本标准规定了半导体变流器与供电系统兼容问题，并提供相互干扰的处理原则和方法。本标准是GB/T 3859在半导体变流器与供电系统兼容方面的补充。本标准适用于电网换相半导体变流器，其他类型的半导体变流器可以参考使用。 GB/T 10236-2006 半导体变流器与供电系统的兼容及干扰防护导则 GB/T10236-2006 标准下载解压密码：www.bzxz.net

ICS29.200
中华人民共和国国家标准　
GB/T10236--2006
代替GB/T10236-1988
半导体变流器与供电系统的
兼容及干扰防护导则
Guide for compatibility and protection of interference effectsbetween semiconductor convertors and power supply system2006-11-08发布
数码防伤
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2007-04-01实施
GB/T10236-2006
规范性引用文件
术语和定义
变流器对电网的扰动
4.1变流器扰动
网侧的电流谐波和电压谐波
4.3换相缺口·
4.4电压波动和闪变·
变流器的抗电网干扰
变流器的抗扰等级·
变流器的抗扰极限值.
6变流器与电网的兼容性估计
6.1配电母线分类...
6.2兼容性估计的内容及步骤·
功率因数补偿与并联谐振，
概述·
变流器的功率因数
功率因数补偿
并联谐振
谐波的测量：
闪变的测量·
不平衡度的测量
8.5功率因数测量
8.6换相缺口测量
附录A（资料性附录）
附录B（资料性附录）
附录C（资料性附录）
附录D（资料性附录）
按限制电压波动要求计算最小短路比R及短路容量的计算实例兼容性的估计…
移相电容器补偿容量的计算
有交流电动机负载时谐波放大系数的计算4
GB/T10236—2006
本标准代替GB/T12036一1988《半导体电力变流器与电网互相干扰及其防护方法的导则》。本标准在制定过程中，主要参考了GB/T3859、IEEEStd519以及电能质量和电磁兼容等相关标准和资料。与原标准GB/T12036一1988相比较，内容做了较多补充，主要为：1）增加了相关术语和定义；
2）补充了电能质量的有关限值和测量技术的内容；提供了一定的滤波器应用方面的工程经验；3）
4）增加了有源无功补偿技术的一些内容。为方便起见，本标准正文的叙述中，一般使用“电网”一词，与术语“供电系统”的含义相同。本标准的附录A、附录B、附录C、附录D均为资料性附录。本标准由中国电器工业协会提出。本标准由全国电力电子学标准化技术委员会（SAC/TC60)归口。本标准起草单位：中国电力科学研究院；西安电力电子技术研究所；南海市楼花电气有限公司。本标准主要起草人：林海雪、潘艳、白继彬、龙绍清、蔚红旗、杨晓楠、廖秀华。本标准于1988年首次发布。
1范围
半导体变流器与供电系统的
兼容及于扰防护导则
GB/T10236—2006
本标准规定了半导体变流器与供电系统兼容问题，并提供相互干扰的处理原则和方法。本标准是GB/T3859在半导体变流器与供电系统兼容方面的补充。本标准适用于电网换相半导体变流器，其他类型的半导体变流器可以参照使用。本标准不涉及音频和射频方面兼容性问题。2规范性引用文件
下列文件中的条文通过本标准的引用而成为本标准的条文。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。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T2900.33电工术语电力电子技术（GB/T2900.33—2004，IEC60050-551：1998，IDT）GB/T3859.1—1993半导体变流器基本要求的规定（eqvIEC60146-1-1：1991)GB/T3859.2—1993半导体变流器应用导则（eqvIEC60146-1-2：1991）GB12325--2003电能质量供电电压允许偏差GB123262000电能质量电压波动和闪变GB/T14549电能质量公用电网谐波三相电压允许不平衡度
GB/T15543—1995电能质量
GB/T15945—1995
电能质量电力系统频率允许偏差GB/Z17625.4电磁兼容限值中、高压电力系统中畸变负荷发射限值的评估（GB/Z17625.4-2000,idt IEC 61000-3-6:1996)GB/Z17625.5--2000
61000-3-71996)
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（idtIECGB/T17626.7一1998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（idtIEC61000-4-7：1991）GB/T18481一2001电能质量暂时过电压和瞬态过电压GB50227-1995并联电容器装置设计规范IEC61000-4-15电磁兼容试验和测量技术闪烁仪表功能及设计规范IEEEstd519一1992IEEE对电力系统谐波控制的推荐做法和要求3术语和定义
本标准所用的有关术语及其定义均来自“引用文件”。某些术语在几个文件的定义上有些差别，则选用电力工程上较为习惯的名称和定义；有的术语可能有更广泛的含义，但此处所给出的定义一般只反映本标准应用时的特定含义。
电扰动electricaldisturbance
电量（频率、电压方均根值、电压不对称度、电压波形等)超出规定限值的任何变化。电扰动可能引GB/T10236—2006
起变流器性能下降、工作中断或损坏。注：本标准涉及的扰动均指电扰动。3.2
系统扰动systembornedisturbance由于诸如配电系统负荷变化、开关操作、电网结构改变等二系列情况而引起的扰动。它只能用统计值来确定。
变流器扰动convertorgenerateddisturbances变流器负载的非线性所引起的扰动（见4.1）。3.4
变流器的受扰级别
convertordisturbedlevel
扰动超过规定值后，对变流器运行所产生的影响程度，一般可分为三种情况，即F级（影响性能）、T级（中断运行）、D级（损坏）见5.1)。3.5
变流器的抗扰等级
convertorimmunityclass
变流器承受扰动的能力。只要任何扰动均不超过规定等级的限值（见5.2），变流器就能正常工作。3.6
compatibilityof convertorand line变流器与电网兼容
如果变流器扰动不超过电网规定限值，同时变流器抗扰等级的规定值不低于所在电网参数的允许变动限值（见5.3），则称变流器与电网兼容。3.7
短路比Rrelativeshort-circuitpower在规定的运行条件和网络结构下，电网中规定点的短路容量与变流器网侧表观功率之比。3.8
谐波harmonic
非正弦周期波形中所含的频率为其基波频率整数倍的正弦分量。3.9
特征谐波（变流器的）characteristicharmonic(ofconvertors）变流器在理想三相对称条件下运行时所产生的那些谐波。对于力脉波的变流器，其特征谐波次数为士1,其中为正整数。
非特征谐波（变流器的）uncharacteristicharmonic(ofconvertors）变流器产生的特征谐波以外的那些谐波。非特征谐波可能因冲击频率、特征谐波和基波的失调或者由于交流电压或阻抗的不对称、延迟角不对称、负荷的波动以及周波变流器的运行而产生。注：周波变流器产生的非特征谐波一般为非整数次谐波，对于三相输出的六脉波变流器，如输出谐波为hc次，则产生的谐波可以表达为h=（kp士1)土6nh。（式中n为正整数)。非整数次谐波又称谐间波或间谐波。3.11
谐波含量harmoniccontent
从周期性交流量中减去基波分量后所得的量。3.12
谐波含有率harmoicratio
某次谐波分量的方均根值与基波分量的方均根值之比(用百分数表示）。第h次谐波电压含有率以HRU表示；第h次谐波电流含有率以HRIn表示。2
总谐波畸变率
total harmonicdistortion
GB/T10236—2006
所有各次谐波的方均根值对基波方均根值之比（用百分数表示）。电压总谐波畸变率为THDu；电流总谐波畸变率为THDI。其表达式如下：u
×100%
式中：
U.-—第h次谐波电压的方均根值；U,
一基波电压的方均根值；
一所含最高谐波的次数。
式中：
I——第h次谐波电流的方均根值；I1——基波电流的方均根值。
不平衡度unblancefactor
×100%
（1）
指三相电压(或电流)不平衡的程度，用电压（或电流)负序分量U2（或1,)与正序分量U,（或I)方均根值之比(用百分数表示)。电压(或电流)不平衡度用εu(或ε)表示。Eu
电压变动
hrelativevoltagechange
在电压方均根值变动的特性上，相邻两个极值电压之差，以系统标称电压的百分数表示。3.16
电压波动
voltagefluctuation
电压方均根值一系列的变动或连续的改变。3.17
电压变动频度
rateofoccurrenceofvoltagechangesr
（3）
（4）
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。3.18
flieker
灯光照度不稳定造成的视感。
GB/T10236--2006
直shorttermseverity
短时间闪变值
衡量短时间(若干分钟)内闪变强弱的一个统计量值(见8.3.1)。Ps=1为闪变引起视感刺激性的通常限值。
Jongtermseverity
长时间闪变值
由短时间闪变值P。推算出，反映长时间(若干小时)闪变强弱的量值(见8.3.1)。3.21
cumulativeprobabilityfunction累积概率函数
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23）。
换相缺口commutationnotch
电网换相或机械换相变流器的交流网侧电压由于换相过程而出现的周期性电压瞬变。3.23
total power factor
总功率因数
有功功率对表观功率之比。
有功功率
表观功率
位移因数（基波功率因数）displancementfactor（powerfactorofthefundamentalwave）cose
基波电压和电流的有功功率对它们的表观功率之比。cosg
滤波器filter
基波的有功功率
基波的表观功率
用于降低流入电网特定部分的谐波电流和加于其上的谐波电压的一类设备的通称。3.26
阻尼滤波器dampedfilter
（6）
通常由电容器、电感器和电阻器组成的，对于大范围频率呈现低阻抗的一种滤波器。这种滤波器通常具有相对较低的Q(X/R)值。（Q值定义见3.31）3.27
高通滤波器
high-passfilter
具有从某一截止频率(非零频率)至无限高频率的单一通频带的一种滤波器。3.28
串联滤波器
seriesfilter
将高串联阻抗接在谐波源与被保护系统之间，从而减小谐波的一种滤波器。4
并联滤波器shuntfilter
GB/T10236-—2006
通过提供低阻抗通路，将谐波从谐波源分流，从而降低流入被保护系统谐波的一种滤波器。3.30
调谐滤波器
tunedfilter
通常由电容器、电感器和电阻器组成的，对某一或某些特定频率有相对很小(很大)阻抗的一种滤波器。对于并联(串联)滤波器而言，阻抗值为很小(很大)。调谐滤波器通常具有相对较高的Q(X/R)值。3.31
品质因数qualityfactor
在某一给定频率下，每周期最大存储能量与损耗能量之比的2元倍。其近似等效定义：谐振频率与谐振频率两侧谐振响应与谐振点相差3dB的两个频点之间带宽之比。如果谐振回路由一个电感L、一个电容C和一个等效电阻R相串联组成，则Q值为：Q=
公共连接点Pccpointofcommoncoupling用户接入公用电网的连接处。
4变流器对电网的扰动
4.1变流器扰动
变流器负载的非线性引起的扰动。这类扰动的例子有：一谐波电流；
换相缺口：用宽度、深度、面积表示；一电压变动(或波动)和闪变；
一一换相引起的重复性过渡过程，象窄脉冲那样由能量、峰值、上升速率等表示；一由变压器的合闸浪涌电流、清除内部或外部故障等因素引起的非重复性过渡过程；一非整数次的谐波（例如变频器）。...（7)
注1：上述扰动可能由该变流器本身或其他变流器产生，被研究处的实际干扰电平可能随网络阻抗的改变而变化。注2：使用多台多脉波数和带移相变压器的变流器时，谐波可能成为次要问题，而电压变化却成为问题的关键。4.2网侧的电流谐波和电压谐波
变流器等非线性电力设备接在电网中使用时，它们从电网吸收有功电流和无功电流的同时，也向电网注入谐波电流，而谐波电流在电网阻抗上产生的谐波压降，使电网各点电压产生畸变，干扰了电网中其他设备的良好运行。谐波对电网的于扰程度通常用电压和电流的谐波来衡量。当电网中的电力电容器（如补偿电容器、滤波器中的电容器）与变流器共存时，电容与系统间可能发生并联谐振，从而放大谐波。关于并联谐振问题见7.4。4.2.1变流器产生的谐波电流
4.2.1.1谐波电流幅值
在理想情况下，假定电网换相变流器的直流电流平直，其电压脉波数为P，则网侧电流中只含有h=kP士1次的特征谐波（式中k为正整数）。第h次谐波的理论值为I，二I,/h（式中I，为基波值）。实际上由于各种非理想因素（电网电压不平衡，触发延迟角不对称等)的存在，不可避免的产生非特征次数谐波。
由于换相重叠现象、直流电流脉动等，实际的谐波值将与理论值有所不同。对于六脉波变流器，h次特征谐波可用式(8)和式(9)进行估算：5
GB/T10236—2006
其中：
式中：
网侧基波电流，
Ix = IL/(h - 5/h)1.2
5≤h≤31
Iu=S/ULN·3
变流器网侧表观功率；
网侧线电压。
（8）
（9）
注；根据直流负载电路电感，直流电流的脉动可能使5次谐波电流增大约30%或更大，而11～（6k一1)次分量增加不多，7~(6k+1)次通常较低。
若变流器运行时的延迟角α、重叠角u(或感性直流电压调整率dx)已知，则谐波电流可由下式计算：
式中：
h-isin[(h-1)u/2];
+sin[(h+1)u/2];
I, = I[e' +b -2abcos(2a + )]d
dh[cosa-cos(a+u)]或d=2hdx
u的计算式见式(40)；
I也可直接由图1查得。
脉波数较高的变流器所产生的非特征谐波，一般为六脉波变流器特征谐波的5%～15%。4.2.1.2谐波电流的相位移
假定网侧电流为梯形波，h=kP士1次谐波电流的相位移角由下式计算：P=(1±P+
式中：
Ph—-h次谐波电流的相位移角；k
正整数；
P.脉波数；
变压器的移相角；
基波的位移角，由下式确定：
2u+sin2a-sin2(a+u)
cos2α=cos2(α+u)
式（11)、（12)中的角度均需用弧度表示。4.2.2谐波计算
4.2.2.1谐波等值电路
（10）
·（11）
（12）
在谐波分析计算中，通常将变流器等效为若干个不同频率的独立的谐波电流源。这些谐波电流源互不相干地共同作用于变流器网侧电路上，按叠加原理，其综合作用等于变流器对电网的作用。6
Q-90°
交流侧谐波电流含有率
注1：α为延迟角.逆变T作状态时.用裕度角Y代替延迟角；注2：本图计算中假定直流平波电感L。二8；注3：I/IL为延迟角α下h次谐波电流与理想基波电流之比；注4：d为固有直流电压调整率的感抗分量，6
GB/T10236—2006
电力系统中的元件如变压器、输电线、电容器、电抗器及电力负载等对不同次数的谐波呈现出不同的阻抗。所以，在谐波分析计算中，应采用与计算谐波相应的等值电路。a）滤波或容性补偿支路的谐波阻抗必须考虑；7
GB/T10236—2006
输变电用变压器谐波阻抗按4.2.2.3处理：b）车
对于低压系统，或短线路且谐波频率较低(<25次)时，则可以用串联集中阻抗代表线路模型；对于高压系统（6kV及以上），当输配电线路较长时（例如：在40km，35kV以上的架空线；5km，6kV及以上的电缆），或研究较高次数谐波（例如25次及以上)时，其电容值对谐波阻抗的影响不容忽视，计算时可用Ⅱ型等值电路来近似；电动机和同步发电机的第h次谐波阻抗，可用该谐波次数乘它的直轴和交轴次暂态电抗平均d)
值(对于感应电动机可以用堵转阻抗值)来近似；其他负载的阻抗对谐波计算的影响，只有当这些负载的容量与其所接入系统的短路容量可相e）
比拟时才给予考虑。负载的重要组成部分有：(1)降压变压器，一般可由漏磁感抗和电阻表示；(2)阻性元件，对于并联谐振能起阻尼作用，使并联谐振频率附近谐波值降低；(3)电动机成分，可能对谐振频率有影响。若系统的短路容量远远大于这些负载的容量，则它们的影响可以忽略。
4.2.2.2注入电网谐波电流的计算图2a)所示为一典型的具有变流器负载的配电系统单线图，图2b)为第h次谐波等值电路。注入系统h次谐波电流I。可用此简单电路来计算。供电系统
其他负荷
滤波器
典型的变流器负载配电系统(a))及等值电路(b)）图2
当其他负载的容量与系统短路容量相比很小时，可不考虑其影响，则：Zh
Ih= Zu+ Zh
（13）
当同一配电系统中具有多台变流器时，可逐个计算每台变流器注人电网的谐波电流值及它们之间的相位差，然后用向量叠加法计算总谐波电流。两台变流器同次谐波（第h次）电流合成值：I=++21nI2cosP12www.bzxz.net
式中：
In、Ih2 —
两台不同变流器的第h次谐波电流值；In和Is2间的相位差。
（14）
小提示：此标准内容仅展示完整标准里的部分截取内容，若需要完整标准请到上方自行免费下载完整标准文档。