電能質(zhì)量-公用電網(wǎng)諧波

1、中華人民共和國標準電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波GB/T 14549 -93Quality of electric energy supplyHarmonics in public supply network1、主題內(nèi)容與適用范圍本標準規(guī)定了公用電網(wǎng)諧波的允許值及其測試方法。本標準適用于交流額定頻率為50Hz,標稱電壓110kV及以下的公用電網(wǎng)。標稱電壓為220kV的公用電網(wǎng)可參照110kV執(zhí)行。本標準不適用于暫態(tài)現(xiàn)象和短時間諧波。2、引用標準GB 156額定電壓3、術(shù)語公共連接點 point of common coupling用戶接入公用電網(wǎng)的連接處諧波測量點 harmonic measureme

2、nt points對電網(wǎng)和用戶的諧波進行測量之處?；ǎǚ至浚ゝundamental （component）對周期性交流量進行傅立葉級數(shù)分解，得到的頻率與工頻相同的分量。諧波（分量）harmonic （component）對周期性交流量進行傅立葉級數(shù)分解，得到頻率為基波頻率大于1整數(shù)倍的分量。諧波次數(shù)（h） harmonic order（h）諧波頻率與基波頻率的整數(shù)比。t皆波含量 （電壓或電流）harmonic content （for voltage or current）從周期性交流量中減去基波分量后所得的量。諧波含有率 harmonic retio （ HR周期性交流量中含有第 h次諧波

3、分量的方均根值與基波分量的方均根值之比（用百分數(shù)表示）第h次諧波電壓含有率以 HRUa示，第h次諧波電流含有率以 HRh表示?？傊C波畸變率 total harmonic distortion （ THD周期性交流量中諧波含量的方均根值與其基波分量的方均根值之比（用百分數(shù)表示）電壓總諧波畸變率以 THD表示，電流總諧波畸變率以THD表示。諧波源 harmonic source向公用電網(wǎng)注入諧波電流或在公用電網(wǎng)中產(chǎn)生諧波電壓的電氣設(shè)備。短時間諧波 short duration harmonics國家技術(shù)監(jiān)督局 1993-07-31批準1994-03-01實GB/T 1454993沖擊持續(xù)的時間不超

4、過 2s,且兩次沖擊之間的間隔時間不小于30s的電流所含有的諧波及其引起的諧波電壓。注：諧波術(shù)語的數(shù)字表達式見附錄 A （補充件）4、諧波電壓限值公用電網(wǎng)諧波電壓（相電壓）限值見表1。表1電網(wǎng)標稱電壓kV電壓總諧波畸變率%各次諧波電壓含有率，奇次偶次61035661105、諧波電流允許值公共連接點的全部用戶向該點注入的諧波電流分量（方均根值）不應(yīng)超過表2中規(guī)定的允許值。當(dāng)公共連接點處的最小短路容量不同于基準短路容量時，表2中的諧波電流允許值的換算見附錄 B （補充件）。表2注入公共連接點的諧波電流允許值標 準 電 壓 kV基準 短路容量MVA諧波次數(shù)及諧波電流允許值，A234567891011

5、12131415161718192021222324251078623962264419211628132411121816141261004334213414241111161310101002620132015352501512126650016131311075012注：220kV基準短路容量取2000MVA同一公共連接點的每個用戶向電網(wǎng)注入的諧波電流允許值按此用戶在該點的協(xié)議容量與其公共連接點的供電設(shè)備容量之比進行分配，分配的計算方法見附錄Co6、測量測量諧波的方法，數(shù)據(jù)處理及測量儀器的規(guī)定見附錄D （補充件）GB/T 1454993附錄A諧波術(shù)語的數(shù)學(xué)表達式（補充件）A1第h次諧波電

6、壓含有率HRUHRUhUh100(%)U1（A1）式中：第h次諧波電壓（方均根值）U基波電壓（方均根值）A2第h次諧波電流含有率 HRIhHRIhI h100 (%)11.（A2）式中：Ih第h次諧波電流（方均根值）I 1基波電流（方均根值）A3諧波電壓含量UH .（A3） A4諧波電流含量Ih（A4）A5電壓總畸變率THD.（A5）A6電流總諧波畸變率THD(A6)UH1HTHDuTHD1h 2 Uh2Ih h 2 hUH100(%)U1I H100(%)I1附錄B諧波電流允許值的換算（補充件）當(dāng)電網(wǎng)公共連接點的最小短路容量不同于表2基準短路容量時，按下式修正表2中的諧波電流允許值:S K1

7、SK2I hp.(B1）式中：Ski 一公共連接點的最小短路容量，MVASk2一基準短路容量，MVAI hp一表2中的第h次諧波電流允許值，AIh一短路容量為 4時的第h次諧波電流允許值。GB/T 1454993附錄C諧波的基本計算式（補充件）C1第h次諧波電壓含有率 HRU與第h次諧波電流分量Ih的關(guān)系:10 UNHRUh（C1）UN h Ih (%)近似的工程估算按（C2）或（C3）式計算：.(C2)103 HRUh 10 Sk HUR h 或Ih產(chǎn)（%） .（C3）3 U N h式中：UN電網(wǎng)的標稱電壓，kv；Sk 一公共連接點的三相短路容量,MVAIh第h次諧波電流，A;Zh 一系統(tǒng)的

8、第h次諧波阻抗，Q。C2兩個諧波源的同次諧波電流在一條線路上的同一相上迭加，當(dāng)相位角已知時按（C4）式計算：22Ih h1 Ih2 2Ih1 I h2 cos h （C4）式中：Im 諧波源1的第h次諧波電流，A;Ih2 一諧波源2的第h次諧波電流，A;。h諧波源1和諧波源2的第h次諧波電流之間的相位角當(dāng)相位角不確定時，可按（C5）式進行計算：(C5)22Ih Ih1 I h2 K hI h1I h2式中Kh系數(shù)按表C1選取表C1公式（C5）中系數(shù)Kh的值h35711139 1 > 13 1偶次Kh0兩個以上同次諧波電流迭加時，首先將兩個諧波電流迭加，然后再與第三個諧波電流相加，以此類推

9、。兩個及以上諧波源在同一節(jié)點同一相上引起的同次諧波電壓迭加的計算式與式（C4）或（C5）類同。C3在公共連接點處第i個用戶的第h次諧波電流允許值（I hi）按（C6）式計算:Ihi Ih(Si S1)1（C6）式中：Ih按附錄B換算的第h次諧波電流允許值，aS第i個用戶的用電協(xié)議容量，MVASi 一公共連接點的供電設(shè)備容量，MVAa一相位迭加系數(shù)，按表 C2取值。h35711139 1 > 13 1偶次a2GB/T 1454993附錄D測量諧波的方法、數(shù)據(jù)處理及測量儀器（補充件）D1諧波電壓（或電流）測量應(yīng)選擇在電網(wǎng)下正常供電時可能出現(xiàn)的最小運行方式，且應(yīng)在諧波源工作周期中產(chǎn)生的諧波量大

10、的時段內(nèi)進行（例如：電弧爐鋼爐應(yīng)在熔化期測量）。當(dāng)測量點附近安裝有電容器組時，應(yīng)在電容器組的各種運行方式下進行測量。D2測量的諧波次數(shù)一般為第 2到第19次，根據(jù)諧波源的特點或測試分析結(jié)果，可以適當(dāng)變動諧波次數(shù)測量的范圍。D3對于負荷變化快的諧波源（例如：煉鋼電弧爐、晶閘管變流設(shè)備供電的軋機、電力機車等） ，測量的間 隔時間不大于2min,測量次數(shù)應(yīng)滿足數(shù)理統(tǒng)計的要求，一般不少于30次。對于負荷變化慢的諧波源（例如：化工整流器、直流輸電換流站等），測量間隔和持續(xù)時間不作規(guī)定。D4諧波測量的數(shù)據(jù)應(yīng)取測量時段內(nèi)各相實測量值的95%既率值中最大的一相值，作為判斷諧波是否超過允許值的依據(jù)。但對負荷變化

11、慢的諧波源，可選五個接近的實測值，取其算術(shù)平均值。注：為了實用方便，實測值的 95微率值可按下述方法近似選取，將實測值按由大到小次序排列，舍棄前面5%勺大值，取剩余實測值中的最大值。D5諧波的測量儀器儀器的功能應(yīng)滿足本標準測量要求。為了區(qū)別暫態(tài)現(xiàn)象和諧波，對負荷變化快的諧波，每次測量結(jié)果為3s內(nèi)所測量的平均值。推薦采用下式計算：Uh1 m mh1(UhkD1）式中：53s內(nèi)第k次測得的h次諧波的方均根值;m 3s內(nèi)取均勻間隔的測量次數(shù)，m>6。儀器準確度諧波測量儀的允許誤差見表D1。表D1諧波測量儀的允許誤差等級被測量條件允許誤差A(yù)電壓Uh> 1%ULK 1%U5%L %L電流I

12、h> 3%InI h< 3%In5%Ih%InB電壓U)3%U3%U5%U %U電流I h> 10%InI Y 10%In5%Ih%In注：U為標稱電壓，Uh為諧波電壓；IN為額定電流，Ih為諧波電流。A級儀器頻率測量范圍為02500H,用于較精確的測量，儀器的相角測量誤差不大于土5或±1 ?h;B級儀器用于一般測量。GB/T 145499315% 頻率在 49Hz51Hz儀器有一定的抗電磁干擾能力，便于現(xiàn)場使用，儀器應(yīng)保證其電源在標稱電壓土 范圍內(nèi)電壓總諧波畸變率不超過 8賒件下能正常工作。D6對不符合條規(guī)定的儀器，可用于負荷變化慢的諧波源的測量。如用于負荷變化快的諧波源的測量，測量條件和次數(shù)應(yīng)分別符合 D1和D3條的規(guī)定。D7在測量的頻率范圍內(nèi)，儀用互感器、電容式分壓器等諧波源傳感設(shè)備應(yīng)有良好的頻率特性，其引入的幅值誤差不應(yīng)大于5%相角誤差不大于 5 o在沒有確切的頻率響應(yīng)誤差特性時，電流互感器和低壓電壓互感器用于2500Hz及以下頻率的諧波測量；6110kV電磁式電壓互感器可用于 1000Hz及以下頻率測量;電容式電壓互感器不能用