困擾，部分企業(yè)通過安裝DVR 已多次成功監(jiān)測到電壓暫降并實現(xiàn)有效治理。 

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