ICS29.180
中华人民共和国国家标准
GB/T20840.103—2020
互感器
第103部分：互感器在电能质量
测量中的应用
Instrument transformers—Part 1o3:The use of instrument transformersfor power quality measurement(1ECTR61869-103:2012,InstrumenttransformersTheuseofinstrumenttransformersforpowerqualitymeasurement,MOD)2020-03-31发布
国家市场监督管理总局
国家标准花管理委赏会
2020-10-01实施
中华人民共
国家标准
互感器
第103部分：互感器在电能质量
测量中的应用
GB/T20840.103—2020
中国标准出版社出版发行
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2020年3月第一版
书号：155066·1-64532
版权专有
侵权必究
规范性引用文件
术语和定义
本质问题
依据GB/T17626.30—2012的电能质量参数互感器对电能质量测量的影响
电能质量测试·
GB/T20840.103—2020
附录A（资料性附录）本部分与IECTR61869-103：2012相比的结构变化情况附录B（资料性附录）
附录C（资料性附录）
附录D（资料性附录）
参考文献
测量链
本部分与IECTR61869-1032012的技术性差异及原因互感器和电能质量测量
互感器等级
互感器对整体测量不确定度的影响引起闪变的电压波动示例
IEC闪烁仪的调制过程
电压暂降、暂升示例
电压中断示例
电压不平衡示例
电压谐波示例
电压互感器技术频率适用范围
电流互感器技术频率适用范围
电磁式电压/电流互感器的等效电路示例未决问题
电压范围在1kV（含）～52kV(含）之间的浇注式电磁式电压互感器面图独立式高压电压互感器结构图
典型电磁式电压互感器420kV频率响应示例第
一次谐振频率点示例
电流互感器副面图
低压电流互感器400V频率响应示例微晶合金铁芯线圈电流互感器10kV频率响应示例低压10P5级电流互感器频率响应示例由245kV电流互感器所获得的结果示例由245kV电流互感器所获得的结果示例：细节图110kV坡莫合金铁芯电流互感器频率响应示例59
GB/T20840.103—2020
电容式电压互感器面图
电容式电压互感器工作在工频下的等效电路图无补偿电抗器的电容式电压互感器工作在工频下的简化戴维南等效电道电容式电压互感器工作在工频下的简化戴维南等效电路电容式电压互感器工作在工频下的完整戴维南等效电路利用具有谐波测量端的电容式电压互感器进行测量的原理图具有和没有谐波测量端的不同测量示例比较块状晶体产生普克尔斯效应的基本设计品体施加电压的不同方法·
施加在晶体上电压的不同分压方法普克尔斯传感器的基本设计方案工程化应用的普克尔斯传感单元光学电压互感器频率响应的计算结果示例……电阻分压器的剖面图和原理图
中压电阻分压器的幅频特性曲线..
中压电阻分压器的相频特性曲线电容分压器原理图
阻容分压器等效电路
平衡状态阻容分压器等效电路
个阻容分压器频率响应示例·
电压为145kV、电缆长150m时阻容分压器的幅频特性示例光学电流互感器测量原理
光学电流互感器测量原理
光学电流互感器的频率响应计算结果示例….LPCT的典型频率响应测量示例
罗氏线圈等效电路
罗氏线圈电流互感器原理图和实物图分流器电流测量的电气方案
分流器的直流应用
补偿分流器等效电路
5kA/150mV分流器的理论带宽
霍尔效应传感器
霍尔效应传感器
霍尔效应传感器
电压互感器频率响应的测试电路电压互感器频率响应的测试电路电流互感器频率响应的测试电路电流互感器频率响应的测试电路数字输出的电子式电流互感器测试装置电子式电流互感器模拟输出的测试装置“非真实暂降”示例
GB/T17626.30—2012中的电能质量扰动及其测量时间间隔25
表2互感器参数对电能质量测量的影响GB/T20840.103—2020
表3电压范围在1kV（含）52kV（含）之间的电磁式电压互感器的主要组成部分15
表4电压范围在1kV(含）～52kV(含）之间的电磁式电压互感器对电能质量参数测量的影响…16表5电压范围在52kV(不含）～1100kV(含）之间的电磁式电压互感器对电能质量参数测量的影响
表6电压范围在1kV(含）～52kV(含）之间的电磁式电流互感器主要组成部分18
表7电压范围在1kV(含）～52kV(含）之间的电磁式电流互感器对电能质量参数测量的影响…21表8
电压范围在52kV(不含）～1100kV(含）之间的电磁式电流互感器主要组成部分：表9电压范围在52kV（不含）～1100kV（含）之间的电磁式电流互感器对电能质量参数测量的影响
电容式电压互感器对电能质量参数测量的影响具有谐波测量端电容式电压互感器对电能质量参数测量的影响.功率计量的准确级
电能质量测量的准确级bzxZ.net
光学电压互感器对电能质量参数测量的影响中压电阻分压器对电能质量参数测量的影响电容分压器对电能质量参数测量的影响阻容分压器对电能质量参数测量的影响光学电流互感器对电能质量参数测量的影响低功率电流互感器的主要组成部分：低功率电流互感器对电能质量参数测量的影响罗氏传感器的主要组成部分
罗氏线圈电流互感器对电能质量参数测量的影响分流器对电能质量参数测量的影响霍尔效应传感器对电能质量参数测量的影响电能质量参数对电压互感器和电流互感器的要求普通准确级的测试电流和电压
专用准确级的测试电流和电压
本部分与IECTR61869-103：2012的章条编号对照表.
本部分与IECTR61869-103：2012的图、表编号对照表：本部分与IECTR61869-103：2012的技术性差异及其原因推荐的准确度测试主要要求示例表22
GB/T20840《互感器》分为以下部分：第1部分：通用技术要求；
第2部分：电流互感器的补充技术要求；第3部分：电磁式电压互感器的补充技术要求；第4部分：组合互感器的补充技术要求；一第5部分：电容式电压互感器的补充技术要求；第6部分：低功率互感器的补充通用技术要求；第7部分：电子式电压互感器：
第8部分：电子式电流互感器；
第9部分：互感器的数字接口；
第102部分：带有电磁式电压互感器的变电站中的铁磁谐振；第103部分：互感器在电能质量测量中的应用。本部分为GB/T20840的第103部分。本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。GB/T20840.103—2020
本部分使用重新起草法修改采用IECTR61869-103：2012《互感器互感器在电能质量测量中的应用》。
本部分与IECTR61869-103：2012相比在结构上有所调整，附录A中列出了本部分与IECTR61869-103：2012的章、条、图、表编号的对照一览表。本部分与IECTR61869-103：2012相比存在技术性差异，这些差异涉及的条款已通过在其外侧页边空白位置的垂直单线（I)进行了标示，附录B中给出了相应技术性差异及其原因的一览表。本部分还做了下列编辑性修改：修改了标准名称；
第1章增加了高压、中压和低压电压范围的注释；一5.2中用“互感器专业”替换了“IEC/TC38”：—D.1注的内容根据我国实际情况进行了调整；-D.2中将\10/12cycles”改为\10个周波”；参考文献中增加了IEC60050-311：2001和IEC60050-604：1987；对全文的公式进行了统一编号。本部分由中国电器工业协会提出。本部分由全国互感器标准化技术委员会（SAC/TC222）归口。本部分起草单位：国网陕西省电力公司电力科学研究院、沈阳变压器研究院股份有限公司、云南电网有限责任公司电力科学研究院、中国电力科学研究院有限公司、大连第一互感器有限责任公司、大连北方互感器集团有限公司、江苏科兴电器有限公司、浙江天际互感器有限公司、江苏靖江互感器股份有限公司、重庆山城电器厂有限公司、国网吉林省电力有限公司电力科学研究院、国网江西省电力有限公司电力科学研究院、国网上海市电力公司电力科学研究院。本部分主要起草人：邓俊、陈一棕、张显忠、李云阁、张小庆、刘红文、童悦、沙玉洲、赵国庆、杨晓西、黄华、杨峰、唐福新、熊江咏、徐文、李涛昌、王继元、蔡强、赵世祥、晏年平、陈文中。V
1范围
GB/T20840.103—2020
第103部分：互感器在电能质量
互感器
测量中的应用
GB/T20840的本部分给出了电能质量参数的定义与说明，互感器对电能质量测量的影响及电能质量测试指导
本部分适用于工作在工频交流电力（供电）系统中的电磁式和电子式互感器，它具有模拟量或数字量输出，供电气测量仪表使用，用于电能质量参数的测量及其结果评定。本部分旨在为使用高压互感器测量电能质量参数提供指导本部分中电能质量参数包括电网频率、供电电压电流幅值、闪变、供电电压暂降和暂升、电压中断、瞬态电压、供电电压不平衡、电压电流谐波和间谐波、（叠加在）供电电压上的信号电压以及快速电压变化。
注：本部分中提及的电磁式互感器的低压、中压、高压的电压范围分别是：低压为1kV以下交流电的电压等级，中压为1kV及以上、52kV及以下交流电的电压等级，高压为52kV以上交流电的电压等级2规范性引用文件
下列文件对于本文件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文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T6592一2010电工和电子测量设备性能表示（IEC60359：2001.IDT）电磁兼容试验和测量技术供电系统及所连设备谐波、间谐波的测量和GB/T17626.7—2017
测量仪器导则（IEC61000-4-7：2009，IDT）GB/T17626.15—2011
电磁兼容
试验和测量技术
15:2003,IDT)
GB/T17626.30—2012
闪炼仪功能和设计规范（IEC61000-4-试验和测量技术电能质量测量方法（IEC61000-4-30：2008，电磁兼容
GB/T18039.3—2017电磁兼容
平（IEC61000-2-2:2002,IDT）
GB/Z18039.5—2003
电磁兼容环境
（IEC61000-2-1:1990,IDT)
公用低压供电系统低频传导骚扰及信号传输的兼容水公用供电系统低频传导骚扰及信号传输的电磁环境GB/T18216.12—2010交流1000V和直流1500V以下低压配电系统电气安全防护措施的试验、测量或监控设备第12部分：性能测量和监控装置（PMD)（IEC61557-12：2007，IDT）GB/T20840.8—2007互感器第8部分：电子式电流互感器（IEC60044-8：2002，MOD）EN50160：2007公共配电系统供电的电压特性（Voltagecharacteristicsofelectricitysuppliedbypublicdistributionnetworks)
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。1
GB/T20840.103—2020
直dipthreshold
暂降值
为检测电压暂降的起始和结束点而规定的电压幅值［GB/T17626.30—2012，定义3.5]3.2
flicker
由于光的亮度或频谱随时间变化所引起的不稳定视觉效果。注：改写GB/T17626.30—2012.定义3.7。3.3
量fundamentalcomponent
基波分量
频率为基波频率的分量。
［GB/T17626.30—2012，定义3.8］3.4
基波频率
fundamental frequency
对时域函数作傅立叶变换后得到的频谱中的一个频率，该频谱中所有频率以该频率作参考。［GB/T17626.30—2012，定义3.9]注：为避免产生理解模糊，基波频率可由为系统供电的同步发电机的磁极数和（额定）转速确定、3.5
谐波分量
harmoniccomponent
频率为谐波频率的任一分量。
［GB/T17626.30—2012，定义3.10注：该值通常使用r.m.s.值来表示。为简单起见，此类分量有时简称为谐波。3.6
harmonicfrequency
谐波频率
基波频率整数倍的频率。
［GB/T17626.30—2012，定义3.11］注：谐波额率与基波频率之比称为谐波次数（推荐符号：n）。3.7
影响量
influence quantity
不是待测量，但其变化会影响测量示值与测量结果之间关系的参量。[IEC60050-311:2001,定义311-06-01]注：该量通常来自测量设备外部。3.8
间谐波分量interharmoniccomponent频率为间谐波频率的分量。
［GB/T17626.30—2012,定义3.14]注：该值通常使用r.m.s.值来表示。此类分量有时简称为间谐波。3.9
interharmonicfrequency
间谐波频率
非基波频率整数倍的任意频率。LGB/T17626.30—2012，定义3.15注1：类似谐波次数的定义，间谐波频率与基波频率之比称为间谐波次数。该比值不是整数（推荐符号：m）。注2：当m<1时，可称为次谐波频率。2
中断interruption
电力系统中某一点的电压降低到中断阅值以下。[GB/T17626.30—2012，定义3.16]直interruptionthreshold
中断闻值
为测量电压中断的起始和结束而设定的电压幅值。［GB/T17626.30—2012，定义3.17]measurement uncertainty
测量不确定度
与测量结果关联的一个参数，表征合理地赋予被测量之值的分散性。［GB/T17626.30—2012,定义3.18]3.13
标称电压
nominal voltage
系统指定或识别的电压。
[GB/T17626.30—2012，定义3.19]3.14
正偏差
overdeviation
GB/T20840.103—2020
仅当一个参数的测量值大于标称值时，参数的测量值与标称值之间差值的绝对值。[GB/T17626.30—2012，定义3.20]］3.15
电能质量
power quality;PQ
电力系统某一给定点的电气特征量，这些特征量通过一系列技术参数来评估。注1：改写GB/T17626.30—2012，定义3.21，注2：在某些情况下，这些参数可能与供电网和连续负载之间的兼容性有关3.16
r.m.s.（方均根）值
r.m.s.(root-mean-square)value在规定时间间隔和规定带宽内一个量各瞬时值平方的算术平均值的平方根。[GB/T17626.30—2012，定义3.23］3.17
半周波更新电压方均根值
Ums(1/2)
r.m.s.voltagerefreshedeachhalf-cycle从基波的过零点开始，测量一个周波得到的电压方均根值，每半个周波更新一次。注1：改写GB/T17626.30—2012，定义3.24。注2：该技术对每个通道都是独立的，在多相系统中，各通道Um（1/2)值是随着时间连续产生的。注3：仅适用于A类方法中的电压暂降、暂升和中断的检测及评估。注4：该r.m.s.电压值可以是线电压值，也可以是相电压值。3.18
每周波更新电压方均根值
r.m.s.voltagerefreshedeachcycleUrms(n)
测量一个周波得到的方均根电压值，每一个周波更新一次。注1：改写GB/T17626.30—2012，定义3.25。注2：和Us1/2>相比，该参数测量时不需要规定周波的开始时间注3：该值仅适用于S类方法中的电压暂降、暂升和中断检测及评估。注4：该r.m.s.电压值可以是线电压值，也可以是相电压值。3