【YD通讯标准】 代替 YD/T 2323-2011 通信配电系统电能质量补偿设备

ICS29.200
中华人民共和国通信行业标准
YD/T2323-2016
代替YD/T2323-2011
通信配电系统电能质量补偿设备Powerqualitycompensatorfortelecommunicationpowerdistributionsystem2016-04-05发布
2016-07-01实施
中华人民共和国工业和信息化部发布1
范围·
规范性引用文件
术语和定义·
产品分类和系列…
技术要求
试验方法·
检验规则
8标志、包装、运输、储存
附录A（规范性附录）试验用仪表和设备·目
附录B（资料性附录）电能质量综合补偿器（PQCC）设计指南附录C（资料性附录）电能质量补偿设备额定输出电流与容量换算·YD/T2323-2016
YD/T2323-2016
本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。本标准代替YD/T2323-2011《通信用低压并联型有源电力滤波器》。本标准与YD/T2323-2011相比主要变化如下：修改了范围（见1，2011版的1）：修改了规范性引用文件（见2，2011版的2）；一一增加了静止无功发生器、电能质量综合补偿器、电能质量补偿设备、功率模块、监控模块、电流不均衡度、无功补偿率、三相电流不平衡度、额定输出容量等定义（见3）：修改了产品分类和产品系列（见4.1、4.2，2011版的4.1、4.2）：修改了工作温度范围（见5.1.1，2011版的5.1.1）：—修改了海拔高度（见5.1.3,2011版的5.1.3）：修改了无功补偿功能及相关的试验方法（见5.3.3、6.3.3，2011年版的5.3.5、6.3.5）：修改了谐波补偿次数和单次谐波补偿率及相关的试验方法（见5.3.4、6.3.4，2011版的5.3.3、6.3.3）；一增加了综合补偿功能及相关的试验方法（见5.3.6、6.3.6）；增加了三相不平衡负载补偿功能及相关的试验方法（见5.3.7、6.3.7）；一增加了模块化功能（可选）及相关的试验方法（见5.6、6.6）：一一增加了附录B电能质量综合补偿器设计指南（见附录B）：增加了附录C电能质量补偿设备额定输出电流与容量换算（见附录C）。请注意本文件的某些内容可能涉及专利，本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准由中国通信标准化协会提出并归口。本标准起草单位：中达电通股份有限公司、工业和信息化部电信研究院、中讯邮电咨询设计院有限公司、艾默生网络能源有限公司、江苏省邮电规划设计院有限责任公司。本标准主要起草人：沈晓东、李亮、刘亦、曹涛、杨广辉、王久海。本标准于2011年05月首次发布，本次为第一次修订。H
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1范围
通信配电系统电能质量补偿设备YD/T2323-2016
本标准规定了380V低压并联型电能质量补偿设备的定义、分类、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、储存等。
本标准适用于通信配电系统中的380V低压并联型电能质量补偿设备。2规范性引用文件
下列文件对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（包括所有的修订单）适用于本文件。GB/T191包装储运图示标志
GB/T2423.1-2008电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A：低温GB/T2423.2-2008电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B：高温GB/T2423.3-2006电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Cab：恒定湿热试验GB/T2423.10-2008电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Fc：振动（正弦）GB/T2829-2002周期检验计数抽样程序及表（适用于对过程稳定性的检验）GB/T3859.2-1993半导体变流器应用导则GB/T3873-1983通讯设备产品包装通用技术条件GB9254-2008信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法GB/T17626.2-2006电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验YD/T282-2000通信设备可靠性通用试验方法YD/T944-2007通信电源设备的防雷技术要求和测试方法YD/T983-2013通信电源设备电磁兼容性限值及测量方法3术语和定义
3.1下列术语和定义适用于本文件。3.2
有源电力滤波器ActivePowerFilter（APF）采用并联方式，向380V低压电网注入补偿谐波电流，以抵消负荷所产生谐波电流的主动型滤波装置，以下简称滤波器。
静止无功发生器StaticVarGenerator（SVG）采用并联方式，向380V低压电网注入补偿无功电流，以抵消负荷所产生无功电流的主动型无功补偿装置，一般安装于低压配电一次侧，以下简称无功发生器。3.4
电能质量综合补偿器
PowerQualityComprehensiveCompensator（PQCC）1
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YD/T2323-2016
采用并联方式，向380V低压电网注入综合的无功补偿电流和谐波补偿电流，同时实现感性、容性基波无功补偿和多次谐波补偿，一般安装于低压配电一次侧，以下简称综合补偿器。3.5
电能质量补偿设备PowerQualityCompensator（PQC）滤波器、无功发生器和综合补偿器三种设备的统称，以下简称补偿设备。3.6
功率模块PowerModule
模块化补偿设备的主要功能单元，每个功率模块既是独立的无功/谐波发生装置，又可与其他功率模块协同工作。
监控模块SupervisoryControlModule模块化补偿设备的主要功能单元，负责向系统中的各个功率补偿模块发送设定与控制指令，并实时读取补偿设备的工作状态、采集和存储补偿设备的运行参数、故障记录存储和故障诊断。3.8
电流不均衡度UnbalanceofCurrent模块化补偿设备具有两个或两个以上功率模块时，模块输出电流值的最大偏差与平均电流值之比。3.9
基波（分量）Fundamental（Component）对周期性交流量进行傅立叶级数分解，得到的频率与工频相同的分量，即50Hz分量。3.10
谐波（分量）Harmonic（Component）对周期性交流量进行傅立叶级数分解，得到的为基波频率n倍频率分量（n为大于1的整数）。3.11
谐波次数HarmonicOrder
谐波频率与基波频率的比值。
谐波含量（电压或电流）HarmonicContent（forVoltageorCurrent）从周期性交流量中减去基波分量得的量，谐波电压含量UH可由公式（1）得出，谐波电流含量IB可由公式（2）得出。
式中：UH—谐波电压含量，单位为V（伏特）；U一第h次谐波电压（方均根值），单位为A（安培）。Jza
式中：IH—谐波电流含量，单位为V（伏特）；Ih——第h次谐波电流（方均根值），单位为A（安培）。2
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总谐波畸变率TotalHarmonicDistortion（THD）YD/T2323-2016
周期性交流量中的谐波含量方均根值与其基波分量方均根值之比（用百分数表示）。其中，电压总谐波畸变率THDu可由公式（3）得出，电流总谐波畸变率THDi可由公式（4）得出。THD
×100%
IE×100%
谐波源HarmonicSource
向电网注入谐波电流或在电网中产生谐波电压的电气设备。3.15
谐波补偿率
HarmonicCompensationRatio
补偿的h次谐波含量与谐波源产生的h次谐波含量之比值，以百分数表示。其中，电流的谐波补偿率可由公式（5）得出，电压的谐波补偿率可由公式（6）得出。Ih)x100%
HCI,=(I
Ur)×100%
HCU =(1-
式中：
Ih一接入补偿设备时电网侧的h次谐波电流，单位为A（安培）：Uh—接入补偿设备时电网侧的h次谐波电压，单位为V（伏特）：Iho—未接入补偿设备时电网侧的h次谐波电流，单位为A（安培）：Uho—未接入补偿设备时电网侧的h次谐波电压，单位为V（伏特）。3.16
总谐波补偿率TotalHarmonicCompensationRatio（THC）(5)
补偿各次谐波量之总和与谐波源产生谐波总量之比，以百分数表示。其中，电流的总谐波补偿率可由公式（7）得出，电压的总谐波补偿率可由公式（8）得出。THC,=(I-IL)x100%
THC,=(-
式中：
UH)x100%
接入补偿设备时电网侧的谐波电流总量，单位为A（安培）：IH
UH接入补偿设备时电网侧的谐波电压总量，单位为V（伏特）：IHo—未接入补偿设备时电网侧的谐波电流总量，单位为A（安培）：UHo一未接入补偿设备时电网侧的谐波电压总量，单位为V（伏特）。3.17
无功补偿率ReactivePowerCompensationRatio（RPC）(7)
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补偿无功功率的能力，以百分数表示，可由公式（9）得出。Q)x100%
RPC=(1-
式中：
9接入补偿设备时电网侧的无功功率，单位为kvar（千乏）：Q。—未接入补偿设备时电网侧的无功功率，单位为kvar（千乏）。3.18
三相电流不平衡度Three-PhaseCurrentUnbalanceFactor(9)
三相电力系统中三相电流不平衡的程度，用电流负序基波分量或零序基波分量与正序基波分量的方均根值百分比表示。
额定输出电流RatedOutputCurrent滤波器和综合补偿器每相可输出的额定总补偿电流（滤波器为各次谐波补偿电流方均根值，综合补偿器为基波无功补偿电流和总谐波补偿电流的方均根值）：单位为A（安培）。3.20
额定输出容量RatedOutputCapacity无功发生器和综合补偿器可输出的额定补偿容量（包括无功和谐波），单位为kvar（千乏）。4产品分类和系列
4.1产品分类
按补偿对象分，补偿设备可分为补偿谐波电流的滤波器、补偿无功功率的无功发生器以及兼补无功和谐波的综合补偿器。按交流配电方式分，补偿设备可分为三相三线制和三相四线制两种。4.2产品系列
滤波器额定输出电流系列值如下：30A、50A、75A、100A150A.200A、225A、300A.375A、450A、600A、750A无功发生器和综合补偿器额定输出功率系列值如下：50kvar、100kvar、150kvar、200kvar、250kvar、300kvar、350kvar400kvar、450kvar、500kvar注：当用户提出要求并与制造厂协商后，可以生产系列值以外的产品。5技术要求
5.1环境条件
5.1.1温度范围
工作温度范围：-5℃～40℃：
储存温度范围：-25℃～55℃。Www.bzxZ.net
5.1.2相对湿度范围
工作相对湿度：≤90%（40℃土2℃）：储存相对湿度：≤95%（40℃土2℃）。5.1.3海拨高度
海拔高度不超过1000m，若超过1000m则按GB/T3859.2-1993附录B的规定降容使用。4
HiiKAoNiKAca
5.1.4振动
补偿设备应能承受振动频率10Hz～55Hz、振幅为0.35mm的正弦波振动。5.2外观与结构
机箱镀层应牢固，漆面匀称，无剥落、锈蚀、裂痕、明显变形等不良现象。机箱表面应平整，所有标牌、标记、文字符号应清晰、正确、整齐。5.3电气性能
5.3.1电网电压和频率范围
电网电压和频率在以下规定范围内，补偿设备应能正常工作额定线电压380V，电压范围为304V～437V；一额定频率50Hz，频率范围为50Hz±2.5Hz5.3.2软启动时间和冲击电流
补偿设备从开始上电到稳定输出的反应时间10s～25s：YD/T2323-2016
由手启动引起的输人冲击电流应不大于额定输入电压条件下最大稳态输入电流有效值的150%5.3.3无功补偿功能
无功发生器和综合补偿器具有提供感性和容性两种基波无功功率补偿电流的功能，当负载所需无功功率补偿不大于额定输出容量时，基波无功补偿率（RPC）≥90%：当负载所需无功功率补偿大于额定输出容量时，补偿设备以100%额定输出容量投入运行。5.3.4谐波补偿次数和单次谐波补偿率5.3.4.1滤波器
三相三线制滤波器应对50次以内的非零序谐波电流进行补偿，三相四线制滤波器除50次以内的非零序谐波电流外，还应补偿零序谐波电流：要求每个单次谐波补偿率HCI≥85%。5.3.4.2综合补偿器
综合补偿器应对25次以内的非零序谐波电流进行补偿，三相四线制综合补偿器除25次以内的非零序谐波电流外，还应补偿零序谐波电流：要求每个单次谐波补偿率HCI≥85%。5.3.5总谐波补偿率
在负载电流峰值系数（CF）≤2.5情况下，电网谐波电流在补偿设备额定输出电流的20%～100%时，滤波器和综合补偿器的总谐波补偿率（THC）≥85%。5.3.6综合补偿功能
综合补偿器能够在补偿无功功率的同时补偿谐波，其输出的总功率为同时输出的基波无功补偿功率与谐波补偿功率的矢量和，见公式（10）。Opacc=VQyar? +QHa?
式中：
Qpacc——综合补偿器输出的总功率，单位为kvar（千乏）Qvar—综合补偿器输出的基波无功补偿功率，单位为kvar（千乏）QHar——综合补偿器输出的谐波补偿功率，单位为kvar（千乏）当负载所需总补偿功率不大于额定输出容量时，补偿效果符合5.3.3、5.3.5的要求。(10)
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当负载所需总补偿功率大于额定输出容量时，综合补偿器以100%额定输出容量投入运行，其工作方式可在无功补偿优先、谐波补偿优先和无功/谐波等比例输出三种模式中选择。无功优先模式下，综合补偿器优先补偿无功，如补偿无功后还有容量剩余，再补偿谐波；谐波优先模式下，综合补偿器优先补偿谐波，如补偿谐波后还有容量剩余，再补偿无功：无功/谐波等比例输出模式下，综合补偿器输出的无功谐波比例等手负载的无功/谐波比例。5.3.7三相不平衡负载补偿功能
无功发生器和综合补偿器具有在额定容量范围内补偿三相不平衡负载的能力，三相四线制设备可补偿相间和线间不平衡负载，三相三线制设备可补偿线间不平衡负载，补偿后三相电流不平衡度不大于5%。5.3.8动态响应时间
在电网谐波电流发生阶跃变化时，补偿设备动态响应时间应≤20ms。5.3.9功耗
补偿设备消耗的有功功率应不大于其输出额定容量时的视在功率值的3%。5.3.10噪声
滤波器额定输出电流在150A（含）以下的，音频噪声应不大于65dB：额定输出电流在150A以上的音频噪声应不大于70dB，
无功发生器和综合补偿器额定输出容量在100kvar（含）以下的，音频噪声应不大于65dB；额定输出容量在100kvar以上的，音频噪声应不大于70dB。5.4监控功能
补偿设备应具有以下监控功能：一遥测：补偿设备输出电流，电网电压/电流，电网电压谐波/电流谐波，电网频率，有功功率，无功功率，视在功率，功率因数；一遥信：补偿设备工作状态（运行/停止/故障），输入过压/次压，缺相/错相，过温，过流：一遥控：开/关机，补偿谐波次数设定，无功补偿设定：一通信接口：补偿设备应具备RS232或RS485/422等标准通信接口。5.5保护和告警功能
5.5.1交流输入过压、欠压保护功能补偿设备应能监视输入电压的变化，当交流输入电压值过高或过低时，补偿设备可以自动关机保护：当输入电压正常后，补偿设备应能自动恢复工作5.5.2交流输入缺相、错相保护功能当交流输入缺相时，补偿设备应停止运行，并发出缺相告警：当交流输入错相时，补偿设备应发出错相告警，并且不能启动运行。5.5.3断路器保护功能
补偿设备的交流输入分路具有断路器，可实现短路、过载保护功能。5.5.4输出限流保护功能
当负载容量超出补偿设备的补偿能力时，补偿设备按最大能力输出，即限流输出。限流值可设定为100%～110%额定输出电流或额定输出容量。5.5.5过温度保护功能
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补偿设备内部功率单元部分温度超过设定值时，补偿设备应停止运行，并发出故障告警；当温度下降到允许值时，告警应自动解除，补偿设备应能重新投入工作。5.5.6告警功能
补偿设备在各种保护功能动作的同时，应能自动发出相应的可见告警信号，并通过通信接口将告警信号传送到近端、远程监控设备上。补偿设备应具有历史告警及查询功能，告警信息在补偿设备断电的状况下应继续保存。5.6模块化功能（可选）
5.6.1模块化并联工作性能
补偿设备宜具有模块化结构，由功率模块和监控模块组成并联穴余工作系统，并联系统的监控模块、任意一个或数个功率模块故障时，故障模块应自动退出运行，其他模块仍可正常工作并能输出额定功率。5.6.2输出电流不均衡度
组成并联工作系统的各功率模块输出电流不均衡度不大于5%。5.6.3热插拔功能
功率模块和监控模块应具有热插拔功能。注：宜先关闭模块再进行插拔。5.7防雷性能
补偿设备耐雷电流等级和技术要求，应符合YD/T944-2007中第4章和第5章的要求。5.8接地性能
补偿设备接地应具有明显标志，接地点应用不小于M8铜螺母，接地线截面积应不小于10mm2：设备外壳以及所有可触及的金属零部件与接地螺母间的电阻应不大于0.125.9安全要求
5.9.1绝缘电阻
在相对湿度不大于90%，试验电压为直流500V时，交流电路对地的绝缘电阻均不小于2M2。5.9.2抗电强度（绝缘强度）
交流输入电路对地能承受50Hz，有效值为2000V的交流电压（漏电流≤10mA）或等效其峰值的2820V直流电压1min，应无击穿，无飞弧现象。5.9.3接触电流和保护导体电流
补偿设备接触电流应不大于3.5mA。当接触电流大于3.5mA时，保护导体电流的有效值不应超过每相输入电流的5%，如果负载不平衡则应采用三个相电流的最大值来计算。在保护导体大电流通路上，保护导体的截面积不应小于1.0mm2。在靠近补偿设备的交流接线端处，应设置标有警告语或类似词语的标牌，即“大接触电流，在接通电源之前必须先接地”。
5.10可靠性指标
非模块化补偿设备的平均无故障时间（MTBF）应不小于100000h：模块化补偿设备的功率模块MTBF应不小于100000h，系统MTBF应不小于200000h。5.11电磁兼容性
5.11.1传导骚扰限值
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在150kHz～30MHz频段内，补偿设备电源线上的传导骚扰电平应符合GB9254-2008中表1规定的限值。
5.11.2辐射骚扰限值
在30MHz～1000MHz频段内补偿设备的电磁辐射干扰电压电平应符合GB9254-2008中表5规定的限值。
5.11.3静电放电抗扰度
补偿设备的静电放电抗扰度应符合YD/T983-2013中表3规定的判定准则。6试验方法
6.1试验前准备
试验用仪表和设备应满足或优于附录A的要求，被测设备通电前应与环境温度平衡，按规定预热时间对被测设备进行预热。
一电网电压谐波：≤5%
一环境温度：15℃～35℃
一相对湿度：45%~75%
6.2试验电路
试验电路见图1~图4。
电能质量分所作
补楼设备
图1补偿效果测试（三相三线补偿设备无需N线）毛动
电能质量分析代
补偿设备
图2功耗测试（三相三线补偿设备无需N线）电酒量特
健设备
相间不平衡负载补偿测试
电能宝量子析货
补健设备
图4线间不平衡负载补偿测试（三相三线补偿设备无需N线）8
6.3电气性能试验
6.3.1电网电压和频率范围试验
试验按以下步骤进行：
a）按图1接好试验电路：
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b）调节补偿设备的输入电压和频率为额定值，让谐波/无功发生装置发出等于补偿设备额定输出电流的测试电流，再将补偿设备投入运行：依照5.3.1的要求，分别调节交流输入电压至规定上限值、规定下限值，补偿设备应能正常工作；c）调节补偿设备的输入电压和频率为额定值，让谐波/无功发生装置发出等于补偿设备额定输出电流的测试电流，再将补偿设备投入运行：依照5.3.1的要求，分别调节交流输入频率至规定上限值，规定下限值，补偿设备应能正常工作。6.3.2软启动时间和冲击电流试验试验按以下步骤进行：
a）按图1接好试验电路：
b）调节补偿设备的输入电压和频率为额定值，让谐波/无功发生装置输出等于补偿设备额定输出电流的测试电流，再将补偿设备投入运行，用存储示波器电压探头与电流探头配合测出从补偿设备上电直至输出电流稳定的软启动时间：并测量这段时间内交流输入冲击电流峰值与稳定工作后的交流输入电流峰值：
c）对补偿设备反复进行4次启动，相临两次间隔5min，软启动时间与启动冲击电流最大值应符合5.3.2要求。
6.3.3无功补偿功能试验
试验按以下步骤进行：
a）按图1接好试验电路，调节输入电压及频率为额定值：b）让谐波/无功发生装置依次发出等于补偿设备额定电流值100%和20%的感性或容性无功电流，测出电源端此时的无功功率：
c）再将补偿设备投入运行，测出补偿后电源端的无功功率。d）按公式9计算得出补偿设备输出100%和20%额定容量时的无功补偿率（RPC）。e）然后让谐波/无功发生装置发出等于补偿设备额定电流值120%的感性或容性无功电流，再将补偿设备投入运行，测出补偿设备输出的无功功率。f）试验结果应满足5.3.3的要求。6.3.4谐波补偿次数和单次谐波补偿率试验试验按以下步骤进行：
a）按图1接好试验电路，调节输入电压及频率为额定值：b）分别让谐波/无功发生装置发出各个单次测试谐波电流（综合补偿器的单次测试谐波见表1，滤波器的单次测试谐波见表2），测出补偿前单次谐波的有效值Io：c）再将补偿设备投入运行，测出补偿后电源端该单次谐波有效值：d）按公式（5）计算得出各单次谐波补偿率（HCIn）：e）HCI应满足5.3.4的要求。
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