电压发生突然下降后的电压幅值大小,常用电压幅值跌落深度来表示,即电压跌落时的有效值除以电压跌落前的电压有效值,发生不对称电压跌落时,是电压基波正序分量的有效值;在分析电压骤降过程中,通常将骤降时电压有效值与额定电压有效值的比值定义为骤降的幅值(标么值或百分比),但在使用过程中容易出现混淆。例如“20%骤降”可能指剩余电压为0. 8p . u.或0. 2 p . u.。在国际标准中也存在不同的理解,本文采用工EEE标准中使用的方法,即“80%骤降”表示剩余电压0. 8p . u.
电压骤降幅值大小主要受到故障点到公共连接点(PCC)间的电气距离、系统阻抗、馈线阻抗、变压器绕组的连接方式、故障点附近是否有充足的电源等影响。
指电压骤降前后相位角的变化,不对称电压骤降时,指电压基波正序分量的相角变化;以△W来表示相角偏移,并规定逆时针偏移为正,顺时针偏移为负。通常仅仅由系统阻抗和馈线阻抗的X/R通常仅仅由系统阻抗和馈线阻抗的端的相角偏移可能不同于初始相角偏移。近年来,人们己经认识到电压骤降所带来的相角跃变对用电设备的影响,并将其作为衡量电压骤降的特征量之一。
通过相角跳变能够知道故障发生地点、故障类型以及故障由高压向低压系统的传播特性。但不是所有的用电设备都会受到电压相角跳变的影响,只有那些利用电压的相位来工作的设备容易受到干扰,例如利用电压的特定相位来发出触发脉冲的电力电子装置等,所以电压骤降特征量检测方法一定要具有相位检测功能 。
影响相角偏移的主要因素有变压器绕组的连接方式、故障类型以及系统阻抗和馈线阻抗的X/R值。
通常,人们将骤降从发生到结束之间的时间定义为持续时间,这对矩形形状的电压骤降来说是准确的,但对非矩形形状则不够精确。文献【40]提出一种“特定电压法”来描述骤降的持续时间。该方法指出,持续时间指有效值超出指定电压门槛值的一段时间。因此,一个给定的非矩形事件可能有不同的持续时间,其值随所关心电压有效值的不同而变化。
骤降持续时间的大小主要取决于故障地点、类型和保护装置的性能。典型的电压骤降持续时间一般是0. 5-30个周波(10ms-600ms )。如果是由于系统瞬时短路故障引起的,则其持续时间受重合闸时间的影响,比故障的恢复时间要长一点。输电线路发生故障引起电压骤降时,由于输电线路上距离保护和差动保护用得比较多,保护动作时间和断路器的动作时间都短,从而骤降持续时间比较短。配电线路的保护大部分是过流保护,分段式过流保护,这样增加了故障切除时间,从而导致电压骤降的持续时间增加。
电压骤降频率是表征电压骤降对敏感电力用户影响频繁程度的重要指标,也是评价一个地区供电质量的一个重要的指标。它是与电压骤降幅值和持续时间密切相关的特征量,孤立的谈电压骤降频率是没有多大意义。因为不同的用户对电压骤降幅值和持续时间的敏感程度不同,有的用户对骤降幅值比较敏感,如机械装置通常在90%电压骤降时就会跳闸;而计算机可承受幅值为50%的电压骤降但持续时间不能超过4个周期。因此在描述骤降频率时总是与电压骤降幅值和持续时间一起考虑,考察在某一固定的时间段内,发生电压骤降的幅值,次数和持续时间等参数的分布范围对电力用户设备状态的影响。
反映电压骤降频率的主要量化指标是SARFI (x) (System Average rms Varia-tion Frequency Index).对于一个系统中选定的供电点来说,SARFI (x)是指一年中发生的电压有效值(RMS值)在X%以下的电压骤降的次数,骤降对于敏感用户造成的危害显然随着电压骤降频率的增加而加重。