Провал напряжения - внезапное значительное снижение напряжения в системе электроснабжения с последующим его восстановлением [1], т.е. увеличением напряжения до значения, находящегося в диапазоне допустимых значений в установившемся режиме работы системы электроснабжения 4 (рис. 1).

        Это определение отличается от определения, данного термину провал напряжения  только упоминанием о последующем восстановлении напряжения[1].

        Физически процесс, происходящий в системе при любых изменениях напряжения, одинаков. Отличия заключаются прежде всего в нормируемых значениях характеристик (рис.1).

 

 

Таким образом, посадка напряжения представляет собой частный случай провала напряжения. Посадки

напряжения связаны с задержками в отключении коротких замыканий и отказами оборудования и относятся к компетенции энергоснабжающей компании.

Провал напряжения характеризует прежде всего свойства источника напряжения. Например, осцил-лограмма на рис. 2 показывает, что при холостом ходе обоих генераторов (токи I₂=0 и I₅=0) напряжение в системе было равно 0,99 Uн, а частота – 50,6 Гц. После включения (или как ещё говорят – наброса ) 100% нагрузки провал напряжения в системе составил ΔU=10,8%, а провал частоты Δf = 3,8%.

 

 

        В стандарте [1]  эта величина определена как глубина провала напряжения и равна разности между номинальным значением напряжения и наименьшим действующим значением во время его провала.

После наброса нагрузки система регулирования возбуждения генераторов восстановила напряжение за время Δt_U = 2,1 с, а система регулирования частоты вращения приводного двигателя восстановила частоту напряжения за – Δt_f = 6,1 с.

        В установившемся режиме напряжение системы стало равным 0,99 Uн, а частота сети – f=49,3 Гц. Таким образом, можно говорить об отклонении напряжения и отклонении частоты от номинальных значений в этом режиме работы.   Однако они в любом случае, в отличие от посадки напряжения, не выходят за границы диапазонов допустимых значений 4, показанных на рис. 1.

        С точки зрения помехоустойчивости технических средств, провал напряжения (рис. 3) рассматривается как динамическое изменение напряжения электропитания и представляет собой помеху для их работы. Поэтому все технические средства, используемые в электроэнергетике, должны быть испытаны на устойчивость к воздействию такой помехи[3, 4].

       

 

        Показанный на рис. 3 провал напряжения начинается при переходе напряжения через ноль и продолжается в течение 10 периодов, после чего начинается процесс восстановления напряжения.

                Для информации в табл. 1, составленной по [3], приведены сведения о количестве провалов и прерываний напряжения в электрических сетях. Из данных, приведенных в табл. 1 следует, что более 50% от общего числа составляют провалы и прерывания напряжения длительностью от 0,1 до 0,5 с, что послужило основанием для установления требования по устойчивости технических средств к воздействию перерывов питания длительностью до 0,5 с [5].

Таблица 1. Провалы и прерывания напряжения в электрических сетях

 

Амплитуда, %U ном	Количество провалов и прерываний в год
	Всего	В том числе длительностью, с
		От 0,01 до <0,10	От 0,10 до <0,50	От 0,50 до <1	От 1 до <3
От 10 до 30	145	61	66	12	6
От 30 до 60	49	8	36	4	1
От 60 до 100	24	2	17	3	2
100	41	0	12	24	5
	259	71	131	43	14
	100%	27,4%	50,6%	16,6%	5,4%

 

        На рис. 4 показана схема из [3], иллюстрирующая процессы имитации изменений напряжения. При размыкании переключателя 1 или 2 воспроизводится процесс прерывания напряжения электропитания.

 

Следует отметить, что эти переключатели не должны быть замкнуты в одно и то же время. Провалы и выбросы напряжения имитируют попеременным  отключением переключателей 1 и 2.

        Для получения предыстории, т.е. записи напряжения до начала его изменения (см. на рис. 3 отрезок времени от нуля точки пересечения осей до момента 0, с которого отсчитывается продолжительность процесса изменения напряжения), пуск осциллографа должен быть произведен до момента изменения положений любого из переключателей 1 или 2.

        Провал напряжения возникает как из-за изменения нагрузки, так и в результате коммутации, повреждения электрических сетей или оборудования.

        С точки зрения электромагнитной совместимости технических средств провал напряжения рассматривается как помеха, воздействующая на работу технического средства. По длительности и амплитуде изменения напряжения нормативные документы различают несколько степеней жесткости испытаний (табл. 2).

 

Таблица 2 Степень жесткости испытаний на устойчивость к провалам напряжения.

 

Степень жесткости испытаний	Напряжение:		Длительность динамического изменения напряжения, периоды/мс
	- испытательное	- амплитуда динамического изменения
1	(70± 5) % U ном	30% U ном	10/200
2			25/500
3			50/1000
4			100/2000
Х[2]	специальная	специальная	специальная

 

При испытаниях на устойчивость ТС должно быть подвергнуто воздействию провалов напряжения не менее трёх раз, с интервалом между ними не менее 10 с.

        Информация об устойчивости цифровых устройств релейной защиты к провалам напряжения содержится в работах [4, 5].

 

 

Литература:

1. ГОСТ 23875-88 Качество электрической энергии. Термины и определения[3]

2. Захаров О.Г. Словарь-справочник по настройке судового электрооборудования. Л.: Судостроение, 1987, 216 с.

3. ГОСТ Р 51317.4.11-99 (МЭК 61000-4-11-94).Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к динамическим изменениям напряжения электропитания.

4. Захаров О.Г. Требования к портам оперативного питания в технических условиях цифровых устройств релейной защиты. // Вести в электроэнергетике. №5, 2010.//Статью также можно прочесть и на портале «Всё о релейной защите», перейдя по ссылке: http://www.rza.org.ua/article/a-93.html

5. РД 34.35.310-97. Общие технические требования к микропроцессорным устройствам защиты и автоматики энергосистем. М.: ОРГГЭС, 1997 (с изменением №1).