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谐波测量方法及仪器要求

时间:2023-06-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:D4谐波测量的数据应取测量时段内各相实测量值的95%概率值中最大的一相值,作为判断谐波是否超过允许值的依据。D5.1仪器的功能应满足本标准测量要求。D6对不符合D5.2条规定的仪器,可用于负荷变化慢的谐波源的测量。D7在测量的频率范围内,仪用互感器、电容式分压器等谐波传感设备应有良好的频率特性,其引入的幅值误差不应大于5%,相角误差不大于5°。

谐波测量方法及仪器要求

测量谐波的方法、数据处理及测量仪器的规定见附录D(补充件)。

表2 注入公共连接点的谐波电流允许值

注 220kV基准短路容量取2000 MVA。

附录A

谐波术语的数学表达式

(补充件)

A1 第h次谐波电压含有率HRUh

式中:Uh——第h次谐波电压(方均根值);

U1——基波电压(方均根值)。

A2 第h次谐波电流含有率HRIh

式中:Ih——第h次谐波电流(方均根值);

I1——基波电流(方均根值)。

A3 谐波电压含量UH

A4 谐波电流含量IH

A5 电压总谐波畸变率T HDu

A6 电流总谐波畸变率T HDi

附录B

谐波电流允许值的换算

(补充件)

当电网公共连接点的最小短路容量不同于表2基准短路容量时,按式(B1)修正表2中的谐波电流允许值:

式中:Sk1——公共连接点的最小短路容量,MVA;

Sk2——基准短路容量,MVA;

Ihp——表2中的第h次谐波电流允许值,A;

Ih——短路容量为Sk1时的第h次谐波电流允许值。

附录C

谐波的基本计算式

(补充件)

C1 第h次谐波电压含有率HRUh与第h次谐波电流分量Ih的关系

近似的工程估算按式(C2)或式(C3)计算

式中:UN——电网的标称电压,kV;

Sk——公共连接点的三相短路容量,MVA;

Ih——第h次谐波电流,A;

Zh——系统的第h次谐波阻抗,Ω。

C2 两个谐波源的同次谐波电流在一条线路的同一相上迭加,当相位角已知时按式(C4)计算(www.xing528.com)

式中:Ih1——谐波源1的第h次谐波电流,A;

Ih2——谐波源2的第h次谐波电流,A;

θh——谐波源1和谐波源2的第h次谐波电流之间的相位角。

当相位角不确定时,可按式(C5)进行计算

式中Kh系数按表C1选取。

表C1 公式(C5)中系数Kh的值

两个以上同次谐波电流叠加时,首先将两个谐波电流叠加,然后再与第三个谐波电流相叠加,以此类推。

两个及以上谐波源在同一节点同一相上引起的同次谐波电压叠加的计算式与式(C4)或式(C5)类同。

C3 在公共连接点处第i个用户的第h次谐波电流允许值(Ihi)按式(C6)计算:

式中:Ih——按附录B换算的第h次谐波电流允许值,A;

Si——第i个用户的用电协议容量,MVA;

St——公共连接点的供电设备容量,MVA;

α——相位叠加系数,按表C2取值。

表C2 相位叠加系数

附录D

测量谐波的方法、数据处理及测量仪器

(补充件)

D1 谐波电压(或电流)测量应选择在电网正常供电时可能出现的最小运行方式,且应在谐波源工作周期中产生的谐波量大的时段内进行(例如:电弧炼钢炉应在熔化期测量)。

当测量点附近安装有电容器组时,应在电容器组的各种运行方式下进行测量。

D2 测量的谐波次数一般为第2到第19次,根据谐波源的特点或测试分析结果,可以适当变动谐波次数测量的范围。

D3 对于负荷变化快的谐波源(例如:炼钢电弧炉晶闸管变流设备供电的轧机电力机车等),测量的间隔时间不大于2min,测量次数应满足数理统计的要求,一般不少于30次。

对于负荷变化慢的谐波源(例如:化工整流器、直流输电换流站等),测量间隔和持续时间不作规定。

D4 谐波测量的数据应取测量时段内各相实测量值的95%概率值中最大的一相值,作为判断谐波是否超过允许值的依据。

但对负荷变化慢的谐波源,可选五个接近的实测值,取其算术平均值。

注:为了实用方便,实测值的95%概率值可按下述方法近似选取:将实测值按由大到小次序排列,舍弃前面5%的大值,取剩余实测值中的最大值。

D5 谐波的测量仪器。

D5.1 仪器的功能应满足本标准测量要求。

D5.2 为了区别暂态现象和谐波,对负荷变化快的谐波,每次测量结果可为3s内所测值的平均值。推荐采用式(D1)计算:

式中:Uhk——3s内第k次测得的h次谐波的方均根值;

m——3s内取均匀间隔的测量次数,m≥6。

D5.3 仪器准确度

谐波测量仪的允许误差见表D1。

D5.4 仪器有一定的抗电磁干扰能力,便于现场使用。仪器应保证其电源在标称电压±15%,频率在49Hz~51Hz范围内电压总谐波畸变率不超过8%条件下能正常工作。

D6 对不符合D5.2条规定的仪器,可用于负荷变化慢的谐波源的测量。如用于负荷变化快的谐波源的测量,测量条件和次数应分别符合D1和D3条的规定。

D7 在测量的频率范围内,仪用互感器、电容式分压器等谐波传感设备应有良好的频率特性,其引入的幅值误差不应大于5%,相角误差不大于5°。在没有确切的频率响应误差特性时,电流互感器和低压电压互感器用于2500Hz及以下频率的谐波测量;6~110kV电磁式电压互感器可用于1000 Hz及以下频率测量;电容式电压互感器不能用于谐波测量。在谐波电压测量中,对谐波次数或测量精度有较高需要时,应采用电阻分压器(UN<1kV)或电容式分压器(UN≥1kV)。

表D1 谐波测量仪的允许误差

注 ① UN为标准电压,Uh为谐波电压;IN额定电流,Ih为谐波电流。
② A级仪器频率测量范围为0~2500Hz,用于较精确的测量,仪器的相角测量误差不大于±5°或±1°;B级仪器用于一般测量。

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