(高清版)GBT 39227-2020 1000 V以下敏感過程電壓暫降免疫時間測試方法

1000V以下敏感過程電壓暫降免疫時間國家市場監(jiān)督管理總局國家標準化管理委員會IGB/T39227—2020 12規(guī)范性引用文件 1 1 24.1電壓暫降發(fā)生器 24.2數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 2 3 3 47.1工業(yè)子過程暫降免疫時間測試方法 47.2工業(yè)過程暫降免疫時間計算方法 4 48.1測試計劃 48.2測試實施 59測試結(jié)果和測試報告 59.1測試結(jié)果 59.2測試報告 5附錄A(規(guī)范性附錄)三相系統(tǒng)電壓暫降測試相量 7附錄B(資料性附錄)過程免疫時間 8附錄C(資料性附錄)工業(yè)過程中設(shè)備連接的典型結(jié)構(gòu) 9附錄D(資料性附錄)過程免疫時間測試案例 ⅢGB/T39227—2020本標準按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔識別這些專利的責任。本標準由全國電壓電流等級和頻率標準化技術(shù)委員會(SAC/TC1)提出并歸口。本標準起草單位：廣東電網(wǎng)有限責任公司廣州供電局電力試驗研究院、四川大學、中機生產(chǎn)力促進電力科學研究院、國網(wǎng)上海市電力公司電力科學研究院、全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院有限公司、西安博宇電氣有限公司、國網(wǎng)河南省電力公司電力科學研究院、國網(wǎng)山西省電力公司電力科學研究院、云南電網(wǎng)有限責任公司電力科學研究院、國網(wǎng)福建省電力有限公司電力科學研究院、國網(wǎng)江蘇省電力有限公司無錫供電分公司、上海交通大學、安徽大學、國網(wǎng)北京市電力公司電力科學研究院、武漢科力源電氣有限公司、南京國臣直流配電科技有限公司、深圳市中電電力技術(shù)股份有限公司、國網(wǎng)安徽省電力有限公司電力科學研究院、深圳供電局有限公司電力科學研究院、1GB/T39227—20201000V以下敏感過程電壓暫降免疫時間測試方法本標準規(guī)定了1000V以下敏感過程電壓暫降免疫時間測試的試驗設(shè)備、測試內(nèi)容、試驗布置、測本標準適用于連接于50Hz公用電網(wǎng)的電壓低于1000V的對電壓暫降敏感的工業(yè)過程。本標準規(guī)定的測試方法同樣適用于短時中斷事件。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文GB/T17626.11—2008電磁兼容試驗和測量技術(shù)電壓暫降、短時中斷和電壓變化的抗擾度試驗GB/T17626.34—2012電磁兼容試驗和測量技術(shù)主電源每相電流大于16A的設(shè)備的電壓GB/T30137—2013電能質(zhì)量電壓暫降與短時中斷GB/T32507—2016電能質(zhì)量術(shù)語GB/T30137—2013和GB/T32507—2016界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。為了便于使用，以下重復(fù)列出了GB/T30137—2013和GB/T32507—2016的某些術(shù)語和定義。3.1技術(shù)參數(shù)的程度。注：基準技術(shù)參數(shù)一般是理想供電狀態(tài)下的指標值，這些參數(shù)可能涉及供電與負荷間的兼容性。[GB/T32507—2016,定義2.1.1]電力系統(tǒng)中某點工頻電壓方均根值突然降低至0.1p.u.～0.9p.u.,并在短暫持續(xù)10ms～1min后恢復(fù)正常的現(xiàn)象。[GB/T30137—2013,定義3.1]3.3電力系統(tǒng)中某點工頻電壓方均根值突然降低至0.1p.u.以下，并短暫持續(xù)10ms～1min后恢復(fù)正[GB/T30137—2013,定義3.2]2GB/T39227—20203.4電壓暫降或者短時中斷過程中記錄的電壓方均根值的最小值。[GB/T30137—2013,定義3.9]3.5抗擾度負荷、過程或系統(tǒng)經(jīng)歷電壓暫降不降低運行性能的能力。3.6從電壓暫降開始到過程參數(shù)超過其極限閾值的時間。3.7過程參數(shù)processparameter反映整個工業(yè)生產(chǎn)過程中各子過程或設(shè)備工作狀態(tài)的參數(shù)。3.8(工業(yè))過程(industry)process一組相互影響的用電設(shè)備協(xié)同工作的活動。3.9(電壓暫降)敏感過程sensitiveprocess[tovoltagedip(sag)]在一定殘余電壓和持續(xù)時間的電壓暫降下，不能正常運行的工業(yè)過程。4試驗設(shè)備電壓暫降發(fā)生器應(yīng)發(fā)出適用于測試單相負荷和三相負荷的電壓暫降。電壓暫降發(fā)生器應(yīng)滿足下列特點：a)用于測試單相負荷除專門指出以外，電壓暫降發(fā)生器的特點應(yīng)滿足GB/T17626.34—2012中6.1的要求。b)用于測試三相負荷除單相負荷的測試要求外，電壓暫降發(fā)生器還應(yīng)滿足以下要求：1)具有星型和三角型兩種接線方式；2)能發(fā)出附錄A的各類電壓暫降；3)應(yīng)滿足第5章中的測試要求。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)用于采集和記錄測試過程中反映被測工業(yè)過程狀態(tài)變化的過程參數(shù)，可包括：各類具有存儲功能的數(shù)據(jù)采集器、示波器和傳感器等。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)應(yīng)滿足如下精度要求：a)示波器測量誤差：不大于±0.2%。b)傳感器測量誤差與采樣精度宜參考傳感器相關(guān)國家標準或行業(yè)標準。c)示波器采樣率：至少為10kHz。3GB/T39227—20205測試內(nèi)容a)負荷特性：1)測試時應(yīng)考慮工業(yè)過程中各子過程或設(shè)備參數(shù)以及其保護參數(shù)的設(shè)置，典型設(shè)備特性可——可編程邏輯控制器(programmablelogiccontroller;PLC)的工作類型及I/O點數(shù)；——調(diào)速器的控制策略；——可變速驅(qū)動的過流保護和低壓保護的設(shè)置。2)測試時應(yīng)考慮工業(yè)過程中各子過程或設(shè)備在工業(yè)過程的負載情況，包括負載類型和負載大小。典型的負載類型可包括：——恒轉(zhuǎn)矩負載；——恒功率負載；——一次方率負載；b)殘余電壓和持續(xù)時間：1)殘余電壓：應(yīng)在殘余電壓為0%、50%、70%、80%的標稱電壓時進行測試，在條件允許的c)暫降類型：2)三相不對稱暫降：可采用GB/T17626.11—2008或GB/T17626.34—2012規(guī)定的暫降類型。電壓相量詳見附錄A。6試驗布置則應(yīng)是適合于受試設(shè)備所用的最短電纜。測試布置如圖1所示。電源數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)發(fā)生器測試電壓被測對象4GB/T39227—20207測試方法7.1工業(yè)子過程暫降免疫時間測試方法工業(yè)過程免疫時間概念參見附錄B。工業(yè)子過程暫降免疫時間測試包括分解過程環(huán)節(jié)、明確子過程、確定子過程參數(shù)閾值和測試子過程免疫時間共四個步驟：a)分析敏感過程，列出過程包含的所有子過程，依據(jù)子過程的邏輯關(guān)系，確定過程的結(jié)構(gòu)性屬性。實際中，整個工業(yè)過程由各種生產(chǎn)設(shè)備串聯(lián)/并聯(lián)而成，其典型結(jié)構(gòu)參見附錄C。b)將敏感過程分解為多個子過程。根據(jù)過程的功能和復(fù)雜程度確定劃分的子過程數(shù)量，最小子過程僅含單個敏感性負荷。c)從最小子過程起，逐層向上地根據(jù)子過程的功能來確定各子過程直接對應(yīng)的過程參數(shù)，根據(jù)工業(yè)過程的實際情況確定過程參數(shù)的上、下限閾值。d)分別測試各子過程在經(jīng)受電壓暫降時，其過程參數(shù)從正常工作狀態(tài)到超出上、下限閾值的時1)控制電壓暫降發(fā)生器輸出測試計劃規(guī)定電壓暫降水平和最大持續(xù)時間的暫降，宜采用1min作為最大持續(xù)時間，對過程中所有子過程逐一進行測試；2)電壓暫降發(fā)生器發(fā)出電壓暫降時，子過程的過程參數(shù)值由傳感器測量并存儲于數(shù)據(jù)采集裝置中。根據(jù)子過程參數(shù)越限時間確定子過程的PIT。需要特別注意的是，在進行測試時，應(yīng)保證電壓暫降發(fā)生器與傳感器的時間同步性。7.2工業(yè)過程暫降免疫時間計算方法根據(jù)敏感過程的結(jié)構(gòu)屬性和子過程的PIT,整個工業(yè)過程的PIT的計算方法如式(1)～式(3)所示：a)若敏感過程(子過程)為串聯(lián)結(jié)構(gòu)時，過程PIT值為：PITp=min(PIT?,PIT?,…,PIT,…,PITm)…(1)式中：b)若敏感過程(子過程)為并聯(lián)結(jié)構(gòu)時，過程PIT值為：PITp=max(PIT?,PIT?,…,PIT,,…,PITn)…(2)式中：PIT,——各子過程的過程參數(shù)免疫時間，1≤kc)若敏感過程(子過程)有m個設(shè)備為串聯(lián)結(jié)構(gòu)，n個設(shè)備為并聯(lián)結(jié)構(gòu)，其過程的PIT值為：PITp=min[PIT?,PIT?,…,PITm,max(PIT?+m,PIT?+m,…,PIT,+m)]……(3)PIT測試案例參見附錄D。8測試流程8.1測試計劃測試計劃應(yīng)包括測試預(yù)期使用的方法和設(shè)備。在測試計劃中應(yīng)對測試的情況做解釋與說明。測試計劃宜包含以下項目：5GB/T39227—2020在測試實施期間應(yīng)謹慎，待測試工業(yè)過程不應(yīng)由于測試而發(fā)生危險或不安全。應(yīng)采取預(yù)防措施以過程的PIT。9測試結(jié)果和測試報告測試結(jié)果宜包括下列內(nèi)容：a)測試結(jié)果應(yīng)給出該敏感過程中各子過程的PIT值；業(yè)過程的PIT。測試報告宜包含能重現(xiàn)測試的全部信息：a)敏感過程各設(shè)備和輔助設(shè)備的標識：3)序列號；4)生產(chǎn)廠家；b)測試環(huán)境信息：2)測試地點；5)大氣壓強。3)測量范圍及精度。d)測試期間產(chǎn)生的所有暫降的完整列表：6GB/T39227—20203)暫降持續(xù)時間最大值；4)敏感過程各設(shè)備和輔助設(shè)備的過程參數(shù)；5)各過程參數(shù)的上/下限閾值。3)測試產(chǎn)生的任何建議和/或結(jié)論。7GB/T39227—2020(規(guī)范性附錄)三相系統(tǒng)電壓暫降測試相量三相系統(tǒng)電壓暫降測試相量如表A.1所示，其中，E為系統(tǒng)電壓額定值，X為系統(tǒng)發(fā)生電壓暫降后表A.1三相系統(tǒng)電壓暫降測試相量類型相量圖表達式I型Va=XV。=EV。=EV。=EⅢ型Va=X8(資料性附錄)過程免疫時間2006年～2010年，由CIGRE、CIRED和UIE聯(lián)合工作組C4.110提出的PIT概念，定義為敏感過程經(jīng)受給定殘余電壓的電壓暫降時，過程參數(shù)超過極限閾值的時間，如圖B.1所示。過程參數(shù)是指受生產(chǎn)過程中各子過程設(shè)備影響整個過程狀態(tài)的物理指標，包括水溫、油壓、閥門流量等，與設(shè)備類型有關(guān)。為過程參數(shù)額定值，Pii為過程參數(shù)極限閾值，t?為暫降發(fā)生時刻，△t為過程響應(yīng)延時，t?為過程參數(shù)越過Plimit的時刻，PIT定義如式(B.1)所示。PIT=t?t……………(B.1)參數(shù)PITPrr!圖B.1過程免疫時間曲線當暫降持續(xù)時間t<△t,生產(chǎn)過程正常；當△t<t<PIT,生產(chǎn)過程可自動恢復(fù)至正常狀態(tài)；當t>PIT,生產(chǎn)過程中斷。PIT越大，生產(chǎn)過程抵抗電壓暫降的能力越強，免疫力越強。9GB/T39227—2020(資料性附錄)a)串聯(lián)結(jié)構(gòu)程結(jié)構(gòu)為串聯(lián)方式。b)并聯(lián)結(jié)構(gòu)如果工業(yè)生產(chǎn)過程中所有設(shè)備都發(fā)生故障時，才構(gòu)成全局生產(chǎn)過程中斷，則稱該過程為并聯(lián)設(shè)備1設(shè)備1設(shè)備2設(shè)備3設(shè)備4I設(shè)備1設(shè)備2設(shè)備1設(shè)備3設(shè)備4設(shè)備3設(shè)備1設(shè)備1設(shè)備2設(shè)備3設(shè)備4設(shè)備2設(shè)備1設(shè)備3設(shè)備1設(shè)備4V設(shè)備2設(shè)備1設(shè)備4設(shè)備3W設(shè)備3設(shè)備1設(shè)備3設(shè)備4設(shè)備2設(shè)備4W圖C.1工業(yè)過程中的基本結(jié)構(gòu)工業(yè)過程中常見的敏感設(shè)備主要有四類，分別為：可編程邏輯控制器(ProgrammableLogiccon-trollers;PLCs),可調(diào)速驅(qū)動器(AdjustableSpeedDrives;ASDs),計算機(computers),交流接觸器(ACContactors;ACCs)。根據(jù)圖C.1給出的六種不同工藝的通用結(jié)構(gòu)，對這四種敏感設(shè)備進行組合可得出多種不同的工業(yè)過程。GB/T39227—2020(資料性附錄)過程免疫時間測試案例以下用某化工過程的免疫時間測試為例：其次，根據(jù)化工過程的功能和復(fù)雜程度，將該過程分解為3級，如表D.1所示。表D.1某化工過程的功能等級和設(shè)備敏感過程一級二級三級過程參數(shù)PIT排序反應(yīng)冷卻過程DOLIM1(水)油泵DOLIM2(風扇)反應(yīng)過程DOLIM3(反應(yīng)物)ASD1(攪拌機)ASD2(空氣)控制過程溫度傳感器氧氣控制按照上述方法對該化工過程進行環(huán)節(jié)、設(shè)備的劃分后，對相關(guān)設(shè)備進行分析，確定其對應(yīng)的過程參數(shù)和出現(xiàn)非正常狀態(tài)的風險。如：反應(yīng)容器的冷卻系統(tǒng)依靠直連感應(yīng)電機(DOLIM1)驅(qū)動水泵完成，而設(shè)備運行水平直接影響反應(yīng)堆冷卻水的溫度，該溫度的正常與否對整個過程具有重要影響，因此該設(shè)備的過程參數(shù)是過程關(guān)鍵參數(shù)。冷卻過程的水泵系統(tǒng)中還包含一個小油泵，該油泵通過控制高油壓潤滑主水泵，以維持水泵正常運行，因此，油壓是小油泵的重要過程參數(shù)?；芈防鋮s通過直連感應(yīng)電機驅(qū)動風扇(DOLIM2)實現(xiàn)。在確定設(shè)備過程參數(shù)上、下限時，應(yīng)綜合考慮實際中過程工藝詳細資料和實際情況，例如確定“ASD2-氧氣含量”的氧含量上下限，根據(jù)歷史數(shù)據(jù)，該過程正常運行時的氧氣含量為20%～30%,當氧氣含量低于20%或高于30%時，控制系統(tǒng)不正常，會導致過程中斷。由于電壓暫降一般會引起ASD驅(qū)動的電機轉(zhuǎn)速下降，氧氣含量也下降，因此，這里可考慮其氧氣