初中物理 电能质量电压波动和闪变.docx
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初中物理电能质量电压波动和闪变
电能质量电压波动和闪变
Powerquality—Voltagefluctuationandflicker
GB12326—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—1990
Powerquality—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-1
d,%
r,h-1
d,%
LV、MV
HV
LV、MV
HV
r≤1
4
3
102*
1.5*
13
2.5
1001.25
1
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）1kV高压（HV）35kV
4.2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）max<0.1%。
表2各级电压下的闪变限值
系统电压等级
LV
MV
HV
Pst
1.0
0.9（1.0）
0.8
Plt
0.8
0.7（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-1
k=（ΔS/Ssc）max,%
r<10
0.4
10≤r≤200
0.2
2000.1
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-MV
THM
HV-V
THL
MV-V
TML
范围
0.8～1.0
0.8～1.0
0.95～1.0
一般取值
0.9
0.9
1.0
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：
（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：
（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：
（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
Epsti
Eplti
0.35
0.25
c）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。
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