GB/T 30137-2013 电能质量,电压暂降,短时中断 GB/T30137-2013 标准压缩包解压密码：www.bzxz.net

ICS29.020
中华人民共和国国家标准
GB/T30137—2013
电能质量
电压暂降与短时中断
Power quality-Voltage dips and short interruptions2013-12-17发布
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
2014-05-10 实施
本标准按照GB/T1.1：2009给出的规则起草。GB/T30137—2013
请注意本标准的某些内容可能涉及专利。本标准的发布机构不承扭识别这些专利的贵任。本标准由全国电压电流等级和频率标准化技术委员会(SAC/TC1)提出并归口。本标准主要起草单位：福建省电力有限公司、福建省电力有限公司电力科学研究院、中机生产力促进中心、华北电力大学、西安博字电气有限公司、国网智能电网研究院。本标准参加起草单位：中国南方电网有限责征公司超高压输电公司险修中心、中铁程设计咨询集团有限公司电化院、广西电力科学研究院，本标推主要起草人：李功新、雷龙武、张苹、林焱、吴丹岳、徐永海、刘军成、周胜军、林海雪。本标准参加起草人：肖遥、魏宏伟、刘路。1范围
电能质量
电压暂降与短时中断
本标准规定了电压暂降与短时中的指标及测试，统计和评估方法，本标准适用于交流50 Hz电力系统。2规范性引用文件
GB/T30137-——2013
下死文伴对于本标准的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本标准，凡是不注期的引用文件.其最新版本(包括所有的修改单)适用于本标准G3/719862电能质量监测设务通用要求3术语和定义
下列术诺和定文适用于本文件
电压暨降yoltagedip(sag)
电力系统中某点工频电斥方均根值突然降低至 0.1 .u.～0.9 p.u.并在短暂持续 IC ms~i min 片懒复正常的斑象，
短时中断 shurt inlerruptior
电方系统中某点工频电压方均根值突然降低至0.1P.1.以下，在短暂持续[9)m5~1min后恢复正常的现象，
电压替降（短时中断）阈值voltage dip（short interruption）threshold用丁判断电压暂降(短时中断)开始和结束而设定的电压门槛值。3.4
电压暂降（短时中断）持续时间duration of a valtagc dip（swellshort intcrruptiot）达到电压暂降（短时中断)阈值的电暂降（短时中断)事件的持续时间，3.5
电压相位跳变vnltage phase-angle junps事件发生前后,电压波形在时间轴上相对位置的突然变化。3.6
暂降（短时中断）频次yoltage dip（short interruption）frequency定时间内电压暂降(短时中断)发生的次数。3.7
半周波刷新电压方均根值RMsyoltagerefreshed eacbhalf-cycleUms0/z
测量数据窗口为一周波的电压方均根測量值，每半个周波更新一次。GB/T 30137—2013
每周波刷新电压方均根值RMIS voltage refreshed each cycleUrmat
测量数据窗口为周波的电压方均根测量值，每个周波更新一次。3.9
残余电压residual vultage
电压暂降或者短时中断过程中记录的电压方均根值的最小值。3.10
暂降深度depth of voltagc dip标称电压与残余电压的差值。
系统平均方均根值变动频率指标(SARFl指标）systemaverageRMSfrequency index发生电压暂降(短时中断)事件次数的平均值，用来反映特定时间内某系统或某单--测点电片暂降(短时中断)发生频度的主要量化指标。3.12
公称输入电压declared inputvoltageUa
系统标称电压除以电玉互感器变比后确定的电压值。3.13
Esliding reference voltage
滑动参考电压
某待定时问段内的电长力均根值的平均值，用以表示某：·电压变化事件（如电压暂降)之前的中压，3.14
迟带电压hysteresis vollage
起点电压阈值与终点电压阅值之间的差值。注1：本标准宁迟滞的定义和电能质量(PQ)测量参数有关。该定义不同丁国际电T调汀(IFV)的定义,IFV的定义是与铁芯饱和度有关。
注2：在PQ测基中引进迟滞术语的月的是为了避免参数的帆值在阅值范附近报满时造成事件的多次统计，4电压暂降与短时中断事件统计及推荐指标4.1电压暂降与短时中断事件统计乱压誓降与短时中断事件统引表可以真观地反映一段时期内，监测点电压暂降与短时中潮事件的发生情况，主要反映事件发牛的次数，见表1，表 1电压暂降与短时中断事件统计表残余屯压
(U-U.../.)
90≥U280
80>0270
持续时间bZxz.net
0.010.10.1t0.250.250.50.51
残余电压
(U-U/U,)
60>U250
50>U2240
表1(续）
持续时间
c.010.10.110.250.250.50.51
表|填写说明如下
a）表格内为在相应的残余电压和持续时间所对应的各种事件次数，GB/T 30137—2D13
10-12020-t60
b）对1min内发生的数次电压暂降应归并为-次进行统计，如由于一次重合闸引发的两次电F“下降应仅统让为一次电压暂降，其残余电压应取为1min内数次电压暂降的最小残余也压，持续时问应取为【iin内最小残会电压所在那次电下暂降的持续对间]，4.2 电压暂降与短时中断推荐指标4.2.1概述
SARFI措标用来措述特定周期内某系统或某单一测量点电压暂降（短时中断）事件的发生频度：SARFI指标包括两种杉式：一种是针对某·阀值电压的统计指标SARFIx：另-·种是针对某类敏感设备的睿限也线的统计指标SARFI.LRVE。4.2.2 SARFIx
本标中SARFIx推来用以下两种形式.分别为利用事件影响用数进行统计的SARFIxc和仪利用事件发生次数进行统计的SARFIx-7,分别如式(1)、式(2)所示：SARFIxc=
式中：
（1）
X一一电压方均根网值.X可能的取值为90、80、70、50或10等，用电压方均根值占标称电乐的百分数形式表示，即为X%；当X100时，N，为第次事件下承受残余电压小于X%的电暂降（或短时中断>的用户数；N-
所评估测点供电的用户总数
SARFIx1
（2）
式中：
X一电压方均根阈值，X可能的收值为90、80、70、50或10等，用电压均根值凸标称电乐的百分数形式表示，即为X%；当X100时，N为监测时间段内残余电压小于X%的电压暂降(或短时中断)的发4饮数；GB/T 30137—2013
D一监测时间段内的总天数；
指标计算周期大数，可取值30或3G5，对应指标分别表示每月或每年残余电压小于X%的电压暂降（或短时中断)的平均发生次数，DDr。4.2.3SARFLaRVE
SARFLcLRVE指标是统计电H暂降（短时中断）事件超出某一类敏感设备容限曲线所定义的区域的概率不同的容限曲线对应不同的 SARFIcuRVI指标。例如，对于IT类设备，可按SARFLrHEMA，SARFI-Ic指标统计：对于半导体类设备，可按SARFIsEM指标统计。只有在CBEMA、ITIC曲线包围区域外部或SEMI册线下力的电压暂降（短时中断）事件小考虑计人SARFTctRVr指标。具体内容可参现附录A。
5电压暂降与短时中断的检测
5.1电压方均根值的计算方法
5.1.1概述
为了检测电压新降和短时中断，需要计算各相电玉方均根值。电压力均根值有两种计算方法，分别是：半周波刷新电压方均根值（Umsiz:)和每局波剧新电压方均根值（Um：）5.1.2半周波刷新电压方均根值（Urms(1/2:）计算Uns(1的公式()如下：
Urastl/a (）
式中：
N一舞周期的采样点数：
（i)一第主次被采样到的电压波形的瞬时值；u\()
-1- (--1)
k一被计算的窗口序号（=1,2，3，），即第一个值是在个周期内（从样本1到祥本N）获得的，下一个值则从样本
5.1.3每周波刷新电压方均根值（Um(1)）计算U的公式()如下：
11到样本
msr(k):
武中：
每周期的采样点数：
-N+N，依次计算
(i）一第；次被采样到的电压波形的瞬时值：k
被计算的窗月序号（=1.2,3，）,即第个值是在-个周期内（从样本」到样本N)获得的，下二个值则从样本N+1到样本2N.依次计算。5.2检阅值
5.2.1电压暂降的检测阅值
检测电压暂降的阔值一般依据电压暂降的定义设置为0.9p.u.GB/T 30137-2013
单相系统中，当U.s(1/2>或Um1)低于暂降网值时，电正暂降开始；当Umisr172或Um)等于或者高于暂降阈值与迟滞电压之和时,电压斩降结束。多相系统中，当一相或多相的U≤2)或Um！低于暂降阐值时，电压暂降并始；当所有相的U nai1/3)或UIrx1)等于或者高于降阈值与迟滞电压之和时,电压暂降结束，5.2.2短时中断的检测值
检测短时中断的阅值--般依据短时中断的定义设置为.1P.u.单相系统4，当L/x2或U..s1低于短讨中断间值时，短时中新开始；当Ui2或U等于或者产子短时中断阈值与迟滞电之和时，短时中断结束。多相系统中，当一相或多相的x或低于短时中阈值时，短附中断开始，当所有相的Ua;或Um等或者衰下短附中断值与迟潜电退之和附,短时中新结束。6 电压暂降与短时中断的监测
6.1监测器的分类
监测仪器根据性能不同分为两类，分别定义如下：A级性能一能精确测量残余电压、相位跳变及持续时间等主要参数，每个测量通道均能测量半周波制新电压方均根值（乙：\，），具有至少记录长度不少于丨s的事件波形数据的记录存储功能、该级仪器适用于进行精确量的场合，例如标准符合性检查，解决争议，电能质量合同仲裁等。S级性能一一能较精确测量残会电压及待续时间等起要参数，每个测量通道均能测最半周波刷新电压片均根值（U..）或每周波刷新电压方约根值（m\），具有至少记录长度不少于.s的事件波形数据的记录存储功能。该级仪器适用丁电能质量调查统计、排除故障以及其他不需要较高精确度的应用场合。
应根据具体应用场合来选择合适的议仪器性能等级。本标准推荐监测仪器的采样率不低于 6.4 kH2.。6.2监测仪器技术要求
6.2.1基本功能
6,2.1.1监测功能
仪器应能够逃行电压哲降（短时中断)主要参数的监测，包括残余电压，持续时间等，6.2.1.2显示功能、通讯接口,权限管理功能设置功能.统计功能均应满足GB/T19862要求，并具备阔值设置功能，6.2.1.3记录存储功能
仪器的事件波彤记录应能准确还源记录时间段内的电床波形变化的过程，并包括事件发生前至少5个周波与事件结束后至少5个周波的波形。GB/T 30137—2013
6.2,2仪器准确度
A级性能仪器的电压幅值测量误差不应超过公称输人电压的士0.2%：S级性能仪器的电压幅值测量误差不应超过公称输人电压的十1为。A级性能仪器的持续时间测量误差不超过 1个周期;S级性能仪器的持续时间测鼠误差不超过2个周期：
A级性能仪器钠相试跳变测量误差不超过「度。6.2.3电气性能要求、正常使用条件，外壳、机械性能、安全性能、电磁兼容性(EMC)应满足GB/T 19862 中要求，
6.3监测要求
电压暂降与短时中断都是突发非件，因此对其的监测需要在线长时问进行，应在需要篮测的位置装设在线监测装置进行监测，建议监测时长至少1年，蓝测记录内容应色括等件特征，发作对刻、发生位置等，并按照文中表1要求统计结累。7电压暂降与短时中断的评估
7.1评估步骤
为了估电压暂降和短时中断对电网电能质量水平的影响·宜采用以下三个步骤进行：第一步：用统一的采样速率和方法来来算电医，并据此确定电压暂降与短时中断的事件特征参数，望括电玉暂降（痘时中断)的特续时间残余电压等，第一步：在一定时间周期内从所测量的所有事件的单一事件特征参数中计算单测点指标（可选月t.2中的摊荐指标）。单测点指标可用于敏感设备和供电电源之间的衰容性评估。不向地方的单测点指标可为敏感负荷安装地点的选择提供帮助，并可为当地用户提传电压质量方面信息，第三步:基于某个地区电网的全部监测点的单测点指标计算系统指标。该系统指标需要更长的监测周期（至少--年）。系统指标能够用于评估计及电压暂降和短时中断的区域电网的电能质量状况。7.2单一事件特征参数确定
7.2.1电压暂降的特征参数确定
电正暂降的特征参数包括：残余电压(U、持续时间等。残余电压为暂降过程中所有相上测的最低亡值，电压暂降的班始时间应为触发电压暂降记录的m值的计算结束时间，电压暂降的终止时问应为电压暂降结束时的m偏的计算结束时间，暂降结束…值由阈值和巡滞电压之和决定。电压督降的持续时间是指从电压暂降起始到结束所用的时间。注1：电压新降的包络曲线并不一定尽知形，因此,对于一个给定的电压拆降，测量持续的时间取决上所选定的电压暂降解值。形使用多个暂降阔侦(在电法暂降和电压短时中断阅值范围内设定)来告计电医新降的包络曲线，注2：迟滞电压通带为[.的2%。
注3：在故降检修或统计分析中的应用,督降阔值通带为固定参考电压的85%～-90%。注4：残余电压通常对终端川户有用同时因为残余电压是参考零电位，所以可能鼓优先加以利用。相比之下，深度通常对电气供应方有用，尤其是高压系统或者当使用滑动参考电出时。注5：在电压暂降过程中可能会出现相位移，注6：当起过阀值时，可记录一个时向标记。注7：滑动参考电压的计算：
GB/T 30137--2013
滑动参寻电压是可选样的，不作要求。如果滑动参考电压用于检测电压暂降，应该用时问常量为1mn的阶滤波器计算滑动参考电压。滤波器计算公式(5)如下:Cn) = 0.996 7 × Un-) 0.003 3 × U2)m*式中．
：\一滑动参考电压的前值；
-—滑动参考电片的前：-个值，D:一最近一个1C周期的[.I1.%.值+4++4
测量开始时，滑动参考电烂的初始值设置为公称输人电压，滑动多考电压值每10个周期更新一次。如果某12周期带有标记，则滑动参考电法值不会更新，仍使用滑动参考电压的前一个值，7.2,2短时中断的特征参数确定
短时中断的特征参数包括：残余电压（。）,持续时间等，残余电压为短时中断过程中任一相上测得的最低J.，值，短时中断的开始时间应为触发短时中断记录的值的计算结束时间.短时中断的终止时间应为短时中断结束时的U值的计算结束时间，短时中渐结束m值出阈值和迟带电压之和决定，短时中断的持续时间是指从电乐短对中断起始到结束的时间差。短时中断的迟滞电压大小而由用广根用途设定。注1：在多和系统中，其中-个或多个相电区的短时守渐对于连接到该系统的逆相用广来说意味着一次短时中断，但这和情沉并不能归为多相系统的短对中晰。注2：退谦电乐还常为V.的2%。
7.3单测点指标计算
单个节点指标计算是对某·测点·定时间（典型值为一年）内所有真件的统计，主要包括电压暂降与短时中断享件统计表统计、SARFIx与SARF1.cURVE等推荐指标的计算，7.4系统指标计算
对于区域电网，包括有若干测点，在进行单个测点指标计算后，对于表1的形式可考将监测点单个测点指标累计求平均来计算区域电网系统指标。对于SARFIx-c指标，则可以直接基于各监测点每次事件受影响的用户数与系统总供电用广数计算系统 SARFIxc指标GB/T 30137--2013
附录A
（资料性附录）
容限曲线
20 世纪 80 年代，美国计算机商业设备制造者协会（Computer Business Equiprneni ManufacturingAssociationCBEMA，现已改称Inforinatiart TechnnlogyIndustryCauncilITIC信息技术工业协会）基下人型计算机对电能质量的要求，提出了电压允许的CBFMA曲线（如图A.1所示），以防止电压扰动造成计算机及其控制装置误动和损坏，该曲线是根据大型计算机的实验数据和历史数据绘制的。对了-其他敏感负荷的CBEMA曲线，可参照该曲线并根错实际情制定，CBEMA改称信息技术工业协会后，其所属的第三技术委员会对CBEMA助线进行了修订后称其为ITIC曲线，如图A.2所示。TTIC曲线仍沿用CBEMA的基本概念，即包络线内的电压为合格电压，而包络线外的电压为不合格电压，与CBEMA也线相比，ITIC曲线的包络线进行厂修订将光滑曲线改为折线，使电压幅值与持续时间有明确的对应关系：稳态电乐容限从106为和87%改为110为和90为；下包络线的起始时叫从8.33m改为20ms（超过60Hz系统的一个周波），表明计等机元件的断电耐受水平有了提高；横本标既标明秒的单位，义标明60 Hz系统的周波(图A,2 中的c)单位，史具实用性：(p.u.)
尖然所
电容器实染
电密驶包络维
电动机启动
成系统操作
图A.1CBEMA曲线
时间，5
电压容限
0. 001 c 0. D1 c
0. 02 mss
1 3m20ms0.5s
TIIC曲线
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SEMIF47是半导体加L设备的电限暂降抗犹力规范，定义了举导体加工、度量、白动化测试设备的电压暂降抗扰力(见表A.1和图A,3实线框内),规定了持续时间从01.05 s到1.0的 60 Hz和 50 Hz工频下电压暂降容忍值。
特续时问/9
0.05.--0.2
持续时间/s
图 A.3SEMI F47 曲线
表 A.1SEM1 F47 电压暂降持续时间和承受值持续时向（周被）
周波602
30--60
周波50H2
无规定
无规定
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H.1临界距离
附录B
（资料性附录）
临界距离与暂降域
临界距离，描述了当PCC电压降低到等于临界电压时，故障点与PCC之间的距离。即当故障发生在PCC与临界点之间时,PCC处的敏感性负荷将受到严重影响。B.1.1辐射状配电系统的电压暂降幅值与临界距离对于辐射状系统，可用图B.1所示的电压分配器电路描述，忽略负荐电流，并假设电源电压E~！，则故障引起的PCC点亦印负背端的电压暂降幅值为式（B.1)：ZF
UanZ+Zs
武中：
故障点与PCC点之闻的线路阻抗单位为欧姆()；PCC点与电源之闻的系统阳抗，单位为欧姆（n)5
故障点
图B.1电压暂降的电压分配器模型令Z=，为故章点与PCC点之间的距离，=为单位长度线路阻抗，则得武（B.2)：Uin
定义PCC电压降低到等于临界电压UI时，故障点与PCC之间的距离为临界距离。假设线路阻抗与系统阻抗的X/R值相等，则由式(B.2)可得临界距离tsm的计算公式(B.3)I ei
在临界距离 I内发生的相关故障将使PCC的敏感性负荷非正常工作。-( B.3)
严格地说，上式仅适用干单相系统。对三相系统的三相故障，如果Z，和采用正序阻抗，式仍可使用；对于单相故障，应采用正序负序和零阻抗之和，式中电压为故障相的相对地电压；对于两相故障，应采用正序和负序阻抗之和，式中泡乐为故障相之闻的电压。当系统与线路的阻抗均为复数时，故障引起的PCC点亦即负荷端的电压新降幅值为式(B.4)：.p
Uap=Z+2s
武中：
2.=Rs十iX,为PCC 点的系统阻抗,ze(r+iX）:10
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