精品收拾 电能质量及谐波规范 内容提纲 1． 电能质量根本概念 2． 电能质量的影响 3． 电能质量国家规范总述 4． 电能质量国家规范摘要 5． 电能质量国外规范简介 6． 谐波国家规范根本内容 7． 国外谐波规范介绍 1 电能质量的根本概念 （1） 电力体系概略：结构、有功和无功平衡，各种搅扰 （2） 电能质量——联系到电气设备作业（运转）的供电电压目标。 （3） 电能质量目标：电压差错、频率差错、谐波、电压动摇和闪变、三相电压不平衡度、暂时过电压和 瞬态过电压、电压暂降、波形缺口、…… （4） 电能质量目标特色： a. 空间上、时刻上不断改变 b. 需求供、用电两边一起协作维护 （5） 电能质量问题的由来 ? 随电力工业诞生而存在的一个传统问题； ? 现代用电负荷结构发生了质的改变。电力电子技能广泛运用，家用电器遍及，炼钢电弧炉和轧机的 开展等，由于其非线性、冲击性以及不平衡的用电特性引起电能质量的恶化。 ? 核算机的遍及、IT 工业的开展、微电子操控技能运用导致对电能质量要求越来越高。 例如：一个核算中心失电2s 就或许损坏几十个小时数据处理成果，导致几十万美元产量丢掉； 1～2周波供电电压暂降，就或许损坏半导体出产线，导致上百万美元丢掉。 据核算美国因电能质量问题形成的丢掉每年高达260亿美元。 2005年由世界铜业协会（我国）的一次“我国电能质量职业现状与用户行为调研陈述”中，查询了32个职业，共 92个企业中有49个企业，因电能质量问题，在经济上丢掉2.5～3.5亿元（人民币），每个企业年经济丢掉约10万～ 100万（人民币）（其间有四家年丢掉1000万元以上）。 （6） 关于电能质量的界说 Power Quality——电能质量（电源质量、电力质量、电力质量） ? 导致用户设备毛病或不能正常作业的电压、电流或频率差错。 ? 合格电能质量的概念是指给灵敏设备供给的电力和设置的接地体系是都适合于该设备正常作业的。 ? 在电力体系中某一指定点上电的特性，这些特性可根据预订的基准技能参数来点评。 ? 电压质量、电流质量、供电质量、用电质量。 页脚内容 精品收拾 实践上电能质量便是供电电压特性，即联系到用电设备作业（或运转）的供电电压各种目标违背抱负值（额外 值或标称值）的程度。 2 电能质量的影响 ? 各种目标的影响： （1）供电电压差错 照明设备的发光和寿数；电动机的力矩、转速、发热、工效以及产质量量；变压器的发热、温升、损耗；并联 电容器无功出力、寿数；家用电器如电视机的视感、寿数；电子核算机和操控设备不正常；工业设备（如电解、 电热）功率下降；电力体系稳定性下降，线）电力体系频率差错 电动机转速改变，影响纺织、造纸等产质量量；传动机械出力改变，影响出产功率；对丈量、操控和计时等电 子设备精度和功用影响；使感应式电能表计量差错加大；影响发电机和电力体系安全；冲击负荷对近区电网的 损害；削减白炽灯运用寿数。 （3）谐波 下降电力设备的利用率，使电气设备（如旋转电机、电容器、变压器）以及导线（如低压中性线、电缆、母排 等）过载运转（发热、振动、反常动静等），缩短运用寿数；搅扰继电维护、自动设备和核算机体系；使丈量 和计量仪器、外表差错加大；下降信号传输质量，搅扰通讯体系；添加电力网中谐振或许性，诱发过电压或过 电流的损害；削减白炽灯运用寿数。 （4）电压动摇和闪变 照明灯火闪耀，引起人的视觉疲惫；电视机屏幕图画失真、摇摆翻滚和亮度改变；电动机转速不均匀、振动、 异响，影响产质量量；电子核算机、监测和操控设备等作业不正常。 （5）三相电压不平衡 电机附加发热，并引起二倍频的附加振动力矩；引起以负序重量为发动元件的多种维护误动作；换流设备发生 附加的谐波电流（非特征谐波）；变压器负载才干下降；在低压配电线路中，引起照明灯的寿数缩短或烧损、 电视机损坏、中性线过负荷等；引起线损及线路电压丢掉增大；影响正常通讯质量。 （6）暂时过电压和瞬态过电压 使设备绝缘损坏，引发事端。 （7）电压暂降（包含短时断电） 引起变速驱动设备（ASD）跳闸、程序逻辑操控器（PLC）损坏、各种数字式自动操控设备误动、核算机体系 异常，数据丢掉；导致相关加工出产线（例如塑料、玻璃、石化、纺织、造纸、半导体以及橡胶等）中止，大 型场所照明失电（例如镝灯，灯灭后需冷却好几分钟后才干发动）等等。图1为国外核算的一次电压暂降对不 同职业或许形成的经济丢掉。表1为电压暂降对一些设备的损害。 图1 一次电压暂降对不同用户形成的丢掉 表1 电压暂降对一些设备的损害 设备 冷却操控器 芯片测验仪 可编程操控器 电压暂降形成的影响成果 当电压低于80%时，操控器动作将制冷电机切除，导致巨大出产丢掉 当电压低于85%时，测验仪停止作业，芯片、主板被破坏 当电压低于81%时，PLC 停止作业；一些 I/O 设备，当电压低于90%、继续时刻仅几 十毫秒，就会被切除 页脚内容 机器人 直流电机 变频调速器 电动机接触器 核算机 精品收拾 由机器人操控对金属部件进行钻、切开等精密加工的机械东西，为保证产质量量和安 全，作业电压槛值一般设为90%，当电压低于此值、继续时刻超越40～60ms 时，被跳 闸 当电压低于80%时，直流电机被跳闸 当电压低于70%且继续时刻超越120ms 时，ASD 被切除。而关于一些精密加工业中的 电机，当电压低于90%且继续时刻超越60ms 时，电机就会跳闸而退出运转 当电压低于50%、继续时刻超越20ms，接触器就会脱扣；而有的研讨标明，当电压低 于70%、乃至更高，接触器就会脱扣 当电压低于60%，继续时刻超越240ms 时，核算作业将受到影响，如数据丢掉 （8）电压波形缺口 由变流设备换相进程形成的电压缺口或许影响沟通设备的同步或以电压过零进行操控的电子设备正常作业。注 意，电压缺口虽然归于波形畸变，但不能用谐波剖析来阐明它的影响。一般用缺口的深度和面积描绘。 ? 事例 （1） 上海某高层大厦一台变压器规划为悉数带空调负荷，但投运后由于很多谐波的存在，使得变压器根 本就没有办法正常运转。 （2） 90年亚运会期间网球中心电压暂降形成照明失电10余分钟（照明灯为镝灯，需冷却发动），使场内照 明黑了一半，这次事端在世界上形成了十分欠好的影响。 （3） 某商厦工程很多选用日光灯，悉数选用电子镇流器，正常情况下，零线中发生很大电流，形成电缆 发热，变压器温升过高（典型的谐波问题）。 （4） 某证券公司由于谐波使得网络速度变慢、数据犯错，实时买卖的动态信息显现屏幕呈现大片空白， 数据刷新和买卖的速度都极慢，且常常中止，底子无法进行买卖。 （5） 某宽带运营商由于忽然断电形成宽带网络客户不能正常上网，客户索赔几百万元。 （6） 北京某化工厂2005年1月18日，外网动摇引起断电，聚氯乙烯设备爆破，停电5-6小时，直接丢掉30 万元。 （7） 某钢铁企业2004年一次停电导致一切出产线上的产品报废，丢掉上亿元。 （8） 2004年3～8月吉林省农电局一条10kV 配电线屡次低压电器 设备（包含电视机、核算机、冰箱温控器、交换机模块、VCD、加油机电源板等等）烧损事端，经测验剖析， 是某钢厂中频炉谐波，因长线“谐波容升电压”效应所形成的。 （9） 1993年2月河南省信阳和驻马店区域220kV 计驻线（双回线，一回线停电检修）因电气化铁路牵引站 的谐波引发高频维护误动，引起大面积停电事端（两个220kV2×240MVA 变电站停电）。 （10）河南省220kV 柳林变电站原10kV8组6600kVar 并联电容器，因3次谐波影响原串联电抗器选配不妥等原 因很多损坏，不得不悉数替换（现为8×8000kVar）。 ? 定论 电能质量触及国民经济各行各业和人民生活用电，优质电力能够进步用电设备功率，添加运用寿数，削减电 能损耗和出产丢掉，电能质量联系到电力可继续开展，也联系到国民经济整体效益，是完成节约型社会的必要 条件之一。 页脚内容 3 国家规范总述 精品收拾 ? 电能质量目标国家规范 （1） 供电电压答应差错（GB/T 12325—2003） （2） 电压动摇和闪变（GB 12326—2000） （3） 共用电网谐波（GB/T 14549—93） （4） 三相电压答应不平衡度（GB/T 15543—1995） （5） 电力体系频率答应差错（GB/T 15945—1995） （6） 暂时过电压和瞬态过电压（GB/T 18481—2001） ? 电能质量丈量国家规范 （1） 供电体系及相连设备的谐波、谐间波的丈量和丈量仪器导则（GB/T 17626.7—1998） （2） 电能质量监测设备——通用要求（GB/T 19862-2005） ? 相关的设备国家规范 （1） 低压电气及电子设备宣布的谐波电流限值（设备每相输入电流≤16A）（GB 17625.1—1998）（IEC 61000-4-7） （2） 对额外电流不大于16A 设备在低压供电体系中发生的电压动摇和闪耀的约束（GB 17625.2—1999） （IEC 61000-3-2） （3） 对额外电流大于16A 的设备在低压供电体系中发生的电压动摇和闪耀的约束（GB/Z 17625.3—2000） （IEC 61000-3-3） （4） 半导体变流器与供电体系的兼容及搅扰防护导则（GB/T 10236-2007） （5） 中、高压电力体系中畸变负荷发射限值的评价（GB/Z 17625.4—2000）（IEC 61000-3-6） ? 电能质量管理设备（设备）国家规范 （1） 输配电体系停止无功补偿器用晶闸管阀的实验（待批） （2） 停止型无功功率补偿设备（SVC）功用特性（GB/T 20298-2006） （3） 停止型无功功率补偿设备（SVC）现场实验（GB/T 20297-2006） 4 国家规范摘要 （1）标 准：GB/T 12325—2003电能质量 供电电压答应差错 答应限值：①35kV 及以上为正负差错绝对值之和不超越10%；②10kV 及以下三相供电为±7%；③220V 单相 供电为+7%，-10%。 说 明：衡量点为供电产权分界处或电能计量点 （2）标 准：GB 12326—2000电能质量 电压动摇和闪变 答应限值：电压改变 d 的限值和改变频率 r 有关；关于随机不规则的改变，d=2%（LV，MV）和 d=1.5%（HV） 注：低压（LV）、UN≤1kV；中压（MV），1kV＜UN≤35kV；高压（HV），35kV＜UN≤220kV。 表2 闪变限值 体系电压 LV MV HV 页脚内容 精品收拾 Pst 1.0 0.9(1.0) 0.8 Plt 0.8 0.7(0.8) 0.6 注： ①括号中的值仅适用于一切用户为同电压等级场合； ②Pst 为短时刻闪变值（10min）；Plt 为长时刻闪变值（2h） 说 明：①衡量点为公共连接点 PCC；②限值分三级处理准则；③供给猜测核算办法，规则丈量仪器并给出 典型剖析实例。 （3）标 准：GB/T 14549—1993电能质量 共用电网谐波 答应限值： 表3 各级电网谐波电压限值（%） 电压（kV） 0.38 6、10 35、66 110 THD 5 4 3 2 奇次 4.0 3.2 2.4 1.6 偶次 2.0 1.6 1.2 0.8 注：①220kV 电网参照110kV 履行 ②表中 THD 为总谐波畸变率 说 明：①衡量点为 PCC，取实测95%概率值；②对用户答应发生的谐波电流，供给核算办法；③对丈量方 法和丈量仪器做出规则；④对同次谐波随机性组成供给算法。 （4）标 准：GB/T 15543—1995电能质量 三相电压答应不平衡度 答应限值：①正常答应2%，短时不超越4%；②每个用户一般不得超越1.3%。 说 明：①各级电压要求相同；②衡量点为 PCC，取实测95%概率值或日累计超支不许超越72min，且每30min 中超支不许超越5min；③对丈量办法和丈量仪器做出根本规则；④供给不平衡度算法。 （5）标 准：GB/T 15945—1995电能质量 电力体系频率答应差错 答应限值：①正常答应±0.2Hz，根据体系容量能够放宽到±0.5Hz；②用户冲击引起的频率改变一般不得超越 ±0.2Hz。 说 明：对丈量仪器提出了根本要求。 （6）标 准：GB/T 18481—2001电能质量 暂时过电压和瞬态过电压 答应限值： ①体系工频过电压 表4 体系工频过电压限值 电压等级（kV） Um252（Ⅰ） Um252（Ⅱ） 110及220 3～10 35～66 过电压限值（p.u.） 1.3 1.4 1.3 1.1 注：①Um 指工频峰值电压 页脚内容 精品收拾 ②Um252kV（Ⅰ）和 Um252kV（Ⅱ）别离指断路器变电所侧和线路侧 ②操作过电压 表5 空载线路合闸过电压限值 电压等级（kV） 500 330 110～220 过电压限值（p.u.） 2.0* 2.2* 3.0 * 表明该过电压为相对地核算操作过电压。 说 明：①暂时过电压包含工频过电压和谐振过电压。瞬态过电压包含操作过电压和雷击过电压；②工频过 电压1.0p.u.=Um/。谐振过电压和操作过电压1.0p.u.= Um/；③还对空载线路分闸过电压、断路器开断并联补偿装 置及变压器等瞬态过电压限值作出了规则。 5 电能质量国外规范简介 5.1 欧盟 1995年欧盟公布了《共用配电体系供电电压特性》（EN50160），包含5大类13个目标。 1．频率 （1）互联电网：（50±0.5）Hz （2）孤立电网：（50±1）Hz 2．电压幅值 （1）慢速电压改变：±10%UN （2）电压动摇：低压体系5% UN；中压体系：4% UN。闪变：Plt=1.0 （3）电压暂降：每年或许发生几十至一千次，大部分继续时刻小于1s，幅值不大于60% UN。 （4）短时断电：每年可发生几十次至几百次，约70%的短时断电小于1s。 （5）长时断电：超越3分钟的长时断电，每年在10次以内或不超越50次。 （6）暂时工频过电压：低压体系一般不超越1.5倍相电压，中压体系不超越1.7～2.0倍相电压（和中性点接地情 况有关）。 （7）瞬态过电压：低压体系一般不超越6kV。 3．电压不平衡 负序重量占正序重量 RMS（方均根值）的2%。 4．电压波形 （1）整数次谐波：40次谐波以下的总畸变率（THD）不超越8%，且各次谐波上限均有清晰规则。 （2）间谐波：缺少公认的实验数据，未作规则（但 IEC 61000-2-4规则一般限值为0.2%） 5．电源信号电压 指的是工频电压上又叠加的一个正弦传输信号电压。低频段幅值小于10%UN，中频段幅值小于5%UN。 5.2 美国 （1）核算机和商用设备制造商协会（Computer and Business Equipment Manufacturers Association，即 页脚内容 精品收拾 CBEMA）出于大型核算机及其操控设备对电能质量要求，提出了电压容限曲线（称为 CBEMA 曲线）。该协 会后改称为信息技能工业协会（Information Technology Industry Council，即 ITIC），并将电压容限曲线 ITIC 曲线）IEEE 导则——输电用停止无功补偿器的功用规范（IEEE Std.1031-2000） （3）IEEE 导则——停止无功补偿器现场实验（IEEE Std.1303-1994） （4）IEEE 电力体系中谐波操控引荐规程和要求（IEEE Std.519-1992） 5.3 电能质量规范和电磁兼容规范的联系 （1）电磁兼容的概念 （2）IEC 61000系列规范 六大部分：《泛论》、《环境》、《限值》、《实验和丈量技能》、《安全设备和按捺导则》和《其他》。 （3）规范限值的和谐 图3 电磁兼容和谐中的有关参数 图4 扰动水平缓概率密度联系 6 谐波国家规范根本内容 6.1 电网各级电压的谐波限值 各级电压的谐波限值是谐波规范的根底，是判别共用电网谐波是否合格的根据。国标中的规则见表6。 表6 我国共用电网谐波电压（相电压）限值 电网标称电压 /kV 0.38 6 10 35 66 110 电压总谐波畸变率 /% 5.0 4.0 4.0 3.0 3.0 2.0 各次谐波电压含有率/% 奇次 偶次 4.0 2.0 3.2 1.6 3.2 1.6 2.4 1.2 2.4 1.2 1.6 0.8 注：220kV 可参照110KV 履行。 6.2 不同谐波源的叠加核算 电网谐波电压和电流往往由多个谐波源发生，因而不同谐波源的相量叠加核算是谐波规范拟定的重要根底。两 个谐波源的同次谐波电流 Ih1和 Ih2在一条线路上叠加，当相位角已知时，按下式核算 （1） 但实践电网中，同次谐波电流相位联系受多种要素影响具有必定的随机性，因而国标中给出相位角不确认 时，进行组成核算的公式 （2） 式中： Kh 系数按表7选取。 页脚内容 精品收拾 表7 系数 Kh 的值 h 3 5 7 11 13 913偶次 Kh 1.62 1.28 0.72 0.18 0.08 0 6.3 用户注入电网的谐波电流答应值 分配给用户的谐波电流答应值应保证各级电网公共连接点处谐波电压在限值之内。影响各级电网谐波电压的主 要要素有： （1） 本级谐波源负荷发生的谐波； （2） 上级电网谐波电压对本级的传递（即浸透）； （3） 各谐波源同次谐波的相量组成。 一般疏忽下级电网谐波电压对上级的传递，这是由于按短路容量比较，能够近似以为上级电网的谐波阻抗远小 于下级电网的谐波阻抗。 表8 各级电网基准短路容量 电网标称电压/kV 0.38 6 10 35 66 110 220 基准短路容量/MVA 10 100 100 250 500 750 2000 在国标中，根据典型网络研讨，给出了各级电压 UN 的基准短路容量 SK（MVA），如表8所列。由 SK 能够求出 电网基波等值电抗 xs，假定 h 次谐波电抗为 hxs 则由下式求出一个公共连接点的总谐波电流答应值 Ih（在规范 中表2给出前25次的 Ih 值） （3） 式中： HRUh—由本级负荷发生的第 h 次谐波电压含有率（%），根据上列（1）～（3）条件，（在某些假 设条件下）核算得到。 根据按用户用电容量分配谐波目标的准则，某个用户的谐波电流答应值由下式确认 （4） 式中： Si—第 i 个用户的用电协议容量 St—公共连接点的供电设备（或线路）容量 —相位系数，按表9取值 表9 相位系数值 H 3 5 7 11 13 913偶次 1.1 1.2 1.4 1.8 1.9 2 不难证明，表9中值和表7中 Kh 值根本上是对应的。 当公共连接点的短路容量不同于基准短路容量 Sk 时，式（4）中 Ih-值应按下式换算为 （5） 应留意，式（4）中的供电设备容量 St 应和的供电办法（正常最小运转办法）相对应，不能一概取供电变电站 （或发电厂）内悉数变压器容量之和。 6.4 丈量办法、数据处理及测验仪器 页脚内容 精品收拾 由于谐波源的多样性和多变性，丈量办法有必要根据被测目标有所差异。考虑到谐波的动摇性，准则上取95%时 间内不超越概率值。为了实践运用便利，在规范中规则按实测值巨细排队，取95%概率大值。对动摇谐波源， 规则实测值不少于30个，这是使测值均匀数的散布挨近于正态散布所需的最低样本数。考虑到某些谐波源较稳 定的特色，规范中又规则能够选取五个挨近的实测值，取算术均匀值。 为了差异暂态现象和谐波，每次丈量成果应为3秒内被测值的均匀值，由于现在广泛运用数字式谐波剖析仪， 故国标中按离散采样给出引荐式 （6） 式中 Uhk—3s 内第 k 次测得 h 次谐波电压含有率； m—3s 内取均匀距离的丈量次数，m≥6。 实践上 Uhk 一般取一个工频周波采样的剖析成果，至于一个周波的采样点数，应根据待剖析的谐波次数 （h）按采样定理确认。 关于对丈量仪器的准确度、电源条件等要求，首要根据世界电工委员会规范《供电体系及所连设备谐波、谐间 波的丈量和丈量仪器导则》（IEC 61000-4-7，即国标 GB/T 17626.7）的规则。 有必要指出，由于选用离散傅立叶（DFT）办法，取一个工频周波采样剖析成果，只能得出工频整数倍（即2、3、……） 的谐波。实践电网中还存在间谐波（即非整数次谐波），这种谐波广泛存在于动摇负荷和变频调速设备中。为 了剖析间谐波，也为了防止间谐波对单周波采样剖析成果的影响，IEC 61000-4-7中要求根据电网谐波不同的变 化性态（准稳态、动摇或快速改变），丈量采样应取0.08～0.5s 长窗口（留意，一个工频周波为0.02s）。现行谐 波国标中，对此未作规则。 由于6～110kV 电磁式电压互感器一般用于1000Hz 以下频率丈量，一起考虑到电网中低次谐波一般为主，故标 准中规则“丈量的谐波次数一般为第2到第19次”，以便于履行。 7 国外谐波规范介绍 7.1 IEC 谐波规范 世界电工委员会（IEC）为了一致各国电气规范和规范接连拟定了电磁兼容（EMC）61000系列规范，其间相 当部分已被选用为国标。IEC 61000系列规范触及低频扰动内容，电力谐波归于此领域。 至今已出书的和谐波联系亲近的规范有： （1）IEC 61000－2－2《共用低压供电体系中低频传导搅扰和信号的兼容性规范》 该规范中规则了低压电网中单次谐波电压兼容性规范（参见表11）。 （2）IEC 61000－2－4《工业设备低频传导搅扰的兼容性规范》 该规范中将电磁环境分为3类：第1类指对供电质量要求较高的场合（例如实验室，某些自动化和维护设备，某 些核算机等），其兼容性规范严于共用电网的规范。第2类适用于一般工业环境下电网的公共连接点（PCC）和 体系或设备内部的连接点（IPC），其兼容性规范同等于共用电网的规范（参见表11）；第3类只适用特别工业环 境下体系或设备内部的连接点，其兼容性规范高于共用电网的规范。例如在下列是场合能够考虑用该类兼容性 规范：1）大部分负荷由换流器供电；2）有电焊机时；3）频频起动的大型电动机；4）快速改变的负荷等。 各类电磁环境下电压总谐波畸变率的兼容值如表10所列。 表10 谐波电压兼容值 电磁环境 总谐波畸变（THD） 第1类 5% 第2类 8% 第3类 10% （3）IEC 61000－3－2《谐波电流发射的限值（设备每相输入电流≤16A）》 页脚内容 精品收拾 该规范适用于接到共用低压配电体系中的每相输入电流≤16A 的电气和电子设备（等效于国标 GB 17625.2）。按 谐波电流限值而言，设备分为四类：A 类—平衡的三相设备和除下述几类设备外的一切其他设备；B 类一便携 式东西；C 类—包含调光设备的照明设备；D 类—输入电流具有“特别波形”的设备和有功功率 P≤600W 的设备。 有关限值从略。 关于运用不是很广泛和规划不符合限值要求的特别设备，以及16A 以上低压设备的谐波，在 IEC 61000－3－4 作了一些规则或主张。 （4）IEC 61000－3－6《在中压和高压电力体系中畸变负荷发射限值的评价》 该规范和国标《电能质量 共用电网谐波》（GB/T 14549－93）联系比较亲近，下面稍作具体介绍（本规范同等 于国标 GB/Z 17625.4）。 1）体系电压等级 该规范中对体系电压 Un 等级区分作了如下规则： —低压（LV） —中压（MV）： 1kV＜≤35kV Un≤1kV —高压（HV）： 35kV＜≤230kV —超高压（EHV）： ＞230kV 2）兼容性规范 表11列出 LV 和 MV 体系中谐波电压兼容值。 表11 LV 和 MV 体系中谐波电压兼容值 奇次谐波（非3的倍数） 谐波次数 谐波电压 奇次谐波（3的倍数） 谐波次数 谐波电压 偶次谐波 谐波次数 谐波电压 h /% h /% h /% 5 6 3 5 2 2 7 5 9 1.5 4 1 11 3.5 15 0.3 6 0.5 13 3 17 2 21 0.2 8 0.5 ＞21 0.2 10 0.5 19 1.5 12 0.2 23 1.5 ＞12 0.2 25 1.5 ＞25 0.2+1.3·(2.5/h) 注：总谐波畸变率 THD 为8%。 此外，规范中提出了“规划水平”概念。“规划水平”等于或低于兼容值，由电力企业根据电网结构和其他条件来 确认，作为企业内部质量目标值。表12为谐波电压规划水平的比如。 表12 MV、HV 和 EHV 体系中谐波电压规划水平 奇次谐波（非3倍数） 奇次谐波（3的倍数） 页脚内容 偶次谐波 次数 h 5 7 11 13 17 19 电压（%） MV HV-EHV 5 2 4 2 3 1.5 2.5 1.5 1.6 1 次数 h 3 9 15 21 ＞21 1.2 1 精品收拾 电压（%） MV HV-EHV 次数 h 4 2 2 1.2 1 4 0.3 0.3 6 0.2 0.2 8 0.2 0.2 10 12 电压（%） MV HV-EHV 1.6 1.5 1 1 0.5 0.5 0.4 0.4 0.4 0.4 0.2 0.2 23 1.2 0.7 ＞12 0.2 0.2 25 1.2 0.7 ＞25 0.2+ 0.2+ 注：规划水平缓电能质量规范中限值根本上同等。 7.2 美国 IEEE 谐波规范 美国 IEEE Std.519—1992对共用电网谐波电压答应值的规则如表13所列。 表13 谐波电压畸变限值（标称电压的百分数） PCC 母线电压 单次谐波电压畸变 Vn-（kV） Vn?≤69 69＜Vn?≤161 Vn-＞161 （%） 3.0 1.5 1.0 总电压畸变 THD Vn（%） 5.0 2.5 1.5 表13中总谐波畸变的界说和惯例的界说略有不同。此表中 THD 值是体系标称电压的百分数，而不是用丈量时 的基波电压的百分数。这儿所用的界说使电压畸变评价的基值不变（不是随体系电压凹凸而变）。类似的概念 也用于电流限值。 该规范也规则了 PCC 处谐波电流畸变的限值。表14中概括了在 PCC 处用户负荷和体系短路容量之比与谐波限 值的联系。 表14 谐波电流畸变限值（Ih/I-L×100%） ISC/IL ＜20 20-50 50-100 h＜11 4.0 7.0 10.0 11≤h＜17 2.0 3.5 4.5 Vn≤69kV 17≤h＜23 1.5 2.5 4.0 23≤h＜35 0.6 1.0 1.5 35≤h 0.3 0.5 0.7 TDD 5.0 8.0 12.0 页脚内容 精品收拾 100-1000 12.0 5.5 5.0 2.0 1.0 15.0 ＞1000 15.0 7.0 6.0 2.5 1.4 20.0 69kV＜Vn≤161kV ＜20* 2.0 1.0 0.75 0.3 0.15 2.5 20-50 3.5 1.75 1.25 0.5 0.25 4.0 50-100 5.0 2.25 2.0 0.75 0.35 6.0 100-1000 6.0 2.75 2.5 1.0 0.5 7.5 ＞1000 7.5 3.5 3.0 1.25 0.7 10.0 Vn＞161kV ＜50 2.0 1.0 0.75 0.3 0.15 2.5 ≥50 3.0 1.50 1.15 0.45 0.22 3.75 * 一切发电设备的运用，均按该行电流畸变值，不考虑实践短路电流比 ISC/IL。（本表来源于 IEEE Std.519 -1992 规范中表10.3、10.4、10.5） 表14中各量以及对限值弥补阐明如下： ? Ih 为单次谐波重量巨细（A）； ? ISC 为 PCC 处短路电流； ? IL 为 PCC 处工频最大需量负荷电流，能够用曩昔12个月每月最大需量电流的均匀值，也能够预算； ? 表列限值用于奇次谐波，偶次谐波重量限值为25%表列限值； ? 不答应在 PCC 处电流畸变重量中有直流成分； ? 总需量畸变（TDD）以最大需量负荷电流为基值，即 （7） ? 假如发生谐波的负荷为大于 q 脉动（q6）的电力变流器，表8-14中所列的限值要乘上一个因子。 核算 PCC 处短路电流时，应该用该处正常体系条件下最小短路容量，由于在此条件下谐波对体系影响最为严 重。 7.3 英国 G5/4工程导则 本导则是英国电气协会（EA）于2001年2月正式公布的，称为《英国谐波电压畸变和非线性设备接入输电 体系和配电网的规划值》。 G5/4的首要内容有：（1）谐波畸变的体系规划值，其电压规模包含从400V 至400kV 各个电压等级；（2）非线 性设备接入电网的三级评价程序及相应的限值；（3）非接连谐波畸变的限值；（4）规划水平或许被超越场合的 处理准则。 本导则清晰指出，“规划水平”对错线性设备接入电网时用的，此值以 IEC 关于谐波电磁兼容值为根据。规划水 平不超越相应的兼容值。而关于35kV 及以下的体系，电磁兼容值是世界规范；35kV 以上体系，兼容值只适用 于英国。本导则附录 A 中清晰论述了规划水平缓兼容值的联系，并给出了各个电压等级谐波电压兼容值。谐波 电压总畸变（THDu）的兼容值如表15所列。 表15 谐波电压兼容值（THDu） 体系电压（kV） 0.4 36.5及以下 66和132 275和400 页脚内容 精品收拾 THDu（%） 8 8 5 3.5 本导则中所指的“非接连谐波畸变”包含：（1）短时冲击性的谐波；（2）次谐波和间谐波；（3）电压波形缺口 （notch）。 可见本导则对各种谐波现象均有规则。不只适用于供配电体系，也适用于输电体系；不只用于处理供用电 联系，也可用于比如发电厂、直流换流站等的接网。 不同电压等级的谐波电压规划水平（摘要）如表16所列。 表16 谐波电压规划水平（摘抄） 体系电压 奇次谐波 奇次谐波 偶次谐波 THDu 400V 6.6、11 和20kV 大于20kV 小于145kV 275kV， 400kV （非3倍数） h HR（%） 5 4.0 7 4.0 11 3.0 5 3.0 7 3.0 11 2.0 5 2.0 7 2.0 11 1.5 5 2.0 7 1.5 11 1.0 （3的倍数） h HR（%） 3 4.0 9 1.2 15 0.3 3 3.0 9 1.2 15 0.3 3 2.0 9 1.0 15 0.3 3 1.5 9 0.5 15 0.3 （%） h HR（%） 2 1.6 5 4 1.0 6 0.5 2 1.5 4 4 1.0 6 0.5 2 1.0 3 4 0.8 6 0.5 2 1.0 3 4 0.8 6 0.5 *表中 HR 是指谐波含有率。 G5/4对非线性设备接入电网选用三级评价程序。这样做既简化了很多低压设备接网的判别，又结合现场实测背 景谐波水平，保证接网后连接点的谐波电压水平操控在规划值之内。 第1级评价是针对很多低压230/400V 非线）33kV 以下接到公共连接点（PCC）的高压用户。 第3级评价用于33kV 及以上体系的非线性设备接网。由用户供给设备的特性，由电力公司用专门程序作体系 剖析确认。 G5/4指出，关于动摇的非线性负荷的谐波评价应当计及其特别的时刻—继续特性（time-duration characteristic），关于 AC 牵引供电，英国 P24文件规则应选用1分钟均匀最大值。若触及一个以上牵引供电点， 则应考虑换相效应。 G5/4中还考虑了下列几种限值： （1）短时谐波畸变的冲击—这种冲击一般由晶闸管驱动的电动机起动进程引起，这种冲击继续时刻一般小 页脚内容 精品收拾 于3秒，能够履行 IEC61000-2-2和 IEC61000-2-12规范中对暂时（极短时）谐波电压畸变的兼容性水平。 （2）次谐波和间谐波的畸变—按表17规范履行。 表17 次谐波和间谐波电压限值 频率（Hz） ＜80 80 90 ＞90和＜500 电压含有率（%） 0.2 0.2 0.5 0.5 （3）电压波形缺口—在整流器换相期间，电源两相被短路，然后发生电压缺口。形成电压缺口的设备只有当 PCC 现存的谐波畸变小于相应的规划值时才干接网。一起要求缺口深度不超越标称基波电压峰值的15%，换相 缺口始末点振动冲击的峰值不超越10%. 若某个用户接网后或许使谐波电压超越规划值，则用户和电力公司应签定“有条件接网协议”，协议中应明 确按捺办法，不然电力公司能够回绝用户接网。关于一些特别情况（例如某个用户远离其它用户，虽然超支， 但其谐波对其它用户搅扰不大），电力公司能够用相应的电压兼容值替代规划水平，用第2级对新用户作评价， 但应保证没有其它负荷接到谐波电压高于规划水平的电网部分，不然应采纳按捺办法。 页脚内容