电能质量影响因素及其危害性

  (1)自然现象的因素，如雷击、风暴、雨雪等对电能质量的影响，使电网发生事故，造成供电可靠性降低。

  (2)电力设备及装置的自动保护及正常运行的因素，如大型电力设备的启动和停运、自动开关的跳闸及重合等对电能质量的影响，使额定电压暂时降低、产生波动与闪变等。

  (3)电力用户的非线性负荷、冲击性负荷等大量投运的因素，如炼钢电弧炉、电气化机车运行等对电能质量的影响，使公用电网产生大量的谐波干扰、产生电压扰动、产生电压波动与闪变等。

  电能质量的关键指标中，电源电压质量的标准是一项重要的内容，它主要以频率质量指标和电压质量指标来衡量。频率质量指标为频率允许偏差的标准;电压质量指标包括电压幅值质量和波形质量。幅值质量包括电压允许偏差、电压波动和闪变、三相电压不平衡度、瞬时过电压与暂态过电压等。波形质量包括谐波含量和电压正弦波波形的畸变率。

  电压质量主要是受到大容量非线性负荷及冲击性负荷的影响。凡是具有非线性阻抗特性的电气设备都是电能质量的污染源，包括各种电力电子设备的用电负荷、炼钢电弧炉负荷、电力机车负荷等，使电网中产生电压波动与闪变、产生高次谐波电压、造成系统电压不平衡等，从而引起电压正弦波形畸变。冲击性负荷的影响，主要使电网中大功率用电设备的启动和切换。

  电能质量的污染，影响到电力系统、电力用户、通信系统及其他相关行业。因此，电源电压质量指标恶化并造成危害不仅影响了电力系统和相关领域的正常运行，而且对正常的安全可靠用电也造成了一定的威胁。认识电能质量污染的影响并采取对应的防范措施和对策，确保电能的高品质，是幼稚供电服务的一项重要内容。

  电力系统电压骤降是指供电电压幅值(有效值)短暂降低，随后回到正常状态的特征。根据欧洲标准EN50160以及美国国际电气电子工程师协会推荐标准IEEE Std1159-1992，电压骤降的定义为：供电电压有效值突然降至标称电压的90%～10%(0.9p.u.~0.1p.u.)，然后又恢复至正常电压，这一过程的维持的时间为10ms~60s。供电可靠性反映的是供电中断程度，一般只考虑持续时间5min以上的电压中断问题，有些国家对1min以下的中断不予统计。随着经济的发展，高科技设备得到了广泛的应用。这些设备对电压变化很敏感，短时的供电中断或电压有效值下降，往往会造成设备不能正常运行、发生停机等事故。电压骤降就是针对这一问题提出的。

  引起电压骤降的根本原因是电网或用电设备发生雷击、外力短路故障，一些用电设备(如电动机)启动或突然加荷也会造成电网电压瞬时下降。与长时间供电中断事故相比，电压骤降又发生频度高、事故原因不易觉察的特点，处理起来也比较困难。

  (1) 对冷却控制器。当电压低于80%时，控制器动作将制冷电机切除，导致生产损失。

  (2)对芯片测试仪。当电压低于85%时，测试仪停止工作，芯片、主板被毁坏。

  (3)对可编程控制器。当电压低于81%时，可编程控制器(PLC)停止工作;而一些I/O设备，当电压低于90%、维持的时间仅几个周波，就非常有可能被切除。

  (4)对机器人控制的精密加工器具。当电压低于90%、维持的时间达到40～60ms，就可能跳闸。

  (6)对变频调速器。当电压低于70%、维持的时间超过120ms时，可能被退出运行。而对于一些精密加工机械的电机，当电压低于90%、维持的时间超过60ms，也有几率发生因跳闸而退出运行。

  (7)对交流接触器。当电压低于50%、维持的时间超过20ms，即有几率发生脱扣断电。

  (8)对计算机。当电压低于60%、维持的时间超过240ms，计算机的数据将可能丢失等。

  电网中的谐波主要指频率为工频(基波频率)整数倍成分的谐波及工频非整数倍成分的间谐波。它们都是造成电网电能质量污染的重要原因。电网中的三次谐波是谐波影响的主要成分之一，除电气化铁路和电弧炉负荷是主要谐波源以外，根据大量现场测试的分析结果证实，电力变压器也是电力系统中三次谐波的一个重要谐波源。电力变压器的激磁电流、铁心饱和及三相电路荷磁路的不对称，致使在变压器三角Z绕组的线电压和线电流中也任旧存在三次谐波分量，尤其在负荷低谷时，随着电网电压的升高，变压器铁心饱和程度加剧，产生的三次谐波含量也随之增大。随着电网大量电容装置的投运，通过对现场谐波实测发现，三次谐波并不是只有零序分量可被变压器三角绕组所环路，而是波及全网，并给电容装置及电网的正常运行带来影响和威胁。例如，电容装置盲目采用串联电抗率为5%～6%的电抗接入电网后，引起三次谐波的放大和导致发生谐振的情况，已为大量的现场事故案例所证实。

  三次谐波的产生，还包括大功率晶闸管整流装置及大量开发应用的电力电子器件，炼钢电弧炉及轧机容量的增大，电气化铁路交通的发展应用，包括不间断电源、电子调速装备、节能型灯具及家用电器中的计算机、微波炉等电力电子设备和电器设备应用的大量增加，使各类非线性负荷注入电网的谐波日益增多，造成电网电能质量的污染的影响也慢慢变得大。在这些设备集中使用的地区，如工厂车间、公寓大厦、居民小区、写字楼、酒店商厦等，谐波污染已相当严重。谐波污染的影响使电能质量显而易见地下降，因此，对电能质量谐波污染的抑制和治理已刻不容缓。

  电力电子设备最重要的包含整流器、变频器、开关电源、静态换流器、晶闸管系统及其他SCR控制管理系统登。由于工业与民用电力设备常用到这类电力电子设备和电路，如整流和变频电路，其负载性质大体上分为感性和容性两种，感性负载的单相整流电路为含奇次谐波的电流型谐波源。而容性负载的单相整流电路，由于电容电压会通过整流管向电源反馈，属于电压型谐波源，其谐波含量与电容值的大小有关，电容值越大，谐波含量越大。变频电路谐波源由于采用的是相位控制，其谐波成分不仅含有整数倍数的谐波，还含有非整数倍数的间谐波。

  可饱和设备最重要的包含变压器、电动机、发电机等。可饱和设备是非线性设备，其铁心材料具备非线性磁化曲线和磁滞回线，在正弦波电压的作用下，励磁电流为对称函数，并满足。应用傅立叶级数分解时仅含有奇次项，对于三相对称的变压器，3次谐波的奇数倍(3次，6次，9次)谐波均为零序，可认为变压器是只产生奇次谐波的电流源型谐波源。变压器的谐波次数还受到一、二次侧接线方式的影响，谐波的大小与磁路的结构及形式、铁心的饱和程序越高，谐波电流就越大。与电力电子设备和电弧设备相比，可饱和设备上的谐波在未饱和的情况下，其谐波的幅值往往可以忽略。

  (2)气体电光源包括荧光灯、卤化灯、霓虹灯灯。根据这类气体放电光源的伏安特性，其非线性特性十分严重，同时含有负的伏安特性。而气体灯具工作时要与电感性镇流器相串联，并使其综合伏安特性不再为负才能正常工作。由于镇流器的非线性相当严重，其中三次谐波含量再20%以上，其特性为对称函数，只含有奇次谐波，所以气体电光源设备属于电流源型谐波源。

  (1)造成电网的功率损耗增加、设备寿命减少、接地保护功能失常、遥控功能失常、线路和设备过热灯，特别是三次谐波会产生非常打的中性线电流，使得配电变压器的零线电流甚至超过相线电流值，造成设备的不安全运行。谐波对电网的安全性、稳定性、可靠性的影响还表现在可能会导致电网发生谐振、使正常的供电中断、事故扩大、电网解裂灯。

  (2)引起变电站局部的并联或串联谐振，造成电压互感器灯设备损坏;造成变电站系统中的设备和元件产生附加的谐波损耗，引起电力变压器、电力电缆、电动机等设备发热，电容器损坏，并加速绝缘材料的老化;造成断路器电弧熄灭时间的延长，影响断路器的开断容器;造成电子元器件的继电保护或自动装置误动作;影响电子仪表和通信系统的正常工作，降低通信质量;增大附加磁场的干扰等。

  当配电系统非线性用电负荷比重较大，并联电容器组投入时，一方面由于电容器组的谐波阻抗小，注入电容器组的谐波电流打，使电容器过负荷而极度影响其常规使用的寿命，另一方面当电容器组的谐波容抗与系统等效谐波感相等而发生谐振时，引起电容器谐波电流严重放大使电容器过热而导致损坏。因此，电压谐波和电流谐波超标，都会使电容器的工作电流增大和出现异常，例如，对于常用自愈式并联电容器，其允许过电流倍数是1.3倍额定电流，当电容器的电流大于这一限制时，将会造成电容器的损坏增加、发热异常、绝缘加速老化而导致常规使用的寿命降低，甚至造成损坏事故。同时，谐波使工频正弦波形发生畸变，产生锯齿状尖顶波，易在绝缘介质中引发局部放电，长时间的局部放电也会加速绝缘介质的老化、自愈性能直线下降，而轻易造成电容器损坏。

  按照电力系统谐波管理规定，电网中任何一点电压正弦波的畸变率(歌词谐波电压有效值的均方根与基波电压有效值的百分比)，均不允许超出表2-5规定。

  (1)谐波电流使变压器的铜耗增加，引起局部过热，振动，噪声增大，绕组附加发热等。

  (2)谐波电压引起的附加损耗使变压器的磁滞及涡流损耗增加，当系统运行电压偏高或三相不对称时，励磁电流中的谐波分量增加，绝缘材料承受的电气应力增大，影响绝缘的局部放电和介质增大。对三角形连接的绕组，零序性谐波在绕组内形成换流，使绕组温度升高。

  (3)变压器励磁电流中含谐波电流，引起合闸涌流中谐波电流过大，这种谐波电流在发生谐振时的条件下对变压器的安全运行将造成威胁。

  变电站大容量、高电压的变压器由于合闸涌流的过程时间相对来说比较长，能够延续数秒或更长的时间，有时还会引起谐振过电压，并使相关避雷器的放电时间过长而受到损坏。这一问题对选择保护高压滤波器中电感或电容元件用的避雷器参数带来较大的困难。

  谐波对输电线)谐波污染增加了输电线路的损耗。输电线路中的谐波电流加上集肤效应的影响，将产生附加损耗，使得输电线路损耗增加。尤其是在电力系统三相不对称运行时，对中性点直接接地的供电系统线损的增加尤为显著。

  (2)谐波污染增大了中性线电流，引起中性点漂移。在低压配电网络中，零序电流和零序性的谐波电流(3次，6次、9次)不仅会引起中性线电流大幅度提升，造成过负荷发热，使损耗增加，而且产生压降，引起零电位漂移，降低了供电的电能质量。

  谐波污染将会使电缆的介质损耗、输电损耗增大，泄漏电流上升，温升增大及干式电缆的局部放电增加，引发单相接地故障的可能性增加。

  由于电力电缆的分布电容对谐波电流有放大作用，在系统负荷低谷时，系统电压上升，谐波电压也相应升高。电缆的额定电压等级越高，谐波引起电缆介质不稳定的危险性越大，更容易发生故障。

  (1)对同步发电机的影响。用户的负序电流和谐波电流注入系统内的同步发动机，将产生附加损耗，引起发电机局部发热，降低绝缘强度。同时，由于输出的电压波形中产生附加谐波分量，使负载的同步发电机转子发生扭振，降低其工作寿命。

  (2)对断路器的影响。谐波会使某些断路器的磁吹线圈异常工作，断路器的遮断能力降低，不能遮断波形畸变率超过一定限值的故障电流，对中压断路器截断电感电流时有几率发生谐频涌波电压和重燃现象，导致断路器触头烧损。

  (3)对消弧线圈的影响。当电网谐波成分较大时，发生单相接地故障，消弧线圈对谐波电流将可能不起作用，在接地点得不到的补偿，从而引发系统的故障扩大。

  (4)对载波通信的影响。高谐波含量对电力载波通信的干扰主要体现在语音通信过程中产生噪声，数据传输失真，降低EMS、DAS实时数据的真实可靠性，造成集中抄表系统中数据出错等故障。

  (1)在谐波严重超标的电弧炉负荷、电气化铁路等谐波含量大的局部电网中会受到影响。

  (2)频繁出现变压器严重涌流且涌流衰减缓慢的变电站受到涌流产生谐波的干扰。

  利用负序电流或电压、零序电流或电压、差动电流或电压启动会受到谐波的影响。其中利用负序量启动的对谐波的敏感性最大。

  (1)晶体管或集成电路保护设施的动作量非常小和动作时间很少，因此它的启动判据容易受到谐波影响而出现较大的误差。

  (2)利用信号过零取样的控制管理系统及利用数据过零点的数字式继电器或微机保护，都会受到谐波的影响和干扰。

  继电保护正常运行中，当电源谐波分量较高时，可能会引起过电压保护、过电流保护的误动作。当三相严重不对称时，在正序性谐波或负序性谐波含量较高的情况下，可能对以负序滤过器为启动元件的保护设施产生干扰，而引起误动。如某地电气化铁路通车后，曾发生过由于牵引变电所注入系统大量的谐波和负序电流，引起供电系统电能质量指标严重恶化，多次造成发电机的负序电流保护误动，主变压器的过电流保护设施误动，线路的距离保护振荡闭锁装置误动，高频保护收发讯机误动，母线差动保护误动和故障录波器误动的事故。

  近年来，微机保护设施的大规模使用，使信号中的谐波干扰既可能会导致测量误差，又可能对装置关键处理模块的正常工作产生干扰，从而引起保护设施的误动或拒动。如上海宝钢就发生过因电弧炉产生谐波的影响，造成谐波电流对数字型差动保护产生干扰，使差动保护动作跳闸的事故。

  数字型差动保护设施整定简单、动作时间快、功能强，因此目前得到了普遍的推广、应用，但在电能质量较差的条件下，会发生由于电流波形畸变而出现误动作的可能。如某地在同步电动机降压启动时连续发生过3次变压器差动保护误动作跳闸的事故。经检查，继电器和二次回路均未出现任何异常。采用电能质量分析仪对电源电流进行录波检测，所得数据见表2-6。

  (2)由于变压器一次绕组时三角形接线，因此对二次绕组负荷电流中的3、6、9次谐波有滤波作用。

  (4)变压器一、二次绕组波形畸变率明显不同，二次侧的谐波含量小于抑制值的15%，因此由于谐波电流过大的问题造成了差动保护误动作。

  (1)数字型差动保护继电器出口动作时间快，一般为20～40ms，同步电动机降压启动过程中前100ms波形畸变较为严重，因此可通过将整定值调整到150ms的范围。

  (2)目前，数字型差动保护继电器对Dy接线组别变压器的电流互感器接线组别没明确的规定，整定时只要将电流互感器接线组别输入保护设施的参数就可以了。这是因为大多变压器容量相对负荷容量的裕度较大，且大多负荷电流波形较好，畸变不大，因此影响较小。若变压器负荷较大，且负荷电流中含有高次谐波分量，对数字型差动保护的影响就比较大了。这时应对变压器Y侧的电流互感器接线组别采用Yd接线进行补偿，可抑制高次谐波的影响。

  通过对感应型电能表和电子型电能表计量准确度的频率响应来测试和分析，谐波对电能计量的准确度存在着一定的影响。1.对感应型电能表计量准确度的影响

  感应型电能表对2次以上的谐波有逐渐增大的衰减特性，达到9次时已衰减掉80%以上。因此，谐波的影响具有下降频率特性，即对于同样大小的功率，电能表反应谐波功率的转速随谐波次数的增大而减小。根本原因时感应式电能表的圆盘涡流路径的等效圆盘阻抗角随频率的增高而增大，如当基波功率P1和谐波功率Pn通过感应型电能表时，电能表的转速为：

  当谐波电压和电流达到基波量的20%时，K1基本不变，Kn的实测结果见表2-7。

  表2-7中，Kn为电能表反映谐波功率的转速与反映基波功率的转速之比。谐波次数越高，Kn越小，而且Kn总小于1，是因为谐波功率产生的转矩比等量基波功率产生的转矩要小。

  2.对电子型电能表呈宽带响应的特性，电子表带宽主要受其互感器频带和乘法器时钟频率的限制。电子式电能表的误差主要源自其输入模块。在结构设计上，由于电能表输入模块的信号变送仅考虑基波，当电压、电流波形发生畸变时，磁通不能相应地发生线性变化而产生误差，影响了电能表地整体计量精度。

  如下式所示地系统供电电压，其3次谐波电压含有率为3%(基波有效值已作归一化处理)。

  负载谐波功率随着谐波电压、电流相位差变化的关系及对负载电能计量的影响见表2-8(基波有功为0.866;基波无功为0.5)。

  表2-8 负载谐波功率随谐波电压电流相位差变化的关系及对负载电能计量的影响

  从电能计量的角度来看，正弦波电源供非线性负荷，负荷污染电网、向系统注入谐波功率，少交电费，电力系统不公平;谐波电源供线性负荷，用户设备性能变坏，吸收谐波功率，多交电费、对电力用户不公平。而对于谐波电源供非线性负荷，则应根据谐波电压电流的相位差具体分析，以判断用户是吸收谐波功率还是污染电网而向系统注入谐波功率。

  近年来，用户端大量非线性负荷的应用正成为电能质量污染甚至恶化的主要的因素。从低压小容量家用电器的集群应用，到高压大容量的工业交直流变换装置中存在的各种静止变流器等，都是电质量的污染源。各种静止变流器是以开关方式工作的，会引起电网电流、电压波形的畸变。大型电弧设备，如电弧熔炉，弧焊设备等，也成为重要的冲击源和谐波源。一个有必要注意一下的问题是，为减少重要设备对电能质量上的问题的敏感度，设备制造商努力进行设备的升级和改进，用户则采用各种保护性装置，而这些改进措施和保护设施常常顾此失彼，对公用供电的电能质量造成更大的危害。一些信息设备和公用设备的谐波含量见表2-9。

  用电设备对系统电源的污染会影响用电设备自身的可靠性。使用电能质量污染的电源，用电设备又有几率会成为新的污染源，而危害电力系统和其他用户设备。可能会产生的影响包括：对用户电动机产生一定的影响;对用户补偿电容器产生一定的影响;对用户自动控制装置产生一定的影响;对居民生活用电产生一定的影响;对用电安全造成威胁。另外，还包括对电信通信造成影响，对广播、电视及精密制造工业造成干扰和影响，这类干扰和影响有些表现在差模干扰和共模干扰，差模干扰是工频及长线传输分布电容的相互干扰，共模干扰是引起回路对地电位发生明显的变化的干扰，是造成微机控制单元工作不正常的主要原因。

  谐波电流通过交流电动机，使谐波附加损耗显著增加，引起电动机过热，机械振动和噪声增大。当三相电压不对称时，定子绕组上产生负序电流，并励磁产生负序旋转磁场，该制动磁场降低了电机的最大转矩和过载能力，增加铜损，并且负序过电流可以将电机定子绕组烧毁。负序性的谐波分量(5此、11此等)对电机的影响与负序电压的效果一样。当产生电压波动的主要低频分量与电机机械振动的固有频率一致时，诱发谐振，会使电动机造成损坏。

  电网无功配置容量中电容器所占比例最大，其中用户电容器约占全部电容器的2/3。这部分电容器的设计大多只考虑无功补偿量，不考虑装设点电能质量的实际污染情况，因此，运行点电能质量指标低时，常造成一些事故，如补偿装置投不上、电容器常规使用的寿命降低、电容器保护熔丝熔断，甚至发生串并联谐振，引发电容器的谐波过电压与过电流，导致电容器爆炸等。另外，用户电容器的管理目前仍按平均功率因数进行考核，电容器很少按电网实际运作情况投切，甚至只投不切，无形中使电网电压失去了应有的调节裕度，使电压偏差等电能质量指标难以控制。

  随着数字控制技术的大规模使用，很多精密负载对受电电能质量指标提出了更高的要求。电能质量污染对这类设备的危害主要有三个方面，即在设备的检测模块中引入畸变量、干扰正常的分析计算、导致错误的输出结果。另外还会对设备的硬件，如精密电机、开关电源等造成不可逆转的损坏。干扰负载的保护回路，造成误动作等。

  (1)最直观的感觉就是引起照明灯光和电视画面忽明忽暗的闪烁，造成视觉疲劳。

  (3)影响有线电视、广播的信号正常传输，可能通过电磁感应和辐射造成干扰影响。

  一些建筑物突发性火灾已被证明与电力谐波有关。目前，节能灯、调光器和电器设备中开关电源应用得很普遍，本意是节能，但这些终端设备作为谐波源，对电网得危害很大。经有关部门测定，应用电器设备较多得酒店、商厦、网吧、计算机房、居民小区等，在没有采取滤波等措施前，中性线电流都很大，有些甚至超过相电流，导致过热成为形成火灾事故得重大隐患。

  电能质量得污染对继电保护、计算机系统和精密制造业的精密机械或仪器等，都可能会影响正常的运行、操作，降低设备常规使用的寿命，甚至引起继电保护误动作而形成不必要的事故，造成不一样程度的影响和损害。

  谐波是电网干扰通信的主要的因素，主要是通过静电感应(电容耦合，电压作用)和电磁感应(电流作用)，在通信线路上产生声频干扰。谐波频率高时，会发生杂音，在通信线路上引起音频干扰，严重时还可能触发电话铃响。采用屏蔽电缆通信，虽可消除静电感应的影响，但不能消除电磁感应的干扰。同时，对于存在多个中性点接地的配电网络，当三相负载不对称时，零序电流将对利用大地作参考电位的通信系统，造成参考电位漂移而产生干扰。

  计算机系统的用电负荷一般只占整个建筑物用电负荷的一小部分。在大多情况下，民用建筑物内动力和照明负荷都是共用同一变压器低压电源或同一段低压配电线路，因此，计算机系统会受到电能质量的影响和干扰。计算机系统受电源影响的因素包括：

  (1)电压波动的影响。大容量设备启动或停止会引起母线电源电压的波动，产生瞬态的低电压或高电压。

  (2)非线性负荷的影响。非线性的大功率晶闸管整流装置，调压、调速装置，各种气体放电光源，电子镇流器等都会产生谐波，使计算机系统的电源电压波形产生畸变，影响计算机系统的正常工作。

  (3)操作过电压和暂态过电压的影响。同一配电网络中的感性负荷，补偿电容的投入和切除，断路器的分合等会产生操作过电压;雷击时产生的暂态过电压，会引起瞬变脉冲。这些都可能损害计算机设备，影响计算机系统安全运作。据统计，内部过电压约占80%，雷击过电压约占15%左右。

  (4)瞬时失电的影响。低压电网瞬间失电，将直接影响计算机的正常运行。对于大多数计算机来说，中断供电超过10ms就非常有可能引起计算机内部5VP-G信号消失，从而可能会引起正在运行的程序遭到破坏和数据丢失。

  电源线是电磁干扰传入和传出设备的主要途径。为避免电磁干扰传入设备而影响设备的正常工作，或传到电网，对电网上的别的设备造成干扰。必须在设备的电源入口处装设低通滤波器(这里也称为电源线滤波器)，只容许设备的工作频率(59Hz，60Hz，400Hz)通过，以抑制较高频率的干扰和影响。电源线上的干扰电路一般以差模干扰和共模干扰两种形式出现。

  (1)差模干扰。这是在电源相线与零线回路中产生的干扰。通常频率在200Hz以下时差模干扰成分占主要部分。

  (2)共模干扰。这是在相线、零线与地线和大地的回路中产生的干扰。通常频率在1MHz以上时共模干扰成分占主要部分。

  电源滤波器对差模干扰和共模干扰都有抑制功能，但由于实际电路结构的差异，对差模干扰和共模干扰的压制效果并不一样，所以电源滤波器的技术指标中有差模插入损耗和共模插入损耗的区别，这些都是应该在现场实际应用中充分注意和考虑的问题。

  供电电压三相不对称的根本原因是三相负荷分布不均匀，如在配电系统中不能合理地调整单相用电负荷的分配，加上各种不平衡负荷设备(如单相电焊机、单相电炉等)的应用等，产生了负序分量，导致了三相电压不对称。三相电压不对称的主要影响包括：

  (1)三相电压不对称会影响变换器及其控制管理系统的正常工作并改变其设计性能，由此产生某些附加的非特性谐波分量。

  (2)三相电压不对称会造成旋转电机的转子受到反方向的负序旋转磁场的作用，该磁场切割转子产生双倍频率附加电流，引起电机发热甚至烧毁。同时，双倍频率附加交变电磁力矩作用在转子和定子上还会产生双倍频率的附加振动，造成电机的机械损伤。

  (3)三相电压不对称产生的负序电流和负序电压会引起继电保护设施的误动和拒动，如国内大同某发电厂曾发生过发电机负序电流过负荷保护受到电气化铁路所产生的负序电流和谐波电流的影响，发生保护误动，造成大面积停电的事故。陕西省安康地区110kV电网由于受到电气化铁路供电后产生负序电流的影响，使电网中多种保护和自动装置出现频繁误动的情况，等等。

  当系统中出现故障时，不论两相还是三相短路，用户端的一相或多相电压都可能会短时降低到允许范围以下，在系统实际运行中，出现因故障导致电压降低到额定值的70%及以下的情况比发生完全短路故障的情况还要多，电源电压的下降，一般会持续100ms到数秒甚至更长时间，直至故障切除、线路重合或电力线路检修后回到正常状态。在这期间，如果涌机械调压的方法完全不起作用，只有涌被称为电压恢复器的电力电子装置，才能使电压下降限制在一个允许的限度。允许的最长供电中断时间一般取决于系统网络结构及保护配合方案。对供电可靠性的要求越高，电源中断时间要求越短，所需要的投资也就越大。

  对于供电中断的电源恢复，如果涌普通开关，在故障被切除后，配电系统备用电源的投入需要0.2~0.5s的时间。若用静态的电子开关，切换时间只需要5～10ms。这样快的切换时间，使用电设备的电磁开关来不及动作，从而不致影响用电负荷的连续允许。国外有些发达地区及我国一些外资电子企业对重合闸的时间要求不大于10ms，苏州工业园有些企业也提出不能大于40ms的供电要求。