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【国家标准(GB)】 电磁兼容 试验和测量技术 供电系统及所连设备谐波、谐间波的测量和测量仪器导则

本网站 发布时间: 2024-08-02 21:22:52
  • GB/T17626.7-1998
  • 已作废

基本信息

  • 标准号:

    GB/T 17626.7-1998

  • 标准名称:

    电磁兼容 试验和测量技术 供电系统及所连设备谐波、谐间波的测量和测量仪器导则

  • 标准类别:

    国家标准(GB)

  • 标准状态:

    已作废
  • 发布日期:

    1998-01-02
  • 实施日期:

    1999-01-02
  • 作废日期:

    2009-01-01
  • 出版语种:

    简体中文
  • 下载格式:

    .rar.pdf
  • 下载大小:

    873.68 KB

标准分类号

关联标准

出版信息

  • 出版社:

    中国标准出版社
  • 书号:

    155066.1-15876
  • 页数:

    平装16开, 页数:23, 字数:42千字
  • 标准价格:

    15.0 元
  • 出版日期:

    2004-04-15

其他信息

  • 首发日期:

    1998-12-14
  • 复审日期:

    2004-10-14
  • 起草单位:

    电力工业部武汉高压研究所
  • 归口单位:

    全国电磁兼容标准化技术委员会
  • 发布部门:

    国家质量技术监督局
  • 主管部门:

    国家标准化管理委员会
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标准简介:

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本标准适用于测量叠加在工频电压(或电流)上,频率从直流到2500Hz的电压(或电流)分量的测试仪器。 GB/T 17626.7-1998 电磁兼容 试验和测量技术 供电系统及所连设备谐波、谐间波的测量和测量仪器导则 GB/T17626.7-1998

标准内容标准内容

部分标准内容:

GB/T 17626.7-1998
本标准等尚采用国际标准1EC61000-4-7:1991《电磁兼容第4部分:试验和测量技术第7部分:供电系统及相连设备的谐波、谐间波的测量和测量仪器导则》。本标准规定了供电系统及相连设备的谐波、谐间波的测量方法和仪器性能要求:本标准是《电磁兼容试验和测量技术》系列国家标准之一,该系列标准目前包括以下标准:GB/T17626.1-1998电磁兼容试验和测量技术抗扰度试验总论GB/T17626.2-·1998电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验GB/T 17626.3—1998
电磁兼容试验和测量技术
电快速瞬变脉冲群抗扰度试验
GB/T17626.4一1998电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验GB/T17626.5电磁兼容试验和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验-1998电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度GB/T 17626.6-
GB/T17626.7---1998电磁兼容试验和测量技术供电系统及所连设备谐波、谐间波的测量和测量仪器导则
工频磁场抗扰度试验
GB/T 17626.8—1998
3电磁兼容试验和测量技术
GB/T17626.91998电磁兼容试验和测量技术脉冲磁场抗扰度试验GB/T17626.10---1998电磁兼容试验和测量技术阻尼振荡磁场抗扰度试验GB/T17626.11电磁兼容试验和测量技术电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度试验GB/T17626.12--1998电磁兼容试验和测量技术振荡波抗扰度试验本标准的附录A为提示的附录。
本标准由中华人民共和国电力工业部提出。本标准由全国电磁兼容标准化联合工作组归口。本标准负责起草单位:电力工业部武汉高压研究所、上海电动工具研究所。本标准主要起草人:郎维川、张文亮、邬雄、万保权、吴维宁、刘顺孔、雷友军。GB/T17626.71998
IEC 前言
1)国际电工.委员会(IEC)是由所有参加国的国家电工委员会(IEC国家委员会)组成的世界性标准化组织。其宗旨是促进电气和电了技术领域有关标准化的全部问题的国际一致。为此,除开展其他活动之外,还出版国际标准,并委托技术委员会制定标准。对制定项目感兴趣的任何IEC国家委员会均可参加。与IEC有联络的国际组织、政府和非政府机构也可参加这一T作。IEC与国际标准化组织(ISO))按照两组织间的协商确定的条件密切合作。2)由于各技术委员会都有来自对相关制定项目感兴趣的所有国家的代表,所以IE对有关技术内容作出的正式决定或协议都尽可能地表达国际一致的意见。3)所产生的文件可采用标准、技术报告或导则的形式出版,以推荐的方式供国际上使用,并在此意义上为各国家委员会所接受。
4)为了促进国际上的一致,IEC国家委员应尽可能最大限度地把IEC国际标准转化为其国家标准和地区标准,对相应国家标准或地区标准与IEC国际标准之间的任何分歧均应在标准中清楚地说明国际标准IEC61000-4-7是由IEC技术委员会77(电磁兼容)的77A(低频现象)分技术委员会制定的。
该标准是IFC61000的第4部分第7分部分,按照IEC107导则,它具有基础EMC出版物地位。本标准文本基于下表中的文件:DIS
77A(CO)32
上表中的表决报告中可找到表决通过本标准的全部信息。附录A仅作参考。
表决报告
77A(CO)36
GB/T 17626.7-1998
IEC引
本标准是IEC61000系列标准的部分,该系列标准构成如下:第·一部分·综述
综合考虑(概述、基本原理)
定义、术语
第二部分:环境
环境的描述
环境的分类
兼容性水平
第三部分:限值
发射限值
抗扰度限值(由于它们不属于产品委员会的责任范围)第四部分:试验和测量技术
测量技术
试验技术
第五部分:安装和减缓导则
安装导则
减缓方法和装置
第六部分:通用标准
第九部分:其他
每--部分又可分为若干分部分,它们作为国际标准或技术报告出版S
1范围
中华人民共和国国家标准
电磁兼容
试验和测量技术
供电系统及所连设备谐波、谐间波的测量和测量仪器导则
Electromagnetic compatibility -Testing and measurement techniques -General guide on harmonics and interharmonicsmeasurements and instrumentation,for power supplysystems and equipment connected theretoGB/T17626.7----1998
idt IEC 61000-4-7:1991
本标准适用于测量叠加在工频电压(或电流)上,频率从直流到2500Hz的电压(或电流)分量的测试仪器
此外,本标准还适用于依据有关标准中给定的发射限值(如根据GB17625.1给出的谐波电流限值)对单台设备进行试验,以及对实际供电系统中的谐波电压和电流进行测量的仪器。供电系统的谐波测量是非常引人关注的
本标准不包括发射试验的试验条件和测量步骤,这些要求在具体的标准中给出。供电频率的整数倍谐波受到特别关注,但其他频率的谐波分量(谐间波分量)也须测量。本标准包含了频域和时城两类测量仪器。为了便于比较测量结果,对谐波测量的统计分析给出了初步推荐意见。为了把波动谐波和快速变化谐波的测量结果与给出的限值、可接受值或参考值作比较,要指出时间常数相对较小的测量过程和用规定方法处理测量数据的评估过程的差别。2引用标准
下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条义。本标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB/T4365:1995电磁兼容术语(idtIFC60050-161:1990)GB17625.1--1998低压电气及电子设备发出的谐波电流限值(设备每相输人电流16A)(cqVIEC 61000-3-2:1995)
GB/T17626.21998电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验(idtIEC61000-4-2:1995)
IEC60348:1978电子测量仪器的安全要求3定义、符号和下标
3.1电压Um
国家质量技术监督局1998-12-14批准1999-12-01实施
供电电压的频率为了…的分量。3.2电流Im
供电电流的频率为,的分量。
GB/T 17626.7—1998
注:当考虑与供电频率有关的n次谐波分量时,Um(或Im)及fm由U(或I,)和于,来代替。3.3有关谐波的定义(见GB/T4365)符号表示法:本标准中有关傅里叶级数展开式中使用下列符号表示法,因为这样比较容易通过观察过零点的值测量相角。
f(at) =co+
c,sin(nwit + $g)
c, =b, + ja, = cen; . = arctg(e)αn
b =,f(ar)sin(na)d(r)
a,(am)cos(n)d(an)
f(t)d(at)
式中:,——基波的角频率(i=2元f);c,·-频率为f,=nfi的分量的复振幅;co—直流分量。
注:严格地讲,这些定义只适用于稳态信号。3.4谐间波interharmonics
处于供电频率的谐波之间的那些频率分量。3.5频域测量仪frequency-domain instrumentation用模拟滤波技术进行信号分析处理的测量仪器。3.6时域测量仪time-domain instrumentation通过对信号进行时间采样,然后用数学的方法处理这些采样数据的测量仪器。快速傅!叶变换(FFT)是谐波分析中最常用的一种算法。3.7符号
u:傅里叶级数的虚部系数(幅值)b:傅里叶级数的实部系数(幅值)C:傅里叶级数的复系数
d:畸变率
f:频率;函数
ff:基波频率
j:v-i
P:累积概率函数百分值
t:(计算)时间
文:采样值
B:带宽
C:频谱线的均方根值
D:加权畸变率
I:电流(均方根值)
M:整数,窗口宽度内的采样数
PCC;公共连接点
T:吋间段
T:基波周期
TwNT.窗口宽度
U:电压(均方根值)
w:角频率
p:相角
3.8下标
cap:容性
ind;感性
i:变动的整数
k:变动的整数
GB/T17626.7-1998
m:测量值,频谱分量的次数m(不一定为整数)n:谐波次数,变数(整数)
r:额定值
S采样,同步
L:长的
N:标称值
Sh;短的
VS:很短的
Wk:星期
4测量仪器的分类
测量仪器可以依据被测信号U.或I.的特性,测量仪器的准确度等级以及所要求测量的类型(电压或电流等来划分,本标准对上面的各种需要分别给出了建议。测量仪器可能是为了单一需求及使用(如测量供电电压的稳态谐波)而研制的,也可能足为了适合在各种情况下使用(如测量电压、电流、谐波及谐间波)而研制的。4.1被测信号的特性
应考虑满足以下需要的各类测量仪的技术要求。a)准稳态谐波(变化慢的);
b)波动谐波;
c)快速变化谐波(或短时冲击谐波);d)谐间波或其他杂散分量。
本标准给出了以上四种情况的测量方法,但要精确划分前三种情况是不可能的。在适用的文件中会指出满足所规定电磁兼容要求的最合适的方法。例如:对情况a),已被认可不必要采取连续性分析(无时间间隔地连续测量),应用实例如下:1)恒定谐波电流(如电视接收机及调光器产生的谐波电流)的测量。2)对供电系统的谐波情况作长期调查,此时,谐波的瞬间效应已不重要。对情况b),需要用连续的实时分析,这种类型的测量有:在带有电子相位控制及调节的家用电器中由于电动机反转、速度改变等而产生的波动谐波电流测量,另外一个例子是用丁工业系统(如轧钢机)的供电电压监测中。
GB/T 17626.7-1998
对情况c),连续的实时测量是绝对必要的,而且为获得可重复的结果必须测量非常准确,在不久的将来,这种测量仪器在分析快速变化的谐波和很短谐波脉冲群(在1S或更短的时间内发生变化的谐波)中是必不可少的,这种谐波和脉冲群可能对如供电系统中工作的遥控接收装置有危害。谐间波和其他的杂散分量将单独加以考虑(见10.4)。4.2测量仪器的准确度
由于简单低价的仪器易于被接受,所以对电压和电流的谐波分析也需考虑两种准确度(A级和B级)。根据GB17625.1规定,发射试验要求的测量雅确度较高,为A级4.3测量类型
分别给出测量谐波电压和谐波电流的建议,也考虑-些特殊情况的测量(如谐波相角·总谐波畸变率、加权谐波畸变率及对称分量等项的测量)。5对各类测量仪器的共同要求
无论在频域中还是在时域中测量,下述要求对所有类型的测量仪器都适用.这些要求对稳态、波动快速变化的谐波及谐问波的测量均有效。5.1对输人回路的要求
5.1.1电压输人回路
测量仪器的输人回路应适应要分析的供电电压的额定电压和频率,在电压达到1,2倍的额定电压值时,应能保持测量的性能和准确度不发生变化,除了工业电网中因畸变负载较大要求峰值因数至少要达到2外,般峰值因数至少取1.5可满足测量需要。任何情况下,都要求有超负荷指示建议对输人回路施加时间达1s的4倍设定输人电压或1kV(均方根值)的交流电压中的较小者该电压不应对仪器造成任何损坏。其他要求见第11章。
为了使测量仪器适用于大多数供电系统,输人回路的电压等级建议采取以下额定电压:Un:115V.230V,400V。
1第一个电压等级115V也可用于外加的电压互感器,其他附加的电压系列(如100V100V/V,110V//3)也可用于该用途。
2高灵敏的输人(0.1V,1V,10V)对带有外部变换器的运行是有用的(见5.1.2的例子),此时,峰值因数孕少为2。
输入回路的功率损失不大于3VA,采用高灵敏输人(三50V)时,其输人电阻应至少为10k2/V应该注意,同被测的谐波比较,高的基波(供电频率)电压值不应产生过负荷而造成仪器损坏,或在仪器输人级产生有害的交调误差信号。这种误差应在规定的准确度之内,5.1.2电流输人回路
电流回路应适应所要分析的电流,应能对谐波电流进行直接测量。此外,还须具备个低压高阻抗的电压输人回路,它可与外部电阻分流器(或电流互感器与电阻分流器结合的回路)配含。回路的合适输人范围为0.1V~1.0V。
直接测量电流的输人回路中的电流建议采用以下额定值:I=0.1,0.2,0.51.2.5,16A(如需要时可取10A)。B级测量准确度的仪器,其电流输人回路的功率损失不大于3VA,测量准确度为A级的仪器,输人电压降不超过0.15V。
每-测量输人回路应最大可连续输人1.21%电流,当电流输入为101~达1$时不应对设备造成任何损坏。电流输入回路峰值系数取3是合适的,并要求有过负荷指示应该注意,与均方根值有关的电流高的峰值(例如峰值因数)或比被测谐波高的基波(供电频率)电51
GB/T17626.7—1998
流值,不应产生过负荷而损坏仪器或对仪表的输人级造成有害的交调误差信号。其他要求见第11章,
注:直流分量常伴随被测的畸变电流产生,这种直流分量可能在输入电流互感器中产生较大的误差。制造商应在仪器的技术规范中指出允许的最大直流分量,以保证因它所引起的附加误差不超过规定的准确度。5.2对测量仪器准确度的要求
测量谐波电压和谐波电流的仪器建议采用两种准确度。表1为制造商标明的额定使用条件下(温度、湿度、供电电压等)测量仪器在工作频率范围内对单一频率的稳定信号的最大允许测量误差。表1最大测量误差
被测量
Um≥1%UN
Um<1%UN
Im≥3%I
Im<3%I
Um≥3%UN
Um<3%Un
Im≥10%In
表1中Um,Im为测量值(见定义),U,I、为测量仪器的额定输人值。最大充许误差
3%1元
注:当设备按GB17625.1试验时,其误差项在本标推中分别与允许限值(允许限值的5%),或被测试设备的额定电流(1.)对应(即0.15%1.)以较大者为准。当需要用最高的准确度评价额定电流大于5A,次数高于15次的谐波时,建议采用与被试设备额定电流匹配的外部分流器或电流变换器(见图1)。只用于测量谐波的测量仪,它的误差只适用于谐波频率。根据制造商给出的明确的说明,经一个内部校正器或外部校正器简单地调准后,应达到表1所规定的准确度。
如果是内部校正器,其误差应单独给出。制造商应指出测试仪器本身的和内部校正器(如果有的话)的最重要的影响误差(温度、辅助供电电压等)。5.3对电流互感器和电压互感器的准确度要求电压互感器(VT)和电流互感器(CT)的准确度应同测量仪器的准确度匹配,即相对于测量值的相对误差不超过5%。依据GB17625.1测试时,全部测量设备相对误差不超过5%(见表1)。在进行供电系统谐波调查时,通常要测量与基波电压或电流有关的谐波量,只有依赖于电流互感器和电压互感器变比的频率才是重要的,而不是标称频率下的准确度。因此,谐波范围内的变比与基波频率额定变比的偏差不应超过以上推荐值的5%。如果必须要增加测量相角,尤其在必须确定有功谐波潮流的方向的情况如探测谐波源时(见10.1),电压互感器和电流互感器各自的相角应不大于5°。对大约40台电压互感器(电压范围从6kV~400kV)的变比测量结果汇总于图2中。它表明直到给定频率下变比最大偏差达5%(或5°)的电压互感器台数的百分值力。到日前对电流互感器次数不多的测量还没有提供类似的结果。根据全部的测量结果,可得出以下结论:低压电压互感器和电流互感器能很好地适应谐波频率的范围。当只要求满足5%的幅值测量准确度时,中压电压互感器似乎一般地可适用于在1kHz以内的频率,约有60%的电压互感器适合于全部谐波频率:13
GB/T 17626.7—1998
一如再考虑满足5°角误差的要求,则中压电压互感器似乎只适用于700Hz以内,约50%的电压互感器适合于全部谐波频率;
“一对于仅在少数实际测量中使用的中压电流互感器,都能很好地适用于在谐波范围内的幅值测量。但相角测量时,这个范围降低到约1.5kHz。一高压电压互感器通常可以很好地适合于频率为0.5kHz内的测量。只有采用良好变比的特殊测量可以适用于整个频率范围。新投人使用的电压互感器就是这样。一超高压电压互感器似乎不适宜测量5次以上的谐波,但如果采取特殊措施,则测量1kHz以内的谐波误差是可以接受的。
高压和超高压电流互感器只适用于很少数的测量,依赖于频率的误差能达到很大,但电流互感器的误差往往小于电压互感器的误差。始果必须要进行非常精确的电压测量,建议采用电阻式分压器(当U~1kV时)或电容式分压器(当U≥1kV时)。
很多情况下,可采用电容式电压互感器(CVT即电容式分压器和隔离变压器的组合).侣并不总是适用于谐波测量,尤其不适应高次谐波的测量。通过在电路上隔离这种电压互感器,并在必要时插人,个附加电容,就可得到·个电容式分压器。钳形电子电流变换器的变换比适用于整个谐波频率,但它们的绝缘水平却限制它们只能用在低压回路中,如电流互感器的二次回路中;如果要用于测量,会发现这些变换器的小的偏置电流会使直流分量产生偏差。
6对频域测量仪器的特殊要求
6.1概述
原则上只要符合技术规范就可使用任何型式的频域量仪器,例如测量仪可以采用选频放大器、振荡器、多路无源滤波器等。
整个测量流程绘于图3中。
注:发射试验不推荐采用自动频率扫描,因为要想正确地测量稳态值时,扫描应非常慢。6.2准稳态谐波
抑制基波和其他谐波分量。
这些要求规定了测量仪器根据被测的第n次谐波频率f,(f,一n·fi,f为供电基波频率)整定的最小衰减。
当·一个不同于厂,的单一谐波频率信号加在测量仪的输人端时,根据频率了,的值,在仪器的显示或记录的输出端测量衰减。表2中的值适用于电压和电流测量。表2衰减要求
单一频率注入信号
相邻频率
f,-fr f+f.
频率≤0.5
基波(供电)频率厂
2fi≤f,≤12f
12fi20fif,为任何值
f,为任何值
*对所有电流测量或B级准确度的电压测量。**A级准确度的电压测量。
最小衰减,dB
注:这些衰减值考虑了这样的事实,即误差远小于频域仪器在带有个平均值或均方根值检波输出电路情况下正比于边带谐波相对幅值的误差。6.3波动谐波
GB/T17626.7-1998
应满足6.2中所有的衰减要求,此时f,为测量频率。另外,一3dB的带宽应在3Hz与10Hz之间。如果怀疑按GB17625.1做的发射试验的测量值与极限值很接近,应使用本标准的一种参考的测量仪,这种仪器具有3Hz士0.5Hz的一3dB带宽和对频率为f,15Hz或f,十15Hz的单频率信号有25dB的最小衰减。
6.4快速变化的谐波
不推荐用频域测量仪测量快速变化的现象。6.5输出要求
根据6.3,为了提供图3中相应于℃的输出,测量仪器模拟滤波部分的输出必须要检波(简单的平均值检波器或具有均方根值特性)和预平滑处理。为了评估,还需进一步进行平滑(见第8章),对本标准给出的技术规范来说(如用于评价阶跃响应和选择性),记录仪和/或指示器(即使对波形分析仪来说是外部设备)应认为是测量设备的部分。7对时域测量仪器的特殊要求
7.1快速傅里叶变换(FFT)测量仪、—基本概念
基于基本的傅里叶级数的离散傅里叶变换(DFT)被定义为:2
Sx.cosnM)
m2元k
XasinnM!
根据图4利用实现离散傅里叶变换的快速算法([1[47)\即所谓快速傅里叶变换(FFT)的测量仪的组成主要包括:
·抗混叠滤波器;
包含有采样和保持单元的模/数转换器;…—同步装置及窗口形状单元(如需要);一计算傅里叶系数anb,的快速傅里叶变换处理器;获得谱线(谐波)cn值或可能的相位延迟9g值的计算处理单元。被分析的信号f(t)消除了高于仪器工作范围的频率,是经过低通滤波的信号([1].[2])。该频率范围包括次数n-1·50的谐波并可包括直流分量(n一0)。对滤波后的信号进行采样、模/数转换和存储。在时间窗口(窗口宽为Tw)上对M=2(i一7,8,)个采样信号进行快速傅里叶变换。时间Tw是系统电压基波周期T1的N倍,即Tw=NT1,采样率为fs=2/NT)在用快速傅里叶变换处理以前,可通过个特殊的对称函数(“窗口形状”)与采样值相乘来对时间窗口Tw的采样值进行加权。最好采用对全部采样信号等同加权的矩形窗。与sin函数对应的汉宁窗也通常采用,还有一些其他形状的窗口[1],如果采用矩形窗口,采样率和窗口时间Tw应严格同基波频率同步。对汉宁窗可以不需要。但是,在要测量对基波的绝对相位延迟时,则需要进行同步。快速傅里叶变换处理器得出相应于频率f,=×1/Tw(二0.1,2,,2°)正交傅里叶系数uk.bk当充分同步时,相对于基波频率f的谐波次数n下由式给出n一k/N。算术处埋器计算出谐波的幅值c—√aa+B,也可计算相位延迟%=arctg(an/b.)。注:上面提到的快速傅里叶变换是频率分析的常用方法,它要求每个时间窗处理N一5122018个采样信号(假定采样率为5kHz),从而产生2561024条计算的频率线。就一般目的而言(供电系统的谐波测量)只选择测与谐波次数n一140对应的40条谱线就可以算作包括处理了谐间波的结果。依据傅单叶级数的义只对选取的40条谱线直接计算是合适的。在这种情况下,应使用同步采样和矩形窗口。1)方括号中的数字是附录A中参考资料的序号。下同。GB/T17626.7.-1998
其他的方法可以包括在实行傅里叶级数变换前进行低通滤波和降低频率。为了能将时域测量仪与频率测量仪的测量结果进行相互比较,给出了以下建议,7.1.1准稳态谐波
准稳态谐波可能是逐点进行测量闹不是连续测量的。因此窗口宽度只受所要求选择性的限制,和工作在频域中的测量仪相比,与3dB等价的带宽B对于矩形窗近似为B=0.9/Tw,对汉宁窗H.=1.1.Tw。例如:B等10Hz~3Hz时,则矩形窗宽Tw=0.1s-0.3s,对于汉宁窗Tw=.0.15s0.5$.如果矩形窗的采样率fs=2×fyn/N完全同基波(频率m一)同步,则当频率为h时,其测量值完全不会被邻近的f,二f。时的测量值所误,传递函数在处有根。如果同步中有偏差则会改变这些根。限制1fsm一1/f「=3×10-*后,如果只抑制相邻频率,则可满足与频域测量仪相同的选择性要求(见6.1表2),对于其他的频率J,例如谐间波,如果1f一fml≥f;则大约被衰减30d3-~40dB对汉宁窗不必要求这么严格的同步,因为相邻频率的衰减会更好,但是,由于用sin”函数加权,除了一些其他缺点外,还会在原来的信号t)中引出新谱线包含在信号/(t)中频率大于f。/2的谱线中,通过快速傅里叶变换传递函数无衰减地折回(混叠)到测量范围内,因此,必须用一个至少衰减为50dB的附加抗混叠滤波装置来加以阻隔。7.1.2波动谐波和快速变化的谐波波动谐波和快速变化的谐波应该连续测量,尤其在发射试验中更是如此。在离线评估时,有足够储存容量的数字记录系统可满足要求,但是如果采用实时处理,在观察信号f(t)期间应没有间隔。
另·方面,函数(t)的所有部分都应有同样的加权。“等同加权”要根据窗口的形状采用适宜的窗口安排:对矩形窗口应没有间和不重叠,对汉宁窗可以有一半接一半的重叠,因为它们的和加起来达到1。bzxz.net
波动谐波可以用Tw二16×T的矩形窗口测量,以获得与一3dB条件下的3Hz等效选择。输人值变化后得到稳定输出读数的最长时间为2×Tw,即系统频率为50Hz时为0.64s,这个响应时间似乎是可接受的。对汉宁窗窗口宽取0.4s~0.5足合适的。这些特性使频域和时域仪器在波动谐波测量结果的比较上等效。
为了对快速变化的谐波和短暂的谐波(如点火角快速变化时的功率变换器)进行代表性的测量,个8倍于基波周期的小窗口是考虑了选择功能、时间响应(在tresu=2XTw的最大期间为2阶的阶跃响应)以及平滑其他瞬态现象(特别在开关操作期间)的一种折衷方案。如果要求对波动谐波测量时有较好的平滑,可以在时域内对随后的若于窗口取平均值或在频域内对系数求均值来代替选择较宽的窗口。Tw<4×T的窗口不予推荐,例如开关操作期间测量功能的快速变化会产生持续一两个窗口长的附加谐波成分,这些成分可能被误认为是实际的谐波,但他们只在开关操作期间函数(1)的形状被延续到若干个窗口Tw时才存在。这些短时“谐波”虽然没有意义,但会歪曲测量结果。7.2数字滤波器
除快速傅里叶变换外,按表2中规定的模拟带通还可以用数字滤波器来产生,注意要满足所要求的高品质因数。可采用不间的方法将模拟滤波器转换成一个等效的数字滤波器([4].51)。不同的方法都表明所要求的40次谐波可并行计算,并且所得的c被进步处理后送到图4中的评估和分类部分。这40次谐波是最重要的,测量设备应提供获得包括有谐间波的供电电源的全部频谱分量(见1.0.4)。7.3操作方法和输出要求
如果采用时域测量仪,可提供以下操作方式:……单次测量(外触发器触发的对…个窗口内的采样俏进行快速傅里叶变换,结果由内部存储)连续操作(重复率可在如每分钟一次和不间断实时测量之间选择,提供内部存储,例如.可存5000个窗口):
-连续操作和触发存储(只存储一个或多个超过预先选定限值的谐波幅值测量结);测量设备316
GB/T 17626.7.--1998
应至少能对谐波幅值cn或其有效值c./2,也可增选相角以及αn,b,作如下输出:单次测量后可任意选n次谐波的系数(,),(b),C,9数字显示(用线性及对数尺标)或者-~个系数,例如连续运用期间预先选定的次波的(,的数字显示;单次测量后或连续运用期问预选次谐波谱线的图形显示输出(用线性及对数尺标);…(与显示类似方式)的打印机和绘图仪输出;一…一用于连接如计算机,软盘和记录仪的并行和或串行接口。8评估方法
对问供电系统注入波动谐波电流(例如按4,1中的分类)的设备进行发射试验时,在测量过程中还要附加评估过程。评估过程原则上不于测量过程本身,它给出了将规定的限值、可接受的值以及参考值与测量值c,进行比较的处理方法(见图3、图4)8.1输出信号滤波
通过滤波器对输出信号C,平滑,得出n值是评估过程的一部分。当认为快速变化的谐波(如果存在)的影响不重要时,这个办法被用于评估GB17625.1所涉及的发射试验装置的波动电流谐波。除用滤波器进行初始平滑外,利用(,值的补充评估原则,可以将测量结果与限值做比较对时域测量还可能有其他的评估方法。8.1.1频域测量仪的低通滤波
对于频域测量仪,评估是以利用低通滤波器的初始平滑处理为基础的;这种方式中,包括指示器或记录仪在内的对被测谐波突发(阶跃)脉冲群的总响应对应于1.5s时间常数的一阶低通滤波器的响应。通常在记录仪之前经过有源滤波器或无源滤波器就能很好地达到这个目的。注:采用频域测量仪很难区分测量过程和评估过程,这是因为测量设备的总的响应是最关键的。但实际区分常常可以实现,因为对波形分析仪的响应通常是在0.2s内能达到稳态值的90%,而且在记录仪前摘入特殊滤波器就可获得所要的性能(见图4)。
8.1.2时域测量仪的滤波器
对于快速傅里叶变换仪器,测量数据是逐个时间窗口所求的c,值(见图1)。一个处理逐个窗口测量值(c,以数字形式出现)的实时软件能达到等效于模拟时间常数1.5s的特性,为了与真正的指数规律更接近,这个评估用的数字滤波器可以有比给定窗口频率1/T高的内部频率。8.2未来的评估方法
发射试验的评估中,时域的数字测量仪器通过增加存储超过限值的一些值,如发射的幅值、谐波次数、出现的次数、持续的时间及其之间的时间,从而提供比1.5s指数平滑法更好的方法(见图4),建议采用这些新的试验仪器的提案正在考虑之中。要正确评估快速变化的谐波,1.5s的低通滤波器显然是不行的。在末来定义的对快速变化的谐波评估方法必须基于7.1.2中定义的设备。9供电系统中的谐波电压测量
9.1测量设备的类型
末来没有多大可能广泛采用频域测量仪器进行统计分析,然而,对重要的特殊谐波(如5次或?次谐波)的长期记录可能会采用这种手段。为此,建议引人明确定义的时间常数1.5s(见8.1.1),在这种情况下,不能测量快速变化的谐波(如果荐在)。
评估谐波现象,将最可能采用时域测量仪器,如快速傅里叶变换测量仪。因此,为了测量和统计处理测量的结果,下面建议专门应用于这种类型的测量仪。
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