GB/T 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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  • 在电压暂降、暂升或中断时,其他一些参数的测量算法(例如频率测量)可能产生一个不可靠的结 果。因此使用标记的概念可避免将同一信号事件在不同参数测量中被重复使用(例如,将单次暂降同时 记作暂降和频率变化),并表明累积值可能是不可靠的。 标记仅在电压暂降、暂升和中断时触发。暂降和暂升的检测取决于用户所选择的阈值,该选择将决 定哪些数据会被标记。 在对电网频率、电压幅值、闪烁、供电电压不平衡、电压谐波、间谐波、电压载波信号以及对负偏离和 正偏离使用A类和S类方法进行测量时适用标记的概念。 如果在给定时间间隔内,有任一值被标记,则包括该值的累积值也应被标记。被标记的值应存储并 包括在累积过程中。例如,如果在一个给定时间间隔内,有任一值被标记,则包括该值的累积值也应标 记并存储。 注:标记的数据应可以使用。用户、实际应用、规则或其他标准来确定是否使用标记数据。标记数据表示该数据可 能存在问题。

    5. 1. 1测量方法

    一A类 频率读数应每10s刷新一次。由于在10s时间间隔内电力系统频率可能不会正好是50Hz, 其中包括的周波数不一定正好是整数。基波分量频率输出值为10s时间间隔内,整数个周波数与 个周波所累计持续时间的比值。在每次评估之前,应对信号中的谐波和间谐波进行衰减,最大限,

    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电力弱电设计、计算,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。

    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 一A类 在6.1所述的条件下,测量不确定度不应超过Uam的士0.1%,测量范围为Uai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U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

    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品的士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Um(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:

    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。 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

    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

    7 累积时间段内负偏离或正偏离的10周波r.m.s.值的个数

    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 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。 一S类 同A类。 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(例如瓦楞纸箱标准,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1.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

    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试验、检测与鉴定,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。

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