IEC 61000-4-30-2003

Подождите немного. Документ загружается.

61000-4-30 IEC:2003

3.20

Качество электрической энергии

Характеристики электрической энергии в данной точке электрической сети,

соотнесенные с нормированными техническими параметрами.

ПРИМЕЧАНИЕ: Эти параметры, в некоторых случаях, могут быть соотнесены между источником

электрической энергии и нагрузкой этой сети.

3.21

r.m.s (среднеквадратическое) значение

Корень квадратный из среднего арифметического значения квадратов мгновенных

значений, полученных в определенный интервал времени и в определенной полосе

частот.

[IEV 101-14-16, измененный]

3.22

Среднеквадратическое значение напряжения, обновляемое за каждый

полупериод, U

rms(1/2)

Среднеквадратическое значение напряжения, измеренное за один период, начиная с

пересечения нуля основной гармоникой, обновляемое для каждого полупериода.

ПРИМЕЧАНИЕ 1: Настоящий метод является независимым для каждого канала и дает возможность

получать среднеквадратичные значения в последовательные периоды времени для различных каналов

многофазных систем.

ПРИМЕЧАНИЕ 2: Данное значение используется только для обнаружения провалов напряжения, выброса

напряжения и прерывания напряжения.

3.23

Диапазон влияющих величин

Диапазон значений одной влияющей величины.

3.24

Опорный канал

Один из каналов измерения напряжения, выбранный как опорный канал при

многофазных измерениях.

3.25

Остаточное напряжение, U

res

Минимальное значение напряжения U

rms(1/2)

, записанное во время провала напряжения

или прерывания напряжения

ПРИМЕЧАНИЕ: Остаточное напряжение выражается в вольтах, процентах, или в долях заявленного

напряжения.

3.26

Скользящее напряжение сравнения, U

Усредненное значение напряжения за определенный интервал времени,

предшествующий появлению провала или выброса напряжения.

ПРИМЕЧАНИЕ: Скользящее напряжение сравнения используется для определения изменения

напряжения в периоды провалов или выбросов напряжения.

3.27

Порог превышения напряжения

Значение напряжения, заданное с целью обнаружения начала и конца превышения

напряжения

61000-4-30 IEC:2003

3.28

Временное усреднение

Объединение нескольких последовательных значений данного параметра (каждое из

которых определено на одинаковых промежутках времени), чтобы определить значение

для более длинного интервала времени

ПРИМЕЧАНИЕ: В этом документе усреднение всегда обозначает усреднение по времени.

3.29

Недонапряжение

Разность между измеренным значением напряжения и номинальным значением

напряжения в случае, когда измеренное значение меньше номинального значения.

3.30

Провал напряжения

Временное уменьшение напряжения в точке электрической системы (сети) ниже

порогового значения.

ПРИМЕЧАНИЕ 1: Прерывания напряжения являются особым случаем провала напряжения. Отличить

провал от прерывания напряжения можно путем последующей обработки.

ПРИМЕЧАНИЕ 2: В некоторых странах провал напряжения определяется термином «спад напряжения».

Эти два термина взаимозаменяемы, однако данный стандарт использует только термин «провал»

3.31

Выброс напряжения

Временное увеличение напряжения в точке электрической системы (сети) выше

порогового значения.

3.32

Несимметрия напряжений

Состояние многофазной системы, в которой среднеквадратические значения линейных

напряжений (основная гармоника) или углы сдвига фаз между линейными напряжениями

не являются равными.

[IEV 161-08-09, измененный]

ПРИМЕЧАНИЕ 1: Степень несимметрии обычно выражается как отношения напряжений отрицательной и

нулевой последовательностей к напряжению положительной последовательности.

ПРИМЕЧАНИЕ 2: В этом стандарте несимметрия напряжений рассматривается применительно к 3-фазной

системе.

4 Общие положения

4.1 Классы выполнения измерений

Для каждого измеряемого параметра определены два класса измерения.

- Класс А

Этот класс измерения используют, когда требуются точные измерения, например,

при заключении договоров, при проверке соответствия стандартам, разрешении

споров, и т.д. Любые измерения параметра, выполненные двумя различными

приборами, соответствующими требованиям класса А, при измерении одних и тех

же сигналов, должны обеспечивать получение сопоставимых результатов с

заданной погрешностью.

61000-4-30 IEC:2003

Чтобы гарантировать, что сопоставимые результаты обеспечиваются, прибор

класса А должен обеспечивать полосу частот и частоту выборки достаточные для

требуемой погрешности измерений каждого параметра.

- Класс В

Этот класс измерения может быть использован для проведения статистических

исследований, поиска неисправностей и других применений, когда не требуется

высокая точность измерений.

Для каждого класса измерения диапазон влияющих факторов должен подчиняться

требованиям п. 6.1. Потребители должны выбирать класс выполнения измерений,

принимая во внимание ситуацию для каждого случая применения.

ПРИМЕЧАНИЕ 1: Измерительный прибор может иметь различные классы для различных параметров.

ПРИМЕЧАНИЕ 2: Изготовитель прибора должен заявлять о влияющих величинах, которые неточно

определены и которые могут ухудшить работу.

4.2 Организация измерений

Электрическая величина, подлежащая измерению, может быть доступна

непосредственно, как это имеет место в низковольтной системе (сети), или через

измерительный преобразователь.

Полная измерительная цепь показана на рис. 1

Электрический входной Входной сигнал Результат Оценка

сигнал сети подлежащий измерению измерения измерения

Рис. 1 – Измерительная цепочка

Средства измерений обычно включают всю измерительную цепочку (см. Рис. 1). В

данном стандарте нормативная часть не рассматривает измерительный

преобразователь и связанную с ним погрешность, но в п.А.2 дается руководство.

4.3 Электрические величины, подлежащие измерению

Измерения могут быть выполнены в однофазной и многофазной системах (сетях)

энергоснабжения. В зависимости от обстоятельств может потребоваться проведение

измерений напряжений между фазовными проводами и нейтралью (фаза-нейтраль) или

между фазными проводами (фаза-фаза) или между нейтралью и землей. Настоящий

стандарт не навязывает, какие измерения необходимо проводить. За исключением

измерений несимметрии напряжений, которые проводятся только для многофазных

систем (сетей), в этом документе представлены методы и алгоритмы измерений,

которые являются таковыми, что с их помощью могут быть получены независимые

результаты для каждого измерительного канала.

Измерения тока могут быть выполнены для каждого провода систем энергоснабжения,

включая нейтральный провод и защитный земляной провод.

Измерительный

преобразователь

Блок измерения Блок оценки

61000-4-30 IEC:2003

ПРИМЕЧАНИЕ: Часто полезно измерять ток одновременно с напряжением и сопоставить измерения тока

в одном проводе с измерениями напряжения между этим проводом и базовым проводом, таким, как

земляной провод или нейтральный провод.

4.4 Усреднение измерений на временных интервалах

— Для измерений класса А

Основной временной интервал измерения для действующих значений (напряжения,

гармоник, интергармоник и нессиметрии) должен быть равен 10-ти периодному

временному интервалу для систем (сетей) энергоснабжения 50 Гц или 12-ти периодному

временному интервалу для систем (сетей) энергоснабжения 60 Гц.

ПРИМЕЧАНИЕ: Погрешность данного измерения включается в погрешность измерения, протоколируемую

для каждого параметра.

Временные интервалы измерений группируются в три различных временных интервала.

В пунктах А.6 и А.7 обсуждаются некоторые вопросы применения таких сгруппированных

интервалов усреднения. Усредненные временные интервалы:

- 3-х секундные интервалы (150 периодов для 50 Гц или 180 периодов для 60 Гц),

- 10 минутные интервалы,

- 2-х часовые интервалы.

— Для измерений класса В

Метод, число и длительность интервалов усреднения по времени должен указать

изготовитель.

4.5 Алгоритм усреднения измерений

Усредненные значения вычисляются как корень квадратный из среднеарифметического

квадратов входных значений.

ПРИМЕЧАНИЕ: Для измерений фликера алгоритм усреднения другой (см. IEC 61000-4-5).

Применяются три категории усреднения.

• Усреднение на основе периодов

Данные для 150/180-периодного временного интервала должны быть усреднены из

пятнадцати 10/12-периодных временных интервалов.

ПРИМЕЧАНИЕ: Этот временной интервал не является «таймерным» интервалом. Он основывается на

частотной характеристике.

• Усреднение на основе перехода от периодов к временным интервалам

10-ти минутное значение должно помечаться абсолютным временем (например,

01:10:00). Временная метка - это время в конце 10-ти минутного усреднения. Если

последнее 10/12-периодное значение в 10-ти минутном интервале усреднения

перекрывает по времени границу абсолютного 10-ти минутного интервала, то 10/12-

периодное значение включают в усреднение для этого 10-ти минутного интервала.

Начало измерения 10/12-периодного измерения должно стартовать на границе

абсолютного 10-ти минутного интервала и должно синхронизироваться на каждом

последующем 10-минутном рубеже.

ПРИМЕЧАНИЕ: Этот метод предполагает, что очень небольшое количество данных может частично

перекрываться и появляться в двух соседних 10-ти минутных усреднениях.

61000-4-30 IEC:2003

• Усреднение по таймеру

Данные для «2-х часового интервала» должны быть усреднены в виде двенадцати 10-ти

минутных интервалов.

4.6 Погрешность измерения временных интервалов

- Для измерений класса А

Погрешность измерения временных интервалов не должна превышать ± 20 мс для 50 Гц

или ± 16,7 мс для 60 Гц.

ПРИМЕЧАНИЕ 1: Это требование может быть осуществлено, например, с помощью процедуры

синхронизации, периодически применяемой во время измерений или с помощью GPS приемника или

путем приема передаваемых радиосигналов времени.

ПРИМЕЧАНИЕ 2: Если синхронизация с помощью внешнего сигнала невозможна, то отклонение

временных меток должно быть меньше, чем 1 сек/24 часа.

ПРИМЕЧАНИЕ 3: Данное требование является необходимым, чтобы гарантировать, что два прибора

класса А производят одинаковые 10-ти минутные усредненные результаты, если они принимают один и

тот же сигнал.

ПРИМЕЧАНИЕ 4: Когда погрешность измерения пересекает указанный порог, то полезно иметь

возможность фиксировать дату и время этого события.

- Для измерений класса В

Изготовитель должен детально описать метод определения 10-минутного интервала.

4.7 Принцип флагирования

Во время провала, выброса, или прерывания напряжения алгоритм измерения для

других параметров (например, измерение частоты) может дать недостоверный

результат. Принцип флагирования позволяет избежать учета одного события более, чем

один раз для различных параметров (например, учет единственного провала как

провала и отклонения частоты) и показывает, что усредненное значение может быть

недостоверным.

Флагирование производится только при провалах, выбросах и прерываниях напряжения.

Обнаружение провалов и выбросов напряжения зависит от уровня порогов, выбранных

изготовителем, и этот выбор будет оказывать влияние, какие данные являются

«флагированными».

Принцип флагирования применяется для выполнения измерений класса А во время

измерения частоты напряжения, действующего значения напряжения, фликера,

несимметрии напряжений, гармоник напряжения, интергармоник напряжения,

напряжения сигналов передачи данных и при измерении недонапряжения и

перенапряжения.

Если во время данного временного интервала какое-либо из значений флагируется, то

усредненное значение, включающее это значение, должно также флагироваться.

Флагированное значение должно также сохраняться и включаться в процесс усреднения,

например, если во время данного временного интервала какое-либо из значений

61000-4-30 IEC:2003

флагируется, то усредненное значение, которое включает это значение, должно также

флагироваться и сохраняться.

ПРИМЕЧАНИЕ 1: Пользователь может решать сам, каким образом оценивать флагированные данные.

ПРИМЕЧАНИЕ 2: Может быть также полезным для прибора отдельно вести запись внутренних ошибок,

таких как зашкаливание или потеря синхронизации ФАПЧ.

61000-4-30 IEC:2003

5 Показатели качества электрической энергии

5.1 Частота

5.1.1 Измерение

- Для измерений класса А

Измерение частоты должно производиться каждые 10 секунд. Поскольку частота

электроэнергии может не равняться точно 50 Гц или 60 Гц в течение 10 секунд, то число

периодов может не быть целым числом. Измеренная основная частота равна

отношению числа целых периодов, подсчитанных в 10-ти секундный интервал времени,

к общей продолжительности суммированных периодов. Перед каждой оценкой основной

частоты гармоники и интергармоники должны быть ослаблены, чтобы минимизировать

влияние многократных пересечений нуля.

Измерительные временные интервалы не должны перекрываться. Отдельные периоды,

которые перекрывают 10-ти секундный интервал, не учитываются. Каждый 10-ти

секундный интервал должен начинаться на абсолютной 10-ти секундной отметке

времени, ± 20 мс для 50 Гц и ± 16,7 мс для 60 Гц.

ПРИМЕЧАНИЕ: Другие методы для получения эквивалентных результатов, такие как свертка, являются

приемлемыми.

- Для измерений класса В

Изготовитель должен указать метод, использованный для измерения частоты.

5.1.2 Погрешность измерения

- Для измерений класса А

В диапазоне влияющих величин и при условиях, приведенных в 6.1, погрешность

измерения частоты ∆f не должна превышать

0,01 Гц.

- Для измерений класса В

Погрешность измерения частоты ∆f в диапазоне влияющих величин и при условиях,

приведенных в 6.1, должен указать изготовитель.

5.1.3 Метод измерения частоты

- Для измерений класса А

Измерение частоты должно быть выполнено с использованием опорного канала.

- Для измерения класса В

Изготовитель должен указать метод, использованный для измерения частоты.

5.2 Значение напряжения

5.2.1 Измерение

- Для измерений класса А

Результаты измерений должны быть представлены в виде среднеквадратического

значения напряжения на 10-ти периодном временном интервале для 50 Гц или 12-ти

периодном временном интервале для 60 Гц. 10/12-периодные интервалы должны

следовать непрерывно без перекрывания.

61000-4-30 IEC:2003

ПРИМЕЧАНИЕ 1: Этот метод измерения используется только для квази-стационарных сигналов и не

используется для обнаружения и измерения помех: провалов, выбросов и прерываний напряжения, а

также переходных процессов.

ПРИМЕЧАНИЕ 2: Среднеквадратичное значение включает, по определению, гармоники, интергармоники,

сигналы передачи данных и т.д.

- Для измерений класса В

Результаты измерений должны быть представлены в виде среднеквадратичного

значения напряжения в течение периода, определенного изготовителем.

5.2.2 Погрешность измерения

- Для измерений класса А

В диапазоне влияющих величин, приведенных в 6.1, погрешность измерения

среднеквадратического значения напряжения ∆U не должна превышать ± 0,1 % U

din

- Для измерения класса В

Изготовитель должен указать погрешность измерения среднеквадратического значения

напряжения ∆U в диапазоне влияющих величин, приведенных в 6.1. Во всех случаях

погрешность измерения среднеквадратического значения напряжения ∆U не должна

превышать ± 0,5 % U

din

5.2.3 Оценка измерения

- Для измерений класса А

Должны использоваться интервалы усреднения, как описано в 4.5.

- Для измерений класса В

Алгоритмы усреднения указывает изготовитель.

ПРИМЕЧАНИЕ: Допустимы интервалы усреднения, устанавливаемые пользователем.

5.3 Фликер

5.3.1 Измерение

- Для измерений класса А

Измерение в соответствии IEC 61000-4-15

- Для измерений класса В

Требования не определены

5.3.2 Погрешность измерения

- Для измерений класса А

Смотри IEC 61000-4-15

- Для измерений класса В

Не определена.

5.3.3 Оценка измерения

- Для измерений класса А

61000-4-30 IEC:2003

Измерение в соответствии IEC 61000-4-15

При наличии провалов, выбросов и прерываний напряжения измеренные значения P

иP

, а также «данные, полученные с выходов 4 и 5 фликерметра» (см. IEC 61000-4-15)

должны быть флагированы.

- Для измерений класса В

Не определена.

5.4 Провалы и выбросы напряжения

5.4.1 Основы измерения

Измерение провала и выброса напряжения должно базироваться на измерении

среднеквадратических значений напряжений U

rms(1/2)

в каждом измерительном канале.

ПРИМЕЧАНИЕ 1: Для класса А длительность периода зависит от частоты. Частота может быть

определена последним нефлагированным измерением частоты энергоснабжения (см. 4.7 и 5.1) или

любым другим методом, который удовлетворяет требованиям погрешности п.6.2.

ПРИМЕЧАНИЕ 2: Значение U

rms(1/2)

включает, по определению: гармоники, интергармоники, сигналы

управления и т.д.

5.4.2 Обнаружение и оценка провала напряжения

5.4.2.1 Обнаружение провала напряжения

Порог провала напряжения определяется в процентах от значения, заявленного

входного напряжения U

din

или от значения напряжения сравнения U

(смотри 5.4.4).

Пользователь должен указать, какое скользящее напряжение сравнения используется.

ПРИМЕЧАНИЕ: Скользящее напряжение сравнения U

обычно не используют в низковольтных системах

(сетях). Смотри IEC 61000-2-5 для дальнейшей информации и рекомендаций.

• В однофазных системах (сетях) провал напряжения начинается, когда напряжение

rms(1/2)

падает ниже порога провала и заканчивается, когда напряжение U

rms(1/2)

равно

или выше порога провала плюс напряжение гистерезиса.

• В многофазных системах (сетях) провал начинается, когда напряжение U

rms(1/2)

одного

и более каналов ниже порога провала и заканчивается, когда напряжение U

rms(1/2)

во

всех измеренных каналах равно или выше порога провала плюс напряжение

гистерезиса.

Порог провала напряжения и напряжение гистерезиса устанавливается потребителем в

соответствии с применением.

5.4.2.2 Оценка провала напряжения

Провал напряжения характеризуется посредством двух параметров: остаточным

напряжением (U

res

) или глубиной провала и длительностью провала:

- остаточное напряжение есть наименьшее напряжение (U

rms(1/2)

), измеренное в любом

канале во время провала;

- глубина есть разность между напряжением (или U

din

или U

) и остаточным

напряжением (U

res

). Глубина провала напряжения обычно выражается в процентном

отношении.

61000-4-30 IEC:2003

- длительность провала напряжения равна интервалу времени между началом и

окончанием провала напряжения

ПРИМЕЧАНИЕ 1: Для многофазных измерений начало провала напряжения может быть зафиксировано в

одном канале, а окончание - в другом.

ПРИМЕЧАНИЕ 2: Форма провалов напряжения не обязательно бывает прямоугольной. Как следствие, для

определенного провала напряжения измеряемая длительность зависит от выбранного значения порога

провала. Вид формы провала можно оценить, используя несколько порогов, установленных в диапазоне

порогов провала и отключения напряжения.

ПРИМЕЧАНИЕ 3: Обычно гистерезис равен 2 % от U

din

ПРИМЕЧАНИЕ 4: Пороги провала обычно находятся в диапазоне 85…90 % от фиксированного

нормированного значения напряжения для задач поиска неисправностей или статистических

исследований и в диапазоне до 70 % для применения в договорах на энергоснабжение.

ПРИМЕЧАНИЕ 5: Остаточное напряжение является часто полезным для потребителей и может быть

предпочтительнее, так как это может говорить о полном отсутствии напряжения. Напротив, глубина

провала часто является полезной для поставщиков электроэнергии, особенно для высоковольтных систем

(сетей) или в случаях, когда используется скользящее напряжение сравнения.

ПРИМЕЧАНИЕ 6: Во время провала напряжения может возникать фазовый сдвиг.

Смотри А.9.4.

ПРИМЕЧАНИЕ 7: Целесообразно фиксировать дату и время преодоления порога.

5.4.3 Обнаружение и оценка выброса напряжения

5.4.3.1 Обнаружение выброса напряжения

Выброс напряжения определяется в процентах от заявленного входного напряжения U

din

или напряжения сравнения U

(смотри 5.4.4). Пользователь должен указать, какое из

напряжений используется.

ПРИМЕЧАНИЕ: Скользящее напряжение сравнения U

обычно не используют в низковольтных системах

(сетях). Смотри IEC 61000-2-5 для дальнейшей информации и рекомендаций.

• В однофазных системах (сетях) выброс напряжения начинается, когда напряжение

rms(1/2)

повышается выше порога выброса и заканчивается, когда напряжение U

rms(1/2)

равно или ниже порога выброса минус напряжение гистерезиса.

• В многофазных системах (сетях) выброс начинается, когда напряжение U

rms(1/2)

одного

и более каналов повышается выше порога выброса и заканчивается, когда напряжение

rms(1/2)

во всех измеренных каналах равно или ниже порога выброса минус напряжение

гистерезиса.

Порог выброса и напряжение гистерезиса устанавливается пользователем в

соответствии с применением.

5.4.3.2 Оценка выброса напряжения

Выброс напряжения характеризуется следующими двумя параметрами: максимальным

значением напряжения выброса и его длительностью:

- максимальная значение напряжения выброса есть наибольшее напряжение (U

rms(1/2)

измеренное в любом канале во время выброса;

- длительность выброса напряжения равна интервалу времени между началом и концом

выброса.

ПРИМЕЧАНИЕ 1: Для многофазных измерений начало выброса напряжения может быть зафиксировано в

одном канале, а окончание - в другом.