GB Z 17625.5-2000 电磁兼容 限值中、高压电力系统中波动负荷发射限值的评估.pdf

1、GB/Z 17625.5-2000 前言本指导性技术文件等同采用国际标准IEC61000-3-7，199616A)。( 4 ) 如果在PCC处的功率变化t:.S在下列限值的范围内，则可以不必作进一步的分析，即可接受波动负荷按人系统.这些限值与每分钟电压变化的次数r有关(在窍生一次电压降落后，紧接着又恢复，则意味着有两次电压变化)，表4与每分钟电压变化次数有关的相对功率变化的第1级限值每分钟电压变化次数rK=(M/S)_.% , 200 0.1 10 1 -._ /. tll U T ，。川等值电路bl向量图图5稳态电压变化和动态电压变化可以搜捕下方法简单地评估相对电压变化(见图5、图6)lJ:

2、AI=AI, -AIq ZL = RL + jXL i:怔:iJii;二o 5 10 15 20 25 30 1(8) NJr;稳态电压变化，WdynI动态电压变化图6稳态和动态电压变化对单相负荷和对称的三相负荷zWdyn Jp RL + J,X L 在PCC处的发射限值需要根据实际的电压对W如加以限制2( 13 ) ( 14 ) ( 15 ) Uo必lc士W舶(16 ) 表8绘出了某用户在正常运行条件下可能引起的取决于电压变化重复频度的最大电压变化必Jd，./UN(用实际电压的百分数来表示。这里没有包括很少出现的电压变化(例如每天少于1次)，但是，它们对于某些系统可能是重要的。160 GB/

3、Z 17625.5-2000 表8电压变化发射限值与每小时变化次数的关系Wd/UN.% 每小时电压变化次数rMT HT rl 4 3 l4 0 3 2 1 0 0 10 20 30 40 50 60 t (s) 图C2卷扬机无功功率分布示例因此，如果只有一台卷扬机，则可以从图4推导出重复率为60s时的P川假设最大的阶跃无功功率在PCC处产生1%的电压变化。根据圈4(230V的那条曲线).在重复率为60s时Pst=1.0则最大的电压变化是2.7%。因此，对于1%的电压变化.P，=1/2.7=0. 37.对于0.63%的电压变化.P，=O.37XO. 63=0.23. 对于两次阶跃变化合成的P.t

4、=扩正言尹平0.23吉=0.400(因为P与电压变化的大小成正比，所以对其他PCC处具有不同电压变化的p是容易计算的)。如果假定这些卷扬机的工作是互相独立的，那么利用公式(3)的立方根法则，即从对于三台卷扬机的P眈=扩百支0.4)=0.58也可以得到由一台以上的卷扬机引起的闪烁影响。这种假定忽略了由不同卷扬机同时发生阶跃变化可能导致的更加严重的闪烁效应。研究表明g若是出现明显的闪烁效应，则这些阶跃变化同时出现的时间必须要接近O.1 50以每次循环时间为60s工作的三台卷扬机在O.1 .内两台同时出现阶跃变化的频率大约是每小时一次。而三台卷扬机同时出现阶跃变化的频率大约是两星期一次.注意到这样一

5、个事实也是很有意义的，如果阶跃变化相互之间出现的时间，譬如说不在0.5.-1 s 的范围之内，那么闪烁计并不管这些阶跃变化是规则的还是随机的，而是根据平均出现的频率给出关于P的评估结果。从这里的分析可以看出z如果第2级的限值是P，=0.5.但由于拟安装的卷扬机的最大的P.，为0.58.因此这是不能够接受的，而必须考虑采用第3级评估方法。这个问题的另一种评估方法是使用类似于A2中给出的闪烁时间法。此外，两种斜坡被变化对闪烁的作用可以忽略，因为斜坡上升或下降的时间超过1So 168 GB/Z 17625.5-20 根据图4(230V的那条曲线)，对于一规定的限值P.，=0.5将允许每23s有一次在

6、循环内的第6s 时的4Mvar阶跃变化和1%的电压变化，在图4的P.t=l曲线上，2%的电压变化与P.，=0.5曲线上的1%的电压变化等效.在循环内的第45s时，容许每5s有二次2.5Mvar的阶跃变化和1% X 2.5/4=0.63%的电压变化.因此，总的闪烁时间是23+5=28So 对于这样三台平均循环时间为63s的机器，闪烁时间将是3X28=84s，这已超过了63s的循环时间，因此，按照第2级评估方法，这些机器是不可以被接人的.C4 多台点姆机负葡某制造厂希望接入点焊机负荷，这负荷由工作循环时间分别为O.2 s , 1 s和2.5 s的三台点焊机组成。这些电焊机在PCC处给出的电压阵分别

7、为0.5V , 0.4 V和0.25V，并且停顿时间分别为O.1 s , 0.2 s和0.3So 三台电焊机的波形如图C3所示。可以如C3的例那样利用图4计算每台电焊机单独工作时的严酷度值。然后再用第6章中的方法进行相加.但是，如果在小于0.1S的时间间隔内出现电压变化，则有很高的同时出现电压变化的危险率，并且也不清楚在求和公式(2)中m采用什么样的值.在这种情况下，最好是利用闪烁计模拟程序4J对所有工作的三台电焊机一起进行评估。假设被分析的电压变化的波形有最大的同时率，且严酷度值P.=1.48，如果电压变化不精确地同时出现，那么可得到略为低一些的值(最小1.42) 0 s nu 3 5 q&

8、 AW 2 Rd 0 5 机焊nv paA吼叫dq.且向UdFR幢幢圆圈 - I-LO ，占4，d s n 噶AV5 & AV 2 Fb l n E3一-9一机知543210543210 吨槛驷国西气世加国哥o 510 15 2025301() 焊机35 t 金;需2画1vo10IS202530但所有焊机图C3多台点焊机负荷的影响示例C5 60 t交流电.炉的搜入在一个63kV变电站内有两段HV母线:169 GB/Z 17625.5-2000 第一段母线为MV配电网络供电;一-第二段母线为钢铁厂供电。用户的协议功率S;为47MVA.有3条63kV线路从命名为#1、#2和#3站的225/63kV

9、变电站接入到这个变电站。a)正常的网络结构一一母线联络断路器是断开的;一一钢铁厂由#1站供电sF一由#2站和#3站并列为配电网络供电，一一静止无功补偿器(SVC)投入运行。在图C4中.PCC标记在#1站的63kV母线处。短路功率为1790 MVA. S;/S，=O.03.不采用第1级评估方法。此:考虑第2级评估方法，选择规划水平Lp，凹=1.该用户是附近唯一的波动负荷:SHV=47MVA.因EpS1r = Lp阳在=1测得的PS199%值为z一-5(在钢铁厂HV母线处:A点h-0.7(在#1变电站HV(63kV)母线处:B点); O.2(在#2变电站HV(63kV)母线处C点)! 一-0.3(

10、在LV配电系统内。225kV S ,1790MVA 63kV 凡199%:0.7111描2t本精凡99%，0.2311站几99%，5S ,347MVA 10 ( I S ，4刷VASVC 低压电lI炉钢广配电网P.r 99% :0. 3 图C4iE常的网络结构所以，正常的网络结构按第2级评估的要求是可.以被接受的。一对另外的三种网络结构也进行了研究。测量了HV、MV、LV之间P.的衰减系数，并己确定z从HV到MV，TFHM=O.97.从MV到LV，TFML=O.95.这些值是高的，因为在钢铁厂周围的地区是乡村，在MV级很少有工业负荷提供短路功率。在#1站和#2站没有测量衰减系数，由于环境情况是

11、类似的，所以#1站和#2站的HV和LV之间的衰减系数假定为TFHL=0.92。因此，对P的限值采用HV的值。h)两母线并列运行170 GB/Z 17625.5-2000 在图C5中所示的网络结构中包括了测量的结果。1#站2就站3#站22SkV 63kV 尺199%，0.45I凡199%:0. 66 P. 99% ,2 I S. ,73SMVA SVC 低压鸣，、v-电弧伊钢厂配电网马99%:1.5图C5母线并列运行这种网络结构导致在新的PCC处有不可接受的高的P值。其主要原因是由于PCC的改变减少了钢铁厂和配电网络之间电气距离.c) #1变电站的线路停运如果断开#1变电站和钢铁厂之间的线路，即

12、如图C6所示的n-1网络结构。22SkV 63kV 凡99%:0.3尺199%:51#站2#站3#站S配，332MVAS. ,289MVA SVC 低压电弧护钢厂lIi!电网P., 99% 10. 7 图C6(n-1)网络结构在#2变电站处P，99%的值太高，而这个网络结掏不能认为是正常的网络结构.然而，由于传递系数TP.tHL的关系，在连接到2#变电站的低压网络中，PS1的值等于1.1.对于非正常网络结构，可能被接受一个短的时间。因此，必须要考虑在这种状态时的概率。但这种情况下的慨事是很低的.因而，按第2级评估条件将可以不加限制地接受该用户。d)SVC停运如果SVC不投入运行，则只t值要乘以

13、1.5-2之间的某一个系数，该系数与网络结构有关。当考虑正常的网络结构时，在图C7中给出P.的测量值。171 , GB/Z 17625.5-2000 225kV 63kV P. 99% ,1. 1 1#站元I99%18 S蝠，347MVA 21草蜻P.99%，也531军蛐S.c 1466MVA tUIi 电弧炉钢配电网凡99%:0. 6 图C7SVC不投入运行在#1变电站处P.99%的值太高。然而，如前一种情况一样，这个网络可以按非正常网络结构接受一段短的时间，接有#2线路或#3线路的配电网络每线和接有钢铁厂的母钱并联运行，将会增加在钢铁厂PCC处的短路容量.因此，在#1变电站处的P鹏将变得可

14、以接受，但配电网络上的P.水平也将增加.因此，当用户的SVC停运时，无论按第2级或校第3级的评估条件都不可能接受该用户.附最DjI示的附录主要字母符哥、下稼和符哥襄主要字母符号e 求和法则中用的指数C 兼容水平E 发射限值F 负荷同时率h 谐波次数z 第i用户或负荷I 电流J 第s用户的设备内的第1个装置K 系数或两个值(一般意义)之间的比L 规划水平N 所考虑的配电系统的负荷的数量PCC 公共稿合点P 有功功率S 视在功率T 传递系数U 电压z 阻抗172 , GB/Z 17625.5-2000 下标襄lBB lPCCi FHM FML h hHM hLM hML z 母线处的基波(阻扰)第

15、t个用户的PCC处的基波(阻扰)HV/MV闪烁传递)MV/LV闪烁(传递)谐波次数HV/MV第h次谐波电压传递LV/MV第h次谐波电压(传递)MV/LV第h次谐波电压(传递第2个用户或负荷MV系统第z个用户的h次谐拨电流(Am.s)MV系统第i个用户的h次谐波电流协议电流的百分数第g个装置在LV和MV负荷之间LV负荷在MV和LV负荷之间IhiMV IhiMV% J LM LV ML MV N scBB scPCCi MV负荷标称的在母线处三相短路在第i个用户的PCC处三相短路主要符号襄(显明的符号没有引人C,LV LV的短时闪烁兼容水平Cu川LV的h次谐波电压兼容水平Du, 谐波电压响应由于一

16、组基准电流的注入自然，在所考虑的系统等级内某处出现的最大h次谐波电压)(%)EIIIiMV 以MV直接供电的第z个用户的h谐波电流的容许发射限值(A.r.m.s)直接以MV供电的第i个用户h次谐波电流容许的发射限值(协议电流的百分数直接以MV供电的第i个用户短时闪烁容许的发射限值。.u)直接以LV供电的第z个负荷h次谐波电压容许的发射限值(%)直接以MV供电的第t个负稀h次谱波电压容许的发射限值%)MV和LV配电系统总畸变负荷中的同时率MV负荷同时发生畸变的同时率，其值取决于负荷和系统的特性(平均值=0.4)所有直接以MV供电的负荷总的短时闪烁发射p.u)所有直接以HV供电的负荷总的h次谐波电

17、压发射限值%)所有直接以MV供电的负荷总的h次谐波电压发射限值%)母线处的三相短路电流沿供电线路的第z户的PCC处的三桶短路电流Z，阳/Z，BB或I8B/I叫，按附录D中02的定义)HV的短时闪烁规划水平EIMV EP.ti旧EUAiv EUItiMV FML FMV GMV G,HV G刷VI配回md川九VLF句173 Lp!1阳LUhHV LUhMV N PCC或PCC，P , p咄凹p耐MVP曲VQ, Sdw; S, SLV SMV Ssc TFHM TFML TftHM GB/Z 17625.5-2000 MV的短时闪烁规划水平HV的h次谐波电压规划i水平MV的h次谐波电压规划水平假定

18、被考虑的MV配电系统MV负荷的数量(由同一母线供电的负荷数)第z个用户的公共绢合点第i个用户的协议有功功率HV的短时闪烁MV的第i个用户的短时闪烁MV的短时闪烁容性无功功率第i个用户的加权畸变功率第z个用户的协议视在功率(P/cosp) (kVA) (对大型的畸变负荷用功率因数代替cosp)通过HV/MV配电变压器直接以LV供电的负荷总功率(在供电系统满载时), 以HV/MV变压器额定容量为1p.u值表示时，平均值=0.6通过HV/MV配电变压器直接以MV供电的负荷总功率(在供电系统满载时), 以HV/MV变压器额定容量为1p.u值表示时，平均值=0.4短路功率HV/MV闪烁传递系数，其值取决

19、于负荷和系统特性(平均值=0.8)11MV/LV闪烁传递系数，其值取决于负荷和系统特性(平均值=0.8)【1IJHV/MV h次谐波电压传递系数，其值取决于负荷和系统特性，负荷级别和谐波次数(平均值=1)TML MV/LV h次谐波电压传递系数，其值取决于负荷和系统特性，负荷级别和谐波次数(平均值=0.95)U. h次谐波次数通用代号)谐波电压U.HV HV h次谐波电压U.MV MV h次谐波电压UhiMV 第z个MV用户h次谐波电压U, 配电系统标称电压Z，回母线处基波阻抗Zl pCCi 沿供电线路第i个用户的PCC处的基波阻抗(0)Z. 第i个用户在PCC处提供配电系统的h次谐被阻抗(在

20、谐波频率下的欧姆数Z, 第i个用户在PCC处的阻抗附豪E(提示的附录)参考资料1 IEC 1000-2-6.1 995. Electromagnetic compatibility-Part 2: Environr时nt-Section6: Assessment of the emission levels in the power supply of industrial plants as regards low-frequency conducted disttlrbances. 17, GB/Z 17625.5-2000 2J Strategy for worldwide applic

21、ability of the UIE/IEC flickermeter (M Sakulin et al , PQA 94 , Pa per C-l. 06). 3J Grundstze fr die Beurteilung von Netzrckwirkungen (VDEW , 92). 4J Connection of !luctuating loads (UIE DWG ,July 88). 5J IEC 1000-2-2 ,1990,Electromagnetic compatbility-Part 2: Environment-Section 2: Compatibil ity l

22、evels for low-frequency conducted disturbances and signalling in public low-voltage pow盯supply systems. 6J IEC 1000-2-1 , 1990 ,Electromagnetic compatibility-Part 2, Environment-Section 1: Description of the environment-Electromagnetic environment for low-frequency conducted disturbances and signalling in public power supply systems. 7J Assessing voltage quality with relation to harmonics , flicker and unbalance (A Robert and J Mar quet on beha!f of WG CC02 ,CIGRE 92-Paper 36-203 ,CIRED Bulletin No 16 Nov 92). 7.)