(高清版)GBT 39853.1-2021 供电系统中的电能质量测量 第1部分：电能质量监测设备（PQI）

N22GB/T39853.1—2021/IEC6供电系统中的电能质量测量(IEC62586-1:2017,IDT)国家标准化管理委员会国家市场监督管理总局发布国家标准化管理委员会I Ⅲ 1 1 33.1一般定义 33.2环境相关术语和定义 33.3不确定度相关定义 4 5 5 5 6 74.4环境空气温度和相对湿度的关系 8 85.1额定输入激励电压 85.2额定频率 96设计与结构 9 96.2基本架构 9 96.4对IEC61000-4-30补充的附加要求 6.5安全要求 6.6电磁兼容要求 6.7PQI的气候要求 6.8机械结构要求 6.9外壳防护等级 7标志和操作说明 7.3操作说明 8.1概述 8.2型式试验参比条件 8.3安全试验 8.4电磁兼容试验 Ⅱ8.5气候试验 8.6机械试验 8.7功能和不确定度试验 9例行试验 219.1概述 9.2保护接地试验 9.3绝缘强度试验 9.4固有不确定度试验 21 21 22 9 图A.1发电厂内部情况的实例 22表1产品编码表 5表2A类产品定义 6表3S类产品定义 6 6 7 表7PQI-S最小功能 表8试验需求的测量值概要 表9不同温度范围的不确定度乘数因子 表10外壳机械结构要求 表11IP最低要求 表12特性模板 表13型式试验参比条件 表14适用于EMC测试的性能标准 表15气候试验要求 表16产品机械要求 ⅢGB/T39853.1—2021/IEC62586-1:2017-—第2部分：功能试验和不确定度要求。本部分为GB/T39853的第1部分。本部分按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本部分使用翻译法等同采用IEC62586-1:2017《供电系统中的电能质量测量第1部分：电能质量——GB/T2421.1—2008电工电子产品环境试验概述和指南(IEC60068-1:1988,IDT)——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—2016环境试验第2部分：试验方法试验Cab:恒定湿热试验(IEC—GB/T2423.5—2019环境试验第2部分：试验方法试验Ea和导则：冲击(IEC60068-2-27: ——GB/T2423.7—2018环境试验第2部分：试验方法试验Ec:粗率操作造成的冲击(主要用于设备型样品)(IEC60068-2-31:—GB/T2423.10—2019环境试验第2部分：试验方法试验Fc:振动(正弦)(IEC60068-2-6:2007,-—GB/T2423.18—2012环境试验第2部分：试验方法试验Kb:盐雾，交变(氯化钠溶液)——GB/T2423.22—2012环境试验第2部分：试验方法试验N:温度变化(IEC60068-2-14:GB/T2423.48—2018环境试验第2部分：试验方法试验Ff:振动时间历程和正弦拍频法(IEC60068-2-57:2013,——GB/T4208—2017外壳防护等级(IP代码)(IEC60529:2013,——GB4793.1—2007测量、控制和实验室用电气设备的安全要求第1部分：通用要求——GB/T4798.1—2019环境条件分类环境参数组分类及其严酷程度分级第1部分：贮存——GB/T4798.2—2008电工电子产品应用环境条件第2部分：运输(IEC60721-3-2:1997, —GB/T4798.3—2007电工电子产品应用环境条件第3部分：有气候防护场所固定使用——GB/T17214.1—1998工业过程测量和控制装置工作条件第1部分：气候条件(IEC60654-1:GB/T39853.1—2021/IEC62586-1:20——GB/T17626.7—2017电磁兼容试验和测量技术供电系统及所连设备谐波、间谐波的测——GB/T17626.15—2011电磁兼容试验和测量技术闪烁仪功能和设计规范(IEC61000-4-15:——GB/T17626.30-2012电磁兼容试验和测量技术电能质量测量方法(IEC61000-4-30: (IEC/TS61000-6-5:2001,NEQ)-—GB/T20138—2006电器设备外壳对外界机械碰撞的防护等级(IK代码)(IEC62262:1IEC60068-1环境试验第1部分：概述和指南(Environmentaltesting—Part1:GeneralandIEC60068-2-1环境试验第2-1部分：试验方法试验A:低温(Environmentaltesting—Part2-1:IEC60068-2-2环境试验第2-2部分：试验方法试验B:干热(Environmentaltesting—Part2-2:IEC60068-2-6环境试验第2-6部分：试验方法试验Fc:振动(正弦)[Environmentaltesting—Part2-6:Tests—TestFc:VibratiIEC60068-2-14环境试验第2-14部分：试验方法试验N:温度变化(Environmentaltesting—Part2-14:Tests—TestN:Changeoftemperature)IEC60068-2-27环境试验第2-27部分：试验试验Ea和导则：冲击(Environmentaltesting—IEC60068-2-31环境试验第2-31部分：试验试验Ec:粗率操作造成的冲击(主要用于设备型样品)(Environmentaltesti2IEC60068-2-52环境试验第2-52部分：试验试验Kb:盐雾，交变(氯化钠溶液)[Environmentaltesting—Part2-52:Tests—TestKb:Saltmist,cyclic(sodium(Environmentaltesting—Part2-57:TestsIEC60068-2-78环境试验第2-78部分：试验试验Cab:恒定湿热试验(Environmentaltesting—Part2-78:Tests—TestCab:Dampheat,steadystate)environmentalconditions—Part3-1:Classificationofgroupsofenvircationofenvironmentalconditions—Part3-2:Classificationofgroupsof使用(Classificationofenvironmentalconditmentation,forpowersupplysystemsandequipmentc[Electromagneticcompatibility(EM[Electromagneticcompatibility(EMC)—Part4-30:Testingandmeasurementtec特殊要求(Safetyrequirementsforelectricalequipmentformeasurement,control,andlaboratuse—Part2-030:Particularrequirementsfortestingormeasuringcircuits)measurementinpowersupplysystems—Part2:FunctionaltestsanduncertaintyrequiremenCISPR32多媒体设备的电磁兼容发射要求(Electromagneticcompatibilityofmultimedia3GB/T39853.1—2021/IEC62586-1equipment—Emissionrequirements)在供电系统中采用IEC61000-4-30:2015所定义的A类或S类测量方法的具备测量、记录和监视符合IEC61000-4-30:201[GB/T2900.89—2012,定义312-02-18][GB/T2900.89—2012,定义312-02-17]4GB/T39853.1—2021/IEC62586-1:2017测量仪器能承受的不会导致损坏，且随后在额定工作条件下运行时计量特性不降低的极限工作改变量variation对某一特定影响量，在参比条件下的测量值和在额定工作范围内该影响量的任一测量值之间的5——仪器是否遵循IEC61000-4-3仪器应根据表1的编码来命名。表2和表3列电能质量监测设备(A或S类)功能分类固定安装式(F)或便携式仪器(P)室外(O)应用PQI-A(A类)或PQI-S(S类)"参考表4和表56GB/T39853.1—2021/IEC62586-1固定安装式室内应用室外应用室内应用室外应用注：FI1是温度变化不可控的室内环境，然而FI2是温度变化可控的室内环境。固定安装式室内应用室外应用室内应用室外应用注：FI1是温度变化不可控的室内环境，FI2是温度变化可控的室内环境。—40℃~+70℃—40℃~十70℃—25℃~+55℃(修改):0℃~+45℃根据地理区域及实际应用至少室内运行的要求是强制的(修改)—10℃~+45℃(修改):0℃~+45℃—25℃~+55℃阳光辐射风致降水(雨、雪和冰雹等)明显降水7表4(续)由灰尘、盐、烟雾、腐蚀性/的空气污染由灰层及盐引起的空气污染明显电磁干扰IEC61000-6-5发电厂环境IEC61000-6-5发电厂环境IEC61000-6-5变电站环境IEC61000-6-5变电站环境IEC610102级或3级过电压类别(相对于供电电源)IEC61010过电压类别3e,测量类别(相对于测量输入)IEC61010测量类别3或4e,f“见定义，温度可能低于面板安装式仪器的表面温度。这些条件对应于IEC60721-3-3中3C1和3S1给出的最大值。d不考虑凝露或结冰。若仪器由被测电路供电，则过电压类别和测量类别号应相对于正确选择测量类别的指导，见IEC61010-2-030。对于过电压类别的指导，见IEC6101制造商应规定极限运行条件。“若设备额定工作海拔高于2000m,则所有的电气间隙都应乘以IEC61010-1:2010规定的适用系数。i若制造商明确规定了遮蔽条款时，本要求不适-—G类EMC环境或H类EMC环境；—40℃~+70℃—40℃~+70℃—25℃~+45℃根据地理区域及实际应用至少室内操作需求是强制的8表5(续)(修改):0℃~+40℃—5℃~+45℃阳光辐射风致降水(雨、雪和冰雹等)明显降水由灰尘、盐、烟雾、腐蚀性/可燃气体和蒸气引起的空气污染由灰层及盐引起的空气污染明显电磁场抗环境PI或POIEC61000-6-5发电厂环境IEC61000-6-5发电厂环境IEC61000-6-5变电站环境IEC61000-6-5变电站环境IEC610102级或3级过压类别IEC61010过压类别3e.fIEC61010过压类别3c.测量类别IEC61010测量类别3或4°,IEC61010测量类别3或4·见定义。这些条件对应于IEC60721-3-3中3C1和3S1给出的最大值。d不考虑凝露或结冰。若仪器由被测电路供电，则过电压类别和测量类别号应相对于正确选择测量类别的指导，见IEC61010-2-030。对于过电压类别的指导，见IEC61010-1:201制造商应规定极限工作范围。h若设备额定工作海拔高于2000m,则所有的电气间隙都应乘以IEC61010-1:2010规定的适用系数。若制造商清楚列明有关遮蔽的规定，则不适用。IEC60654-1:2012附录A定义的C1和C2级气候图适用，并考虑表4和表5中的值。9GB/T39853.1—2021/IEC62586-1以下要求以及IEC62586-2中给出的要求都应适用。测量链的组成：待测量的电气量可直接测量(如在一般的低压系统中),或者通过诸如电压传感器数字输入/输出管理待测量的输入任何PQI-A监测设备都应包含表6中规定的所有强制功能。功能及数据符合IEC61000-4-30:2015的测量方测量不确定度及测量范围电网频率强制150/180个周波，10min及2h数据强制闪变10min短闪Pst和2h长闪Plt数据强制残压、暂升电压及持续时间强制残压及持续时间强制150/180个周波，10min及2h数据强制电压谐波150/180个周波，10min及2h数据强制电压间谐波150/180个周波，10min及2h数据强制电网信号电压电网信号电压数据10/12个周波规定频率值强制正/负偏离150/180个周波，10min及2h数据可选“电流幅值150/180个周波，10min及2h数据150/180个周波，10min及2h数据间谐波电流150/180个周波，10min及2h数据电流不平衡度150/180个周波，10min及2h数据注1:其他数据，诸如录波文件的记录能有益于暂降/暂注2:A类电能质量监测设备能够测量高达50次的谐波和间谐波(50Hz系统中的2.5kH3kHz)。S类电能质量监测设备能够测量最高40次谐波(50Hz系统中为2kHz,60Hz系统中的“如果仪器嵌入了可选功能，那么该功能应遵循IEC61000-4-30:2015中定义的相关要求。h聚合数据应由仪器已有功能计算得到，但可不由仪器记录。功能及数据符合IEC61000-4-30:2015的测试方测量不确定度及测量范围电网频率值强制150/180个周波，10min及2h数据强制闪变10min短闪Pst和2h长闪Plt数据残压、暂升电压及持续时间强制残压及持续时间强制150/180个周波，10min及2h数据强制电压谐波150/180个周波，10min及2h数据电压间谐波150/180个周波，10min及2h数据电网信号电压电网信号电压数据10/12个周波规定频率值正/负偏离150/180个周波，10min及2h数据电流幅值150周波，10min及2h数据可选“150/180个周波，10min及2h数据间谐波电流150/180个周波，10min及2h数据电流不平衡度150/180个周波，10min及2h数据注1:其他数据，诸如录波文件的记录有益于暂降/暂升/中断事件的分注2:A类电能质量监测设备能够测量高达50次的谐波和间谐波(50Hz系统中的2.5kHz,60Hz系统中的3kHz)。S类电能质量监测设备能测量最高40次谐波(50Hz系统中为2kHz,60Hz系统中为2.4kHz)。"如果仪器嵌入了可选功能，那么该功能应遵循IEC61000-4-30:2015中定义的相关要h聚合数据应由仪器已有功能计算得到，但可不由仪器记录。GB/T39853.1—2021/IEC62586-1:2017为了试验的目的，任何PQI均应提供(以任何方式)设备支持的IEC61000-4-30:2015定义的电能为了试验的目的，任何PQI均应提供(以任何方式)以下符合IEC61000-4-30:2015的与每个电能-—日期；--—标记信息(对支持标记的读数);-—每10min间隔内的10/12个周波和150/180个周波测量值的数据块编号。表8规定了在设备中实现测量功能时一定要提供的测量值及其附加内部数据的概要。电能质量计算聚合值电网频率X10min测量值聚合2h测量值聚合(可选)10/12个周波测量值150/180个周波测量聚合10min实时时钟块编号[10/12个周波(重叠1)和150/180个周波(重叠2)的读数]XX电压谐波X电压间隙波X正/负偏离X闪变10min短时闪变值Pingt瞬时闪变输出(也称作“输出5”引自X半波Ums(1/2)(持续时间)故障录波(采样点)和事件产生时的半周波有效值Urms(1/2)(每相在过零点独立同步)和时间戳(持续时间)电网信号电压10周波规定频率值X电压变化NU(新稳态电压幅值)差NUmx时间戳(持续时GB/T39853.1—2021/IEC62586-1:20表8(续)电能质量计算聚合值电流幅值10min测量值聚合2h测量值聚合(可选)10/12个周波测量值150/180个周波测量聚合10min标记处的实时时钟块编号[10/12个周波(交叠1)(交叠2)的读数]电流间谐波电流不平衡度数据标记是基于IEC61000-4-30:2015标记的概念。中断、暂降和暂升的检测依赖用户选择的阈2015规定的标记方法。标记数据既能够作为内部聚合的一部分在线处理，也能够在后期评估任GB/T39853.1—2021/IEC625当超出参比条件时，在表4和表5所给出的空气温度的额定运行条件限值内，由于空气温度变化而引起的相比参比条件(见8.2的定义)的最大变化值，不应超出测量不确定度(IEC61000-4-30:2015指定的)的M倍，其中M由表9给出。表9不同温度范围的不确定度乘数因子空气温度0℃~+45℃如图2所示，+45℃时为1.0,线形变化按照表4和表5的环境温度，仪器只应该在其额定的工作范围内满足这些漂移要求。环境温度范围：额定的操作范围环境温度范围：额定的操作范围除了参比条件之外M=2●-5℃:可与参比测量值相差U的0.12%(M=1.2);图2作为温度函数的不确定度要求6.5安全要求IEC61010-1:2010中规定的过电压类别和IEC61010-2-030中规定的测量类别同样应适用。GB/T39853.1—2021/IEC62586-1:2017若外部高压传感器(例如额定电压超过交流1000伏的系统)设计了防止任何危害的特性，则允许应符合CISPR32A级要求。和VT传感器的接口应符合接口类型3的要求。仪器应符合表4和表5中定义的相关要求。仪器应符合表4和表5中定义的相关要求。型式试验应满足表10的要求。表10外壳机械结构要求固定安装设备b外壳防护#对于设备断电并进行机械试验后，产品功能应保持和规格说明中的一致。制造商应根据IEC60529书面说明设备的外壳防护等级(IP)。表11中给出了最低要求。它规定不同类型的PQI外壳的最低IP要求。表11IP最低要求器类别室内应用室外应用(例如前面板)"除了前面板的(例如外壳)除了前面板的非裸露部分(例如外壳、机柜里的前面板)固定式安装，带面板的仪器bIP54按照制造商的IP51按照制造商的固定式安装，安装在DIN导轨上的固定式安装，固定在DIN导轨上的表12特性模板功能符号(A或S)分类或者不适用范围其他信息f电网频率U表示Ud的范围表示电压的范围闪变GB/T39853.1—2021/IEC62586-1表12(续)功能符号(A或S)分类或者不适用范围其他信息不适用电压谐波电压间谐波I电流幅值电流不平衡间谐波电流强烈建议列出所有的功能，且仅规定具有的功求，或者满足20V到480V的S类不确定度要求。所有型式试验应在表13中列出的要求下进行除非有特别说明。表13型式试验参比条件三相可用外部连续磁场≤3A/mAC(频率为50Hz或者60Hz)电压、电流的直流分量无GB/T39853.1—2021/IEC62586-1表13(续)正弦fnom=50Hz±0.5Hz或60Hz±0.5Hz电压幅值闪变除非特别注明，相角0°±0.05°(通道1),—120°±0.05°(通道2),120°±0.05°(通道3)(相当于uo=0%,u₂=0%)间谐波“仅在三相系统中要求。hfnom应由制造商选择。辐射测试应依据CISPR32执行。表14中定义的性能标准用于稳态测量。表14适用于EMC测试的性能标准稳态测量(测试中装置提供)瞬时EMC干扰的性能标准供电电压幅值，150/180个周波测量值性能标准A在IEC61000-6-5中定义：持续EMC干扰施加到仪器后降，在参考条件下的测量结果可达到性能标准B在IEC61000-6-5中定义。度(在干扰存在时不需要)电压总谐波畸变率THD,150/180个周波测量值电流幅值，150/180个周波测量值GB/T39853.1—2021/测量输入和主输入应满足IEC61000-6-5中规定的浪涌测试性能标准同时满足IEC61010-2-030和GB/T16935.1—2008表F.1(直接由低压电网供电的设备的冲击电压)中定义的额定测量类别。8.5气候试验应满足表15中的要求。表15气候试验要求(工作时)dddd十70℃十70℃每次喷射2h(不工作时)十70℃十70℃十70℃十70℃度，3℃/min,t₁=2h,循环5次十70℃十70℃十70℃十70℃“被测设备在试验结束后原有功能恢复。被测设备的功能在试验中应正常工作，并且在返回额定条件后达到技术参数标明的指标。环境温度指导手册参照IEC60068-1。8.6机械试验8.6.1产品机械鲁棒性型式试验应满足表16中的要求。G