3、GB／T12326-2008电能质量-电压波动和闪变

电能质量电压波动和闪变Powerquality—VoltagefluctuationandflickerGB12326—2000代替GB12326—1990前言本标准是电能质量系列标准之一，目前已制定颁布的电能质量系列国家标准有：《供电电压允许偏差》（GB12325—1990）；《电压允许波动和闪变》（GB12326—1990）；《公用电网谐波》（GB/T14549—1993）；《三相电压允许不平衡度》（GB/T15543—1995）和《电力系统频率允许偏差》（GB/T15945—1995）。本标准参考了国际电工委员会（IEC）电磁兼容（EMC）标准IEC61000-3-7等（见参考资料），对国标GB12326—1990进行了全面的修订。和GB12326—1990相比，这次修订的主要内容有：1）将系统电压按高压（HV）、中压（MV）和低压（LV）划分，分别规定了相关的限值，以及对用户指标的分配原则。2）将国标中闪变指标由引用日本ΔV10改为IEC的短时间闪变Pst和长时间闪变Plt指标，以和国际标准接轨，并符合中国国情。3）将电压波（变）动限值和变动频度相关联，使标准对此指标的规定更切合实际波动负荷对电网的干扰影响。4）将原标准中以电压波（变）动为主，改为以闪变值为主（原标准中ΔV10均为推荐值），以和国际标准相对应。5）对于单个用户闪变允许指标按其协议容量占总供电容量的比例分配，并根据产生干扰量及系统情况分三级处理（原标准中无此内容），既使指标分配较合理，又便于实际执行。6）引入了闪变叠加、传递等计算公式，高压系统中供电容量的确定方法以及电压变动的计算和闪变的评估等内容，并给出一些典型的实例分析。7）对IEC61000-4-15规定的闪变测量仪作了介绍，并作为标准的附录A，以利于测量仪器的统一。8）整个标准按国标GB/T1.1和GB/T1.2有关规定作编写。原标准名称的引导要素“电能质量”英译为“Powerqualityofelectricenergysupply”改为国际上通用的“Powerquality”，并将本标准名称改为《电能质量电压波动和闪变》。作为电磁兼容（EMC）标准，IEC61000-3-7等涉及的内容相对较多，论述上不够简洁。在国标修订中选取相关内容，基本上删去对概念和原理的解释部分，因为国内将陆续发布等同于IEC61000的EMC系列标准，可作为执行电能质量国家标准参考。对于国标中所需要的一些定义、符号和缩略语，以及相关闪变测量仪规范和闪变（Pst）的表达式等，主要参考了IEC61000-3-3、IEC61000-4-15。须指出，在采用IEC61000相关内容中，本标准对于下列几点作了修改：1）按IEC标准，对闪变Pst、Plt指标，每次评定测量时间至少为一个星期，取99%概率大值衡量。这样规定，在电网中实际上难以执行。本标准中对闪变Pst指标规定取1天（24h）测量，而且取95%概率大值衡量；对Plt指标，原则上规定不得超标。2）对于电压变动，除了按变动频度r范围给出限值外，还补充了随机性不规则的电压变动的限值以及测量和取值方法。3）在IEC标准中，除了电磁兼容值外还引入“规划值”，规划值原则上不大于兼容值，是由电力部门根据负荷和电网结构等特点自行规定的目标值，本标准不采用“兼容值”或“规划值”，一律用“限值”概念。4）IEC61000-3-7实际上只对中、高压波动负荷的兼容限值作了规定，对于低压，主要是控制单台设备的限值，已由IEC61000-3-3和IEC61000-3-5中作了规定（国内将有等同标准）。在制定本标准时，鉴于中、低压设备兼容值相同（见IEC61000-3-7），而国产低压电气设备大多未按IEC标准检验其电压波动和闪变指标，故将低压也作了规定，以使标准较为完整。本标准从实施之日起，代替GB12326—1990。本标准的附录A、附录B都是标准的附录。本标准的附录C、附录D都是提示的附录。本标准由国家经贸委电力司提出。本标准由全国电压电流等级和频率标准化技术委员会归口。本标准起草单位：国家电力公司电力科学研究院、清华大学、北京供电局、北京钢铁设计研究总院、机械科学研究院。本标准主要起草人：林海雪、孙树勤、赵刚、陈斌发、王敬义、李世林。中华人民共和国国家标准电能质量电压波动和闪变GB12326—2000代替GB12326—1990Powerquality—Voltagefluctuationandflicker国家质量技术监督局2000－04－03批准2000－12－01实施1范围本标准规定了电压波动和闪变的限值及测试、计算和评估方法。本标准适用于交流50Hz电力系统正常运行方式下，由波动负荷引起的公共连接点电压的快速变动及由此可能引起人对灯闪明显感觉的场合。2引用标准GB156—1993标准电压3定义本标准采用以下定义。3.1公共连接点pointofcommoncoupling（PCC）电力系统中一个以上用户的连接处。3.2波动负荷fluctuatingload生产（或运行）过程中从供电网中取用快速变动功率的负荷。例如：炼钢电弧炉、轧机、电弧焊机等。3.3电压方均根值曲线U（t）R.M.S.voltageshape，U（t）每半个基波电压周期方均根值（r.m.s.）的时间函数。3.4电压变动特性d（t）relativevoltagechangecharacteristic，d（t）电压方均根值变动的时间函数，以系统标称电压的百分数表示。3.5电压变动drelativevoltagechange，d电压变动特性d（t）上，相邻两个极值电压之差。3.6电压变动频度rrateofoccurrenceofvoltagechanges，r单位时间内电压变动的次数（电压由大到小或由小到大各算一次变动）。同一方向的若干次变动，如间隔时间小于30ms，则算一次变动。3.7闪变时间tfflickertime，tf一个有时间量纲的值，表示电压变动的闪变影响，和波形、幅值以及频度均有关。3.8电压波动voltagefluctuation电压方均根值一系列的变动或连续的改变。3.9闪变flicker灯光照度不稳定造成的视感。3.10闪变仪flickermeter一种测量闪变的专用仪器（见附录A）。注：一般测量Pst和Plt。3.11短时间闪变值Pstshorttermseverity，Pst衡量短时间（若干分钟）内闪变强弱的一个统计量值（见附录A）。Pst＝1为闪变引起视感刺激性的通常限值。3.12长时间闪变值Pltlongtermseverity，Plt由短时间闪变值Pst推算出，反映长时间（若干小时）闪变强弱的量值（见附录A）。3.13累积概率函数cumulativeprobabilityfunction（CPF）其横坐标表示被测量值（例如瞬时闪变值），纵坐标表示超过对应横坐标值的时间占整个测量时间的百分数（见图A2）。4电压变动和闪变的限值4.1电力系统公共连接点，由波动负荷产生的电压变动限值和变动频度、电压等级有关，见表1。表1电压变动限值r,h-1d,%r,h-1d,%LV、MVHVLV、MVHVr≤14310r≤1002*1.5*1r≤1032.5100r≤10001.251注1很少的变动频度r(每日少于1次)，电压变动限值d还可以放宽，但不在本标准中规定。2对于随机性不规则的电压波动，依95%概率大值衡量，表中标有“*”的值为其限值。3本标准中系统标称电压UN等级按以下划分：低压（LV）UN≤1kV中压（MV）1kVUN≤35kV高压（HV）35kVUN≤220kV4.2电力系统公共连接点，由波动负荷引起的短时间闪变值Pst和长时间闪变值Plt应满足表2所列的限值。4.3任何一个波动负荷用户在电力系统公共连接点单独引起的电压变动和闪变值一般应满足下列要求。4.3.1电压变动的限值如表1所列。4.3.2闪变限值根据用户负荷大小、其协议用电容量占供电容量的比例以及系统电压，分别按三级作不同的规定和处理。4.3.2.1第一级规定。满足本级规定，可以不经闪变核算，允许接入电网。a）对于LV和MV用户，第一级限值见表3。b）对于HV用户，满足（ΔS/Ssc）max0.1%。表2各级电压下的闪变限值系统电压等级LVMVHVPst1.00.9(1.0)0.8Plt0.80.7(0.8)0.6注1本标准中Pst和Plt每次测量周期分别取为10min和2h(下同)。2MV括号中的值仅适用于PCC连接的所有用户为同电压级的用户场合。表3LV和MV用户第一级限值r,min-1k=(ΔS/Ssc)max,%r100.410≤r≤2000.2200r0.1注1表中ΔS为波动负荷视在功率的变动；Ssc为PCC短路容量。2已通过IEC61000-3-3和IEC61000-3-5的LV设备均视为满足第一级规定。4.3.2.2第二级规定。须根据用户闪变的发生值和限值作比较后确定。每个用户按其协议用电容量Si（Si＝Pi/cosφi）和供电容量S之比，考虑上一级对下一级闪变传递的影响（下一级对上一级的传递一般忽略）等因素后确定闪变限值。不同电压等级之间闪变传递系数T如表4所列。表4不同电压等级间闪变传递系数HV-MVTHMHV-VTHLMV-VTML范围0.8～1.00.8～1.00.95～1.0一般取值0.90.91.0用户闪变限值的计算如下：a）对于MV和LV单个用户，首先求出接于PCC的全部负荷产生闪变的总限值G（以MV用户为例写公式）为：GLTLMVMVHMHV3333（1）式中：LMV和LHV——分别为MV和HV的闪变限值（见表2）；THM——HV对MV的闪变传递系数（见表4）。单个用户闪变限值EiMV为：EGSSFiHVMViMVMV13（2）式中：FMV为波动负荷的同时系数，其典型值FMV＝0.2～0.3（但必须满足Si/FMV≤SMV）。式（1）、式（2）中，如将下标作适当替换（例如MV换为LV，THM换为THL或TML等），则可以用于LV用户的计算。式（1）、式（2）对于短时间闪变（Pst）和长时间闪变（Plt）均适用。b）对于HV单个用户，闪变限值计算式为：ELSSiHVMVitMV3（3）式中：StHV——接Si的PCC总供电容量，确定方法见附录B。表5基本闪变值EpstiEplti0.350.25c）对于某些相对较小的用户，利用式（2）、式（3）求出的闪变限值可能过严，如用户未超过表5规定的基本闪变值，则仍允许接网。4.3.2.3第三级规定了超标（超过第二级限值）用户和过高背景闪变水平的处理原则。由于PCC上并不都是波动负荷，按第二级条件计算，某些用户若是超标的，但实际背景闪变水平比较低，或者超标的概率很低（例如每周不超过1%时间），电力企业可以酌情（包括考虑近期的发展）放宽限值。反之，如背景水平已接近于表2规定值，则应适当减少分配的指标，研究采用补偿设备的可能性，并应分析背景水平高的原因，采取必要的降低闪变水平措施。5电压变动和闪变的测量条件、取值5.1本标准电压变动值d、短时间闪变值Pst和长时间闪变值Plt指的是电力系统正常运行的较小方式下，波动负荷变化最大工作周期的实测值。例如：炼钢电弧炉应在熔化期测量；轧机应在最大轧制负荷周期测量；三相负荷不平衡时应在三相测量值中取最严重的一相的值。注1对于三相等概率波动的负荷可以任意选取一相测量。2设计所取的短路容量可以用投产时系统最大短路容量乘系数0.7。5.2对于随机性不规则的电压波动，电压变动实测值应不少于50个，以95%概率大值作为判断依据。短时间闪变值测量周期取为10min，每天（24h）不得超标7次（70min）；长时间闪变值测量周期取为2h，每次均不得超标。注：95%概率大值指的是将实测值按由大到小的次序排列，舍弃前面5%的大值，取剩余的实测值中最大值。6闪变的叠加和传递根据新用户投入前后公共连接点实测的闪变值，可以利用以下有关计算公式，推算出新用户实际上产生的闪变值。6.1n个波动负荷各自引起的闪变及背景