电能质量检测设备技术规范

电能质量监测设备技术规范1. 使用范围本规范规定了电能质量监测设备的通用结构和基本性能，包括固定式监测设备和便携式检测设备，确立了电能质量检测参数的一般测量方法和测量精确度，适用于交流额定频率为50Hz的公用电网的电能质量监测设备。

本规范只是对各项指标进行指示性的说明,并非是详细的设计说明书。

2. 引用标准1)GB/T 19862-2005 电能质量监测设备通用要求2)GB/T 12325-2003 电能质量供电电压允许偏差3)GB/T 14549-1993 公用电网谐波4)GB 12326-1990 电能质量电压允许波动和闪变5)GB/T 15543-1995 电能质量三相电压允许不平衡度6)GB/T 15945—1995 电能质量电力系统频率允许偏差7)GB/T 18039.4-2003 电磁兼容环境工厂低频传导骚扰的兼容水平8)GB/T 17626.2-1998 电磁兼容试验与测量技术静电放电抗扰度试验9)GB/T 17626.2-1998 电磁兼容试验与测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验10)GB/T 17626.2-1998 电磁兼容试验与测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验11)GB/T 2423.1-2001 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A：低温12)GB/T 2423.2-2001 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A：高温13)GB/T 2423.4-2001 电工电子产品基本环境试验规程试验Db: 交变湿热试验方法14)GB/T 2423.5-1995 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Ea和导则：冲击15)GB/T 2423.5-1995 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Fc和导则：振动16)DL/T 1028-2006 中华人民共和国电力行业标准17) IEC61000-4-30 Testing and measurement techniques —Power quality measurement methods18) IEC 61000-4-7 Part 4-7：testing and measurement techniques-general guide on harmonics and interharmonics measurements and instrumentation19) IEC 61000-4-15 part 4：testing and measurement techniques-section 15:flickermeter-functional and design specifications3. 术语及定义1) 电压偏差 voltage deviation ：供电电压幅值与标称电压幅值的偏差； 2) 频率偏差 frequency deviation ：系统频率的实际值与标称值的偏差； 3) 闪变 flicker ：灯光照度不稳定造成的实感；4) 电压暂升 voltage swell ：在电力系统某节点上出现的电压暂时上升； 5) 电压暂降 voltage dip ：在电力系统某节点上出现的电压暂时下降；6) 电压短时中断 voltage interruption ：供电电压消失一段时间，一般不超过1min ，短时中断可以认为是90%~100%幅值的电压暂降； 7) 瞬时电压 transient voltage ：电压瞬间急剧上升或下降；8) 正序分量 positive-sequence component ：将不平衡的三相系统的电量按对称分量法分解后，其正序对称系统中的分量；9) 负序分量negative-sequence component ：将不平衡的三项系统的电量按对称分量法分解后，其负序对称系统中的分量；10) 不平衡度 unbalance factor ：三相电力系统中三相的不平衡程度，用电压或电流负序分量与正序分量的方均根值百分比表示；11) 谐波 harmonic ：对周期性交流量进行傅里叶技术分解，得到频率为基波频率大于1整数倍的分量；12) 间谐波 inter-harmonic ：对周期性交流量进行傅里叶技术分解，得到频率不为基波频率整数倍的分量；13) 电压波动 voltage fluctuation ：电压方均根值一系列的变动或连续的改变，为电压均方根值的两个极值max U 和min U 之差U ，常以额定电压N U 的百分数表示其相对百分值；14) 等效闪变允许值 equivalent 10Hz flicker 10V ：电压调幅波中不同频率的正弦波分量的均方根值等效为10Hz 的一分钟平均值，以额定电压的百分数表示；15) 滑动参考电压sr U Sliding reference voltage ； 16) (1/2)rms U ：半个周期刷新一次的均方根值电压。

4基本结构及性能4.1基本结构电能质量监测设备须包括测量传感器、测量单元、评估单元三个基本组成部分及其附属器件。

4.2 监测功能设备须可监测电网频率、电压幅值、电压波动、闪变、电压暂升、电压暂降、电压短时中断、瞬时电压、三相不平衡、谐波、间谐波、设备电源电压、快速电压变化等参数。

4.3统计分析监测设备应具有对电能质量指标进行统计分析的功能： 1) 统计分析出各指标参数数据及曲线；2) 指标参数在任意时间段内的统计，包括电网频率、母线电压幅值、三相电压和电流总畸变率、三相电压和电流不平衡度、电压和电流谐波分量的最大值、最小值、平均值、测试时段内闪变值、测试时段内骤升骤降、总监测次数、指标合格率等，统计分析后，并生成报告；3) 设备与系统联接为星型联接时，可计算出线电压；设备与系统联接为三角型联接时，可准确计算功率因数、有功、无功等；4) 设备须存储PT 和CT 变比值，被显示的数据可以以单位A 、V 或额定百分比表示。

4.4显示功能监测设备应具有对被监测的电能质量参数的实时数据和相应波形显示的功能。

4.5记录储存功能1) 电压偏差、频率偏差、谐波、间谐波和三相电压不平衡度测量时以10个周期为单位，基本记录周期为3s；2) 固定式监测设备的保存时间间隔是3min，取该时间段内的最大值连同该时间段结束的时刻构成一条完成的存储记录；具有实时数据上传功能的固定式监测设备在实时监测状态下记录上传时间为3s；3) 便携式监测设备记录保存的时间间隔为3s；4) 短时闪变的一个记录周期为10min，长时闪变为2h；5) 设备的存储记录应至少15天。

4.6 通讯功能设备应根据实际需要，至少具备一种标准的通讯接口，实现监测数据的实时传输或定时提取，例如RS485/232、以太网等。

4.7 权限管理功能监测设备具备权限管理功能，只有具有授权权限的操作人员才可对该设备进行使用、参数设置和更改。

4.8 设置功能监测设备具有对设备时钟、电压暂升阙值、电压暂降阙值等设置、更改的功能。

4.9 越限保护功能检测设备具有报警和提示功能，超出用户设定的事件范围则给予相应提示，保护设备。

4.10 设备时钟误差A级标准：其时钟不确定度不超过±20ms；B级标准：制造商应规定出以10min为一个间隔的设备时钟计算方法。

4.11 设备机械性能设备能承受正常运行中的机械振动及常规运输条件下的冲击，确保设备不发生损坏和零部件松动脱落现象，同时功能和准确度符合各电能质量参数要求。

4.12 设备安全性能4.12.1 绝缘电阻设备各电气回路对地和各电气回路之间的绝缘电阻要求如下表所示；表1 设备各电气回路对地和各电气回路之间的绝缘电阻要求4.12.2 冲击电压μ的标准冲击脉冲，施加于监测设备电将电压峰值为6kV，波形为1.2/50s气回路对地之间，不应出现电弧、放电、击穿和损坏，且监测设备存储数据无变化，功能和电能质量参数仍符合要求。

4.12.3 绝缘强度在监测设备电气回路对地之间及各电气回路之间施加下表所示的50Hz正弦波电压1min，不应出现电弧、放电、击穿和损坏，且监测设备存储数据无变化，功能和电能质量参数仍符合要求。

表2 绝缘强度试验电压4.13 设备电磁兼容性能满足本技术规范的电磁兼容性能试验要求。

5电能质量参数5.1 电源频率5.1.1 测量方法频率是指每10秒钟内被测信号重复出现的次数，其数学表达式为Nf=t式中：f——被测信号的频率N——出现次数t——发生N次所需要的时间每次评估之前，应对谐波和间谐波进行衰减，使其对频率测量影响降低到最小。

另外，测量间隔须无交迭。

5.1.2频率偏差允许值±，当系统容量较小时，偏差值可以放1) 电力系统正常频率偏差允许值为0.2Hz±；宽到0.5Hz±，根据冲击负荷性质2) 用户冲击负荷引起的系统频率变动一般不得超过0.2Hz和大小以及系统的条件也可以适当变动限值，但应保证近区电力网、发电机组和用户的安全、稳定运行以及正常供电。

5.1.3设备频率测量不确定度A级标准：频率不确定度f∆不超过0.01Hz±。

B级标准：制造商给出不确定度规定。

5.2 电压幅值5.2.1 测量方法电压幅值是在一个10周期时间间隔上的电压量值的均方根值，每个10周期间隔须与相邻10周期间隔相连接，但不可重叠。

5.2.2供电电压允许偏差1) 35kV及以上供电电压正、负偏差的绝对值之和不超过标称系统电压的10%；注：如供电电压上下偏差同号（均为正或负）时，按较大的偏差绝对值作为衡量依据。

2) 10kV及以下三相供电电压允许偏差值为标称系统电压的7%±；3) 220kV单相供电电压允许偏差为标称系统电压的+7%、-10%；4) 对供电电压允许偏差有特殊要求的用户，由供用电双方协议确定。

5.2.3电压幅值测量不确定A级标准：电压幅值不确定度u±∆不超过标称电压幅值的0.1%B级标准：制造商给出相应幅值不确定度，但应不超过标称输入电压幅值的0.5%±5.3电压波动5.3.1 测量方法以10周期为单位求出各欠电压和过电压的均方根值，然后根据电压波动的计算公式求出电压波动值，电压波动变化率低于每秒0.2%时，应视为电压偏差。

5.3.2 电压波动允许值表3 电压波动允许值5.4 闪变 5.4.1 测量方法短时闪变测试值测试周期为10min ，取实测95%概率大值。

5.4.2 闪变测量不确定度 A 级标准：短时闪变测试值st P 为0~20。

B 级标准： 不做要求5.4.3等效闪变允许值表4等效闪变允许值5.5 电压暂升、暂降 5.5.1 基本测量电压暂升、暂降的基本测量应测量每个通道上的(1/2)rms U 5.5.2 滑动参考电压sr U 的计算()(1)(10)0.9967*0.0033*sr n sr n rms U U U -=+ 其中：()sr n U 为该滑动参考电压现在的值； (1)sr n U - 为该滑动参考电压前一个值；U为电压最近测得的10周期均方根值。