電能質(zhì)量-公用電網(wǎng)諧波

PAGEPAGE1中華人民共和國(guó)標(biāo)準(zhǔn)電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波GB/T14549—93QualityofelectricenergysupplyHarmonicsinpublicsupplynetwork主題內(nèi)容與適用范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了公用電網(wǎng)諧波的允許值及其測(cè)試方法。本標(biāo)準(zhǔn)適用于交流額定頻率為50HZ，標(biāo)稱電壓110kV及以下的公用電網(wǎng)。標(biāo)稱電壓為220kV的公用電網(wǎng)可參照110kV執(zhí)行。本標(biāo)準(zhǔn)不適用于暫態(tài)現(xiàn)象和短時(shí)間諧波。2、引用標(biāo)準(zhǔn)GB156額定電壓3、術(shù)語3。1公共連接點(diǎn)pointofcommoncoupling用戶接入公用電網(wǎng)的連接處3.2諧波測(cè)量點(diǎn)harmonicmeasurementpoints對(duì)電網(wǎng)和用戶的諧波進(jìn)行測(cè)量之處。3。3基波（分量）fundamental（component）對(duì)周期性交流量進(jìn)行傅立葉級(jí)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(duì)周期性交流量進(jìn)行傅立葉級(jí)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）harmonicorder(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）harmoniccontent（forvoltageorcurrent)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harmonicretio(HR）周期性交流量中含有第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?jǐn)?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totalharmonicdistortion(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?jǐn)?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harmonicsource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(shí)間諧波shortdurationharmonics國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局1993-07-31批準(zhǔn)1994-03-01實(shí)施GB/T14549—93沖擊持續(xù)的時(shí)間不超過2s,且兩次沖擊之間的間隔時(shí)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(dá)式見附錄A（補(bǔ)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(biāo)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公共連接點(diǎn)的全部用戶向該點(diǎn)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(diǎn)處的最小短路容量不同于基準(zhǔn)短路容量時(shí)，表2中的諧波電流允許值的換算見附錄B（補(bǔ)充件)。表2注入公共連接點(diǎn)的諧波電流允許值標(biāo)準(zhǔn)電壓kV基準(zhǔn)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。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。21.41.12.11。01.9注:220kV基準(zhǔn)短路容量取2000MVA。5.2同一公共連接點(diǎn)的每個(gè)用戶向電網(wǎng)注入的諧波電流允許值按此用戶在該點(diǎn)的協(xié)議容量與其公共連接點(diǎn)的供電設(shè)備容量之比進(jìn)行分配,分配的計(jì)算方法見附錄C。6、測(cè)量測(cè)量諧波的方法,數(shù)據(jù)處理及測(cè)量?jī)x器的規(guī)定見附錄D（補(bǔ)充件)。GB/T14549—93附錄A諧波術(shù)語的數(shù)學(xué)表達(dá)式（補(bǔ)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……...……………….……………。.(A3)A4諧波電流含量IH……………。……………..。.…………(A4)A5電壓總畸變率THDu………?！?.（A5)A6電流總諧波畸變率THD1…。…。……………….。.……………(A6）附錄B諧波電流允許值的換算（補(bǔ)充件）當(dāng)電網(wǎng)公共連接點(diǎn)的最小短路容量不同于表2基準(zhǔn)短路容量時(shí)，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(diǎn)的最小短路容量，MVA；Sk2—基準(zhǔn)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(shí)的第h次諧波電流允許值。GB/T14549-93附錄C諧波的基本計(jì)算式（補(bǔ)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(C2)或(C3)式計(jì)算：….………。…。。（C2）或…………………。…….……(C3）式中：UN—電網(wǎng)的標(biāo)稱電壓，kV；Sk-公共連接點(diǎn)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,Ω.C2兩個(gè)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(shí)按（C4）式計(jì)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；θh-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(shí),可按（C5)式進(jìn)行計(jì)算：………………。………………(C5)式中Kh系數(shù)按表C1選取。表C1公式（C5）中系數(shù)Kh的值h35711139∣＞13∣偶次Kh1.621。280.720.180.080兩個(gè)以上同次諧波電流迭加時(shí)，首先將兩個(gè)諧波電流迭加,然后再與第三個(gè)諧波電流相加，以此類推.兩個(gè)及以上諧波源在同一節(jié)點(diǎn)同一相上引起的同次諧波電壓迭加的計(jì)算式與式(C4）或（C5）類同。C3在公共連接點(diǎn)處第i個(gè)用戶的第h次諧波電流允許值（Ihi）按（C6）式計(jì)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(gè)用戶的用電協(xié)議容量，MVA；S1-公共連接點(diǎn)的供電設(shè)備容量,MVA；α—相位迭加系數(shù)，按表C2取值.h35711139∣＞13∣偶次α1.11。21。41.81。92GB/T14549—93附錄D測(cè)量諧波的方法、數(shù)據(jù)處理及測(cè)量?jī)x器（補(bǔ)充件）D1諧波電壓(或電流）測(cè)量應(yīng)選擇在電網(wǎng)下正常供電時(shí)可能出現(xiàn)的最小運(yùn)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(shí)段內(nèi)進(jìn)行（例如：電弧爐鋼爐應(yīng)在熔化期測(cè)量）.當(dāng)測(cè)量點(diǎn)附近安裝有電容器組時(shí)，應(yīng)在電容器組的各種運(yùn)行方式下進(jìn)行測(cè)量.D2測(cè)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(diǎn)或測(cè)試分析結(jié)果，可以適當(dāng)變動(dòng)諧波次數(shù)測(cè)量的范圍。D3對(duì)于負(fù)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(jī)、電力機(jī)車等)，測(cè)量的間隔時(shí)間不大于2min，測(cè)量次數(shù)應(yīng)滿足數(shù)理統(tǒng)計(jì)的要求,一般不少于30次.對(duì)于負(fù)荷變化慢的諧波源（例如:化工整流器、直流輸電換流站等），測(cè)量間隔和持續(xù)時(shí)間不作規(guī)定。D4諧波測(cè)量的數(shù)據(jù)應(yīng)取測(cè)量時(shí)段內(nèi)各相實(shí)測(cè)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(duì)負(fù)荷變化慢的諧波源,可選五個(gè)接近的實(shí)測(cè)值,取其算術(shù)平均值。注：為了實(shí)用方便，實(shí)測(cè)值的95%概率值可按下述方法近似選取,將實(shí)測(cè)值按由大到小次序排列，舍棄前面5％的大值,取剩余實(shí)測(cè)值中的最大值。D5諧波的測(cè)量?jī)x器D5.1儀器的功能應(yīng)滿足本標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量要求。D5。2為了區(qū)別暫態(tài)現(xiàn)象和諧波，對(duì)負(fù)荷變化快的諧波，每次測(cè)量結(jié)果為3s內(nèi)所測(cè)量的平均值。推薦采用下式計(jì)算：…………….…（D1)式中：Uhk-3s內(nèi)第k次測(cè)得的h次諧波的方均根值;m—3s內(nèi)取均勻間隔的測(cè)量次數(shù),m≥6。D5.3儀器準(zhǔn)確度諧波測(cè)量?jī)x的允許誤差見表D1。表D1諧波測(cè)量?jī)x的允許誤差等級(jí)被測(cè)量條件允許誤差A(yù)電壓Uh≥1％UNUh＜1%UN5％Uh0。05％UN電流Ih≥3％INIh＜3%IN5％Ih0。15%INB電壓Uh≥3％UNUh＜3%UN5％Uh0.15%UN電流Ih≥10%INIh＜10%IN5％Ih0。50％IN注：①UN為標(biāo)稱電壓，Uh為諧波電壓；IN為額定電流，Ih為諧波電流.②A級(jí)儀器頻率測(cè)量范圍為0～2500HZ，用于較精確的測(cè)量,儀器的相角測(cè)量誤差不大于±5或±1?h；B級(jí)儀器用于一般測(cè)量.GB/T14549—93D5.4儀器有一定的抗電磁干擾能力，便于現(xiàn)場(chǎng)使用，儀器應(yīng)保證其電源在標(biāo)稱電壓±15％,頻率在49Hz~51Hz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(duì)不符合D5。2條規(guī)定的儀器，可用于負(fù)荷變化慢的諧波源的測(cè)量。如用于負(fù)荷變化快的諧波源的測(cè)量，測(cè)量條件和次數(shù)應(yīng)分別符合D1和D3條的規(guī)定。D7在測(cè)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。在沒有確切的頻率響應(yīng)誤差特性時(shí),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(cè)量；6～110kV