GBT 17626.30-2012 电磁兼容 试验和测量技术 电能质量测量方法.pdf
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少由于多个过零点带来的影响。 测量的时间间隔之间应没有重叠。对于与10s时间信号重叠的个别周波应予剔除。每个10s时 间间隔应从10s计时处开始,其不确定度见4.6的规定。 其他可获得等效结果的方法,如卷积也可使用。 一S类 同A类。 B类 制造商应规定频率测量的过程
5.1.2测量不确定度和测量范围
一A类 在6.1所述条件下,在测量范围为42.5Hz~57.5Hz时,测量不确定度不应超过士10mHz。 一S类 在6.1所述条件下,在测量范围为42.5Hz~57.5Hz时,测量不确定度不应超过士50mHz。 B类 制造商应规定在测量范围为42.5Hz~57.5Hz时测量不确定度的值。
一A类 频率测量应在参考通道上进行。 注:如果参考通道失压,制造商宜规定频率测量的方法。 一S类 同A类。 一B类 制造商应指出频率测量的方法。
快递标准5. 2. 1测量方法
A类 电压幅值的测量值,应是10个周波时间段的r.m.s.值。每个10周波时间段应是连续的,而且相 邻的10周波时V间间隔应无重叠,图2中所示的重叠1除外。 注1:该规定测量方法用于准平稳信号,不适用于异常信号如暂降、暂升、电压中断和瞬态电压的检测和测量。 注2:根据定义,这里的r.m.s.值包括谐波、间谐波和电网载波信号等。 S类 同A类。 B类 测量值应为制造商规定时间段内测得的r.m.s.电压值。 5.2.2. 测量不确定度和测量范围 A类 在6.1所述的条件下,测量不确定度不应超过U的士0.1%,测量范围为U品的10%~150%
一S类 在6.1所述的条件下,测量不确定度不应超过U的士0.5%,测量范围为Um的20%~120%。 一B类 在6.1所述的条件下,测量不确定度应由制造商规定,并且在制造商规定的测量范围内不超过Ua 的±1%,
5. 2. 3测量评估
应按照4.4和4.5的规定执行。
应按照4.4和4.5的规定执行。
5.4供电电压暂降和暂升
一A类 电压暂降和暂升的基本测量值Ums应为每个测量通道上的Ums(1/2)值(见3.24)。 测量Us(1/2)的周波持续时间取决于频率。频率由最后一个没有标记的频率测量值(见4.7及 5.1)或者任何其他可满足6.2不确定度要求的方法确定。 注1:根据定义,这里的Uma(1/2)值包括谐波、间谐波和电网载波信号等。 S类 电压暂降和暂升的基本测量值Ums应为每个测量通道上的Ums(1/2)值(见3.24)或每个测量通道上 的U.ms(1)值(见3.25)。制造商应规定采用何种测量值。 注2:根据定义,这里的Um<1)值应包括谐波、间谐波和电网载波信号等。 一B类 制造商应规定U,的测量方法。
5.4.2电压暂降的检测和评估
5.4.2.1电压暂降的检测
在多相系统中,当一个或多个通道的Ums电压降低到暂降阈值以下时,记作电压暂降的开始 当所有测量通道的U电压上升到等于或大于暂降阅值与迟滞电压之和时,记作电压暂降的 结束。 暂降阅值和迟滞电压大小均由用户根据用途进行设定。 5.4.2.2电压暂降的评估 电压暂降的特征值包括两个参数:残余电压(Ures)或深度,持续时间。 残余电压为暂降过程中任一通道上测得的最低U值; 一深度是指参考电压(Ui或者U.)和残余电压之间的差值。通常用参考电压的百分比表示。 电压暂降的开始时间应为触发事件通道Ums的边沿时标;电压暂降的结束时间应为终止事件Urm 的边沿时标,Us由阅值与迟带电压之和来确定。 电压暂降的持续时间是指从电压暂降起始到结束所用的时间
5.4.2.2电压暂降的评
注1:对于多相系统测量,电压暂 注2:电压暂降的包络曲线并不一定是矩形,因此,对于一个给定的电压暂降,测量持续的时间取决于所选定的电压 暂降阈值。可使用多个暂降阈值(在电压暂降和电压中断阅值范围内设定)来估计电压暂降的包络曲线。 注3:迟滞电压通常为U品的2%。 注4:在故障检修或统计分析中的应用,暂降倾值通常为固定参考电压的85%~90%。 注5:残余电压通常对终端用户有用,同时因为残余电压是参考零电位,所以可能被优先加以利用。相比之下,深度 通常对电气供应方有用,尤其是高压系统或者当使用滑模参考电压时。 注6:在电压暂降过程中可能会出现相位移(见A.7.5)。 注7:当超过圆值时,可记录一个时间标记。
5.4.3电压暂升的检测和评估
5. 4. 3. 1 电压暂升的检
5. 4. 3. 2电压暂升的评估
电压暂升的特征值包括两个参数:最大暂升电压幅值和持续时间。 最大暂升电压幅值是指电压暂升过程中任一通道上测得的U最大值。 电压暂升的开始时间应为触发事件通道U,的边沿时标;电压暂升的结束时间应为终止事件 Us的边沿时标,Um由阅值与迟滞电压之差来确定。 电压暂升的持续时间是指从电压暂升起始到结束的时间差。 注1:对于多相系统测量,电压暂升持续时间的测量可能开始于其中一个通道,而结束于另一个通道。 注2:电压暂升的包络曲线并不一定是矩形。因此,对于一个给定的电压暂升,测得的持续时间取决于暂升阔值。 注3:迟滞电压通常为U品的2%。 注4:暂升阈值通常大于或等于U品的110%。 注5:在电压暂升过程中也有可能会出现相位移。 注6,当超过阅值时,可记录一个时间标记
5.4.4滑模参考电压的计算
滑模参考电压是可选项, 子检测电压暂降或暂开,应该用时间常重
5.4.5测量不确定度和测量范围
一A类 测量不确定度不应超过U品的士0.2%。 一S类 测量不确定度不应超过U的士1.0%。 B类 制造商应规定不确定度,不确定度不应超过Um的土2.0%
5.4.5.2持续时间的测量不确定度
电压暂降或暂升持续时间的不确定度等于暂降或暂升起始点不确定度(半个周波)加上结束点不确 定度(半个周波)。 一S类 如果使用Urms(1/2),电压暂降或暂升持续时间的不确定度等于暂降或暂升起始点不确定度(半个周 波)加上结束点不确定度(半个周波)。如果使用Ums(1),则电压暂降或暂升持续时间的不确定度等于暂 降或暂升起始点不确定度(一个周波)加上结束点不确定度(一个周波)。 B类 制造商应规定持续时间的测量不确定度
累积不适用于触发事件。
5.5. 1 测量方法
电压的各类基本测量方法应在5.4.1中定义
5.5.2电压中断的评估
5. 5.3测量不确定度和测量范围
寸间的测量不确定度见5
累积不适用于触发事件。
A.4提供了表征瞬态电压和瞬态电流重要参数的
A.4提供了表征瞬态电压和瞬态电流重要
不平衡测量仅适用于三相系统。 使用对称分量法评估供电电压不平衡度。在不平衡条件下,除正序分量U,外,至少还存在以下分 量之一:负序分量U2和/或零序分量U。。 测量10个周波时间段内输人电压的基波分量。 注1:可使用滤波器或DFT算法来减小谐波的影响。 注2:仅使用r.m.s.值计算不平衡度无法考虑相角位移对不平衡的影响;存在谐波电压时,将导致无法预料的结 果。使用负序不平衡度和零序不平衡度则可获得更精确且更直接的结果。 负序比u可用百分比表示,由式(2)计算:
.............2
对于只考虑相电压和基波电压的三相系统,式(2)可以写为(U,fund=i相基波电压除以j相 压)
零序比u。可用百分比表示,由式(4)计算:
注3:根据定义,测量相电压时,零序不平衡度为零。但在该情况下,相对中性点或相对地电压仍有可能包括零 分量。 一S类 估算负序比的方法同A类。可对零序不平衡度比率进行评估,但不作为强制性规定。 一B类 制造商应规定计算不平衡度的算法及方法
5.7.2测量不确定度和测量范围
一A类 在输人端输人个满足“试验状态1”条件(见表2)的三相交流电压时,除了测量范围为U %~5%的负序和零序不平衡度之外,仪器测量u2和u。的不确定度应小于士0.15%。例如,负序 衡度为1.0%的仪器,其读数应满足0.85%≤≤1.15%,见图5。
5.8.2测量不确定度和测量范围
应根据4.4和4.5进行累积。
5. 9. 1测量方法
5.9.2测量不确定度和测量范围
制造商应规定测量不确定度和测量范围。
5. 9. 3测量评估
据4.4和4.5进行累积。
5.10供电电压上的载波信号电压
电网载波信号电压在某些应用中称作纹波控制信号,是一种突发信号,通常采用非谐波频 远程控制工业设备、收费仪表等装置中
5.10.2测量不确定度和测叠范围
一A类 测量范围至少应为Udim的0%~15%。 如果电网载波信号电压为U的3%~5%,则不确定度不应超过测量值的5%。如果电网载波信 号电压为Uam的1%~3%,则不确定度不应超过Udin的0.15%。如果电网载波信号电压小于Uan的 1%,则不确定度不作要求。 S类 制造商应规定不确定度及测量范围。 一B类 制造商应规定不确定度及测量范围
测量范围至少应为Uam的0%~15% 如果电网载波信号电压为Uam的3% 压为Um的1%~3%,则不确定度不 则不确定度不作要求。 S类 制造商应规定不确定度及测量范围。 一B类 制造商应规定不确定度及测量范围。
5. 10. 3测量评估
5.11快速电压变化(R
5.12负偏离和正偏离参数的测量
5.12.2测量不确定度和测量范围
10周波的r.m.s.值应符合5.2.2的要求
积的时 或正偏离的10周波r.m.S.值的个数;
6影响量范围和稳态验证
由于输入信号存在干扰(影响量),所以在测量特定参数时可能会产生不利影响。例如在测量供电 电压不平衡度时,如果电压波形存在谐波干扰,对测量会有不利影响。 当所有其他参数都在各自规定的影响量范围内(见表1),参数测量结果也应在第5章规定的测量 不确定度范围内。 所用仪器应能适应影响量范围内的信号,且不会导致其他测量参数的结果超出不确定度要求, 也不会造成仪器受损。仪器可显示超出测量量程及影响量范围的信号(不包括瞬态信号和快速瞬态 信号)。 对于瞬态电压和快速瞬态,在瞬态变化之后应对测量没有影响。瞬态信号作用于测量输入端,而不 是作用于仪器的供电电源端。
注2:这些试验可作为型式试验,而不是常规试验。 仪器的不确定度应根据每个被测量按如下方式进行试验(见表2): ·选择一个被测量(例如选择r.m.S.电压幅值): 保持所有其他量处于试验状态1,对待试验的被测量,在整个测量范围内5个大致分布均匀的 点上(包括上限和下限)分别验证该量的不确定度(例如,A类可选择的5个点为10%、45%、 80%、115%或150%Uan); 保持所有其他量处于试验状态2,重复试验; 保持所有其他量处于试验状态3,重复试验,
表2A类和S类的不确定度稳态验证
除了表2所规定的试验条件外,还可选用其他一些试验条件。此时,各影响量的选择值应在该影响 药变化范围内。 注3:在理解该节时,注意有15个系列的试验条件可供各测量参数选择。对于带有多个子参数的参数项(例如,有 50次单次电压谐波),则应选择一个有代表性的子参数。 注4:有些影响量不会影响到被测参数的值(例如,谐波不会影响不平衡度的值)。而有些影响量则会影响到被测参 数的值(例如,谐波会影响到r.m.s.的值)。对这两种情况,均应满足不确定度要求。 当需要验证供电电源电压性能时,采用所选供电电压幅值代替表2中的U品进行试验。 一S类 同A类。 一B类 稳态不确定度试验不作要求。
除了表2所规定的试验条件外,还可选用其他一些试验条件。此时,各影响量的选择值应在该影响 的变化范围内。 注3:在理解该节时,注意有15个系列的试验条件可供各测量参数选择。对于带有多个子参数的参数项(例如,有 50次单次电压谐波),则应选择一个有代表性的子参数。 注4:有些影响量不会影响到被测参数的值(例如,谐波不会影响不平衡度的值)。而有些影响量则会影响到被测参 数的值(例如,谐波会影响到T.m.s.的值)。对这两种情况,均应满足不确定度要求。 当需要验证供电电源电压性能时,采用所选供电电压幅值代替表2中的U品进行试验。 S类 同A类。 一B类 稳态不确定度试验不作要求。
附录A (资料性附录) 电能质量测册——问题及指南
在安装电能质量(PQ)测量仪器时,应确保安装人员及其他人员的安全,确保被监测系统和仪器本 身的完整性。 尽管有些安装可能只是临时的,因此与永久性安装方式不同,但仍应遵守当地的规范。地方法规、 规定和安全准则包括以下多项内容,并且其重要性高于此处所列注意事项。应遵守所有地方性和全国 性安全要求(例如人员防护设备的要求)。
A. 2. 2 试验引线
A.2.2.1试验引线连接
A.2.2.2电压试验引线
在连接到探头端(如连接到被上 应型,以提高连接的安全性。仅器带 应规定保险丝的尺寸,以确保其熔断限值足够低,能够在过载条件下保护试验引线。而且,保险丝 开容量要和连接点的工频故障电流一致。
电压互感器引线不应因疏忽和已有的线缆缠绕在一起,或插入用于连接单根导线的断路器连接头 上,而应使用适宜额定值的引线并进行机械固定。临时性安装采用夹子固定时,应遵循GB4793。必须 确保夹子的额定值能够承受可能出现的最大电压,且应采用机械方式加以固定。在安装过程中,安装人 员应考虑到如果夹子意外脱落(比如在拖拽电缆时)。 有些试验引线带有绝缘插头,多个插头应能互相叠插。在叠插时应注意,必须仔细连接,以避免因 疏忽而造成短路。要反复检查引线,确保不发生短路。另外,只能在将引线连接到电能质量仪器、并确 保正确连接后,才能将互感器引线连接到被监测回路,
A.2.2.3电流试验引线
宜注意电流互感器(如果使用的话)的二次侧不能开路,即该电路的二次不应有保险丝,而且到负 连接应采用机械方式加以紧固。 对于临时性安装的钳式电流传感器及相应的引线,设计应符合GB4793.2
土方机械标准规范范本A.2.3带电部件的防护
在安装或监测时,通常要移开面板。此时,所有带电部件都应进行充分防护,并保持该部位不可接 触。如果测量仪器中使用螺旋接线柱,则接线柱应加绝缘帽。所有连接端子要符合技术规格和使用用 途。例如,设计只允许接单根导线的螺旋接线柱,不应连接多根导线
A.2.4监测仪器的放置
放置电能质量测量仪器的位置应安全包装标准,尽量减少由于仪器移动或连接松动造成的危险。如果使用 打印机输出故障报告,必须采取合适的预防措施以确保堆积的打印纸不会产生危险。测量仪器不可置 于过热、潮湿或多尘的环境中,这会对仪器造成损坏,或者影响数据采集。 测量仪器应置于不会危及该区域工作人员的位置。有时可以采用护栏或栅栏降低该类风险。如有 可能,测量仪器应尽量避免放置于人员密集的地点,如在人流量较大的过道中。 另外,电能质量测量仪器也不应置于对安装人员有较大危险的地点。有些地方可能过于狭窄,或者 空间受限,无法顺利连接仪器的引线。这时候则应该选择其他地点来放置测量仪器。 有大量的外部环境因素会影响电能质量测量仪性能的发挥。这些环境因素包括温度、湿度、低频和 高频电磁场、静电放电以及机械撞击或振动等。
所有的仪器都有可能出现内部故障。如果制造商有明确要求,仪器的电源应有良好的保护接地线。 许多安全规定也都要求电压试验引线要带接地线。使用两根或多根接地连线(例如,一根接地连线用于 电源,另一根用于试验引线)的仪器,如果各接地点位于仪器不同点,就会构成接地回路。应认真考接 地回路对测量值和待测系统带来的风险。 另外还需要考接地系统不同点之间的高电位差对人员及仪器构成的潜在危险。在很多种情况 下,采用隔离变压器为仪器供电电源比较有用。 无论如何,应优先考虑安全问题。
如果电能 则应注意发射关线应远离易受 的装置。这类干扰装置可能包括保护装置、医疗监护仪器及科研仪器等。
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