《電能質(zhì)量三相電壓不平衡》GB／T15543-2008演示教學(xué)

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精益求精，善益求善。

《電能質(zhì)量三相電壓不平衡》GB／T15543-2008

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中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

GB/T15543—2008

代替GB/T15543—1995

電能質(zhì)量三相電壓不平衡

Powerquality—Three-phasevoltageunbalance

2008-06-18發(fā)布2009-05-01實(shí)施

中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局

中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)

前言

本標(biāo)準(zhǔn)代替GB/T15543—1995《電能質(zhì)量三相電壓允許不平衡度》。

和GB/T15543—1995相比較，這次修訂的主要內(nèi)容有：

——修訂了本標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍，明確了“瞬時(shí)和暫時(shí)的不平衡問(wèn)題不適用于本標(biāo)準(zhǔn)”。

——增加了低壓配電系統(tǒng)零序不平衡度的相關(guān)內(nèi)容。同時(shí)，將原標(biāo)準(zhǔn)中所有的“不平衡度”改為“負(fù)序不平衡度”。

——將原標(biāo)準(zhǔn)的“不平衡度的測(cè)量和取值”內(nèi)容由附錄提升至標(biāo)準(zhǔn)正文，并對(duì)測(cè)量時(shí)間、測(cè)量方法進(jìn)行了調(diào)整。對(duì)波動(dòng)負(fù)荷引起的不平衡，測(cè)量時(shí)

間規(guī)定為24h，每個(gè)不平衡度的測(cè)量時(shí)間間隔為1min；而對(duì)系統(tǒng)的公共連接點(diǎn)，測(cè)量時(shí)間調(diào)整為一周，每個(gè)不平衡度的測(cè)量間隔為1min的整數(shù)倍。

——因?yàn)闇y(cè)量方法成了新標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的名稱進(jìn)行了修改，將“三相電壓允許不平衡度”修改為“三相電壓不平衡”。同時(shí)標(biāo)準(zhǔn)的“電能質(zhì)量”一詞的英文翻譯進(jìn)行調(diào)整，使之與電能質(zhì)量的其他標(biāo)準(zhǔn)保持一致。

——增加了“規(guī)范性引用文件”的內(nèi)容，并對(duì)術(shù)語(yǔ)進(jìn)行了擴(kuò)充。

——明確規(guī)定三相不平衡度為基波分量的不平衡度。

——對(duì)附錄的“不平衡度計(jì)算”內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整。

本標(biāo)準(zhǔn)的附錄A為資料性附錄。

本標(biāo)準(zhǔn)由全國(guó)電壓電流等級(jí)和頻率標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)提出并歸口。

本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：武漢國(guó)測(cè)科技股份有限公司、中國(guó)電力科學(xué)研究院、中機(jī)生產(chǎn)力促進(jìn)中心、國(guó)網(wǎng)武漢高壓研究院、中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司、武漢鋼鐵工程技術(shù)集團(tuán)、哈爾濱電工儀表研究所、浙江省電力試驗(yàn)研究院、廣東電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院、江蘇省電力試驗(yàn)研究院有限公司、中冶京誠(chéng)工程技術(shù)有限公司、北京交通大學(xué)電力工程學(xué)院、江西電力試驗(yàn)研究院、華中科技大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院。

本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：侯鐵信、卜正良、林海雪、劉迅、李澍森、黃足平、鄒家平、張建平、梅桂華、李照陽(yáng)。

本標(biāo)準(zhǔn)參與起草人：景德炎、顧文、曾幼云、吳命利、萬(wàn)衛(wèi)、林湘寧、程利軍。

本標(biāo)準(zhǔn)所代替標(biāo)準(zhǔn)的歷次版本發(fā)布情況為：

——GB/T15543—1995。

電能質(zhì)量三相電壓允許不平衡度

1、范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了三相電壓不平衡的限值、計(jì)算、測(cè)量和取值方法。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于標(biāo)稱頻率為50Hz的交流電力系統(tǒng)正常運(yùn)行方式下由于負(fù)序基波分量引起的公共連接點(diǎn)的電壓不平衡及低壓系統(tǒng)由于零序基波分量而引起的公共連接點(diǎn)的電壓不平衡。

電氣設(shè)備額定工況的電壓允許不平衡度和負(fù)序電流允許值仍由各自標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，例如旋轉(zhuǎn)電機(jī)按GB755要求規(guī)定。

瞬時(shí)和暫時(shí)的不平衡問(wèn)題不適用與本標(biāo)準(zhǔn)。

2、規(guī)范性引用文件

下列文件中的條款通過(guò)本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本表準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn)。然而，鼓勵(lì)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用與本標(biāo)準(zhǔn)。

GB/T156—2007標(biāo)準(zhǔn)電壓（IEC60038:2002,MOD）

GB/T12325電能質(zhì)量供電電壓偏差

3、術(shù)語(yǔ)與定義

下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

3.1電壓不平衡voltageunbalance

三相電壓在幅值上不同或相位差不是120°，或兼而有之。

3.2不平衡unbalancefactor

指三相電力系統(tǒng)中三相不平衡的程度，用電壓、電流負(fù)序基波分量或零序基波分量與正序基波分量的方均根值百分比表示。電壓、電流的負(fù)序不平衡度和零序不平衡度分別用、和、表示。

3.3正序分量positive-sequencecomponent

將不平衡的三相系統(tǒng)的電量按對(duì)稱分量法分解后其正序?qū)ΨQ系統(tǒng)中的分量。

3.4負(fù)序分量度negative-sequencecomponent

將不平衡的三相系統(tǒng)的電量按對(duì)稱分量法分解后其負(fù)序?qū)ΨQ系統(tǒng)中的分量。

3.5零序分量zero-sequencecomponent

將不平衡的三相系統(tǒng)的電量按對(duì)稱分量法分解后其零序?qū)ΨQ系統(tǒng)中的分量。

3.6公共連接點(diǎn)pointofcommoncoupling

電力系統(tǒng)中一個(gè)以上用戶的連接處。

3.7瞬時(shí)instantantaneous

用于量化短時(shí)間變化持續(xù)時(shí)間的修飾詞，其時(shí)間范圍為工頻0.5周波～30周波。

3.8暫時(shí)momentary

用于量化短時(shí)間變化持續(xù)時(shí)間的修飾詞，指時(shí)間范圍為工頻30周波～3s。

3.9短時(shí)temporary

用于量化短時(shí)間變化持續(xù)時(shí)間的修飾詞，指時(shí)間范圍為3s～1min。

4、電壓不平衡度限值

4.1電力系統(tǒng)公共連接點(diǎn)電壓不平衡度限值為：

電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)，負(fù)序電壓不平衡不超過(guò)2%，短時(shí)不得超過(guò)4%；

低壓系統(tǒng)零序電壓限值暫不規(guī)定，但各項(xiàng)電壓必須滿足GB/T12325的要求。

注1：本標(biāo)準(zhǔn)中不平衡度為在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的最小方式（或較小方式）下、最大的生產(chǎn)（運(yùn)行）周期中負(fù)荷所引起的電壓不平衡度的實(shí)測(cè)值。

注2：低壓系統(tǒng)是指標(biāo)稱電壓不大于1KV的供電系統(tǒng)。

4.2接于公共連接點(diǎn)的每個(gè)用戶引起該點(diǎn)負(fù)序電壓不平衡度允許值一般為1.3%，短時(shí)不超過(guò)2.6%。根據(jù)連接點(diǎn)的負(fù)荷狀況以及鄰近發(fā)電機(jī)、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置安全運(yùn)行要求，該允許值可作適當(dāng)變動(dòng)，但必須滿足4.1的規(guī)定。

5、用戶引起的電壓不平衡度允許值換算

電壓不平衡度允許值一般可根據(jù)連接點(diǎn)的正常最小短路容量換算為相應(yīng)的負(fù)序電流值作為分析或測(cè)算依據(jù)，鄰近大型旋轉(zhuǎn)電機(jī)的用戶，其負(fù)序電流值換算時(shí)應(yīng)考慮旋轉(zhuǎn)電機(jī)的負(fù)序阻抗。有關(guān)不平衡度的計(jì)算見(jiàn)附錄A。

6、不平衡度的測(cè)量和取值

6.1測(cè)量條件

測(cè)量應(yīng)在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的最小方式（或較小方式）下，不平衡負(fù)荷處于正常、連續(xù)工作狀態(tài)下進(jìn)行，并保證不平衡負(fù)荷的最大工作周期包含在內(nèi)。

6.2測(cè)量時(shí)間

對(duì)于電力系統(tǒng)的公共連接點(diǎn)，測(cè)量持續(xù)時(shí)間取一周（168h），每個(gè)不平衡度的測(cè)量間隔可為1min的整數(shù)倍；對(duì)于波動(dòng)負(fù)荷，按6.1規(guī)定，可取正常工作日24h持續(xù)測(cè)量，每個(gè)不平衡度的測(cè)量間隔為1min。

6.3測(cè)量取值

對(duì)于電力系統(tǒng)的公共連接點(diǎn)，供電電壓負(fù)序不平衡度測(cè)量值的10min方均根的95%概率大值應(yīng)不大于2%，所有測(cè)量值中的最大值不大于4%。對(duì)日波動(dòng)不平衡負(fù)荷，供電電壓負(fù)序不平衡度測(cè)量值的1min方均根的95%概率大值應(yīng)不大于2%，所有測(cè)量中的最大值不大于4%。

對(duì)于日波動(dòng)不平衡負(fù)荷也可以時(shí)間取值：日累計(jì)大于2%的時(shí)間不超過(guò)72min，且沒(méi)30min中大于2%的時(shí)間不超過(guò)5min。

注1：為了實(shí)用方便，實(shí)測(cè)值的95%概率值可將實(shí)測(cè)值按由大到小次序排列，舍去前面5%的大值，取剩余實(shí)測(cè)值中的最大值。

注2：以時(shí)間取值，如果1min方均根值超過(guò)2%，按超標(biāo)1min進(jìn)行時(shí)間累計(jì)

注3：所有測(cè)量值是指以6.4要求得到的所有測(cè)量結(jié)果。

6.4不平衡度測(cè)量?jī)x器應(yīng)滿足本標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量要求，儀器記錄周期為3s，按方均根取值。電壓輸入信號(hào)基波分量的每次測(cè)量取10個(gè)周波的間隔。對(duì)于離散采樣的測(cè)量?jī)x器推薦按式（1）計(jì)算：

ε=…………(1)

式中：

——在3s內(nèi)第k次測(cè)得的不平衡度；

m——在3s內(nèi)均勻間隔取值次數(shù)（m≥6）。

對(duì)于特殊情況,由供用電雙方另行商定。

注：6.3中10min或1min方均根值系由所有記錄周期的方均根的算術(shù)平均求取。

6.5儀器的不平衡度測(cè)量誤差：

電壓不平衡度的測(cè)量誤差應(yīng)滿足（2）規(guī)定：

……………(2)

式中：

——電壓不平衡度實(shí)際值。

——電壓不平衡度的儀器測(cè)量值實(shí)際值。

電流不平衡度的測(cè)量誤差應(yīng)滿足式（3）規(guī)定：

……….…….(3)

式中：

——電流不平衡度實(shí)際值；

——電流不平衡度的儀器測(cè)量值實(shí)際值。

附錄A

（資料性附錄）

不平衡度的計(jì)算

A1不平衡度的表達(dá)式

……….(A.1)

式中：

——三相電壓的正序分量方均根值,單位為伏（V）；

——三相電壓的負(fù)序分量方均根值,單位為伏（V）；

——三相電壓的零序分量方均根值,單位為伏（V）；

如將式(A1)中、、換為、、，則為相應(yīng)的電流不平衡度和的表達(dá)式。

A2不平衡度的準(zhǔn)確計(jì)算式

A2.1在三相系統(tǒng)中，通過(guò)檢測(cè)獲得三相電量的幅值和相位后應(yīng)用對(duì)稱分量法分別求出正序分量、負(fù)序分量和零序分量，由式（A.1）求出不平衡度。

A.2.2在沒(méi)有零序分量的三相系統(tǒng)中，當(dāng)已知三相量a、b、c時(shí)，也可用式（A.2）求負(fù)序不平衡度：

……………..(A.2)