电能质量监测终端技术要求.docx

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电能质量监测终端技术要求

1. 范围

本规范规定了电网电能质量监测系统终端设备（以下简称电能质量监测终

端）的功能要求、准确度指标、试验方法、验收规则及标准。

本规范适用于基于电能质量测试分析的各种装置，包括专用的电能质量监

测终端，也包括具有电能质量测试功能的其他自动化装置。

本规范适用于电网内所应用的电能质量监测装置应用性能检测，测试的结

果可以作为装置选用、应用功能开发等的依据。

2. 引用文件

本规范在制定过程中参照或者引用了以下文件，以下文件中的条款通过本

标准的引用而成为本规范的条款；部分内容本规范可能结合电网的具体情况进

行了修改，如有不一致之处以本规范为准。

GB/T12325-2003　　电能质量　供电电压允许偏差

GB12326-2000　　电能质量　电压波动和闪变

GB/T14549-93　　电能质量　公用电网谐波

GB/T15543-1995　电能质量　三相电压允许不平衡度

GB/T 19862—2005电能质量监测设备通用要求

GB/T15945-1995　电能质量　电力系统频率允许偏差

GB/T18481-2001　电能质量　暂时过电压和瞬态过电压

GB/T 4208-1993外壳防护等级的分类

GB/T2423.1-1989电工电子产品基本环境试验规程 试验 A:

 低温试验方法

GB/T2423.2-1989电工电子产品基本环境试验规程 试验 B:

 高温试验方法

GB/T2423.4-1993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

GB/T2423.5-1995电工电子产品环境试验第 2 部分:

试验方法试验 Ea

和导则：

冲击试验方法

GB/T2423.10-1995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 （正弦）试验方法

GB/T17626.2-1998电磁兼容性试验和测量技术静电放电抗扰度性试

验（idt IEC 61000-4-2：

1995）

GB/T17626.3-1998电磁兼容性试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰

度试验（idt IEC 61000-4-3：

1995）

GB/T17626.4-1998电磁兼容性试验和测量技术快速瞬变电脉冲群抗

扰度试验（idt IEC 61000-4-4：

1995）

GB/T17626.5-1998电磁兼容性试验和测量技术浪涌（冲击）抗扰度

试验（idt IEC 61000-4-5：

1995）

GB/T17626.11-1999电磁兼容性试验和测量技术电压暂降、短时中断

和电压变化的抗扰度试验（idtIEC61000-4-

11：

1994）

GB/T17626.7-1998电磁兼容 试验和测量技术供电系统及所连设备谐波、

谐间波的测量和测量仪器导则

IEC 61000-4-30Testing and Measurement Techniques - Power

Quality

Measurement Methods

3. 术语和定义

下列术语和定义适用于本规范：

3.1 电压偏差 voltage deviation

供电电压对标称电压的偏差与标称电压的百分比。

电压偏差（%）=（实测电压-标称系统电压）/标称系统电压×100%

3.2 频率偏差 frequency deviation

系统频率的实际值和标称值之差。

频率偏差=实测频率-标称系统频率

3.3 谐波 harmonic

对周期性交流量进行傅立叶级数分解，得到频率为基波频率大于 1 整数倍

的分量。

3.4 间谐波 interharmonic

处于供电频率的谐波之间的频率分量。

3.5 闪变 flicker

灯光照度不稳定造成的视感。

3.6 不平衡度 unbalance factor

三相电力系统中三相不平衡的程度，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。

ε U =

U 2

U1

⨯100（%）

式中

U1 ——三相电压的正序分量方均根值；V

U 2 ——三相电压的负序分量方均根值；V

电流不平衡度的计算公式：

ε I =

I2

I1

⨯100（%）

式中

I1 ——三相电压的正序分量方均根值；A

I2 ——三相电压的负序分量方均根值；A

3.7 电压暂降 voltage dip

在电气系统某一点的电压突然下降，经历半个周期到几秒钟的短暂持续期

后恢复正常。

3.8 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 100%幅

值的电压暂降。

3.9 暂时过电压

在给定安装点上持续时间较长的不衰减或弱衰减的（以工频或其一定的倍

数、分数）振荡的过电压。

3.10 瞬态过电压

持续时间数毫秒或更短，通常带有强阻尼的振荡或非振荡的一种过电压。

它可以叠加于暂时过电压上。

4. 监测终端功能要求

4.1. 监测终端的规范性要求

4.1.1 接入电网的方式和系统类别

电能质量监测终端电压端子应该能够并联接入 PT 二次回路，电流端子能

够串联接入 CT 二次回路。

电压、电流接线应该能够保证安全可靠，不影响其

他装置或者回路。

对于部分在配电网络中应用的电能质量监测终端，要求电压端子能够直接

接入 380V 配电系统。

装置应该能够适用于常规的接线方式。

装置的软件配置能够与接入电网方

式和系统类别相匹配。

监测终端的操作系统和软件配置，应该能够保证可靠性和安全性的要求。

4.1.2 外观结构

机箱应保护仪器内各部件不受重物侵害和不受机械损伤。

开关、按钮等操作应灵活可靠，无卡死或接触不良现象，内部部件应紧固

无松动。

接入对地电压超过 220V 电网的仪器，应装有保护接地端。

电压、电流接线端子应装在端子座中，端子座应有足够的绝缘性能和机械

强度。

4.1.3 运行指示

监测设备应该具有正常运行、故障等指示功能，方便运行维护人员的循检；

对被监测主要电能质量参数的实时数据显示功能不做要求。

对于具备当地液晶

显示功能的监测终端，应该保证在无操作状态下，液晶屏处于关闭状态。

4.1.4 装置的标示

装置的铭牌应该明确具备以下信息：

1）仪器的型号名称；

2）制造厂名或商标；

3）基本电流和最大电流（A）；

4）接线方式和标称电压（V）；

5）装置电源的类型及额定电压；

接地端子应该具备明确的标示。

4.1.5 装置输出接口

装置应该能够与优盘、便携式电脑等设备连接，支持当地的设置、数据下

载等功能。

具有装置故障信号输出接点。

在装置自检发现故障的情况下，提供空接点

信号给远动装置或者其他系统。

4.2. 基本功能要求

4.2.1 监测功能

用信号源模拟三相四线系统的电压、电流信号输出给被测装置，通过被测

装置的当地显示界面或者通过专用软件读取被测装置的测试值。

将测试值与标

准信号输出进行比对，检查被测装置的以下监测功能是否符合标准的要求：

1） 频率，电压有效值，电流有效值，基波电压、电流相角

要求装置能够对以上指标进行连续的测量，并且能够以固定的时

间间隔进行存储。

频率测试准确度要求小于 0.01Hz，电压、电流有效

值准确度要求小于 0.5%，基波电压、电流相角的准确度要求小于 1º。

2） 电压偏差

电能质量监测终端必须具有电压偏差测试功能。

要求装置能够进

行连续的电压偏差指标测量，并且能够以固定的时间间隔进行存储。

测试公式符合 3.1 的要求，标称电压可以独立进行设置。

测试准确度

要求小于 0.5%。

3） 三相电压不平衡度、三相电流不平衡度和序分量

电能质量监测终端必须具有三相电压不平衡度测试功能。

对于特

殊负荷的监测终端要求具有电流三相不平衡度测试功能，能够根据设

置要求提供正、负、零序电压和正、负、零序电流数据。

要求装置能

够进行连续的三相不平衡度指标测量，并且能够以固定的时间间隔进

行存储。

测试公式符合 3.6 的要求。

测试准确度要求三相电压不平衡

度绝对误差小于 0.2%，三相电流不平衡度绝对误差小于 1%。

4） 谐波

电能质量监测终端必须具有谐波测试功能，包括电压、电流的总

谐波畸变率，DC-50 次谐波电压电流含有率、幅值（相位）。

要求装置能够进行连续的谐波指标测量，并且能够根据设置的时

间间隔进行存储。

推荐测试准确度要求达到国标 B 级及以上。

在存在直流分量、间

谐波分量的情况下谐波测试准确度不受影响。

5） 电压波动、闪变

电能质量监测终端必须具有电压波动和闪变测试功能，要求装置

能够进行连续的电压波动和闪变指标测量，并且能够根据设置的时间

间隔进行存储。

测试准确度要求相对误差小于 5%。

6） 间谐波

间谐波测试为可选功能，要求装置进行谐波分析的数据窗不小于

4 个周波，需要分析的最小频率间隔、数据记录方式等视具体情况而定。

7） 电压暂降和短时中断

8）电能质量监测终端必须具有电压暂降和短时中断测试功能，要求装

置能够进行连续的电压暂降和短时中断检测，在电压超过设定值情况下

记录电压暂降（短时中端）的发生时刻、位置、相别、幅值和持续时间，

并且根据设置进行录波。

测试准确度要求电压暂降幅度小于 10%，电压

暂降持续时间小于 10ms。

4.2.2 指标越限记录和触发录波功能

监测终端必须具有触发元件，当触发条件满足时，装置能够根据设定的录

波条件进行录波。

录波元件包括：

电压暂降/骤升；

电压中断；

电压突变；

在以上触发条件下，监测装置应该能正确动作，录波文件正确，触发元件

返回时录波正确终止。

录波长度应不少于 30 个周波，触发前不少于 5 个周波，

触发后不少于 25 个周波。

在系统正常运行情况下及在检修状态下，触发元件不

应发生误动。

监测装置能够对连续监测的电能质量指标进行判断，设置被测装置的指标

限值，当实测指标超过限值时，能够提供指标越限记录，记录越限的指标名称、

位置、幅值、时间、相别等。

指标越限包括：

电压有效值越限；

电流有效值越上限；

频率越限；

谐波越限；

三相不平衡度越限；

电压波动和闪变越限；

（功率因数越限）；

（无功功率越限）；

4.2.3 通信功能

监测终端必须支持以太网或 GPRS 为介质，支持基于 TCP/IP 的通信协议，

必须能够根据市电力公司的要求进行修改。

实现监测数据的实时传输或定时提

取存储记录。

4.2.4 设置功能

测试终端可以根据现场实际情况，灵活方便地设定变电站、母线、线路等

的名称、变比、容量、额定参数等内容，并且能够在测试结果中得到正确的执

行。

4.2.5 统计功能

要求电能质量指标的测量间隔、统计方法符合国标的规定。

对监测终端的

当地规定时段数据统计功能不做强制要求。

4.2.6 数据记录功能

电压偏差、频率、三相不平衡度、谐波监测的结果应该能以固定的记录周

期在监测终端进行存储；记录周期应该可以整定，针对不同用途的监测终端，

最小记录时间应该具有不同的要求；

短时闪变的记录周期为 10 分钟，长时闪变为 2 小时；

电压暂降/中断、瞬态过电压等暂态电压质量事件发生时，事件的记录和录

波数据能够以规定的格式存储；

监测终端的存储记录应至少保存 90 天，之后可按先进先出的原则更新。

在装置故障的情况下，非故障期间的测试数据不能丢失。

监测数据不会由

于监测终端当地的设置、访问等操作而删除或变化。

4.2.7 装置对时功能

装置必须具有远程对时功能，通过主站进行时钟同步。

4.2.8 报警功能

监测终端在软、硬件故障（通信中断）情况下能够产生报警信号，报警信

号能以空接