電壓暫降對電力系統(tǒng)和設(shè)備的影響具有系統(tǒng)性、差異化特征 —— 既會破壞電網(wǎng)整體穩(wěn)定性，也會導(dǎo)致不同類型用電設(shè)備（如電機、電子設(shè)備、醫(yī)療儀器）故障或性能失效，具體影響程度與暫降的 “幅值跌落深度”（標稱值的 10%~90%）和 “持續(xù)時間”（10ms~1min）直接相關(guān)，以下分 “電力系統(tǒng)層面” 和 “典型設(shè)備層面” 詳細解析：

一、對電力系統(tǒng)整體的影響：破壞穩(wěn)定性與供電可靠性

電壓暫降會從 “源端（發(fā)電機）→網(wǎng)端（輸電 / 配電網(wǎng)絡(luò)）→荷端（用戶負載）” 傳導(dǎo)，引發(fā)連鎖反應(yīng)，甚至導(dǎo)致電網(wǎng)局部崩潰。

1. 電網(wǎng)穩(wěn)定性下降，誘發(fā)連鎖故障

發(fā)電機失步風(fēng)險：火電機組、水電機組的勵磁系統(tǒng)對電壓敏感，若暫降幅值＞30%、持續(xù)時間＞50ms，勵磁電壓會快速跌落，導(dǎo)致發(fā)電機電磁轉(zhuǎn)矩驟降，可能與電網(wǎng)失去同步（即 “失步”），進而引發(fā)機組跳閘、電網(wǎng)頻率波動（如 50Hz 電網(wǎng)降至 49.5Hz 以下）；

繼電保護誤動作：配電網(wǎng)絡(luò)中的過流保護、低電壓保護可能因暫降誤觸發(fā) —— 例如，電壓暫降時電機電流增大（堵轉(zhuǎn)電流達額定 3~5 倍），過流保護可能誤跳閘，導(dǎo)致負荷切除，進一步加劇電網(wǎng)功率失衡；

分布式能源脫網(wǎng)：光伏逆變器、風(fēng)電變流器需滿足 “低電壓穿越（LVRT）” 要求（如國標 GB/T 19964 要求電壓跌至 0% 時維持并網(wǎng) 150ms），若暫降超出 LVRT 范圍（如電壓 0% 持續(xù) 200ms），逆變器會主動脫網(wǎng)，導(dǎo)致可再生能源發(fā)電中斷，減少電網(wǎng)供電容量。

2. 供電可靠性降低，用戶停電風(fēng)險上升

配網(wǎng)設(shè)備故障：電壓暫降可能導(dǎo)致配電變壓器勵磁涌流增大（達額定電流 6~8 倍），加速變壓器絕緣老化；電纜線路因暫降后的電壓恢復(fù)過程產(chǎn)生 “過電壓”，可能擊穿絕緣層，引發(fā)短路故障；

用戶側(cè)停電延伸：若暫降導(dǎo)致關(guān)鍵用戶（如數(shù)據(jù)中心、醫(yī)院）的備用電源（UPS）切換失敗，會從 “暫降” 升級為 “短時中斷”，甚至長時間停電 —— 某數(shù)據(jù)中心曾因 20ms 電壓暫降導(dǎo)致 UPS 切換延遲，引發(fā)核心服務(wù)器停機，數(shù)據(jù)丟失損失超千萬元。

二、對典型用電設(shè)備的影響：從性能失效到硬件損壞

不同設(shè)備對電壓暫降的敏感度差異極大（敏感設(shè)備如半導(dǎo)體光刻機，耐受值僅 0.9p.u./5ms；耐受設(shè)備如電阻爐，可耐受 0.5p.u./100ms），以下按設(shè)備類型分類解析：

1. 電機類設(shè)備（異步電機、同步電機）：轉(zhuǎn)矩驟降 + 過載燒毀

核心影響原理：電機的電磁轉(zhuǎn)矩與 “電壓平方” 成正比，電壓暫降會導(dǎo)致轉(zhuǎn)矩急劇下降 —— 例如，電壓從額定值（1p.u.）降至 0.7p.u.，轉(zhuǎn)矩會降至 0.49p.u.（僅原有的 49%）；

具體故障表現(xiàn)：

異步電機：若轉(zhuǎn)矩低于負載阻力矩，會出現(xiàn) “堵轉(zhuǎn)”，電流驟增至額定 3~5 倍，若持續(xù)時間＞100ms，定子繞組會因過熱燒毀（絕緣層耐受溫度通常為 130℃~155℃，堵轉(zhuǎn)時溫度每分鐘可升 50℃）；

同步電機（如大型水泵、壓縮機）：暫降可能導(dǎo)致 “失步”，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速偏離同步速，產(chǎn)生 “振蕩電流”，加劇軸承磨損，甚至導(dǎo)致轉(zhuǎn)子繞組短路；

典型場景：某鋼廠軋機電機因 50ms、0.6p.u. 電壓暫降，轉(zhuǎn)矩不足導(dǎo)致軋機停機，鋼坯卡阻，后續(xù)清理和重啟耗時 4 小時，損失超 50 萬元。

2. 電子與控制設(shè)備（PLC、變頻器、服務(wù)器）：程序中斷 + 數(shù)據(jù)丟失

核心影響原理：這類設(shè)備依賴直流母線供電（如變頻器通過整流將交流電轉(zhuǎn)為直流），電壓暫降會導(dǎo)致直流母線電壓跌落，觸發(fā)欠壓保護（通常閾值為額定電壓的 70%~80%）；

具體故障表現(xiàn)：

PLC（可編程邏輯控制器）：暫降持續(xù)＞10ms 時，可能觸發(fā) “watchdog 超時”，程序復(fù)位，生產(chǎn)流程中斷（如汽車焊接生產(chǎn)線因 PLC 復(fù)位，焊接機器人停擺，需重新校準工位）；

變頻器：直流母線電壓低于閾值（如 380V 系統(tǒng)的直流母線電壓從 540V 跌至 370V）時，會觸發(fā) “欠壓跳閘”，電機驟停，若用于電梯、傳送帶，可能導(dǎo)致機械沖擊（如電梯急停引發(fā)乘客不適）；

服務(wù)器 / 數(shù)據(jù)存儲設(shè)備：暫降持續(xù)＞20ms 且 UPS 未及時切換時，會導(dǎo)致硬盤讀寫中斷，數(shù)據(jù)分區(qū)損壞（如數(shù)據(jù)庫因斷電式暫降出現(xiàn) “臟頁”，修復(fù)需數(shù)小時）；

敏感設(shè)備特例：半導(dǎo)體光刻機對暫降極敏感，0.9p.u.（僅 10% 幅值跌落）、5ms 的暫降就會導(dǎo)致光刻精度偏差（納米級），晶圓報廢，單片損失超 10 萬元。

3. 醫(yī)療與生命支持設(shè)備（呼吸機、監(jiān)護儀、手術(shù)設(shè)備）：危及生命安全

核心風(fēng)險：這類設(shè)備對供電連續(xù)性要求極高，暫降可能直接中斷生命支持功能；

具體故障表現(xiàn)：

ICU 呼吸機：暫降持續(xù)＞5ms 時，若備用電池未激活，會停止供氣，需醫(yī)護人員緊急切換手動模式，否則可能導(dǎo)致患者缺氧；

手術(shù)設(shè)備（如腹腔鏡、激光治療儀）：暫降會導(dǎo)致設(shè)備功率不穩(wěn)定（如激光能量驟降），影響手術(shù)精度，甚至引發(fā)醫(yī)療事故；

標準要求：國標 GB 7258-2017 要求醫(yī)療場所的關(guān)鍵設(shè)備需具備 “100ms 電壓暫降耐受能力”，但實際中仍有部分老舊設(shè)備無法滿足（如使用超 5 年的監(jiān)護儀，耐受能力可能降至 50ms）。

4. 照明與民生設(shè)備（LED 燈、家用電器）：功能失效 + 壽命縮短

具體故障表現(xiàn)：

LED 燈：暫降幅值＞20%、持續(xù)＞5ms 時，會出現(xiàn)閃爍（頻率與暫降次數(shù)同步），若頻繁暫降（如每天＞10 次），會加速 LED 芯片老化，壽命從 5 萬小時降至 3 萬小時；

家用電器（冰箱、空調(diào)）：冰箱壓縮機因暫降驟停，重啟時會產(chǎn)生 “啟動沖擊電流”（達額定 5 倍），頻繁暫降會導(dǎo)致壓縮機繞組燒毀；空調(diào)因暫降導(dǎo)致外機停轉(zhuǎn)，室內(nèi)機吹風(fēng)溫度異常，需重新設(shè)定運行模式。

5. 特殊工業(yè)設(shè)備（電弧爐、電鍍槽）：產(chǎn)品質(zhì)量缺陷

具體故障表現(xiàn)：

電弧爐（鋼鐵冶煉）：暫降會導(dǎo)致電弧不穩(wěn)定，鋼水溫度波動（如從 1600℃降至 1550℃），導(dǎo)致鋼材硬度不達標，需重新回爐；

電鍍槽：暫降會導(dǎo)致電鍍電流中斷，金屬離子沉積不均勻，工件表面出現(xiàn) “針孔” 或 “色差”，需返工處理（返工成本達原生產(chǎn)成本的 30%）。

三、影響程度的關(guān)鍵影響因素（量化參考）

電壓暫降的影響程度由 “幅值跌落深度” 和 “持續(xù)時間” 共同決定，以下為不同組合的典型影響：

四、總結(jié)：影響的核心特征與應(yīng)對方向

電壓暫降的影響具有 **“小擾動、大損失”** 的特點 —— 其幅值跌落可能僅 10%、持續(xù)時間僅 10ms，但對敏感行業(yè)（半導(dǎo)體、醫(yī)療、精密制造）的損失可能達數(shù)百萬元。應(yīng)對需從 “電網(wǎng)側(cè)” 和 “用戶側(cè)” 雙管齊下：

電網(wǎng)側(cè)：加裝動態(tài)電壓恢復(fù)器（DVR）、靜止無功發(fā)生器（SVG），快速補償暫降電壓；

用戶側(cè)：敏感設(shè)備配置 UPS（切換時間＜5ms）、選擇耐暫降型設(shè)備（如符合 IEC 61000-4-30 A 級的變頻器）。

審核編輯 黃宇