T∕CPSS 1002-2018 低压有源电力滤波装置.pdf
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1、ICS 号 01.040.29 中国标准文献分类号 K46 团 体 标 准 T/CPSS 10022018 低压有源电力滤波装置 Low voltage active power filter 2018-06-06发布 2018-06-06实施 中国电源学会 发布 T/CPSS 10022018 I 目 次 前言 . III 1 范围 .1 2 规范性引用文件 .1 3 术语和定义 .1 4 功能要求 .3 4.1 谐波补偿能力 .3 4.2 输出过载能力 .3 4.3 保护功能 .3 4.3.1 输出过流保护 .3 4.3.2 超温保护 .3 4.3.3 交流输入欠压保护 .3 4.3.4
2、交流输入过压保护 .3 4.3.5 交流输入欠频率保护 .3 4.3.6 交流输入过频率保护 .3 4.3.7 主电路器件损坏切除保护 .3 4.4 通信功能 .4 5 技术要求 .4 5.1 额定值 .4 5.2 环境条件 .4 5.2.1 正常使用条件 .4 5.2.2 电网条件 .4 5.3 结构 .4 5.4 性能要求 .5 5.5 温升限值 .5 5.6 绝缘性能 .5 5.6.1 绝缘电阻 .5 5.6.2 介电强度 .5 5.6.3 冲击电压 .6 5.7 电磁兼容性 .6 5.7.1 设备的抗扰性能 .6 5.7.2 电磁发射 .6 6 试验方法 .7 6.1 一般要求 .7
3、6.2 绝缘试验 .7 6.2.1 绝缘电阻 .7 T/CPSS 10022018 II 6.2.2 介电强度 .7 6.2.3 冲击电压 .7 6.3 输入电压允许变化范围试验 .7 6.4 输入频率允许变化范围试验 .7 6.5 轻载试验(功能试验) .7 6.6 保护功能试验 .7 6.7 负载试验 .7 6.8 输出限流试验 .8 6.9 温升试验 .8 6.10 总谐波补偿率试验 .9 6.11 损耗试验 .9 6.12 响应时间试验 .9 6.13 噪声试验 .10 6.14 电磁兼容性试验 .10 6.14.1 静电放电抗扰度试验 .10 6.14.2 振铃波抗扰度试验 .10
4、6.14.3 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验 .10 6.14.4 浪涌(冲击)抗扰度试验 .10 6.14.5 电磁发射试验 .10 7 检验规则 .10 7.1 试验分类 .10 7.2 试验场所 .10 7.3 出厂试验 . 11 7.4 型式试验 . 11 8 标志、包装、运输、贮存 .12 8.1 标志和随机文件 .12 8.1.1 铭牌 .12 8.1.2 随机文件 .12 8.2 包装与运输 .12 8.3 贮存 .12 T/CPSS 10022018 III 前 言 本标准按照GB/T 1.12009给出的规则起草。 本标准由中国电源学会提出并解释。 本标准起草单位:西安交通大学、
5、安徽大学、西安爱科赛博电气股份有限公司、山东华天电气有限公司、深圳市盛弘电气股份有限公司、亚洲电能质量产业联盟、国网江苏省电力公司电力科学研究院、上海电器科学研究所(集团)有限公司、北京星航机电装备有限公司、北京英博电气股份有限公司、上海追日电气有限公司、浙江方圆电气设备检测有限公司、清华大学、上海电气电力电子有限公司、思源清能电气电子有限公司、 苏州电器科学研究院股份有限公司、 天津百利机械装备集团有限公司中央研究院、中达电通股份有限公司、中国质量认证中心。 本标准主要起草人:卓放、雷万钧、朱明星、李春龙、王启华、迟恩先、刘帅、赵龙腾、王语洁、陈兵、史明明、史贵风、古金茂、马丰民、彭华良、黄
6、芳、耿华、赵东元、陈国栋、王天宇、刘亚芳、孙强、杜楠、李亮、陈剑。 本标准首次发布。 T/CPSS 10022018 1 低压有源电力滤波装置 1 范围 本标准规定了低压有源电力滤波装置(以下简称滤波装置)的术语和定义、功能要求、技术要求、试验方法、检验规则等要求。 本标准适用于频率50 Hz、额定工作电压不超过1 000 V(1 140 V)的低压配电网,采用电压源型逆变器结构的并联型滤波装置。 2 规范性引用文件 下列文件对于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(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T 385
7、9.12013 半导体变流器 通用要求和电网换相变流器 第1-1部分:基本要求规范 GB/T 42082017 外壳防护等级(IP代码) GB/T 7251.12013 低压成套开关设备和控制设备 第1部分:总则 GB/T 133842008 机电产品包装通用技术条件 GB/T 134222013 半导体变流器 电气试验方法 GB/T 155762008 低压成套无功功率补偿装置 GB/T 16935.12008 低压系统内设备的绝缘配合 第1部分:原理、要求和试验 GB/T 17626.22006 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验 GB/T 17626.42008 电磁兼容 试验
8、和测量技术 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验 GB/T 17626.52008 电磁兼容 试验和测量技术 浪涌(冲击)抗扰度试验 GB/T 17626.122013 电磁兼容 试验和测量技术 振铃波抗扰度试验 GB/T 17626.302012 电磁兼容 试验和测量技术 电能质量测量方法 GB 17799.42012 电磁兼容 通用标准 工业环境中的发射 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 有源电力滤波装置 active power filter 利用电力电子变流技术, 通过产生谐波电流与负载谐波电流实时抵消, 实现滤波功能的并联型装置。 3.2 谐波补偿率 harmonic (c
9、omponent) compensation ratio Kh 补偿后,电网侧第h次谐波电流有效值与谐波源产生的第h次谐波电流有效值之比,以百分数表示。 T/CPSS 10022018 2 n(1) 100%hhhIKI= (1) 式中: Ih 滤波装置工作后,电网侧的第h次谐波电流有效值,单位为安(A); Inh 滤波装置工作后,谐波源产生的第h次谐波电流有效值,单位为安(A)。 3.3 总谐波补偿率 total harmonic (components) compensation ratio K 补偿后,电网侧各次谐波电流总含量与谐波源产生的各次谐波电流总含量之比,以百分数表示。 maxm
10、ax222n21100%()hhhhhhIKI= (2) 式中: Ih 滤波装置工作后,电网侧的第h次谐波电流有效值,单位为安(A); Inh 滤波装置工作后,谐波源产生的第h次谐波电流有效值,单位为安(A); hmax 最高补偿谐波次数。 3.4 响应时间 compensation response time 从被控制量开始突变到装置输出达到目标值的90所需要的时间,如图1。 09090%控制目标控制输入(控制目标参考值)时间输入响应时间最大过冲 5 5%输出量 图1 响应时间示意图 3.5 电流谐波总畸变率 total harmonic distortion for current THD
11、I 电流中各次谐波成分的方均根值与基波电流成分之比,以百分数表示。 T/CPSS 10022018 3 22IlTHD100%hhII= (3) 式中: Ih 电流中第h次谐波成分方均根值,单位为安(A); I1 电流中基波成分方均根值,单位为安(A)。 4 功能要求 4.1 谐波补偿能力 滤波装置应具有输出谐波电流并补偿部分或全部的负载谐波电流的能力。 4.2 输出过载能力 当负载需求大于滤波装置补偿额定输出电流时,自动限定输出电流至额定输出电流。 4.3 保护功能 4.3.1 输出过流保护 当滤波装置输出电流超过保护电流设定值时,滤波装置应立即保护,并给出告警指示。 4.3.2 超温保护
12、滤波装置内部温度超过温度保护设定值时,滤波装置应立即保护,并给出告警指示。 4.3.3 交流输入欠压保护 交流输入电压低于欠电压设定值(该值应小于额定电压的85)时,滤波装置应立即保护,同时给出告警指示。 4.3.4 交流输入过压保护 交流输入电压高于过电压设定值(该值应大于额定电压的115)时,滤波装置应立即保护,并给出告警指示。 4.3.5 交流输入欠频率保护 交流输入电压频率低于欠频率设定值(该值应小于49 Hz)时,滤波装置应立即保护,并给出告警指示。 4.3.6 交流输入过频率保护 交流输入电压频率高于过频率设定值(该值应大于51 Hz)时,滤波装置应立即保护,并给出告警指示。 4.
13、3.7 主电路器件损坏切除保护 当主电路器件发生损坏,有可能对电网造成危害时,滤波装置应立即保护,从电网中切除,同时给出告警指示。 T/CPSS 10022018 4 4.4 通信功能 滤波装置应具备报警信号输出接口和通信接口。 5 技术要求 5.1 额定值 滤波装置的额定值如下: a) 接线方式:单相、三相三线、三相四线; b) 额定工作频率:50 Hz; c) 补偿谐波范围:250 次谐波。补偿的特定范围由用户与制造商商定; d) 接入电网标称电压:220 V、380 V、660 V、1 000 V(1 140 V)。其他电压由用户与制造商商定; e) 额定输出电流(基波电流):10 A、
14、25 A、50 A、75 A、100 A、150 A、200 A、300 A、400 A。其他额定输出电流由用户与制造商商定。 5.2 环境条件 5.2.1 正常使用条件 滤波装置的正常使用条件如下: a) 本标准主要针对正常使用条件为室内使用; b) 环境温度:-5 +40 ,日平均温度不超过 35 ,其他温度等级可与制造商商议; c) 相对湿度:1590(20 时),在不同温度和湿度条件下,应注意防止设备运行时凝露; d) 周围介质无爆炸及易燃、易爆危险,无腐蚀性气体,无导电尘埃等; e) 海拔高度不超过 1 000 m(安装地点海拔高度超过 1 000 m 时,与之相关的温升限值、绝缘等
15、应予以修正); f) 安装地点无剧烈振动及颠簸,安装倾斜度不大于 5; g) 污秽条件:应不低于 GB/T 16935.12008 中 2 级。 5.2.2 电网条件 电网条件如下: a) 输入电压范围:UN(115),UN为接入电网标称电压; b) 电压输入频率:fN1Hz,fN为额定工作频率; c) 输入电压不平衡度:5。 5.3 结构 滤波装置的结构应符合 GB/T 155762008 中 6.1 的要求。 滤波装置外壳防护等级不应低于IP20,具体按GB/T 4208的规定。 滤波装置的结构设计应充分考虑避免人身触电的风险, 在设备安装时也应采取必要的措施进一步降低触电危险。制造商应在
16、使用说明书中提供相关资料。 滤波装置的金属壳体和要求接地的电器元件金属底座与接地螺钉间,应保证具有可靠的电气连接。 滤波装置内的电路和所有部件的设计应足以耐受安装场所可能遇到的最大热应力和电应力。 T/CPSS 10022018 5 接地保护导体的截面积不应小于表1的规定值,最小值不应小于2.5 mm2。如果按表1选择的导线不是标准截面积, 则应向上一级靠至标准导线的截面积。 当相导线与保护导线的材料不同时, 应进行修正,使之达到同一种材料的导电效果。 当滤波装置的框架或外壳作为保护电路的一部分时,其截面积的导电能力应至少等效于表1规定的相应最小截面积。 表1 保护导体(铜)的最小截面积 单位
17、为 mm2 相导线的截面积 S 相应保护导体最小截面积 S16 S 1635 S/2 5.4 性能要求 性能要求应满足表2的规定。 表2 性能要求 序号 项目 技术要求 备注 1 谐波补偿性能 当负载电流畸变率20时,总谐波补偿率85; 当负载电流畸变率20,补偿之后电流畸变率应不大于 5 在规定试验条件下应达到相应指标;有特殊要求时,应由用户与制造商商定。 2 损耗 3 在基波额定输出电流工作条件下测试。 3 响应时间 20 ms 有特殊要求时,应由用户与制造商商定。 4 噪声 70 dB(A) 强制风冷和自然冷却条件下;特大容量风冷设备大于 70 dB(A)时,应由用户与制造商商定。 5.
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