投切大负荷时适用的电能质量标准探索.ppt

主题 电能质量标准评估体系 投切大负荷时适用的电能质量标准和指标探索 高压大容量马达启停l 电能质量--归根到底是电压质量问题l 电压质量指标Ø 电压瞬态变化Ø 电压暂态变化Ø 电压快变化Ø 电压波动Ø 电压偏差Ø 电压波形Ø 三相电压不平衡Ø 电压中断高压大容量马达启停l 电能质量标准Ø GB/T 12326-2008 电能质量 电压波动和闪变Ø GB/T 12325-2008 电能质量 供电电压偏差Ø GB/T 15945-2008 电能质量 电力系统频率偏差Ø GB/T 15543-2008 电能质量 三相东亚不平衡Ø GB/T 14549-1993 电能质量 公用电网谐波Ø GB/T 24337-2009 电能质量 公用电网间谐波Ø GB/T 18481-2001 电能质量 暂时过电压和瞬时过电压高压大容量马达启停高压大容量马达启停l 容量：几兆瓦～几十兆瓦l 持续时间：几十秒～1分钟l 启动电流：5-7倍额定电流，供电电压跌落l 危害高压大容量马达启停高压大容量接入系统电能质量评估l 电压跌落的属性：电压波动、电压快变化、电压暂降l 电压跌落深度的允许值Ø 过于保守的允许值Ø 过于宽松的允许值高压大容量马达启停参考的国内外相关标准• GB/T 12326-2008 电能质量 电压波动和闪变• GB 12325-2008 电能质量 供电电压允许偏差• GB 50055-93 通用用电设备配电设计规范高压大容量马达启停参考的国内外相关标准• IEC 61000-3-7 ED2-2007: Assessment of emission limits for connection of fluctuating load to MV 、HV and EHV power systems.• EN 50160-1999 Voltage characteristics of electricity supplied by public distribution systems.• IEEE std 1159-1-1995 IEEE Recommended Practice for Monitoring Electric Power Quality.GB/T 12326-2008• 电压波动和闪变的定义• 1990版、2000版、2008版Ø 90版：参照日本△V10规定电压闪变限值Ø 2000版：参照IEC61000-3-7 规定Pst和Plt的限值Ø 2008版：在2000本的基础上，只给出了Plt的限值，更详情地推荐了评估方法和程序GB/T 12326-2008电压波动限值表1频度r/(次/h)频率f (Hz)d/% LV、MVHV r≤1f≤0.00013943 1＜r≤100.00014＜f≤0.0013932.510＜r≤1000.00139＜f≤0.013921.5100＜r≤10000.0139＜f≤0.13891.251电压等级分类：低压LV UN≤1kV ； 中压MV 1kV＜UN≤35kV ； 高压HV 35kV＜UN≤220kV 特别说明，若电压变动的频度（每日少于1次），则限值d还可以放宽，但不在该标准中规定 GB/T 12326-2008• 启停频繁的低压小容量马达：参照该标准规定电压跌落的限值• 高压大容量马达：启停并不频繁，如每月几次、或几个月才1次、每年1-2次。

规定电压跌落不超过4%限值过于保守不宜套用该标准IEC61000-3-7Ed-2007• “中、高压电力系统中波动负荷发射限值评估”技术报告2007年修正版，初版发表于1996年• 主要内容：波动负荷电压闪变发射限值的评估方法和程序• 第9章简单提及电压工频rms值的快变化问题 并将马达启动时的电压跌落和投入电容器时的电压升高，作为2个电压快变化的示例事件IEC61000-3-7Ed-2007• 电压快变化的规划水平指示允许值表2与表1相比，表2的允许指示值较表1要宽松引用表2数据时的注意事项：高值对应系统非正常运行方式；ΔU/UN应结合规定时间内的出现次数n 同时考虑 EN50160-2007用户侧供电电压特性欧洲标准，有关电压特性的几个术语和限值如下：l 电压变化（voltage variation) 由于负荷变动引起电压的上升或下降Ø LV系统 在1周内95% 的每10分钟的电压有效值平均值监测结果在系统额定电压的±10% 以内，并且， 1周内全部每10分钟的供电电压有效值平均值监测结果应在+10%～-15% 的范围内 Ø MV系统 在1周内95% 的每10分钟的电压有效值平均值监测结果在系统额定电压的±10% 以内。

但对1周内全部每10分钟的供电电压有效值平均值监测结果的限制范围没有作出规定 EN50160-2007l 电压快变化（rapid voltage change) 投切负荷或系统操作引起的电压从两个电压水平间的连续变化，但没有指定这一过程的持续时间所以，例如大容量马达的启停，或无功补偿装置的投切引起的电压变化，均具有电压快变化的特征 Ø LV系统 正常的系统运行条件下，单调的电压快变化应不超过额定电压的5% ；但在每天的一定条件下，允许短时间的电压快变化放宽至10%（若超过10%，则认为是电压暂降）Ø MV系统 正常的系统运行条件下，单调的电压快变化应不超过额定电压的4% ；但在每天的一定条件下，允许短时间的电压快变化放宽至6% EN50160-2007l 电压波动（voltage fluctuation) 一系列的电压连续变化，或电压有效值的周期变化该标准没有提出有关电压波动的限值l 电压暂降(voltage dip) 由于系统故障或设备故障造成，供电电压突然下降至额定电压的1%～90% 之间，并持续一个很短时间后得以恢复一般电压暂降的持续时间在10ms～1min 。

电压暂降的深度定义为暂降时间的最低电压与额定电压之差电压跌落小于10% ------电压快变化电压跌落大于10%-----电压暂降IEEE std 1159-1-1995l 《IEEE std 1159-1-1995》------电力系统电能质量监测的推荐准则，有关电能质量指标的术语的较详细定义： Ø 电压变化（voltage change) 在一个有限的时间间隔内，电压有效值的连续快速变化与EN 50160-2007中的电压快变化（rapid voltage change）的定义相接近 Ø 电压波动（voltage fluctuation) 电压有效值的一系列变化或电压包络线的周期性变化 Ø 电压暂降（voltage sag) 供电电压突然下降至额定电压的1%～90% 之间，持续时间0.5周波～1minIEEE std 1159-1-1995Ø 短时间电压变动（voltage variation, short duration ) 电压有效值偏离额定电压的变化，持续时间0.5周波～1minØ 长时间电压变动（voltage variation, long duration ) 电压有效值偏离额定电压的变化，持续时间超过1min实际上是将电压变化细分为长时间和短时间两种情况。

超过10%电压快变化----短时间暂态电压变化10% 以内的电压快变化-----没有定义 IEEE std 1159-1-1995Ø 电压变化的详细定义和分类：表3种类频谱成分持续时间电压幅值 短时电压变 化即态中断－0.5～30周波1 min0.0（p.u.）欠电压－>1 min0.8~0.9（p.u. ） 过电压－>1 min1.1~1.2（p.u. ） 电压波动<25Hz间歇0.1～7%GB/T 50055-93l 国家技术监督局和建设部1994年联合发布的 “通用用电设备配电设计规范”，于1994年3月1日起强制执行该标准制定了电动机、起重运输设备、电焊机等用电设备配电设计规范l 标准第2章第3节，机端电压10kV以下的电动机启动时，对电网供电母线产生的电压跌落允许值作了规定：（1）一般情况下，电动机频繁启动时，不宜低于额定电压的90％；不频繁启动时，不宜低于额定电压的85％ （2）母线上未接照明或其它对电压波动较敏感的负荷，且电动机不频繁启动时，可以低至额定电压的80％3）配电母线上未接其它用电设备时，可按保证电动机启动转矩的条件决定；对于低压电动机，尚应保证接触器线圈的电压不低于释放电压。

GB/T 50055-93l “一般情况”----理解为电动机母线上接有照明等对电压较敏感的负荷l “频繁”----指每小时启动数十次以至数百次l 依据---沿用多年的数据并被广泛采用GB/T 12325-2008l 供电电压偏差的最新版本（替代1990版和2003版）l 电压偏差---系统运行方式调整和负荷的变动造成供电母线电压的稳态变化l 供电电压偏差的指示限值： Ø 35kV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% Ø 20kV 及以下三相供电电压偏差为标称电压的±7% Ø 220V单相供电电压偏差为标称电压的+7%，-10% GB/T 12325-2008l 电压偏差的测试方法----参考“IEC61000-4-30 电能质量测试方法”：Ø 采用200ms基本矩形窗、无间隙连续测试；Ø 每1min和10min的平均值作为输出结果进行存储l 电压合格率计算公式： 结语l 参照“EN 50160-2007”，高压大容量马达启动产生的电压跌落，其属性应是一种电压快变化Ø LV系统限值：5%-10% Ø MV系统限值：4%-6%l 电压波动是一系列电压的连续变化，或是周期性电压变化。

l 电压快变化是两个电压水平间的连续变化，持续时间不固定l 电压波动与电压快变化是不同的电压变化形态l 高压大容量马达，启停相当稀少，不宜套用“GB12326-2008”规定其限值结语l 电压偏差反映电压的稳态连续变化，以1min或10min中平均监测值为基础电压暂降或电压快变化可能被淹没l “GB50055-1993”是一个设备的设计标准对10kV马达启动规定的电压跌落允许值比较宽松可作为参考l 尽快制定相应标准，合理规定高压大容量马达启动引起供电母线电压暂时跌落允许值谢 谢。