GBT14549-1993 電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)諧波標準

1、對應(yīng)的舊標準:SD 126-84 中華人民共和國國家標準 電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)諧波 GB/T 1454993 Quality of electric energy supply Harmonics in public supply network 國家技術(shù)監(jiān)督局1993-07-31批準 1994-03-01實施 1 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 3

2、.1 公共連接點 point of common coupling 用戶接入公用電網(wǎng)的連接處。 3.2 諧波測量點 harmonic measurement points 對電網(wǎng)和用戶的諧波進行測量之處。 3.3 基波(分量) fundamental (component) 對周期性交流量進行付立葉級數(shù)分解，得到的頻率與工頻相同的分量 3.4 諧波(分量) harmonic (component) 對周期性交流量進行付立葉級數(shù)分解，得到頻率為基波頻率大于1整數(shù)倍的分量。 3.5 諧波次數(shù)(h) harmonic order(h) 諧波頻率與基波頻率的整數(shù)比。 3.6 諧波含量(電壓或電流) h

3、armonic content (for voltage or current) 從周期性交流量中減去基波分量后所得的量。 3.7 諧波含有率 harmonic ratio (HR) 周期性交流量中含有的第h次諧波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HRUh表示，第h次諧波電流含有率以HRIh表示。 3.8 總諧波畸變率 total harmonic distortion (THD) 周期性交流量中的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THDu表示，電流總諧波畸變率以THDi表示。 3.9 諧波源 har

4、monic 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。 3.10 短時間諧波 short duration harmonics 沖擊持續(xù)的時間不超過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)學表達式見附錄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 公用電網(wǎng)諧波電壓(相電壓) 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0.385.04.02.064.03.21.610353.02.41.2661102.01.60.85 諧波電流允許值 5.1 公共

5、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，A23456789101112131415161718192021222324250.381078623962264419211628132411129.7188.6167.88.97.1146.512610043342134142411118.5167.1136.16.85.3104.79.04.34

6、.93.97.43.66.810100262013208.5156.46.85.19.34.37.93.74.13.26.02.85.42.62.92.34.52.147125.18.83.84.13.15.62.64.72.22.51.93.61.73.21.51.81.42.71.32.56650016138.1135.49.34.14.33.35.92.75.02.32.62.03.81.83.41.61.91.52.81.42.6110750129.66.09.64.06.83.03.22.44.32.03.71.71.91.52.81.32.51.21.41

7、.12.11.01.9 注：220kV基準短路容量取2000MVA。 5.2 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C(補充件)。 6 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)。 附 錄 A 諧波術(shù)語的數(shù)學表達式 (補充件) A1 第h次諧波電壓含有率HRUh： (A1) 式中 Uh第h次諧波電壓(方均根值)； U1基波電壓(方均根值)。 A2 第h次諧波電流含有率HRIh： (A2) 式中Ih第h次諧波電流(方均根值)； I1基波電流(方均根值)。 A3 諧波電壓含量UH

8、： ( A3) A4 諧波電流含量Ih： (A4) A5 電壓總諧波畸變率THDu： (A5) A6 電流總諧波畸變率THDi： (A6) 附 錄 B 諧波電流允許值的換算 (補充件) 當電網(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： (B1) 式中 SK1公共連接點的最小短路容量，MVA； SK2基準短路容量，MVA； Ihp表2中的第h次諧波電流允許值，A； Ih短路容量為Sk1時的第h次諧波電流允許值。 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HRUh與第h次諧波電流分量Ih的關(guān)系 (C1) 近似的工程估算按式(C2)

9、或式(C3)計算 (C2) 或 (C3) 式中 UN電網(wǎng)的標稱電壓，kV； Sk公共連接點的三相短路容量，MVA； Ih第h次諧波電流，A； Zh系統(tǒng)的第h次諧波阻抗，。 C2 兩個諧波源的同次諧波電流在一條線路的同一相上疊加，當相位角已知時按式(C4)式計算 (C4) 式中Ih1諧波源1的第h次諧波電流，A； Ih2諧波源2的第h次諧波電流，A； qh諧波源1和諧波源2的第h次諧波電流之間的相位角。 當相位角不確定時，可按式(C5)進行計算 (C5) 式中Kh系數(shù)按表C1選取。 表C1 式(C5)中系數(shù)Kh的值 h3571113913偶次Kh1.621.280.720.180.080 兩個以

10、上同次諧波電流疊加時，首先將兩個諧波電流疊加，然后再與第三個諧波電流相疊加，以此類推。 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疊加的計算式與式(C4)或式(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(Ihi)按式(C6)計算： (C6) 式中 Ih按附錄B換算的第h次諧波電流允許值，A； Si第i個用戶的用電協(xié)議容量，MVA； St公共連接點的供電設(shè)備容量，MVA； 相位疊加系數(shù)，按表C2取值。 表C2 諧波的相位疊加系數(shù) h3571113913偶次1.11.21.41.81.92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(

11、或電流)測量應(yīng)選擇在電網(wǎng)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)生的諧波量大的時段內(nèi)進行(例如：電弧煉鋼爐應(yīng)在熔化期測量)。 當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)

12、據(jù)應(yīng)取測量時段內(nèi)各相實測量值的95%概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%概率值可按下述方法近似選?。簩崪y值按由大到小次序排列，舍棄前面5%的大值，取剩余實測值中的最大值。 D5 諧波的測量儀器。 D5.1 儀器的功能應(yīng)滿足本標準測量要求。 D5.2 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)果可為3s內(nèi)所測值的平均值。推薦采用下式計算： (D1) 式中 Uhk3s內(nèi)第k次測得的h次諧波的方均根值； m3s內(nèi)取均勻間隔的測量次數(shù)，m6。 D5.3 儀器準確度 諧波

13、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Uh1%UNUh1%UN5%Uh0.05%UN電流Ih3%INIh3%IN5%Ih0.15%INB電壓Uh3%UNUh3%UN5%Uh0.15%UN電流Ih10%INIh10%IN5%Ih0.50%IN注：UN為標準電壓，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02500Hz，用于較精確的測量，儀器的相角測量誤差不大于5或1；B級儀器用于一般測量。 D5.4 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15%，頻率在4951Hz范圍內(nèi)電壓總諧波畸變率不超過8%條件下能正常工作。 D6 對不符合D5.2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條和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。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