電壓暫降的原因可歸納為電網(wǎng)側(cè)故障、負荷側(cè)擾動、外部環(huán)境影響三大類，其中電網(wǎng)側(cè)短路故障和負荷側(cè)沖擊性負荷啟動是最主要誘因，兩者合計占所有暫降事件的 80% 以上。不同原因的發(fā)生場景、影響機制及頻率存在顯著差異，具體解析如下：

一、電網(wǎng)側(cè)故障：最主要原因（占比約 60%）

電網(wǎng)自身的設(shè)備故障或操作失誤，會導(dǎo)致電流驟增、電壓驟降，且影響范圍廣（可能覆蓋多個用戶），持續(xù)時間多為 10ms~500ms。

1. 短路故障（占電網(wǎng)側(cè)原因的 70%）

電網(wǎng)中線路、變壓器、開關(guān)等設(shè)備發(fā)生短路，會產(chǎn)生巨大短路電流（可達額定電流的 10~30 倍），導(dǎo)致故障點附近電壓急劇跌落，是電壓暫降最核心的原因。

常見短路類型：

單相接地短路：配電網(wǎng)（10kV/380V）最常見，占短路故障的 60%~70%，多因線路絕緣破損（如雷擊、樹障）導(dǎo)致火線接地，電壓跌落幅度通常為 30%~50%（0.5~0.7p.u.）；

三相短路：最嚴(yán)重但少見（占 5%~10%），多因變電站設(shè)備故障（如斷路器爆炸），三相電壓同時跌落至 0.1~0.3p.u.，持續(xù)時間≤200ms（保護裝置快速跳閘隔離故障）；

兩相短路 / 兩相接地短路：介于兩者之間，電壓跌落幅度 40%~60%，常見于高壓線路（35kV 及以上）。

影響機制：短路電流流過電網(wǎng)阻抗（線路電阻、電感），產(chǎn)生壓降（U=IR+IωL），導(dǎo)致故障點下游電壓大幅下降，如 10kV 線路發(fā)生單相短路，5km 外的用戶側(cè)電壓可能從 10kV 跌至 6kV（0.6p.u.）。

2. 線路 / 設(shè)備故障（占電網(wǎng)側(cè)原因的 20%）

電網(wǎng)設(shè)備故障（非短路）也會引發(fā)電壓暫降，多因設(shè)備老化、維護不當(dāng)導(dǎo)致：

線路故障：線路斷線（未完全短路）、接觸不良（如桿塔接頭氧化），導(dǎo)致線路阻抗增大，電壓損耗增加（如 10kV 線路接頭接觸電阻從 1Ω 增至 10Ω，100A 電流下電壓損耗從 100V 增至 1000V，用戶側(cè)電壓從 10kV 跌至 9kV）；

變壓器故障：變壓器繞組匝間短路（局部短路）、分接頭接觸不良，導(dǎo)致輸出電壓跌落，如 10kV/0.4kV 配電變壓器匝間短路，低壓側(cè)電壓可能從 380V 跌至 300V（0.79p.u.）；

開關(guān)設(shè)備故障：斷路器、隔離開關(guān)操作時觸頭彈跳，產(chǎn)生短時電弧，導(dǎo)致電壓瞬時跌落（持續(xù)時間 10~50ms，幅值跌落 10%~20%）。

3. 電網(wǎng)操作（占電網(wǎng)側(cè)原因的 10%）

電網(wǎng)正常操作（如倒閘操作、設(shè)備投切）可能引發(fā)短時電壓波動，若操作不當(dāng)則升級為暫降：

大型變壓器投切：變壓器空載投運時產(chǎn)生勵磁涌流（可達額定電流 6~8 倍），導(dǎo)致電網(wǎng)電壓短時跌落，如投運 100MVA 主變，附近 220kV 母線電壓可能從 230kV 跌至 210kV（0.91p.u.），持續(xù)時間 50~100ms；

線路 / 電容器組投切：切除重載線路（如輸送 100MW 功率的線路）時，功率突然轉(zhuǎn)移，導(dǎo)致電壓波動；投切大容量電容器組（如 10Mvar）時，無功功率突變，引發(fā)電壓暫升或暫降（幅度 5%~10%）。

二、負荷側(cè)擾動：工業(yè)場景主要原因（占比約 30%）

用戶側(cè)負荷的 “突然啟動、功率驟增” 會導(dǎo)致局部電網(wǎng)無功 / 有功需求突增，引發(fā)電壓暫降，影響范圍多局限于用戶內(nèi)部或周邊小范圍配網(wǎng)，持續(xù)時間 10ms~2s。

1. 大型電機啟動（占負荷側(cè)原因的 50%）

工業(yè)場景中，異步電機、同步電機啟動時的 “啟動沖擊電流” 是最常見的負荷側(cè)暫降原因：

影響機制：電機啟動電流可達額定電流的 5~8 倍（如 1000kW 電機額定電流 180A，啟動電流達 900~1440A），巨大的電流需求導(dǎo)致配網(wǎng)線路壓降增大，電壓跌落；

典型場景：鋼廠軋機電機、化工廠壓縮機、水廠水泵啟動，如某 10kV 高壓電機啟動時，廠區(qū) 10kV 母線電壓從 10.5kV 跌至 8.5kV（0.81p.u.），持續(xù)時間 200~500ms（直至電機進入穩(wěn)定運行，電流降至額定值）；

關(guān)鍵因素：電機功率越大、啟動方式越簡單（直接啟動 vs 軟啟動），暫降幅度越大 —— 直接啟動的暫降幅度是軟啟動的 2~3 倍。

2. 沖擊性負荷運行（占負荷側(cè)原因的 30%）

沖擊性負荷指 “功率快速波動、無功需求劇烈變化” 的負荷，運行中會持續(xù)引發(fā)電壓暫降：

典型負荷類型：

電弧爐 / 中頻爐（鋼鐵 / 金屬冶煉）：熔煉過程中電弧不穩(wěn)定，功率在 0~100% 間波動，導(dǎo)致電壓頻繁暫降（幅度 10%~30%，持續(xù)時間 50~200ms，每小時發(fā)生 5~10 次）；

電焊機 / 等離子切割設(shè)備（汽車 / 機械制造）：間歇工作，每次啟動產(chǎn)生短時沖擊電流（額定電流 3~5 倍），引發(fā)局部配網(wǎng)電壓暫降（幅度 5%~15%）；

變頻器驅(qū)動負荷（如電梯、傳送帶）：變頻器 IGBT 開關(guān)產(chǎn)生高頻干擾，同時動態(tài)負載變化（如電梯加速）導(dǎo)致無功需求增加，引發(fā)小幅暫降（幅度 5%~10%）。

3. 新能源發(fā)電出力波動（占負荷側(cè)原因的 20%）

光伏、風(fēng)電等新能源發(fā)電的 “出力驟降” 會導(dǎo)致電網(wǎng)功率平衡打破，引發(fā)電壓暫降（尤其在新能源占比高的配網(wǎng)）：

光伏出力驟降：烏云遮擋、沙塵暴等導(dǎo)致光伏陣列出力在 1 秒內(nèi)從 100% 降至 10% 以下，若電網(wǎng)無法及時補充功率缺口，會導(dǎo)致并網(wǎng)點電壓暫降（幅度 5%~20%，持續(xù)時間 100~500ms）；

風(fēng)電出力波動：陣風(fēng)導(dǎo)致風(fēng)機出力快速變化（如 10 分鐘內(nèi)從 50MW 降至 20MW），引發(fā)電網(wǎng)無功失衡，電壓跌落（幅度 3%~10%）；

關(guān)鍵因素：新能源滲透率越高（如配網(wǎng)新能源占比＞30%），暫降發(fā)生概率越大，需依賴儲能、SVG 等設(shè)備平抑波動。

三、外部環(huán)境與其他因素（占比約 10%）

外部環(huán)境因素通過破壞電網(wǎng)設(shè)備或干擾正常運行，間接引發(fā)電壓暫降，具有隨機性和季節(jié)性。

1. 自然災(zāi)害（占外部因素的 60%）

雷擊：雷雨季節(jié)，雷擊線路或變電站設(shè)備，導(dǎo)致線路絕緣擊穿（引發(fā)短路）或設(shè)備跳閘，是戶外電網(wǎng)暫降的主要自然原因 —— 某地區(qū)統(tǒng)計顯示，夏季雷擊導(dǎo)致的暫降占全年的 45%，幅度 30%~60%，持續(xù)時間 50~200ms；

覆冰 / 舞動：冬季線路覆冰、大風(fēng)導(dǎo)致線路舞動，可能引發(fā)線路相間短路或桿塔倒塌，導(dǎo)致長時間電壓暫降（持續(xù)時間＞500ms）；

洪水 / 地震：破壞變電站、桿塔等基礎(chǔ)設(shè)施，引發(fā)大面積電網(wǎng)故障，電壓暫降伴隨長時間停電。

2. 外力破壞（占外部因素的 30%）

人為誤操作：施工機械（如挖掘機）誤碰高壓線路，導(dǎo)致線路短路；工作人員誤操作開關(guān)，引發(fā)電網(wǎng)功率失衡；

鳥類 / 樹障：鳥類在桿塔上筑巢（叼金屬絲導(dǎo)致短路）、樹木生長觸碰線路（引發(fā)單相接地），是配網(wǎng)暫降的常見 “隱性原因”—— 某城市配網(wǎng)統(tǒng)計顯示，樹障和鳥類導(dǎo)致的暫降占全年的 25%；

設(shè)備盜竊 / 破壞：盜竊線路絕緣子、破壞變電站設(shè)備，導(dǎo)致線路短路或停運。

3. 其他因素（占外部因素的 10%）

電網(wǎng)諧振：配網(wǎng)中電容、電感元件參數(shù)匹配不當(dāng)（如大量光伏逆變器并網(wǎng)），引發(fā)鐵磁諧振或串聯(lián)諧振，導(dǎo)致電壓幅值波動（部分場景表現(xiàn)為暫降）；

電壓調(diào)節(jié)設(shè)備故障：有載調(diào)壓變壓器、調(diào)壓器故障，無法及時調(diào)整電壓，導(dǎo)致電壓持續(xù)偏低（若跌落幅度＞10%，則判定為暫降）。

四、不同場景暫降原因的頻率分布

總結(jié)

電壓暫降的核心原因可概括為 “故障導(dǎo)致電流驟增”（電網(wǎng)短路）和 “負荷導(dǎo)致需求突增”（電機啟動、沖擊負荷），兩者分別從 “電網(wǎng)供給端” 和 “用戶需求端” 打破電壓平衡。不同場景的主導(dǎo)原因差異顯著 —— 城市配網(wǎng)側(cè)重電網(wǎng)故障，工業(yè)配網(wǎng)側(cè)重負荷擾動，新能源場站側(cè)重出力波動。了解原因是針對性治理的前提（如短路導(dǎo)致的暫降需加強線路絕緣，負荷導(dǎo)致的暫降需加裝軟啟動器或 SVG）。

審核編輯 黃宇