路径: 主页 > GB/T > 第274页 > GB/T 20840.103-2020 | 标准编号 | GB/T 20840.103-2020 (GB/T20840.103-2020) | | 中文名称 | 互感器 第103部分：互感器在电能质量测量中的应用 | | 英文名称 | Instrument transformers - Part 103: The use of instrument transformers for power quality measurement | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | K41 | | 国际标准分类 | 29.180 | | 字数估计 | 78,783 | | 发布日期 | 2020-03-31 | | 实施日期 | 2020-10-01 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会 | GB/T 20840.103-2020
Instrument transformers--Part 103: The use of instrument transformers for power quality measurement
ICS 29.180
K41
中华人民共和国国家标准
互感器 第103部分:互感器在电能质量
测量中的应用
2020-03-31发布
2020-10-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
目次
前言 Ⅴ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
4 本质问题 5
5 依据GB/T 17626.30-2012的电能质量参数 5
6 互感器对电能质量测量的影响 12
7 电能质量测试 53
附录A(资料性附录) 本部分与IEC TR61869-103:2012相比的结构变化情况 59
附录B(资料性附录) 本部分与IEC TR61869-103:2012的技术性差异及原因 61
附录C(资料性附录) 互感器和电能质量测量---未决问题 63
附录D(资料性附录) 互感器等级 66
参考文献 69
图1 测量链 6
图2 互感器对整体测量不确定度的影响 6
图3 引起闪变的电压波动示例 8
图4 IEC 闪烁仪的调制过程 8
图5 电压暂降、暂升示例 9
图6 电压中断示例 10
图7 电压不平衡示例 10
图8 电压谐波示例 11
图9 电压互感器技术频率适用范围 13
图10 电流互感器技术频率适用范围 13
图11 电磁式电压/电流互感器的等效电路示例 14
图12 电压范围在1kV(含)~52kV(含)之间的浇注式电磁式电压互感器剖面图 15
图13 独立式高压电压互感器结构图 17
图14 典型电磁式电压互感器420kV频率响应示例 17
图15 第一次谐振频率点示例 18
图16 电流互感器剖面图 20
图17 低压电流互感器400V频率响应示例 20
图18 微晶合金铁芯线圈电流互感器10kV频率响应示例 21
图19 低压10P5级电流互感器频率响应示例 21
图20 由245kV电流互感器所获得的结果示例 23
图21 由245kV电流互感器所获得的结果示例:细节图 23
图22 110kV坡莫合金铁芯电流互感器频率响应示例 24
图23 电容式电压互感器剖面图 25
图24 电容式电压互感器工作在工频下的等效电路图 25
图25 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路 26
图26 电容式电压互感器工作在工频下的简化戴维南等效电路 26
图27 电容式电压互感器工作在工频下的完整戴维南等效电路 27
图28 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 29
图29 具有和没有谐波测量端的不同测量示例比较 29
图30 块状晶体产生普克尔斯效应的基本设计 32
图31 晶体施加电压的不同方法 33
图32 施加在晶体上电压的不同分压方法 33
图33 普克尔斯传感器的基本设计方案 34
图34 工程化应用的普克尔斯传感单元 34
图35 光学电压互感器频率响应的计算结果示例 35
图36 电阻分压器的剖面图和原理图 36
图37 中压电阻分压器的幅频特性曲线 37
图38 中压电阻分压器的相频特性曲线 37
图39 电容分压器原理图 38
图40 阻容分压器等效电路 40
图41 平衡状态阻容分压器等效电路 41
图42 一个阻容分压器频率响应示例 41
图43 电压为145kV、电缆长150m时阻容分压器的幅频特性示例 42
图44 光学电流互感器测量原理 43
图45 光学电流互感器测量原理 43
图46 光学电流互感器的频率响应计算结果示例 44
图47 LPCT的典型频率响应测量示例 45
图48 罗氏线圈等效电路 46
图49 罗氏线圈电流互感器原理图和实物图 48
图50 分流器电流测量的电气方案 49
图51 分流器的直流应用 49
图52 补偿分流器等效电路 49
图53 5kA/150mV分流器的理论带宽 50
图54 霍尔效应传感器 51
图55 霍尔效应传感器 52
图56 霍尔效应传感器 52
图57 电压互感器频率响应的测试电路 54
图58 电压互感器频率响应的测试电路 55
图59 电流互感器频率响应的测试电路 55
图60 电流互感器频率响应的测试电路 56
图61 数字输出的电子式电流互感器测试装置 57
图62 电子式电流互感器模拟输出的测试装置 58
图C.1 “非真实暂降”示例 65
表1 GB/T 17626.30-2012中的电能质量扰动及其测量时间间隔 7
表2 互感器参数对电能质量测量的影响 12
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 18
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 19
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 22
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 24
表10 电容式电压互感器对电能质量参数测量的影响 28
表11 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 30
表12 功率计量的准确级 30
表13 电能质量测量的准确级 31
表14 光学电压互感器对电能质量参数测量的影响 35
表15 中压电阻分压器对电能质量参数测量的影响 38
表16 电容分压器对电能质量参数测量的影响 39
表17 阻容分压器对电能质量参数测量的影响 42
表18 光学电流互感器对电能质量参数测量的影响 44
表19 低功率电流互感器的主要组成部分 45
表20 低功率电流互感器对电能质量参数测量的影响 46
表21 罗氏传感器的主要组成部分 48
表22 罗氏线圈电流互感器对电能质量参数测量的影响 48
表23 分流器对电能质量参数测量的影响 50
表24 霍尔效应传感器对电能质量参数测量的影响 53
表25 电能质量参数对电压互感器和电流互感器的要求 53
表26 普通准确级的测试电流和电压 56
表27 专用准确级的测试电流和电压 56
表A.1 本部分与IEC TR61869-103:2012的章条编号对照表 59
表A.2 本部分与IEC TR61869-103:2012的图、表编号对照表 60
表B.1 本部分与IEC TR61869-103:2012的技术性差异及其原因 61
表D.1 推荐的准确度测试主要要求示例表 66
前言
GB/T 20840《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;
---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/T 20840的第103部分。
本部分按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
本部分使用重新起草法修改采用IEC TR61869-103:2012《互感器 互感器在电能质量测量中的
应用》。
本部分与IEC TR61869-103:2012相比在结构上有所调整,附录A中列出了本部分与IEC TR61869-
103:2012的章、条、图、表编号的对照一览表。
本部分与IEC TR61869-103:2012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(|)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;
---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IEC 60050-311:2001和IEC 60050-604:1987;
---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、陈一悰、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。
互感器 第103部分:互感器在电能质量
测量中的应用
1 范围
GB/T 20840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/T 6592-2010 电工和电子测量设备性能表示(IEC 60359:2001,IDT)
GB/T 17626.7-2017 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
测量仪器导则(IEC 61000-4-7:2009,IDT)
GB/T 17626.15-2011 电磁兼容 试验和测量技术 闪烁仪 功能和设计规范(IEC 61000-4-
15:2003,IDT)
GB/T 17626.30-2012 电磁兼容 ......
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