电能质量供电电压允许波动和闪变
(完整版)电能质量测试规范
电能质量现场测试规范江西省电力公司2012.5前言本规范的编制是针对江西省电力系统电能质量指标(公用电网谐波、三相电压不平衡度、电压波动及闪变）测试而制订。
一、范围本规范适用于发电厂、变电站、用户端电能质量指标(公用电网谐波、三相电压不平衡度、电压波动及闪变）现场测试。
二、引用标准GB/T14549-1993 《电能质量公用电网谐波》GB/T15543-2008 《电能质量三相电压允许不平衡度》GB/T 12326—2008 《电能质量电压波动和闪变》电能质量综合测试分析仪技术说明书三、测试前准备工作3.1 人员要求1)现场工作人员应身体健康、精神状态良好。
2）必须具备必要的电气知识、掌握本专业作业技能。
3）认真学习了本测试规范.4）熟悉《电业安全工作规程》相关知识，并经考试合格.5）有强烈的安全责任感。
3。
2 工器具及材料1）个人工具箱1套。
2)电能质量综合测试分析仪若干套(在有效期内）。
3）数字万用表1只（在有效期内）。
4）试验接线3套。
5）绝缘胶布1卷。
6)毛刷2把（1.5″).7）手电筒1个.3.3 现场准备工作1)开工前两天内,准备好本次测试所需电能质量综合测试分析仪、工器具、相关图纸，收集所测线路或机组的PT、CT变比，现场运行方式、供电主变容量、谐波源用户协议容量等相关技术资料。
电能质量综合测试分析仪的电压、电流回路完好，工器具应试验合格,满足本次测试的要求，材料应齐全，图纸及资料应附合现场实际情况。
2）被测试单位根据现场工作时间和工作内容落实工作票，工作票应填写正确，并按《电业安全工作规程》相关部分执行。
3。
4 安全提示1）本规范所做测试不需拆动二次回路，测试中严禁拆动二次回路。
2）电流二次回路开路，易引起人员伤亡及设备损坏。
3）电压二次回路短路，易引起人员伤亡、设备损坏及保护误动。
3.5安全措施1)做安全技术措施前应先检查附录A中的《现场安全技术措施》和实际接线及图纸是否一致,如发现不一致，及时向专业技术人员汇报，经确认无误后及时修改，修改正确后严格执行附录A 中的《现场安全技术措施》。
电能质量指标
电网频率我国电力系统的标称频率为50Hz，GB/T15945-2008《电能质量电力系统频率偏差》中规定：电力系统正常运行条件下频率偏差限值为±0.2Hz，当系统容量较小时，偏差限值可放宽到±0.5Hz，标准中没有说明系统容量大小的界限。
在《全国供用电规则》中规定"供电局供电频率的允许偏差：电网容量在300万千瓦及以上者为±0.2HZ；电网容量在300万千瓦以下者，为±0.5HZ。
实际运行中，从全国各大电力系统运行看都保持在不大于±0.1HZ范围内。
电压偏差GB/T 12325-2008《电能质量供电电压偏差》中规定：35kV及以上供电电压正、负偏差的绝对值之和不超过标称电压的10%；20kV及以下三相供电电压偏差为标称电压的土7%；220V单相供电电压偏差为标称电压的+7%，-10%。
三相电压不平衡GB/T15543-2008《电能质量三相电压不平衡》中规定：电力系统公共连接点电压不平衡度限值为：电网正常运行时，负序电压不平衡度不超过2%，短时不得超过4%；低压系统零序电压限值暂不做规定，但各相电压必须满足GB/T 12325的要求。
接于公共连接点的每个用户引起该点负序电压不平衡度允许值一般为1.3%，短时不超过2.6%。
公用电网谐波GB/T14549--93《电能质量公用电网谐波》中规定：6～220kV各级公用电网电压(相电压)总谐波畸变率是0.38kV为5.0%，6～10kV为4.0%，35～66kV为3.0%，110kV为2.0%；用户注入电网的谐波电流允许值应保证各级电网谐波电压在限值范围内，所以国标规定各级电网谐波源产生的电压总谐波畸变率是：0.38kV为2.6%，6～10kV为2.2%，35~66kV为1.9%，110kV为1.5%。
对220kV电网及其供电的电力用户参照本标准110kV执行。
公用电网间谐波GB/T 24337-2009《电能质量公用电网间谐波》中规定：间谐波电压含有率是1000V及以下<100Hz为0.2%，100~800Hz为0.5%，1000V以上<100Hz为0.16%，100~800Hz为0.4%，800Hz以上处于研究中。
国家电能质量标准
简目录一、电能质量供电电压偏差二、电能质量电压波动和闪变三、电能质量三相电压不平衡四、电能质量电力系统频率偏差五、电能质量暂时过电压和瞬态过电压六、电能质量公用电网间谐波七、电能质量公用电网谐波八、个人综述二、电能质量供电电压偏差1 范围本标准规定了电网供电电压偏差的限值、测量和合格率统计。
本标准适用于交流50Hz电力系统在正常运行条件下供电电压对系统标称电压的偏差。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不住日期的引用文件，其最新版本适用与本标准。
GB/T 156—2007 标准电压（IEC 60038；2002，MOD）3 术语和定义3.1 系统标称电压（nominal system voltage）用以标志或识别系统电压的给定值。
3.2供电点（supply terminals）供电部门配电系统与用户电气系统的联结点。
3.3供电电压（supply voltage）供电点处的线电压或相电压。
3.4电压偏差（voltage deviation）实际运行电压对系统标称电压的偏差相对值，以百分数表示。
3.5电压合格率（voltage qualification rate）实际运行电压偏差在限值范围内累计运行时问与对应的总运行统计时间的百分比。
4 供电电压偏差的限值4.1 35 kV及以上供电电压正、负偏差绝对值之和不超过标称电压的10％。
4.220 kV及以下三相供电电压偏差为标称电压的±7％。
4.3 220 V单相供电电压偏差为标称电压的+7％，-10％。
4.4对供电点短路容量较小、供电距离较长以及对供电电压偏差有特殊要求的用户，由供、用电双方协议确定。
5 供电电压偏差的测量5.1 测量仪器性能的分类测量仪器性能分两类，分别定义如下：A 级性能——来进行需要精确测量的地方，例如合同的仲裁、解决争议等。
电能质量的定义以及分析方法
一、电能质量1、电能质量的定义不管对电能质量给出什么样的定义，电能质量的内涵应该包括如下几个方面的内容，已经取得了普遍的共识解决电能质量测试设备,使用电能质量分析仪。
电压质量:给出实际电压与理想电压间的偏差，以反映供电部门向用户分配的电力是否合格。
电压质量通常包括电压偏差、电压频率偏差、电压不平衡、电磁暂态现象、电压波动与闪变、短时电压变动、电压谐波、电压间谐波、电压缺口、欠电压、过电压等。
电流质量:电流质量与电压质量密切相关。
为了提高电能的传输效率，除了要求用户汲取的电流是单一频率正弦波外，还应尽量保持该电流波形与供电电压相同。
电流质量通常包括电流谐波、间谐波、电流相位超前与滞后、噪声等。
研究电流质量有助于电网电能质量的改善，降低线路损耗，但不能概括大多数因电压原因造成的质量问题，而后者往往并不总是用电造成的。
供电质量:它包括技术含义和非技术含义两部分。
技术含义有电压质量和供电可靠性；非技术含义是指服务质量，包括技术供电部门对用户投诉与抱怨的反应速度和电力价目的透明度等。
用电质量:用电质量反映供用电双方相互作用与影响的责任和义务，它包括技术含义和非技术含义等。
技术含义包括对电力系统电能质量技术指标的影响和要求。
非技术含义是指用电责任和义务的履行质量，如用户是否按时、如数缴纳电费等。
目前，国内外虽然对使用电能质量这一术语及其内涵达成了共识，但是对电能质量确切的定义尚未形成统一的共识。
使用比较广泛的几个定义如下: 定义1：合格电能质量的概念是指，给敏感设备电力和设置的接地系统均适合于该设备正常工作。
这一定义来自IEEE标准化协调委员会给出的power quality（电能质量）的技术定义。
定义2：电能质量是指供电装置在正常工作情况下不中断和不干扰用户使用电力的物理特性。
该定义来自IEC(1000-2-2/4)标准。
根据这一定义，现代电能质量除了保证额定电压和额定功率下的正弦波形外，还包括频率偏差、电压偏差、电压波动与闪变、三相比平衡、波形畸变、所有电压瞬变现象，如冲击脉冲、电压下跌、瞬间中断及供电连续性等。
电能质量标准
电能质量国标摘要2
电网标称 电压KV 0.38 6 10 35 66 110 电压总谐波 畸变率 % 5.0 4.0 3.0 2.0 各次谐波电压含有率：% 奇次（3、5、 偶次(2、4、6、 7、9、11...) 8、10...) 4.0 3.2 2.4 1.6 2.0 1.6 1.2 0.8
电能质量标准
GB/T15945—95 电力系统频率允许偏差； GB/T15945 95 电能质量 电力系统频率允许偏差； GB12325—90 供电电压允许偏差； GB12325 90 电能质量 供电电压允许偏差； GB/T14549—93 公用电网谐波； GB/T14549 93 电能质量 公用电网谐波； GB12326—2000 电压允许波动和闪变； GB12326 2000 电能质量 电压允许波动和闪变； GB/T15543—95 三相电压允许不平衡度； GB/T15543 95 电能质量 三相电压允许不平衡度； GB/T18481—2001 暂时过电压和瞬态过电压； GB/T18481 2001 电能质量 暂时过电压和瞬态过电压； GB17625.1—1998 低压电气及电子设备谐波电流限值； GB17625.1 1998 低压电气及电子设备谐波电流限值； IEEE标准1159—1995 IEEE标准1159 1995 标准1159 EN50160
电能质量国标摘要1
电力系统频率允许偏差》 《GB/T15945—95 电能质量 电力系统频率允许偏差》 GB/T15945 95 一般不得超过±0.2Hz，最大可放宽至±0.5Hz 一般不得超过± ，最大可放宽至± GB12325—90 供电电压允许偏差》 《GB12325 90 电能质量 供电电压允许偏差》 10KV以下三相电压允许偏差为±7％ 以下三相电压允许偏差为± ％ 以下三相电压允许偏差为 220V单相电压允许偏差为＋7％ －10％ 单相电压允许偏差为＋ ％ 单相电压允许偏差为 ％ GB/T14549能质量 公用电网谐波》 6kV/10kV系统电压总谐波畸变率小于 ％，奇次谐波电压含 系统电压总谐波畸变率小于4.0％， 系统电压总谐波畸变率小于 ％，奇次谐波电压含 有率小于3.2％，偶次谐波电压含有率小于1.6% ％，偶次谐波电压含有率小于 有率小于 ％，偶次谐波电压含有率小于 GB/T15543—95 三相电压允许不平衡度》 《GB/T15543 95 电能质量 三相电压允许不平衡度》 公共连接点正常电压不平衡度允许值为2％，短时不超过4％， 公共连接点正常电压不平衡度允许值为 ％，短时不超过 ％， ％，短时不超过 接于公共接点的每个用户所引起的不平衡度允许值为1.3％ 接于公共接点的每个用户所引起的不平衡度允许值为 ％
国家电网公司风电场接入电网技术规定
国家电网公司风电场接入电网技术规定（试行）1 范围本规定提出了风电场接入电网的技术要求。
本规定适用于国家电网公司经营区域内通过110（66）千伏及以上电压等级与电网连接的新建或扩建风电场。
对于通过其他电压等级与电网连接的风电场，也可参照本规定。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本规定的引用而成为本规定的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本规定；凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用范围于本规定。
GB 12326－2000 电能质量电压波动和闪变GB／T 14549－1993 电能质量公用电网谐波GB／T 12325－2003 电能质量供电电压允许偏差GB／T 15945－1995 电能质量电力系统频率允许偏差DL 755－2001 电力系统安全稳定导则SD 325－1989 电力系统电压和无功技术导则国务院令第115号电网调度管理条例（1993）3 电网接纳风电能力（1）风电场宜以分散方式接入系统。
在风电场接入系统设计之前，要根据地区风电发展规划，对该地区电网接纳风电能力进行专题研究，使风电开发与电网建设协调发展。
（2）在研究电网接纳风电的能力时，必须考虑下列影响因素：a）电网规模b）电网中不同类型电源的比例及其调节特性c）负荷水平及其变化特性d）风电场的地域分布、可预测性与可控制性（3）在进行风电场可行性研究和接入系统设计时，应充分考虑电网接纳风电能力专题研究的结论。
为便于运行管理和控制，简化系统接线，风电场到系统第一落点送出线路可不必满足“N－1”要求。
4 风电场有功功率（1）基本要求在下列特定情况下，风电场应根据电力调度部门的指令来控制其输出的有功功率。
1）电网故障或特殊运行方式下要求降低风电场有功功率，以防止输电线路发生过载，确保电力系统稳定性。
2）当电网频率过高时，如果常规调频电厂容量不足，可降低风电场有功功率。
针对风电场而言，如何降低风电场功率，属于控制技术问题，可以单个降低。
第二章电力系统基本知识
16
电气主接线图的基本元素
2023/3/24
17
电气主接线图的基本元素
2023/3/24
18
三、变、配电所常用的电气主接线
对主接线的基本要求：
1. 满足用电要求； 2. 接线简单； 3. 运行经济、可靠； 4. 操作方便、运行灵活； 5. 设备选择合理； 6. 便于维护检修； 7. 故障处理能保证安全；
方法：增加发电机输出有功，拉路限电，维持整个电力系统有 功平衡
2023/3/24
34
二 波形
谐波畸变率：反映电力谐波的一个量
DFU
U n 2
n2
U1
Un-----------第n次谐波电压有效值 V； U1------------基波电压有效值 V。
交流电波形是严格的正弦波，电网谐波的产生，主要在于电 力系统中存在各种非线性元件。
（1-1）
❖ 式中：U--------检测点上电压实际值(V);
❖
UN-------检测点电网电压的额定值（V）。
❖ 我国国家标准规定电压偏差的允许值为：
❖ 1）35kV及以上供电电压正负偏差之和不超过标称电压的±5%；
❖ 2）10kV及以下三相供电电压允许偏差为标称系统电压的±7%；
❖ 3）220V单相供电电压允许偏差为标称系统电压的+7%、-10%。
第二章电力系统基本知识
第一节 电力系统概述
❖ 由发电、输电、变电、配电和用电组成的整体称为电 力系统。电力系统中的输电、变电、配电三个部分称为 电力网。
❖ 电力网是将各电压等级的输电线路和各种类型的变电 所连接而成的网络。
❖ 输电网是以高压甚至超高压电压将发电厂、变电所或 变电所之间连接起来的输电网络，所以又称为电力网中 的主网架。
电能质量评估指标和方法
电能质量
电 力 公 司 对 策
普通公 众用户
（1）调查结果表明：用户所受影响积累损失很 大，负荷比重增长快，但不愿支付额外费用 （2）居民用户代理可选择不同的供电方
保证一 定利润 下提高 标准
公众评估
评估流程及方法
一、评估的基本原则
（1）评估指标物理意义明确，且与其对设备或者系统的影 响严重性紧密相关。 （2）指标的统计应实现在时间上的特征对比，以及不同监 测点或系统在空间上的特征对比。 （3）剔除无关信息的干扰，且又不损失必要的信息，以真 实的反映电能质量的水平。 （4）定义的指标和评估方式应简约、可操作，有利于广泛 的工程应用。 （5）评估结果应与选定的相关标准限值进行比较。
电能质量评估方式
三、指标量化评估和等级评估
兼容水平等级划分（LV/MV）(IEC 61000-2-4：2002)
电能质量评估方式
四、监测点评估和系统评估
按电能质量评估的空间层次来分：监测点评估和系统评估。 2、系统评估 它是通过对某局域供电系统 个监测点评估，经过再统计 或再处理，得到对整个系统 质量性能的评价。系统评估 的结果可以用来评判不同网 络类型或任何一个被监测系 统的典型干扰水平，便于系 统的逐年质量对比，有利于 促进电力公司改善系统运行 条件。
评估流程及方法
三、时间组合及计算方法
3、时间组合计算方法 主要包括方均根值法、最大值法、平均值法、大概率值法。 仍 以 谐 波 指 标 讨 论 （2）算数平均值法 假设时间组合的算数平均值为Cav，
评估流程及方法
三、时间组合及计算方法
3、时间组合计算方法 主要包括方均根值法、最大值法、平均值法、大概率值法。 （3）最大值法 一段时间内的最大值可以反映特征量的极值，一般使用在 两个层次上： 一是观察短时间内测量窗的各次谐波及THD值的最大值， 及取各测量窗值的极值。二是在指标统计时间内的3s或 10min方均根值的最大值。
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电能质量供电电压允许波动和闪变
中华人民共和国国家标准
电 能 质 量 GB 12326—90
电压允许波动和闪变
Quality of electric energy supply
Admissible voltage fluctuation and flicker
国家技术监督局1990-04-20批准
1990-12-01实施
1 主题内容与适用范围
本标准规定了电压波动和闪变的允许值及测试方法。制订本标准的目
的，是使 电力系统中具有冲击性功率的负荷对供电电压质量的影响控制
在合理的范围内，以 获得良好的社会经济效益。
本标准适用于交流50Hz电力系统正常运行方式下，公共供电点电压
的快速变 化及由此可能引起人眼对灯闪明显感觉的场合。
2 引用标准
GB 156 额定电压
注：本标准中额定电压为系统额定电压。
3 术语、符号、代号
3.1 公共供电点 point of common coupling (of two or more loads)
电力系统中一个以上用户的连接处。
3.2 冲击性功率的负荷 fast-speed varying load
生产(或运行)过程中周期性地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 电压调幅波 voltage fluctuation waveform
工频50Hz电压幅值包络线的波形。
3.4 电压波动值Utmagnitude of a voltage fluctuationUt
电压调幅波中相邻两个极值电压均方根值之差，以额定电压的百分数
表示。 Ut的变化速度应不低于每秒0.2%。
3.5 闪变 flicker
人眼对灯闪的主观感觉。
3.6 闪变视感度系数afhuman sensitivity factor to flickeraf
人眼对不同频率的电压波动而引起灯闪的敏感程度(见附录A)。
3.7 闪变电压限值ΔUtthroshold voltage of flicker irritability ΔUt
引起闪变刺激性程度的电压波动值。
3.8 等效闪变值ΔU10equivalent 10Hz flicker ΔU
10
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值的一
分钟平均 值，以额定电压的百分数表示： ?U10??af?Uf
1??2
式中 ΔUf1——电压调幅波中频率为f的正弦波分量一分钟均方根平
均值，以额
定电压的百分数表示。
3.9 电压变化频度F the number of voltage changes occurring per unit of
timeＦ 单位时间内电压变化的次数(电压由大到小或由小到大各算
一次变化)。统计F 的时段取冲击性负荷一个周期；电压变化的速度应不
低于每秒0.2%，低于此速度 的电压变化不统计在变化次数中；同一方向
的变化，如间隔时间(一次变化结束到 下次变化开始的时间段)不大于
30ms，则算一次变化(F的统计示例见附录B)。
4 电压波动和闪变的允许值
4.1 电力系统公共供电点，由冲击性功率负荷产生的电压波动允许值
见表1。
4.2 电力系统公共供电点，由冲击性功率负荷产生的闪变电压值应满
足ΔU10或Δ Ut的允许值。
4.2.1 ΔU10允许值见表2。
表1
表2
4.2.2 ΔUt的允许(推荐)值可依据查图1曲线求得总的允许时间间隔
来判断，其值 应不大于冲击性功率负荷的工作周期(计算方法见附录C)。
图 1 闪变电压限值和频度的关系
注：① Δtj—ΔUt之间的最小允许时间间隔。
Δtj=1
F
② 曲线1适用于照明要求较高的白炽灯负荷。
③ 曲线2适用于一般照明负荷。
5 电压波动和闪变值的测量条件、取值和测量仪器(见附录D)。
附 录 A
闪变视感度系数af值
(补充件)
af和f的关系如表A1、图A1所示。
表 A1
图A1 闪变视感度曲线
附 录 B
电压变化频度统计示例
(参考件)
图 B1
注：ΔUtz—在Tz时间内电压周期性波动值(共7次)。
ΔUt1～ΔUt5—非周期性的电压波动值，其中ΔUt1同向两次波动间
隔为 30ms，算一次。
附 录 C
闪变电压允许值的确定方法
(补充件)
在冲击性功率负荷的一个工作周期内，电压变化可能含有不同的幅度
和频度成 分，各成分允许时间间隔之和应满足：
??t
i?1nji?T (C1)
式中Δtji——根据ΔUti值查图1曲线下边刻度线所确定的允许时间间
隔； T——冲击性功率负荷的工作周期。
例：某冲击性功率负荷在10min工作周期内，在公共供电点上记录了
12次4.8% 的电压波动(第一组)，30次1.7%的波动(第二组)和100次0.9%
的波动(第三组)。计 算这种波动对于日光灯负荷供电的可行性。
t 〔解〕按图1的曲线2确定：对于ΔUt1=4.8%，得Δj1=30s；对
于ΔUt2 =1.7%，
得Δtj2t=1s；对于ΔUt3=0.9%，得Δ。
按公式(C1)：
12×30+30×1+100×0.1=400s＜600s
结论：这种电压波动允许对日光灯负荷供电。
附 录 D
测量条件、取值和测量仪器
(补充件)
D1 本标准
Ut、ΔU10指的是在电力系统正常运行的较小方式下，冲击性负荷变
化最大周期 的实测值。例如：炼钢电弧炉应在熔化期测量；轧机应在最
大轧制负荷周期测 量；三相负荷不平衡时应取最严重一相测量。
注：①对于三相等概率波动的负荷可以任意选取一相测量。
②设计所取的短路容量可以用投产时系统最大短路容量乘
D2 本标准规定的
是 否合格。为此，要求实测值不少于
注：95%概率大值指的是将实测值按由大到小的次序排列，舍弃前面
值，取剩余的实测值中最大值。
D3 对测量仪器的基本要求
D3.1 仪器的综合频率响应符合闪变的视感度曲线。
D3.2 ΔU10每次测量周期为
D3.3 可以检测每周
于电 压波动并统计输出结果。
D3.4 由电压互感器二次取得电压为
为基准，即仪器将测得的电压
压均 方根值。
D3.5 测量结果不受电压波中高次谐波含量的影响；由于环境温度变化
和仪器电源 电压偏差引起的附加误差不大于
D3.6 仪器应做成携带型，适合于现场使用。
附加说明：
本标准由全国电压电流等级和频率标准化技术委员会提出并归口。
本标准由《电能质量
本标准主要起草人：林海雪
t、ΔU10允许值应和实测值的95%概率大值作比较，以判断50个。
1min，积分时间不小于58s。 (指调幅波周期)中电压均方根最大值和最小
值，判断是否属 90～120V，但仪器给出的波动电压以Ut换算为Ut×
100A，式中A5%。 __________________________ 电压允许波动
和闪变》工作组负责起草。系数。 5%的大 100V U为不波动时测到
的电