【国家标准(GB)】 电磁兼容 试验和测量技术 三相电压不平衡抗扰度试验

ICS33.100
中华人民共和国国家标准
GB/T17626.27—2006/IEC61000-4-27:2000电磁兼容
试验和测量技术
三相电压不平衡抗扰度试验
Electromagnetic compatibilityTesting and measurement techniques-Unbalance immunity test
(IEC 61000-4-27:2000 Electromagnetic compatibility (EMC)-Part4-27:Testing andmeasurementtechniquesUnbalance,immunitytest,IDT)
2006-12-01发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2007-07-01实施免费标准bzxz.net
GB/T17626.272006/IEC61000-4-27.2000目
规范性引用文件
术语和定义
试验等级
试验设备
试验布置
试验程序
试验结果的评定
试验报告
附录A（资料性附录）
A.3测量方法
附录B（资料性附录）
附录C(资料性附录）
附录D(资料性附录）
不平衡的来源、影响和测量方法不平衡程度的计算
试验等级的资料
电磁场环境分类
三相不平衡供电电压的例子（试验3）图2试验中三相不平衡序列的次序（电压U.,U.，U。循环）图3不平衡试验装置的示意图
图A.1不平衡电压矢量图
图A.1中不平衡失量的组成分量
表1、试验等级
表2试验发生器特性
GB/T17626《电磁兼容
GB/T17626.1—2006
GB/T17626.2-—2006
GB/T17626.32006
GB/T17626.4—1998
GB/T17626.5—1999
GB/T17626.6—1998
GB/T17626.7—1998
测量仪器导则
GB/T17626.82006
GB/T17626.91998
GB/T17626.10—1998
GB/T17626.11—1999
GB/T17626.12—1998
GB/T17626.132006
低频抗扰度试验
GB/T17626.14—2005
GB/T17626.17—2005
GB/T17626.27—2006
GB/T17626.282006
GB/T17626.29—2006
电压变化的抗扰度试验
GB/T17626.27—2006/IEC61000-4-27:2000前言
试验和测量技术》系列标准目前包括以下部分：电磁兼容
电磁兼容
电磁兼容
电磁兼容
电磁兼容
电磁兼容
电磁兼容
电磁兼容
电磁兼容
电磁兼容
电磁兼容
电磁兼容
电磁兼容
电磁兼容
电磁兼容
电磁兼容
电磁兼容
电磁兼容
试验和测量技术抗扰度试验总则试验和测量技术
试验和测量技术
试验和测量技术
试验和测量技术
试验和测量技术
试验和测量技术
试验和测量技术
试验和测量技术
试验和测量技术
试验和测量技术
静电放电抗扰度试验
射频电磁场辐射抗扰度试验
电快速瞬变脉冲群抗扰度试验
浪涌（冲击）抗扰度试验
射频场感应的传导骚扰抗扰度
供电系统及所连设备谐波、谐间波的测量和工频磁场抗扰度试验
脉冲磁场抗扰度试验
阻尼振荡磁场抗扰度试验
电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验和测量技术
振荡波抗扰度试验
试验和测量技术
试验和测量技术
试验和测量技术
试验和测量技术
试验和测量技术
交流电源端口谐波、谐间波及电网信号的电压波动抗扰度试验
直流电源输入端口纹波抗扰度试验三相电压不平衡抗扰度试验
工频频率变化抗扰度试验
试验和测量技术
直流电源输入端口电压暂降、短时中断和本部分为GB/T17626的第27部分
本部分等同采用IEC61000-4-27（2000）《电磁兼容第4部分：试验和测量技术第27分部分：三相电压不平衡抗扰度试验》。本部分规定了电气和电子设备三相电压不平衡抗扰度试验的试验等级和方法等。
本部分的附录A、附录B、附录C、附录D均为资料性附录。本部分由中国电力企业联合会提出本部分由全国电磁兼容标准化技术委员会（SAC/TC246）归口。本部分起草单位：国网武汉高压研究院本部分主要起草人：张小武、鄂雄、方保权、主勤、蒋虹。1
1范围
GB/T17626.27—2006/IEC61000-4-27:2000电磁兼容试验和测量技术
三相电压不平衡抗扰度试验
本部分是EMC（电磁兼容）基础标准。它涉及电气和或电子装置（设备与系统）在其电磁环境中的抗扰度试验。仅涉及传导现象，包括连接到公用和工业网络中设备的抗扰度。本部分的目的是为电气和/或电子装置在受到不平衡的供电电压时的抗扰度评价建立一个参考。本部分适用于50Hz三相供电，每相额定线电流16A以下的电气和/或电子装置如果这个三相设备是以一组连接在相线与中线间的单相负载的方式工作的，则本部分不适用于此类以三相加中线的方式连接的设备本部分不适用于连接到交流400Hz配电网络中的电气和/或电子装置。涉及这些网络的试验包括在其他的IEC标准中。
本部分不包括针对零序不平衡因子的试验。抗扰度试验等级所需要的特殊的电磁环境及其性能指标由该产品、该产品系列或适用的通用标准给出。如果设备遭受电压不平衡的供电电压时性能可能降低，本抗扰度试验应该包括在该产品、该产品系列或适用的通用标准中。
电器部件（如电容器、电动机等）的可靠性验证和长期效应（长达分钟）不在本部分考愿之列：2规范性引用文件
下列文件中的条款通过GB/T17626的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分GB/T4365电工术语电磁兼容（GB/T4365—2003,IEC60050（161)：1990,IDT）IEC61000-2-4电磁兼容环境工厂中低频传导骚扰的电磁兼容限值3术语和定义
下述术语和定义适用于本部分。3.1
抗扰度immunity（toadisturbance）装置、设备或系统面临电磁骚扰不降低运行性能的能力。3.2
电压不平衡voltageunbalance
在多相系统里，各相电压的有效值或相邻相之间的相位角不完全相等的状况，3.3
不平衡因子k2%unbalancefactork%根据对称分量法所定义的在电源频率（50Hz)下测量出的负序分量与正序分量的比值。k2=100%（U2/U）（负序电压/正序电压）注：电网中的负序电压主要是由于电网中不平衡负载上的负序电流引起的1
GB/T 17626.27—2006/1EC 61000-4-27:20003.4
故障malfunction
装置失去执行预期功能的能力或装暨执行非预期的操作。4概递
三相电气和电子设备可能受不平衡电压的影响。附录A描述广这种骚扰的米源，影响和测量方法。
不平衡是由电压幅值或相位移的变化引起的。以这些参数为基础，用于计算不平衡因子的公式在附录 B中给出。
本试验的的是研究兰相电患系统中的不平衡对于可对这种骚搅嫩感的设备的影响。它可能造成：
…-交流旋转电机过电流
电力电子转换器产生非特征诺波；电气设备控制部分的同步间题或控制错误(见附录A)。5试验等级
试验时，受试设备（ELT)首先在稳定的电网电源电压下运行+然后施加图2所示的不平衡序列。表1规定了本试验的等级并在附录C中给出了其解释。不平衡试验的持续时闻规定为在0.1s到60s之间，可以作为研究其短期效应的通用导则。表 1 试验等级
试验等缓2
注1：n是标称电压。
注 2: V。滞后于 U.,U。超前于U.甜/%
时/。
试验等级 3
时间/
关于对设备进行等级2和等级3的试验的详细说明在GB/T18039.4中给出。15
专业标准化技术委员会可以规定任何试验等级，但对于连接在公用供电系统的设备，推荐其试验值不应低于试验等级2的规定。
6试验设备
6. 1 试验发生器
发生器必须有防止发射电磁骚扰的措施，这些骚扰如果注入到电源网络中，将影响到测量结果。2
输出电压的调节应该达到土1%U,相位士3°。6.2试验发生器的特性校验
GB/T17626.27--2006/IEC61000-4-27.2000因为FUT的范围广，因而需根据要求，使用不同出能力的试验发生器，使用者必须确保试验发生器满足表2中所列的特性和规格要求，其目的是对特定EUT进行试验。可以用等于受试设备阻抗实部的电阻性负载来验证试验发生器性能，表 2试验发生器特性
输出电压能力
出电压精度
輪出电蔬能力
发生器加载 100 2阻性负荷,实际电压的上过冲/下过发生器加载100 阻性负荷,电压变化时电压上升(和下降)时间输出电压的总谱波变
和位移
相位精度
频率精度
试验布暨
U±50%
在所有试验条件下是以驱动 EUT小于电压变化的5%
1 s 到 5 μus
小于3%
0°,120°和240°±30°
任何两相间小于1°
0. 5%/(50 Hz)
进行试验必须用制造厂家规定的供电电缆连接EUT与试验发生器。如果供电电缆长度没有规定，应该使用适合于FUT的最短电缆。电缆长度应该在试验报告中列出。图3给出了用试验发生器和功率放大器产生不平衡电压(幅值或相位变化)的示意图。有变压器和开关的试验发生器，至少在其中两相上有调压器，EUT的端口应该按制造厂家的指示连接适当的外围设备，如果没有适当的外囤设备.可以模拟它们。
8试验程序
8. 1 实验室标准条件
为了将环境因素对试验结果的影响减小到最小，试验应该在8,1.1利8.1.2规定的气候和电磁标准条件下进行。
8.1.1气候条件
除非对通用标推或产品标准负责的有关专业标准化技术委员会另有规定，实验室的气候条件应满足 EUT和试验设备制造商规定的工作条件。假如相对避度过高造成在EUT或试验设备上结露，则不应进行试验。注：对有充分的证据证明气候条件会影响本部分所涉及试验现象的地方+应引起负谨本部分的标准化技术委员会的注意。
8.1.2电磁环境
实验室的电磁环境不应该影响到试验结果。8,2 试验的实施
EUT应该按照其正常工作条件进行配置。试验应该按服试验计划进行，试验计划应该包括：试验序号（见表1)；
GB/T 17626.27—2006/1EC 61000-4-27:2000—试验等级；
试验持续时间；
—一试验施加的端口；
——EUT典型的运行条件
一辅助设备。
电源，据号和真他功能性电气靠随核便用在它们的额是范围内，如果不能采用实际的信号源，用采用模拟的信号源。
对于每一个试验等级，应该连续施加至少至个不平衡柑序任何两个之间间隔至少3in。试验序列应该按以下方式轮流交替：第一序列:U, 对 Li,ib 对 L4,U对 I-s第二序列.U.对L+U对L，。殊1
第三序列;U。对 13,U对。对 L
U,U和L.（见表)是试验发生器的输出电压。L，和I为ET解芒相输电源线
供电电压的变换应该在U，零相角时发生。试验发生器的输出阻抗在稳态和过渡周期时为低阻抗。
对于每一项试验，应记录任何性能降低的情况，监视设备应有能力显示试验中和试验后EUT运行的状态，每组试验后，应对ET进行一次全面的性能捡查。9试验结果的评定
试验结果依据EIUJT在试验中功能丧失或性能降低现象进行分类，相关的性能水平由设备的制造商或试验的委托方定，或山产品的制造商与购买方双方协商同惠。建议按如下求分级：a）在制造商，委托方或购买方规定的限值内性能正常：b）功能或性能暂时丧尖或降低，但在骤扰停止后能自行恢复，不偏操作者干预；功能或性能书时丧失或降但膚操作者卡预才能炭复：）因设备元件戴敏件损坏，或数据丢失造成不能恢复的功髓丧失或性能降循。由制造商提出的技术规范可以规定对EUT产生的基些影响是不重要的，因瓶是可接受的试验效应、
在没有合适的通用、产品或产品类标准时，这种分类可以由负责相应产品的通用标准、产品标谁和产品类标准的专业标准化技术委员会用于作为明确表达功能准则的指南，或作为制造商和购买方协商的性能规范的框架。
10试验报告
试验报告应该包含重现试验所必需的全部信息。特别是下列内容：本部分第8章要求的试验计划中规定的项日内容；一EUT和辅助设备的标识，如商标名称、产品型号、系列号：一一试验设备的标识，如商标名称产品型号系列号：一·任何逃行试验的专门环境条件，如屏蔽室；一进行试验所必须的任何特殊条件；一制造商、委托人或购买人确定的性能等级！一在通用.产品或产品类标准中规定的性能要求，一施加扰的试验中或试验后观察到的对EUT的任何影响，及其持续时间；一一试验通过/失败的判定理由（根据通用、产品或产品类标准规定的性能要求或制造商与购买者达成的协议》；
CB/T 17626.27—2006/1EC 61000-4-27:2000使用中要求遵守任何特殊条件，如电缆长度或类型，屏蔽或接地，或ET的送行条件等。.
00. 005 0. 01 0. 015 0. 02 0. 025 0. 03 0. 035 0. 04: 0. 045 0.06『在未敏干扰相
零交更处变换
图1三相不平衡供电电压的例子(试验3）2
量炬时间
不平序列的
持经时间
azi fa
避2试验中三相不平衡序列的次序（电压U,.0。循环）注：这些图适用于50H系魅，
三相供电央器
地（如果
拖型猴
发生善
故大器
图3不平衡试验装置的示意图
电压示波器
GB/T 17626.27—2006/1EC61000-4-27:2000附录A
（资料性附录）
不平衡的来源、影响和测量方法A.1源
造成不平衡的主要原因是单相负载。在低压网络里，单相负载绝大部分都连接在相线对中绒上。但它们在三相上大休上分布平衡。在中压和高压网络里，单相负载既可以连接在相对相之间，也可以连接在相对地之间，再要的单相负载包括铁路电源或单相感应电炉等。一些具有不对称运行方式的三相负载如感应电炉等，也能造成不平衡。典型的短周期、商等级的不平衡是由供电网络中的故障造成的。这些故障主要发生在低压网络上，但也有可能在中压网络和商压网络上发生。依据保护设备的特性和网络的阻抗，表1描述了这些故障导致的不同的故障状况。A.2影响
在不平衡情说下，三相感应电机的阻抗和它起动（低阻抗）时的阻抗相似，这时电机吸取的电流很人，闭以达到稳态电流的1倍。所以，一个在不平衡供电时运行的电机引发的不平衡电流将比加在其上的不平衡供电电压大好几倍。因此，其三相电流非常不一致，电流大的相增姚产生的热量只能部分地被电流小的相减小的热册抵消。当温上升时，就可能没生莱相断路，这种情况会很快导致电机殿坏。电动机和发电机，特别是大型的和品负的类型，可以装备保护器以检测这种情况并断开电机。当电源不平衡达到一定强度时，这种“单相”保护器将对不平衡电流作出响应并断开电机。多相换流器将各个输人的交流相电压转变成直流输出电压，也会受到不平衡电源的影响。它将在直流端产生难以预料的纹波分量，在交流输出端产生非特征谐波。控制设备也会受到干扰，特别是其设计时仅考虑了安装地点是平衡供电网络。另外，传感器出于经济的理由，只在一相或两相上安装。因此，如果控制和调节的错误发生，将可能导致严重的性能丧失。A.3测量方法
A, 3. 1对称分量
下述的对称分册法在此是关于三相系统的，但也适用于多相系统。当由三个相关的向量代表的例如电压或电流，在幅值上不相等或相邻向量间的角度不是120时，这个三相供电系统被认为是不平衡的。对于这些处于不平衡状况的电路，为简化和阐明供电系统不平衡故障、不平衡负载和三相供电网络的稳定极限的计算，采用了对称分量法。这种方法将这三个相关的不平衡向量如图A，1简化为三组平衡间量（如图A.2所示U1.，Ub，U1U，UbzUU，U..）。每一组的三个向贵在幅值上相等，在相位上相差0°（见图A，2c)或120（图A.2a)和A.2b)）。每一组（U.UUl>都是原不平衡向量的一个对称分量，被称为正序负序、零序分量系统，这个概念适用于旋转向量，例如电压或电流，或者非旋转向量算子，例如阻抗或导纳。我们在这儿仅涉及旋转电压向量。下而的例子给出的对称向盘显示了一个典型的故障状态的幅值和相位。在正常运行情说下，如果把它看作正在经受不平衡情况的系统，它的U。和U，通常只占U的很少一部分。三组分向量都和假设的原不平衡向量一样，有着相同的旋转方向（逆时针方向）。负序分量的旋转方向并不是和正序分量相反，但负序分量的相序却正好和正序分量相反。相序是指各相的最大值在时域出现的题序。
GB/T17626.27—2006/1IEC 61000-4-27:2000函4.1不平衡电压矢整图
8）正序电压
b）逆序电压
c）零序电压
图 A, 2图 A,1 中不平衡矢量的组成分量A, 3. 2负序不华衡因数和零序不平衡因数.3.2.1负序不乎衡固数
当从不平衡电压系统得到对称分量后，就可以用负序分量和正序分量的比值确定负序电压不平衡的程度。这个比率通常称为不平衡因数（）。k /u
其中U，指负序分量电压；U,指正序分量电压。负序分量电压在从低压网络向高压网络传播时会削弱很多。而在相反的方向（也就是从高压网络向低压网络）,削弱的程度取决于其中存在的三相旋转电机,这种电机有平衡效应。电网中的负序电压是由于电网中不平着负载上随动的的负序电流引起的。A，3.2.2零序不平衡均数
另外，可以用零序分量和正序分量的比值确定每序电压不平衡的程，即不平衡因数（）。k =U/U
其中：U。指零序分量电压指正序分童电压。三角形连接的变压器可以阻止零序不平衡电压的传播。电网中的零序电压是山于电网中不平衡负载上窥动的的零序电流引起的。它们能够影响以线一零方式连接的三相设备，但对于大多嫩以线一线方式连接的三相设备无影响。A.3.3副量中的注意事项
电压不平衡数必须以基础频率(50 Hz)测量出。如果不是这样，那么零序分量会受到例如兰次谐波电压的影响而增加，负序分量会受到例如五次谐波电压的影响而增如，如此则引人了错误，因为这些额外增加的量对设备的影响和基础题率的不平衡造成的影响不一样。7
GB/T 17626.27—2006/1EC 61000-4-27.2000附录B
(资料性附录）
不平衡程度的计算
kco+co+co
Uicosh,
[k sing +kbsing+h sing]
Ursing, =
[.cosm+cos(★)+k.cos()]
U2cos =
[e sing + ksin()+sin(t)]
Uzsing，=
武中：
点，是a相电压的百分数,中,为a相相位移；是b相电压的百分数,为 b相相位移;。是 c相电压的百分数,为 c相相位移。-+),U=k,U cos(t-
2”+中。
U, =k,Uncos(wt+e,),U,=k,Ucos(ut-3
正序 ;U, =U,cosq, +jU, sing,负序，U,=Uzcosp,+jUesing，
不平衡因数！位 =
Uacos,+(Uesing
U,cosg)+(U,sing)
GB/T 17626.27—2006/IEC61000-4-27:2000（资料性附录）
试验等级的资料
由不平衡电压引起的不平衡电流会造成电气设备的严重损坏。如果三相系统中的两相间发生短路，可能引起短期的相对严重的畸变。如果发生两拍短路：非常大的电流会引起这两相显著的出压跌落和相拉移。这种状况将蒋一直持续到断路器跳开为止。
故障的严重程度决定电压不平衡的严酷程度，不平衡状况的持续时间等于断路器的反应时间。断路器的反应时间反过来又和故障严重程度相关IFC60725使用的复数阻抗是Z=0.24十j0.15（相导体）。断路器的特性从IEC60898D型中选择。通过这些特性，就可以计算出合适的试验等级。9
小提示：此标准内容仅展示完整标准里的部分截取内容，若需要完整标准请到上方自行免费下载完整标准文档。