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GB/Z 17624.7-2023

基本信息

标准号: GB/Z 17624.7-2023

中文名称:电磁兼容 综述 第7部分:非正弦条件下单相系统的功率因数

标准类别:国家标准(GB)

英文名称:Electromagnetic compatibility—General—Part 7:Power factor in single-phase systems under non-sinusoidal conditions

标准状态:现行

发布日期:2023-12-28

实施日期:2024-07-01

出版语种:简体中文

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相关标签: 电磁兼容 综述 正弦 单相 系统 功率因数

标准分类号

标准ICS号:电信、音频和视频技术>>电磁兼容性(EMC)>>33.100.01电磁兼容性综合

中标分类号:电子元器件与信息技术>>电子元器件与信息技术综合>>L06电磁兼容

关联标准

采标情况:IEC TR 61000-1-7:2016

出版信息

出版社:中国标准出版社

页数:28页

标准价格:49.0

相关单位信息

起草人:尹婷 万保权 刘兴发 朱文立 李妮 康文斌 路遥 刘健犇 郭浩洲 王建华 赵军 王延召 干喆渊 徐吉来 代少君

起草单位:中国电力科学研究院有限公司、工业和信息化部第五研究所、贵州电网有限责任公司凯里供电局、国网湖北省电力有限公司武汉供电公司

归口单位:全国电磁兼容标准化技术委员会(SAC/TC 246)

提出单位:全国电磁兼容标准化技术委员会(SAC/TC 246)

发布部门:国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会

标准简介

本文件提供了各种电气量的定义以及它们在非正弦条件下的关系,以便针对功率因数中的两个分量提供明确的信息:由基波电压和电流之间的相位差而产生的基波功率因数、与电压和/或电流畸变有关的非基波功率因数。本文件仅适用于单相系统。本文件适用于下列三种情况:--一般情况,电压和电流都是畸变的(第5章);--电压为正弦,电流仅有由谐波分量引起的畸变的情况(第6章);--电压和电流都是正弦的特殊情况(附录A)。附录B提供了关于基波功率因数的信息,用于描述设备作为负载或发电机的行为。


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标准内容

ICS33.100.01
CCS L 06
中华人民共和国国家标准化指导性技术文件GB/Z17624.7—2023/IECTR61000-1-7:2016电磁兼容
综述 第7部分:非正弦条件
下单相系统的功率因数
Electromagnetic compatibilityGeneral-Part 7 : Power factor in single-phasesystems under non-sinusoidal conditions[IEC TR 61000-1-7 :2016,Electromagnetic compatibility(EMC)—Part 1-7 :General-Power factor in single-phase systems under non-sinusoidalconditions, IDTJ
2023-12-28发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2024-07-01实施
规范性引用文件
术语和定义
非正弦条件下的电气量
电压和电流
瞬时值
基准基波分量
总畸变含量
电压和电流的方均根值
总畸变含量的方均根值
直流比
总畸变率
瞬时功率
有功功率相关的定义
有功功率
直流功率
基波有功功率
畸变有功功率
视在功率相关的定义
视在功率
基波视在功率
5.5功率因数相关的定义
功率因数
基波功率因数
非基波功率因数
5.6小结
GB/Z17624.7—2023/IECTR61000-1-7:2016次
6电压为正弦和电流仅因谐波引起畸变的情况下的电气量·6.1
电压和电流
瞬时值
基波分量
GB/Z17624.7—2023/IECTR61000-1-7:20166.1.3电流的谐波含量
6.1.4电压和电流的方均根值
6.1.5电流谐波含量的方均根值
电流的总谐波率
基波因数
瞬时功率
有功功率,
视在功率相关的定义
视在功率
基波视在功率
6.5功率因数相关的定义
功率因数
基波功率因数
非基波功率因数
6.6小结
附录A(规范性)
正弦条件下的电气量
电压和电流的瞬时值
瞬时功率
有功功率
无功功率
视在功率
功率因数
附录B(资料性)
基波功率因数
基波功率因数及其用途
用户约定
参考文献
GB/Z17624.7—2023/IECTR61000-1-7:2016前言
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件是GB/Z17624《电磁兼容综述》的第7部分。GB/Z17624已经发布了以下部分:电磁兼容基本术语和定义的应用与解释(GB/T17624.1);一与电磁现象相关设备的电气和电子系统实现功能安全的方法(GB/Z17624.2);第3部分:高空电磁脉冲(HEMP)对民用设备和系统的效应(GB/Z17624.3);—2kHz内限制设备工频谐波电流传导发射的历史依据(GB/Z17624.4);一第6部分:测量不确定度评定指南(GB/Z17624.6);第7部分:非正弦条件下单相系统的功率因数(GB/Z17624.7)。本文件等同采用IECTR61000-1-7:2016《电磁兼容(EMC)第1-7部分:综述非正弦条件下单相系统的功率因数》。文件类型由IEC的技术报告调整为我国的国家标准化指导性技术文件。本文件做了下列最小限度的编辑性改动:为与我国标准体系一致,将标准名称改为《电磁兼容综述第7部分:非正弦条件下单相系统的功率因数》;
将术语的来源由IEC标准替换为已转化的国家标准,并将其更新至参考文献请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由全国电磁兼容标准化技术委员会(SAC/TC246)提出并归口。本文件起草单位:中国电力科学研究院有限公司、工业和信息化部第五研究所、贵州电网有限责任公司凯里供电局、国网湖北省电力有限公司武汶供电公司,本文件主要起草人:尹婷、万保权、刘兴发、朱文立、李妮、康文斌、路遥、刘健犇、郭浩洲、王建华、赵军、王延召、干喆渊、徐吉来、代少君Ⅲ
GB/Z17624.7—2023/IECTR61000-1-7:2016引言
电磁兼容性是电气和电子设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。电磁兼容问题是影响环境及产品质量的重要因素之一,其标准化工作已引起国内外的普遍关注。在这方面,国际电工委员会(IEC)制定的IEC61000系列出版物是制造业、信息产业、电工电气工程及能源、交通运输业、社会事业及健康、消费品质量安全等领域中的通用标准,分为综述、环境、限值、试验和测量技术、安装和减缓导则、通用标准6天类。我国已经针对该系列出版物开展了国内转化工作,并建立了相应的国家标准体系。在该标准体系中,GB/Z17624《电磁兼容综述》是关于电磁兼容领域的基础性标准,旨在描述电磁兼容基本术语和定义、电磁影响现象、历史依据、通用参数情况等内容,拟由8个部分构成。-一电磁兼容基本术语和定义的应用与解释(GB/T17624.1)。目的在于阐述并解释对电磁兼容系统设计和评估中的基本概念和实际应用具有重要意义的各种术语。与电磁现象相关设备的电气和电子系统实现功能安全的方法(GB/Z17624.2)。目的在于为实现暴露在电磁骚扰中的电气和电子系统及装置功能安全提供导则。第3部分:高空电磁脉冲(HEMP)对民用设备和系统的效应(GB/Z17624.3)。目的在于描述世界上实际已进行的和模拟的电磁脉冲试验过程中已产生的效应。2kHz内限制设备工频谐波电流传导发射的历史依据(GB/Z17624.4)。目的在于描述电网2kHz内工频谐波电流传导发射的来源及其影响。第5部分:高功率电磁环境(HPEM)对民用系统的效应。目的在于提供制定高功率电磁环境的场、电压和电流对民用系统的效应相关标准的背景材料。第6部分:测量不确定度评定指南(GB/Z17624.6)。目的在于提供测量不确定度的评定方法和背景资料,给出相关国家标准中测量不确定度一般考虑事项的指南一第7部分:非正弦条件下单相系统的功率因数(GB/Z17624.7)。目的在于提供各种电功率量的定义及其在非正弦条件下之间的关系。第8部分:公用电网谐波电流发射与电压相角未来预期。目的在于提供有关公用供电网络上主要为3次和5次谐波电流的相角的当前条件和未来发展的信息。本文件重点考虑了非正弦条件下单相系统的功率因数,提供了各种电气量的定义以及它们在非正弦条件下的关系,以便就基波功率因数和非基波功率因数的定义提供明确的信息,为技术委员会、产品委员会和合格评定机构就非正弦条件下单相系统的功率因数的内容提供建议,具有类似影响量的实验室之间通过对这些报告进行比较,使得国内与电磁兼容相关的各技术委员会对非正弦条件下单相系统的功率因数的处理一致
1范围
GB/Z17624.7—2023/IECTR61000-1-7:2016电磁兼容综述第7部分:非正弦条件下单相系统的功率因数
本文件提供了各种电气量的定义以及它们在非正弦条件下的关系,以便针对功率因数中的两个分量提供明确的信息:由基波电压和电流之间的相位差而产生的基波功率因数、与电压和/或电流畸变有关的非基波功率因数。
本文件仅适用于单相系统。
本文件适用于下列三种情况:
般情况,电压和电流都是畸变的(第5章);一电压为正弦,电流仅有由谐波分量引起的畸变的情况(第6章);电压和电流都是正弦的特殊情况(附录A)。附录B提供了关于基波功率因数的信息,用于描述设备作为负载或发电机的行为。2规范性引用文件
本文件没有规范性引用文件。
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。3.1
方均根值root-mean-squarevaluer.m.s 值 r.m.s. value
有效值effectivevalue
对与时间相关的一个量,在给定的时间区间上该量的平方的平均值的正平方根。注1:一个周期量的方均根值,其积分区间的范围通常是其周期的正整数倍注2:正弦量a(t)=Acos(wt十9。)的方均根值是Aff=A//2注3:一个量的方均根值可以由该量的符号加eff或rms之一为下标来表示,注4:在电工技术中,电流i(t)和电压u(t)的方均根值通常分别表示为I和U。[来源:GB/T2900.92—2015,103-02-03]3.2
直流分量
directcomponent
一个量在给定时间间隔内的平均值[来源:GB/T2900.92—2015,103-06-05,有修改——定义扩展到包含间谐波分量的量3.3
正弦的sinusoidal
用于描述由实常数与正弦函数或余弦函数的乘积所表示的交变量,其中正弦函数或余弦函数的自变量是独立变量的线性函数
GB/Z17624.7—2023/IECTR61000-1-7:2016注1:实常数是标量量、量量或张量量。注2:例子:a(t)=Acos(wt。)和a(α)=Acos[k(—)]。[来源:GB/T2900.92—2015,103-07-013.4
初相位initial phase
相位角phase angle
当其独立变量的值为零时一个正弦量的相位值。注:对于量a(t)=Acos(wt十9。),初相位为9。来源:GB/T2900.92—2015,103-07-053.5
周期状态
Eperiodicconditions
电路元件或电路的一种状态,其特征为所有电流和电压均为具有相同周期T的时间周期函数。一增加了周期符号T
厂来源:GB/T2900.74—2008,131-11-27,有修改—3.6
正弦状态
Esinusoidalconditions
线性电路元件或电路的一种状态,其特征为所有电流和电压均为具有相同频率的时间正弦函数。[来源:GB/T2900.74—2008,131-11-28]3.7
瞬时功率
instantaneouspower
对于端子为A和端子B的二端元件或电路,端子间的瞬时电压uAB与该元件或电路中瞬时电流i的乘积
p(t)=uAB(t)·i(t)
式中:
uAB(t)一一端子A和端子B之间电场强度的线性积分;元件或电路中的电流,当其方向是由A到B时,i前取正号,否则取负号
注1:电流方向的定义如GB/T2900.74—2008中131-11-29所述注2:在电路理论中,一般讲,电场强度是无旋的,即有uAB=VA一VB,其中VA和VB分别为端子A和端子B处的电位。
注3:在国际单位制(SI)中,瞬时功率的单位为瓦特(W)。注4:二端元件或电路指的是单相设备或系统[来源:IEC60050-131:2013,131-11-30,有修改—增加了注43.8
视在功率
apparentpower
二端元件或二端电路端子间电压的方均根值U与该元件或电路中的电流的方均根值I的乘积:S=UI
注1:在国际单位制(SI)中,视在功率的单位为伏安(VA)。注2:二端元件或电路指的是单相设备或系统。L来源:IEC60050-131:2013,131-11-41有修改删除了原注1,增加了注23.9
有功功率activepower
周期状态下,瞬时功率p(t)在一个周期T内的平均值:2
GB/Z17624.7—2023/IECTR61000-1-7:2016p(t)dt
注1:在国际单位制(SI)中,有功功率的单位为瓦特(W)。注2:若电压或电流包含间谐波分量,其波形通常不再是周期性的。在本文件中,交流供电系统的整数个周期内,有功功率近似为瞬时功率的平均值(见5.3.1和5.1.4)。在本文件中,本条定义也适用于周期状态(见6.3和A.3)。
[来源:IEC60050-131:2013,131-11-42,有修改————删除了原注1,增加了注23.10
非有功功率
non-activepower
对于周期状态下二端元件或二端电路,其量值等于视在功率S和有功功率P的平方差再取平方根:
Q~=/S2-P2
式中:
S——视在功率;
P——有功功率。
注1:在国际单位制(SI)中,非有功功率的单位为伏安(VA),此量也采用专用单位名称“乏”和符号“var”,见IEC60050-131:2013的131-11-45注2:二端元件或电路指的是单相设备或系统。[来源:IEC60050-131:2013,131-11-43,有修改——删除了原注1,增加了注2]3.11
无功功率reactivepower
对于正弦状态下的线性二端元件或二端电路,其量值等于视在功率S和(端子间电压对电流的)相位移角的正弦的乘积:
Q=SXsing
注1:在国际单位制(SI)中,无功功率的单位为伏安(VA),此量也采用专用单位名称“乏”和符号“var”,见IEC 60050-131:2013,131-11-45。注2:二端元件或电路指的是单相设备或系统。注3:在非正弦条件下,关于无功功率的定义尚无国际共识,而是有数种定义。在某些文件中,无功功率被当作非有功功率,但有很多种计算公式。[来源:IEC60050-131:2013,131-11-44,有修改—--删除了原注1,增加了注2和注3]3.12
功率因数
powerfactor
有功功率P的绝对值与视在功率S的比值:=LP/
注:正弦状态下,功率因数是有功因数的绝对值[来源:GB/T2900.74—2008,131-11-46,有修改——定义扩展至包含间隙波分量的量3.13
相位移角displacement angle
相位差角phasedifferenceangle正弦状态下,施加在线性二端元件或二端电路的电压和该元件或电路中的电流之间的相位差。3
GB/Z17624.7—2023/IECTR61000-1-7:2016注1:位移角的余弦是有功因数。注2:线性二端元件或电路指的是单相设备或系统,[来源:GB/T2900.74—2008,131-11-48,有修改———修改了注2]3.14
有功因数
activefactor
对于正弦状态下的二端元件或二端电路,有功功率与视在功率的比值注1:有功因数等于(端子间电压对电流的)相位移角的余弦,取值范围为一1~十1。注2:二端元件或电路指的是单相设备或系统,[来源:GB/T2900.74—2008,131-11-49,有修改3.15
量fundamental component
基波分量
基波fundamental
增加了注2]
一个周期量的傅重叶级数中具有该量自身频率的正弦分量。[来源:GB/T2900.92—2015,103-07-193.16Www.bzxZ.net
reference fundamental component基准基波分量
个按习惯选取的正弦分量,其频率是所有其他分量的基准。注1:本术语用于选取的分量异于基波分量的情形;或因间谐波分量导致该量为非周期量的情形。注2:在本文件中,选择具有交流供电系统频率的分量作为基准基波分量。[来源:GB/T2900.92一2015,103-07-20,有修改—-定义扩展至包含间谐波分量的量,并增加了注2]
fundamental frequency
基波频率
个周期量的基波分量的频率。
[来源:GB/T2900.92—2015,103-07-213.18
referencefundamental frequency基准基波频率
基准基波分量的频率。
注:本术语用于基准基波分量异于基波分量的情形,或因间谐波分量导致该量为非周期量的情形。[来源:GB/T2900.92—2015,103-07-22,有修改———定义扩展至包含间谐波分量的量3.19
harmonicfrequency
谐波频率
基波频率或基准基波频率一倍以上的整数倍频率注1:如定义了基准基波频率,以替代基波频率。注2:在本文件中,谐波频率总是与交流供电系统的频率有关。[来源:GB/T2900.33—2004,551-20-05,有修改——增加了注1和注23.20
区interharmonicfrequency
间谐波频率
基准基波频率的非整数倍频率。[来源:GB/T2900.33—2004,551-20-063.21
谐波分量
harmonic component
具有谐波频率的正弦分量
GB/Z17624.7—2023/IECTR61000-1-7:2016[来源:GB/T2900.33—2004,551-20-07,有修改——定义扩展至包含间谐波分量的量间谐波分量interharmoniccomponent具有间谐波频率的正弦分量。
厂来源:GB/T2900.33一2004,551-20-08,有修改(一定义扩展至包含间谐波分量的量谐波次数
文harmonicorder
任一正弦分量的频率与基波频率或基准基波频率之比注1:基波分量或基准基波分量的谐波次数为1。注2:定义了基准基波频率,以替代基波频率。女——增加了注2]
[来源:GB/T2900.33—2004,551-20-09,有修改3.24
量totaldistortioncontent
总畸变含量
从一个量中减去其直流分量、基波分量或基准基波分量而得的量。注1:总畸变含量包括谐波分量和间谐波分量(如有),注2:如定义了基准基波频率,用基准基波分量替代基波分量。注3:总畸变含量是时间的函数。[来源:GB/T2900.33—2004,551-20-11,有修改———定义扩展至包含间谐波分量的量,删除了原注4]3.25
谐波含量
量harmoniccontent
一个量中各谐波分量之和。
注:谐波含量是时间的函数,
L来源:GB/T2900.33一2004,551-20-12,有修改一定义扩展至包含间谐波分量的量,删除了原注2和注3]
总谐波率totalharmonicratio
总谐波畸变率totalharmonicdistortion;THD一个量的谐波含量的方均根值与该量的基波分量或基准基波分量的方均根值之比,注1:如定义了基准基波频率,基准基波分量替代基波分量。注2:总谐波率通过限定计算到某一特定的谐波次数来近似。[来源:GB/T2900.33—2004,551-20-13,有修改——定义扩展至包含间谐波分量的量」3.27
总畸变率totaldistortionratio一个量的总畸变含量的方均根值与该量的基波分量或基准基波分量的方均根值之比注1:如定义了基准基波频率,基准基波分量替代基波分量。注2:总畸变率通过限定计算到某一特定的谐波次数来近似。[来源:GB/T2900.33—2004,551-20-14,有修改——定义扩展至包含间谐波分量的量]3.28
基波因数fundamentalfactor
一个量的基波分量的方均根值或基准基波分量的方均根值与该量的方均根值之比。注:如定义了基准基波频率,用以替代基波频率,来源:GB/T2900.33一2004,551-20-17,有修改(一定义扩展至包含间谐波分量的量5
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