ГОСТ IEC 61000-4-30-2017. Межгосударственный стандарт. Электромагнитная совместимость (ЭМС). Часть 4-30. Методы испытаний и измерений. Методы измерений качества электрической энергии

5.4 Провалы напряжения и перенапряжения

5.4.1 Метод измерения

Класс A

Основным измерением среднеквадратичных значений провалов напряжения и перенапряжений является измерение U_r.m.s(1/2) в каждом измерительном канале (см. 3.22). Длительность периода должна определяться значением частоты измеряемого сигнала. В качестве значения частоты следует принимать последний немаркированный результат измерений частоты в системе энергоснабжения (см. 4.7 и 5.1) или результат, полученный иным методом, соответствующим требованиям к неопределенности измерений по разделу 6.

Примечание 1 - Значение U_r.m.s(1/2) учитывает, по определению, гармоники, интергармоники, напряжение информационных сигналов в электрических сетях и т.д.

Примечание 2 - Важно избежать потери данных, если провалы напряжения и перенапряжения происходят в виде быстрой последовательности событий (например, три события в одну секунду при интервале между последовательностями до одной минуты, что может иметь место, когда разъединитель действует в условиях восстанавливаемой неисправности). Если при действии быстрой пачки событий характеристики провала напряжения/перенапряжения не могут быть зафиксированы, может быть полезным подсчет событий.

Класс S

Основным измерением среднеквадратичных значений провалов напряжения и перенапряжений должно быть либо измерение U_r.m.s(1/2) в каждом измерительном канале (см. 3.22), либо измерение U_r.m.s(1) в каждом измерительном канале (см. 3.23).

Используемые измерения устанавливает изготовитель.

Примечание 3 - Значение U_r.m.s(1) учитывает, по определению, гармоники, интергармоники, напряжение информационных сигналов в электрических сетях и т.д.

5.4.2 Обнаружение и оценка провала напряжения

5.4.2.1 Обнаружение провала напряжения

Пороговое значение провала напряжения устанавливают в процентах значения входного напряжения U_din или значения скользящего опорного напряжения сравнения U_sr (см. 5.4.4). Пользователь должен указать используемое пороговое напряжение.

Примечание - Скользящее опорное напряжение сравнения U_sr обычно не используют в низковольтных системах электроснабжения. Детальная информация и рекомендации приведены в IEC 61000-2-8.

В однофазных системах провал напряжения начинается, когда значение U_r.m.s падает ниже порогового значения провала напряжения, и заканчивается, когда значение U_r.m.s равно или превышает пороговое значение провала напряжения плюс напряжение гистерезиса.

В многофазных системах провал напряжения начинается, когда значение U_r.m.s в одном или большем числе каналов падает ниже порогового значения провала напряжения, и заканчивается, когда значение U_r.m.s равно или превышает пороговое значение провала напряжения плюс напряжение гистерезиса во всех каналах, в которых проводят измерения.

Пороговое значение провала напряжения и напряжение гистерезиса устанавливает пользователь с учетом применения.

5.4.2.2 Оценка провала напряжения

Провал напряжения характеризуют двумя параметрами: остаточным напряжением U_res или глубиной провала напряжения и длительностью провала.

При этом:

- в качестве остаточного напряжения принимают наименьшее значение U_r.m.s, измеренное в любом канале во время провала напряжения;

- под глубиной провала напряжения понимают разность между опорным напряжением (U_din или U_sr) и остаточным напряжением U_res, которая обычно выражается в процентах опорного напряжения.

Примечание 1 - В течение провала напряжения может быть полезным дополнительно к остаточному напряжению провала фиксировать также наименьшее значение U_r.m.s(1/2) в каждом канале.

Примечание 2 - Если формы напряжения фиксируются до, в течение и после провала напряжения, то записанные сведения могут содержать полезную информацию об изменениях фазового угла.

В качестве времени начала провала напряжения принимают отметку времени начала изменения U_r.m.s канала, в котором начинается событие; в качестве времени окончания провала напряжения принимают отметку времени окончания изменения U_r.m.s канала, в котором заканчивается событие, учитывая пороговое значение и гистерезис.

За длительность провала напряжения принимают интервал времени между началом и окончанием провала напряжения.

Примечание 3 - При определении длительности провала напряжения в многофазных системах начало провала напряжения может быть зафиксировано в одном канале, а окончание - в другом.

Примечание 4 - Огибающие провалов напряжения не обязательно являются прямоугольными. Как следствие, измеряемая длительность конкретного провала напряжения зависит от выбранного порогового значения провала напряжения. Форму огибающей провала напряжения можно оценить, используя несколько пороговых значений, установленных в пределах области пороговых значений провала и прерывания напряжения.

Примечание 5 - Типичное значение гистерезиса 2% U_din.

Примечание 6 - Пороговое значение провала напряжения обычно устанавливают в пределах (85 - 90%) выбранного опорного напряжения при поиске неисправностей или проведении статистических исследований.

Примечание 7 - Значение остаточного напряжения часто является полезным для конечных потребителей и может быть более предпочтительным, чем глубина провала, так как позволяет оценить близость напряжения к нулю. В то же время глубина провала напряжения часто является полезной для поставщиков электрической энергии, особенно применительно к высоковольтным системам или в случаях, когда используется скользящее опорное напряжение сравнения.

Примечание 8 - Во время провала напряжения может возникать фазовый сдвиг (см. A.5.5 приложения A).

Примечание 9 - Следует фиксировать время перехода порогового значения.

5.4.3 Обнаружение и оценка перенапряжения

5.4.3.1 Обнаружение перенапряжения

Пороговое значение перенапряжения устанавливают в процентах значения входного напряжения U_din или значения скользящего опорного напряжения сравнения U_sr (см. 5.4.4). Пользователь должен указать используемое пороговое напряжение.

В однофазных системах перенапряжение начинается, когда значение U_r.m.s возрастает выше порогового значения перенапряжения, и заканчивается, когда значение U_r.m.s равно или ниже порогового значения перенапряжения минус напряжение гистерезиса.

В многофазных системах перенапряжение начинается, когда значение U_r.m.s в одном или большем числе каналов возрастает выше порогового значения перенапряжения, и заканчивается, когда значение U_r.m.s равно или ниже порогового значения перенапряжения минус напряжение гистерезиса во всех каналах, в которых проводят измерения.

Пороговое значение перенапряжения и напряжение гистерезиса устанавливает пользователь с учетом применения.

5.4.3.2 Оценка перенапряжения

Перенапряжение характеризуют двумя параметрами: максимальным значением напряжения при перенапряжении и длительностью перенапряжения.

При этом:

- в качестве максимального значения перенапряжения принимают наибольшее значение U_r.m.s, измеренное в любом канале во время перенапряжения;

- в качестве времени начала перенапряжения принимают отметку времени начала изменения U_r.m.s канала, в котором начинается событие;

- в качестве времени окончания перенапряжения принимают отметку времени окончания изменения U_r.m.s канала, в котором заканчивается событие, учитывая пороговое значение минус гистерезис;

- за длительность перенапряжения принимают интервал времени между началом и окончанием перенапряжения.

Примечание 1 - При определении длительности перенапряжения в многофазных системах начало перенапряжения может быть зафиксировано в одном канале, а окончание - в другом.

Примечание 2 - Огибающие перенапряжений не обязательно являются прямоугольными. Как следствие, измеряемая длительность конкретного перенапряжения зависит от выбранного порогового значения перенапряжения.

Примечание 3 - Типичное значение гистерезиса 2% U_din.

Примечание 4 - Пороговое значение перенапряжения обычно устанавливают более 110% U_din.

Примечание 5 - Во время перенапряжения может возникать фазовый сдвиг.

Примечание 6 - Следует фиксировать время перехода порогового значения.

5.4.4 Вычисление скользящего опорного напряжения сравнения

Применение скользящего опорного напряжения сравнения рассматривают в качестве дополнительного способа установления пороговых значений, не являющегося обязательным. Если при обнаружении провалов напряжения и перенапряжений используют скользящее опорное напряжение сравнения, то должно быть вычислено его значение, соответствующее применению фильтра первого порядка с постоянной времени 1 мин. Значение U_sr_(n) вычисляют по формуле

U_sr_(n) = 0,9967·U_sr(_n-₁₎ + 0,0033·U_(10/12)r.m.s,

где U_sr_(n) - применяемое значение скользящего опорного напряжения сравнения;

U_sr(_n-₁₎ - предыдущее значение скользящего опорного напряжения сравнения;

U_(10/12)r.m.s - последний результат измерений среднеквадратичного значения напряжения на основном интервале времени 10/12 периодов.

Начальное значение скользящего опорного напряжения сравнения устанавливают равным входному напряжению. Скользящее опорное напряжение сравнения обновляют через каждые 10/12 периодов. Если последний результат измерений среднеквадратического значения напряжения на интервале времени 10/12 периодов маркируют, то скользящее опорное напряжение сравнения не обновляют и используют его предыдущее значение.

5.4.5 Неопределенность измерений и диапазон измерений

5.4.5.1 Неопределенность измерений значения остаточного напряжения и максимального значения перенапряжения

Класс A

Неопределенность измерений не должна превышать +/- 0,2% U_din.

Класс S

Неопределенность измерений не должна превышать +/- 1% U_din.

5.4.5.2 Неопределенность измерений длительности провала напряжения и перенапряжения

Класс A

Неопределенность измерений длительности провала напряжения и перенапряжения равна суммарной неопределенности измерений времени начала провала напряжения и перенапряжения (половина периода) и измерений времени окончания провала напряжения и перенапряжения (половина периода).

Класс S

При использовании U_r.m.s(1/2) неопределенность измерений длительности провала напряжения и перенапряжения равна суммарной неопределенности измерений времени начала провала напряжения и перенапряжения (половина периода) и измерений времени окончания провала напряжения и перенапряжения (половина периода). При использовании значений U_r.m.s(1) неопределенность измерений длительности провала напряжения и перенапряжения равна суммарной неопределенности измерений времени начала провала напряжения и перенапряжения (один период) и измерений времени окончания провала напряжения и перенапряжения (один период).

5.4.6 Объединение результатов измерений

Объединение результатов измерений для кратковременных событий не проводят.