GB/T 17626.7-1998
前
言
本标准等同采用国际标准 IEC 61000-4-7:1991《电磁兼容 第 4部分:试验和测量技术 第 7部
分:供电系统及相连设备的谐波、谐间波的测量和测量仪器导则》。本标准规定 了供电系统及相连设备的
谐波、谐间波的测量方法和仪器性能要求
木标准是《电磁兼容 试验和测量技术》系列国家标准之一 该系列标准 目前包括以下标准:
GB/T 17626.1 --1998 电磁兼容 试验和测量技术 抗扰度试验总论
GB/T 17626.2--1998 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验
GB/T 17626.3-1998 电磁兼容 试验和测量技术 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验
GB/丁17626. 4-1998 电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验
GB/T 17626.5 电磁兼容 试验和测量技术 浪涌(冲击)抗扰度试验
GB/T 17626.6--1998 电磁兼容 试验和测量技术 射频场感应的传导骚扰抗扰度
GB/T 17626. 7-1998 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
GB/T 17626.8-1998 电磁兼容 试验和测量技术 工频磁场抗扰度试验
GB/T 17626.9 --1998 电磁兼容 试验和测量技术 脉冲磁场抗扰度试验
GB/T 17626. 10-1998 电磁兼容 试验和测量技术 阻尼振荡磁场抗扰度试验
GB/T 17626. 11 电磁兼容 试验和测量技术 电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度试验
GB/T 17626.12-1998 电磁兼容 试验和测量技术 振荡波抗扰度试验
本标准的附录 A为提示的附录
本标准由中华人民共和国电力工业部提出。
本标准由全国电磁兼容标准化联合工作组归口
本标准负责起草单位:电力工业部武汉高压研究所、上海电动工具研究所。
本标准主要起草人:郎维川、张文亮、乌5雄、万保权、吴维宁、刘顺孔、雷友军
GBi'T 17626.7- 1998
IEC前言
1) 国际电7_委员会(GEC)是 由所有参加 国的国家电工委 员会 (IEC国家委员会)组成的世 界性标准
化组织 其宗旨是促进电气和电子技术领域有关标准化的全部问题的国际一致 为此 除开展其他活动
之外,还出版国际标准 .并委托技术委员会制定标准。对制定项 目感兴趣的任何 IEC国家委员会均可参
加。与IEC有联络的国际组织、政府和非政府机构也可参加这一工作 IEC与国际标准化组织(ISO)按
照两组织间的协商确定的条件密切合作。
2)由于各技术委员会都有来 自对相关制定项 目感兴趣的所有国家的代表 ,所以 丁EC对有关技术内
容作出的正式决定或协议都尽可能地表达国际一致 的意见。
3)所产生的文件可采用标准、技术报告或导则的形式出版,以推荐的方式供国际 仁使用 并在此意
义 卜为各国家委 员会所接受
4)为了促进国际上的一致,IEC国家委员应尽可能最大限度地把 IEC国际标准转化为其国家标准
和地区标准,对相应国家标准或地区标准与 IEC国际标准之间的任何分歧均应在标准中清楚地说明
国际标准IEC 61000-4-7是由IEC技术委员会 77(电磁兼容)的 77A(低频现象)分技术委员会制定
的 。
该标准是 工EC 61000的第 4部分第
7分部分 ,按照 IEC 107导则,它具有基础 EMC出版物地位
本标 准 文本基 于下 表 中的 文件 :
DIS
77A(CO)32
表 决 报告
77A(CO)36
上表 中的表决报告中可找到表决通过本标准的全部信息。
附录 A仅作参考
GB/T 17626.7-1998
IEC引一言
本标准是 IEC 61000系列标准的一部分 ,该系列标准构成如 F
第 一部分 :综述
综合考虑(概述 、基本原理)
定 义 、术 语
第二部分 :环境
环境 的描 述
环境的分类
兼 容性水 平
第三部分:限值
发射 限值
抗扰度限值(由于它们不属于产品委员会的责任范围)
第 四部分:试验和测量技术
测量技术
试验 技 术
第五部分:安装和减缓导则
安装 导则
减缓方法和装置
第六部分 :通用标准
第 九部分 :其 他
每 一部分又可分为若干分部分,它们作为国际标准或技术报告出版
洲 s
中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准
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
Electromagnetic compatibility一
Testing and measurement techniques一
General guide on harmonics and interharmonics
measurements and instrumentation,for power supply
systems and equipment connected thereto
GB%'f 17626 7---1995
idt IEC 61000-4-7:1991
1 范 围
本标准适用于测量叠加在工频电压(或电流)上.频率从直流到 2 500 Hz的电压(或电流)分量的测
试仪器〔〕
此外,本标准还适用 于依据有关标准中给定的发射限值(如根据 GB 17625. 1给出的谐波电流限
值)对单台设备进行试验,以及对实际供电系统中的谐波电压和电流进行测量的仪器。供电系统的谐波
N11是非常引 人关注的 。
本标准不包括发射试验的试验条件和测量步骤,这些要求在具体的标准中给出
供电频率的整数倍谐波受到特别关注,但其他频率的谐波分量( MW间波分量)也须测量。
本标准包含了频域和时域两类测量仪器。
为 了便 于比较测量结果 ,对谐波测量的统计分析给出了初步推荐意见。
为 了把波动谐波和快速变化谐波的测量结果 与给出的限值、可接受值或参考值作比较,要指出时间
常数相对较小的测址过程和用规定方法处理测量数据的评估过程的差别。
? 引 用标 准
下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条 文 本标准出版时,所小版本均
为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的叮能性
GIS/"I' 9361 1995 电磁兼容术语(idt IEC 60050-161 :1990)
GB 17625. 1--1998 低压电气及 电子设备发出的谐波电流限值(设备每相输人电流‘ 16八)CC(I%
JEC 61000-3-2:1995)
G工i/"h 17626. 2 - 1998 电磁兼容 试验和测量技术 静 电放 电抗扰度 试验(idt IEC: 61000-4-2:
l995)
IEC 60348:1978 电子测量仪器的安全要求
3 定义 符号和下标
3.1 电1-f_‘川
国家质爱技术监瞥局 了996-12一了4批准
1999一12一01实施
CB/T 17626.7-1998
供电电压的频率为 J,的分量。
3. 2 电流 I,
供 电电流的频率为 人。的分量。
注 当考虑与供电频率有关的,,次谐波分量时.Um(或 Im)及 fm由c,}〔或 I)和人 来代替
3. 3 有关谐波的定义(见 GB/T 4366)
符号表示法:本标准中有关傅里叶级数展开式中使用 下列符号表示法 ,因为这样比较容易通过观察
过零点 的值 测量 相 角 〔1
f ("t)=‘。+习c,sin(nw:+、)
c一k -f- ]u,。一c,ew,,、一 91 a"= arctgl1 b}
。一粤{21f(mt)sin(nm,t)d(mt)
一 E J,-.f (tat)一(nm,t)d(mt)
一1 p"Z} 0 f(tat)d(mt)
。 一 基波的角颇率(m,=2nf ):
式 中
G
灼
频率为 f =nj几的分量的复振幅;
直 流分量 。
注:严格地讲,这些定义只适用于稳态信号。
3.4
计
36
谐间波 interharmonics
处于供电频率的谐波之间的那些频率分量。
频域测量仪 frequency-domain instrumentation
用模拟滤波技术进行信号分析处理的测量仪器。
时域测量仪 time-domain instrumentation
通过对信号进行时间采样 ,然后用数学 的方法处理这些采样数据的测量仪器
决速 傅 11!叶变换
(FFT)是谐波分析中最常用的一种算法。
3.7 符 号
“:傅里叶级数的虚部系数(幅值)
b:傅里叶级数的实部系数 (幅值)
。:傅里叶级数的复系数
ti畸变率
了:频率:函数
厂:基波频率
i: ^J 丁
P:累积概率函数百分值
t:(计算)时X37
x;采样值
B:带宽
C:频谱线的均方根值
D;加权畸变率
I:电流 (均方 根 值 )
GB/T 17626.7- 1998
M:整数,窗口宽度内的采样数
PCC:公共连接』点
T:时间段
T :基波周期
Tw;NT,窗 R宽度
(%:电压 〔均方根值 )
。:角频 率
梦:相角
3.8 下标
cap容性
ind;感性
;:变动的整数
k:变动的整数
m,测量值 ,频谱分量的次数 m(不一定为整数)
n;谐波次数 ,变数 (整数 )
r额 定值
S:采样,同步
D :日
I:长 的
N:标 称值
Sh:短 的
VS:很短的
Wk:星期
4 测f仪 器 的分类
测量仪器可以依据被测信号 Um或I-的特性,测量仪器的准确度等级以及所要求测hi的类型(电
压或电流等)来划分 ,本标准对上面的各种需要分别给出了建议 。
测量仪器可能是为了单一需求及使用(如测量供电电压的稳态谐波)而研制的,也 可能是为 了适合
在各种情况下使用(如测量电压、电流、谐波及谐间波)而研制的。
4门 被测信号的特性
应考虑满足以下需要的各类测量仪的技术要求。
a)准稳态谐波(变化慢的);
b)波动谐波 ;
c)快速变化谐波(或短时冲击谐波);
d)谐间波或其他杂散分量。
本标准给出了以上四种情况的测量方法,但要精确划分前三种情况是不可能的 在适用的文件中会
指出满足所规定 电磁兼容要求的最合适的方法 。例如 :
对情况 a),已被认可不必要采取连续性分析 (无时间间隔地连续测量),应用实例如 卜:
1)恒定谐波电流(如电视接收机及调光器产生的谐波电流)的测量
2)对供电系统的谐波情况作长期调查 ,此时,谐波的瞬间效应已不重要
对情况 b), 要用连续的实时分析,这种类型的测量有:在带有电子相位控制及调节的家用电器中
由于电动机反转、速度改变等而产生的波动谐波电流测量,另外一个例子是用于工业系统(如轧钢机)的
供 电 电压 监测 中 。
Gs,'T 17626.7- 1998
对情况 C),连续的实时测量是绝对必要的,而且为获得可重复的结果必须测量非常准确‘在小久旧
将来,这种测量仪器在分析快速变化的谐波和很短谐波脉冲群(在 工5或更短的时间内发生变化的谐
波)中是必不可少的,这种谐波和脉冲群可能对如供电系统中工作的遥控接收装置有危害
谐间波和其他的杂散分量将单独加以考虑(见 10.4)
4.2 测量仪器的准确度
由于简单低价的仪器易于被接受,所以对电压和电流的谐波分析也需考虑两种准确度(A级和 林
级) 根据 GB 17625. 1规定,发射试验要求的测量准确度较高,为A级-
4.3 测量 类型
分别给出测量谐波电压和谐波电流的建议,也考虑 一些特殊情况的测4(如谐波相角 +::'. iIrk波畸变
率、加权谐波畸变率及对称分量等项的测量)。
5 对各类测量仪器的共同要求
无论在频域中还是在时域中测量.下述要求对所有类型的测Ift仪器都适用,这此要求对稳态. Biz动
决速变化的谐波及谐问波的测量均有效
5.1 对输人回路的要求
5门门 电压输 人回路
测量仪器的输人回路应适应要分析的供电电压的额定电压和频率.在电压达到 1.2倍 的额定电几
值时,应能保持测量的性能和准确度不发生变化,除 了工业电网中因畸变负载较大要求峰值因数至少要
达到 2外,一般峰值因数至少取 1.5可满足测量需要。任何情况下,都要求有超负荷指%r
建议对输人回路施加时间达 l5的 4倍设定输人 电压或 1 kV(均方根值)的交流电压中的较小者
该电压不应对仪器造成任何损坏。
其他要求见第 11章。
为了使测量仪器适用于大多数供电系统,输人回路的电压等级建议采取以 下额定电压:
U,: 115 V,230 V,400 V.
注
1 第一个 电压等级 115 V 也 可用 于外 加 的电压互感 器,其 他 附加 的 电压 系列 (如 100 V, 1,o V/
110 V / ^/飞~)也可用于该用途
2 高灵敏的输人(0.土V,1 V,10 V)对带有外部变换器的运行是有用的(见 5.1.2的例子、,此时,峰值因数全少
为 2
输人回路的功率损失不大于 3 VA,采用高灵敏输人(燕50 V)时,其输人电阻应至少为10 kf/V
应该注意.同被测的谐波比较,高的基波(供电频率)电压值不应产生过负荷而造成仪器损坏.或在
仪器输人级产生有害的交调误差信号。这种误差应在规定的准确度之内
5.1.2 电流输人回路
电流回路应适应所要分析的电流,应能对谐波电流进行直接测量。此外,还须具备 个低压高阻杭
的电压输人回路 ,它可与外部电阻分流器(或电流互感器与电阻分流器结合的回路)配合。回路的合适输
人范围为 0.1 V-1.0 V,
直接测量电流的输人回路中的电流建议采用以下额定值:
7,.=0. 1,0. 2,0.5,1,2,5,16 A(如需要时可取 10 A).
B级测量准确度的仪器,其电流输人回路的功率损失不大于 3 VA,测量准确度为 A级的仪器,输
人电压降不超过 0. 15 V
每
测量输人回路应最大可连续输人 1.2八 电流,当电流输人为 101、达 is时 不应对设备造成仃
何 损坏
。电流输入回路峰值系数取 3是合适的.并要求有过负荷指示〔
应该注意 ,与均方根值有关的电流高的峰值(例如峰值因数)或比被测谐波高的基波‘供电颇率 电
GB/'r 17626.7- 1998
流值,不应产生过负荷而损坏仪器或对仪表的输人级造成有害的交调误差信号
其他要求见第 11章
注 直流分量常伴随被测的畸变电流产生,这种直流分量可能在输人电流互感器中产生较大的误差 制造商应在仪
器 的技术规范中指 出允许 的最大直流分量 ,以保证 因它所引起 的附加误差不超过规 定的准确度
5.2 对测量仪器准确度的要求
测量谐波电厌和谐波电流的仪器建议采用两种准确度。表 1为制造 商标明的额定使用条件下(温
度、湿度、供电电压等)测量仪器在工作频率范围内对单一频率的稳定信号的最大允许侧量误差
表 1 最大 测 量 误差
级
别
被 测 量
电 压
电 流
电 压
电 流
条
一
一
一
U 弃 l万UN
件一
一
U.< 1 XUN
h ) .,井I,
I-<3'/0I.,
Um}1-3%uN
Um< 3ilu
I > 1000I.,
I} Q O%Iv
最 大 允 许 误 差
5%召.
0.05%U,
几%几
0.上5%I.,
5%乙几、
0.15荡U,
二%了二
()乙%]、
表 1中U_Im为测量值(见定义)>U.1,1 、为测量仪器的额定输人值
注:当设备按 GB 17625.1试验时,其误差项在本标准中分别与允许限值(允许限值的 3%),或被测试设备的额定电
流 汀r)对应 (即 0.15%I,),以较大者为准
当需要用最高的准确度评价额定电流大于 5A,次数高于 15次的谐波时,建议采用与被试设备额
定电流匹配的外部分流器或电流变换器(见图 1)a
只用于测量谐波的测量仪 ,它的误差 只适用于谐波频率。
根据制造商给出的明确的说明,经一个内部校正器或外部校正器简单地调准后,应达到表 1所规定
的准确度 。
如果是内部校正器 ,其误差应单独给出。制造商应指出测试仪器本身的和内部校正器(如果有的
话)的最重要的影响误差(温度 、辅助供 电电压等)。
5. 3 对电流互感器和电压互感器的准确度要求
电压互感器(VT)和电流互感器(CT)的准确度应同测量仪器的准确度匹配,即相对于测量值的相
对误差不超过 5环。依据 GB 17625.1测试时 ,全部测量设备相对误差不超过 5%(见表 I)
在进行供电系统谐波调查时,通常要测量与基波电压或电流有关的谐波量,只有依赖于电流互感器
和电压互感器变 比的频率才是重要的,而不是标称频率下的准确度 因此 ,谐波范围内的变比与基波频
率额定变比的偏差不应超过以上推荐值的 5%0
如 果必须要增加测量相角,尤其在必须确定有功 谐波潮流的方 向的情况如探测谐波源时(见
10.1),电压 互感器和电流互感器各自的相角应不大于 50
对大约 40台电压互感器(电压范围从 6 kV-4oo kV)的变比测量结果汇总于图 2中。它表明直到
给定颇率下变比最大偏差达 5%(或 50)的电压互感器台数的百分值p。到目前对电流互感器次数不多
的测量还没有提供类似的结果 。
根据全部的测量结果,可得出以下结论:
一低压电压互感器和电流互感器能很好地适应谐波频率的范围。
— 当只要求满足 5%的幅值测量准确度时,中压电压互感器似乎一般地 可适用 J一在 1kH:以内
的频率,约有 60%的电压互感器适合 于全部谐波频率 ;