电能质量测试报告

电能质量测试测试报告

测试人员：xxx 报告撰写：xxx 批 准：xxx 单 位：xxx

2013年3月

目 次

1 测试概况.................................................................................................................... 3 2 测试依据.................................................................................................................... 3 3 测试仪器.................................................................................................................... 5 4 测试参数.................................................................................................................... 7 5 测试现场接线图........................................................................................................ 7 6 . 4AA12出线测试结果及其分析 .............................................................................. 8

6.1 4AA12出线电压水平 ................................................................................... 8

6.1.1出线电压有效值..................................................................................... 8 6.1.2出线电压偏差......................................................................................... 8 6.1.3出线电压有效值变化趋势..................................................................... 9 6.1.4分析结论............................................................................................... 10 6.2 电压总畸变率................................................................................................ 10 6.3 电压不平衡度................................................................................................ 12 6.4 电压闪变........................................................................................................ 13 7、3AA16出线测试结果及其分析 ........................................................................... 13

7.1 3AA16出线电压水平 ................................................................................. 13

7.1.1出线电压有效值................................................................................... 13 7.1.2 出线电压偏差...................................................................................... 14 7.1.3出线电压有效值变化趋势................................................................... 14 7.1.4分析结论............................................................................................... 15 7.2 电压总畸变率................................................................................................ 15 7.3 电压不平衡度................................................................................................ 17 7.4电压闪变......................................................................................................... 17 8 测试结论.................................................................................................................. 18

1 测试概况

xxx有两台UPS电源，主要用于给BCS医疗系统供电。该UPS由泰高系统有限公司提供，型号为：RSOAVR 60KVA/380V 在线式，每个电源柜中装载29块（阳光）电池，使用至今电池未发现漏液现象。

近期以来，晚上开启日用灯后，该UPS电源柜偶尔会发生异常报警（三声报警，无信息提示），具体原因不详。为了分析该报警是否与谐波污染有关系，该公司拟对UPS电源380V母线及出线的谐波水平进行测试。

应xxx公司要求，2016年xx月xx日至xx月xx日，xxxxxx有限公司对xxxx有限公司两台UPS供电设备出口母线进行了一次谐波测试。

2 测试依据

该项测试依据GB/T14549-93电能质量 公用电网谐波国家标准进行。

GB/T14549-93各级电压等级谐波限值规定如下表1, 公共连接点的全部用户向该点注入的谐波电流允许值见表2。

•••••••• 表1：公用电网谐波电压（相电压）限值

电网标称电压kV 电压总谐波畸变率 % 5.0 各次谐波电压含有率，％ 奇次 4.0 偶次 2.0 0.38

表2:注入公共连接点的谐波电流允许值

标准 电压 KV 0.38 基准短路容量MVA 10 谐波次数及谐波电流允许值,A 2 78 3 62 4 39 5 62 6 26 7 44 8 19 9 21 10 16 11 28 12 13 13 24 ••••••••

标准 电压 KV 0.38 基准短路容量MVA 10 谐波次数及谐波电流允许值,A 14 11 15 12 16 9.7 17 18 18 8.6 19 16 20 21 22 23 14 24 6.5 25 12 7.8 8.9 7.1 由于PCC点的短路容量不同于假定基准最小短路容量,应按照国标附录B进行换算,换算公式如下：

IhSk1Ihp Sk2式中∶Sk1：公共连接点的最小短路容量,MVA；

Sk2：基准短路容量,MVA；

Ihp：表2中的第h次谐波电流允许值,A；

Ih：短路容量为Sk1时的第h次谐波电流允许值,A。

按国标附录C的要求,在公共连接点处第i个用户的第h次谐波电流允许值按下式进行换算：

IhiIhSi/St1/

式中∶Ih：附录B换算的第h次谐波电流允许值,A；

Si：第i个用户的用电协议容量,MVA；

St：公共连接点的供电设备容量,MVA； ：相位叠加系数，按表3取值。

表3: 相位叠加系数

谐波次数 3 1.1 5 1.2 7 1.4 11 1.8 13 1.9 9132 偶次  3 测试仪器

本次测试采用xxxx有限公司生产的PQAny316便携式电能质量测试仪进行测试。设备参数如下表：

表4: 设备参数表

指 标 通道数量 额定电压 电压测量回路 量程 输入阻抗 通道功耗 过载能力 最大工作电压 电流测量回路 通道数量 量程 过载能力 3 57.74V(相电压) 5~250V(相电压) 2MΩ 0.01VA@100V 250V连续，1kV持续1秒 CAT III 1000V 3 0.01～6A（标配电流钳） 2倍额定电流连续, 50A持续1秒 参 数 最大导线直径 最大工作电压 其它 电压偏差 频率 精度 范围 精度 谐波 测量范围及精度 范围 次数 采样窗宽度 三相不平衡度 Pst 精度 范围 相角 幅值精度 暂态 幅值范围 时间精度 时间范围 电源适配器 电池 工作电源 续航时间 充电时间 设备功耗 项目 工作环境 指 标 工作温度 存储温度 相对湿度 静电放电抗扰度 射频电磁场辐射抗扰度 8mm CAT II 600V 可选配非标电流钳达到 0.01A~3000A量程 ≤0.1% ≤0.01Hz 40~65Hz@基波 A级 电压含有率0~30% 50 10周波 ≤0.2% ≤5% 0~20 ≤0.3°@50Hz；0.2×n°@谐波 ≤0.5% 0～250V ≤1ms ≤60s 输入：AC 90~2V / DC 127~370V输出：DC 12V / 3A 7.4 V 锂电池组，使用时间4小时 >4小时 ≤3小时 <7VA 参 数 -20°C ～ +45°C -20°C ～ + 60°C 5% ~ 95% @ 35℃ , 无凝露 GB/T 17626.2-2006 4级 GB/T 17626.3-2006 3级 电磁电快速瞬变脉冲群抗扰度 GB/T 17626.4-2008 4级 兼容 浪涌（冲击）抗扰度 GB/T 17626.5-2008 4级 阻尼振荡波抗干扰度 MTBF平均故障间隔时间 安全性能 机械外壳材料 GB/T 17626.10-1998 3级 500,000小时 符合GB/T 19862—2005电能质量监测设备通用要求 PC+ABS、硅胶 特性 外观尺寸(mm) 重量 LCD 键盘 采样分辨率 采样频率 存储容量 270×160×100 (宽×高×深) 2.8kg 480×272 TFT 硅胶 16位（6通道同时） 20.48k（50Hz） 1G

4 测试参数

本次测试主要以谐波干扰为主，包括2～50次谐波范围。同时兼顾电压偏差、三相不平衡度、闪变等其他电能质量指标。

5 测试现场接线图

本期测试同时对两台UPS供电设备出线进行连续3天的测试，测试点为：

 控便综合楼UPS电源3AA16出线 型号：K330UPS2-1（54KW）  控便综合楼UPS电源4AA12 出线 型号：K330UPS3-2（54KW） 现场接线图如下：（因对方要求，未对电流回路进行测试）

图1：现场接线示意图

6 . 4AA12出线测试结果及其分析

6.1 4AA12出线电压水平

6.1.1出线电压有效值

表5：电压幅值测试结果（单位：kV）

项目名称 A相电压总有效值 B相电压总有效值 C相电压总有效值 最大值 0.236285 0.2356 0.236042 最小值 0.224544 0.224037 0.224325

平均值 0.229224 0.228724 0.229192 95%概率值 0.232926 0.232482 0.233016 6.1.2出线电压偏差

表6：电压偏差测试结果（单位：％）

95%概率项目 最大值 最小值 平均值 值 超限值 超限合格率 次数 结论 A相电压正偏差 7.884 2.474 4.575049 6.2 7 43 98.98 合格 B相电压正偏差 7.624 2.196 4.347911 6.088 7 39 99.08 合格 C相电压正偏差

7.756 2.341 4.559948 6.311 7 43 98.98 合格 6.1.3出线电压有效值变化趋势

测试期间，三相电压变化趋势图如下图所示（注释：由于其他两项电压有效值变化曲线与A相电压相同，故在此不显示视图）：

图2：电压有效值变化曲线

6.1.4分析结论

根据国家标准，380V电压范围应该在±7％范围内，分析上述数据，可得出下述结论： 1）

尽管UPS电源供电电压95％概率大值不超过±7％的国家标

准；但是，总体输出电压较高； 2）

A、B、C三相最大输出电压均超过国家标准7％，在此期间，

电气设备将承受过高的运行电压，危机设备安全运行。

6.2 电压总畸变率

表7：电压总畸变率测试结果（单位：%）

项目 A相电压总畸变率 B相电压总畸变率 C相电压总畸变率

5.095 1.733 2.922691 3.835 5 2 99.86 合格 5.344 1.782 3.083376 3.996 5 18 98.88 合格 5.542 1.851 3.171852 4.203 5 18 98.74 合格 最大值 最小值 平均值 95%概率值 超限值 超限次 合格率 结论

图3： A相谐波电压含有率

图4： B相谐波电压含有率

图5： C相谐波电压含有率

根据国标GB/T14549-93的要求，0.38kV级电网公共连接点电压（相电压）总谐波畸变率限值为5%，奇次谐波含有率4％，偶次谐波含有率2％，尽管上述测试数据均为超过国家标准，但：

1） 出现了较高的高次谐波，例如23、25、29、31、35、37、47、

49次谐波；

2） 目前，对于25次以上谐波国家虽尚无标准，但如此高的高次谐

波对设备的安全运行将产生较大影响。

6.3 电压不平衡度

表8：电压不平衡度测试结果 项目 电压不平衡度

单位 最大值 最小值 平均值 95%概率值 0.220 超限值 超限次 合格率 结论 % 2.997 0 0.241 2 2 99.5 合格 上述数据说明：三相平衡度较好，符合国家标准。 6.4 电压闪变

表9：电压闪变测试结果

项目 A相短时闪变 B相短时闪变 C相短时闪变 A相长时闪变 B相长时闪变 C相长时闪变

最大值 1.008 0.621 0.762 23.674 13.281 9.657 最小值 0.077 0.084 0.0 0.084 0.087 0.094 平均值 0.099298 0.111273 0.114935 0.808794 0.508206 0.4041 95%概率值 0.111 0.134 0.133 0.442 0.276 0.337 超限值 1 1 1 1 1 1 超限次 1 0 0 1 1 1 合格率 99.77 100 100 97.06 97.06 97.06 结论 合格 合格 合格 合格 合格 合格 7、3AA16出线测试结果及其分析

7.1 3AA16出线电压水平

7.1.1出线电压有效值

表10：电压幅值测试结果（单位：kV） 项目名称 A相电压总有效值 B相电压总有效值 C相电压总有效值 最大值 0.2334 0.2327 0.233 最小值 0.2263 0.226 0.2261 平均值 0.2296 0.22 0.2292 95%概率值 0.2316 0.2308 0.2312 7.1.2 出线电压偏差

表11：电压偏差测试结果（单位：%） 项目 A相电压正偏差 B相电压正偏差 C相电压正偏差

最大值 最小值 平均值 95%概率值 5.55 超限值 超限次 合格率 结论 6.375 3.148 4.44 7 0 100 合格 6.065 2.9 4.3554 5.208 7 0 100 合格 6.202 3.062 4.4913 5.363 7 0 100 合格 7.1.3出线电压有效值变化趋势

测试期间，三相电压变化趋势图如下图所示（注释：由于其他两项电压有效值变化曲线与A相电压相同，故在此不显示视图）：

图6：电压有效值变化曲线

7.1.4分析结论

根据国家标准，380V电压范围应该在±7％范围内，分析上述数据，可得出下述结论：

1) 尽管UPS电源供电电压95％概率大值不超过±7％的国家标准；但是，总体输出电压还是偏高；

2) A、B、C三相最大输出电压虽未超过国家标准7％，但明显都接近于限值7.

7.2 电压总畸变率

表12：电压总畸变率测试结果（单位：%） 95%概最大值 最小值 平均值 超限值 超限次 合格率 结项目 率值 A相电压总畸变率 B相电压总畸变率 C相电压总畸变率

4.12 1.693 2.5633 3.493 5 0 100.00 论 合格 9.634 1.693 2.5502 3.419 5 1 99. 合格 3.979 1.548 2.4262 3.401 5 0 100.00 合格

图7：A相谐波电压含有率

图8：B相谐波电压含有率

图9： C相谐波电压含有率

根据国标GB/T14549-93的要求，0.38kV级电网公共连接点电压（相电压）总谐波畸变率限值为5%，奇次谐波含有率4％，偶次谐波含有率2％，尽管上述测试数据均为超过国家标准，但：

1） 出现了较高的高次谐波，例如23、25、29、31、35、37、47、49次谐波；

2） 目前，对于25次以上谐波国家虽尚无标准，但如此高的高次谐波对设备的安全运行将产生较大影响。 7.3 电压不平衡度

表13：电压不平衡度测试结果 项目 电压不平衡度

单位 % 最大值 最小值 平均值 59.983 0.039 0.1162 95%概率值 0.149 超限值 超限次 合格率 2 1 99.96 结论 合格 7.4电压闪变

表14：电压闪变测试结果

项目 A相短时闪变 B相短时闪变 C相短时闪变 最大值 0.117 0.134 0.124 最小值 0.117 0.134 0.124 平均值 0.117 0.134 0.124 95%概率值 0.111 0.134 0.133 超限值 0 0 0 超限次 0 0 0 合格率 100 100 100 结论 合格 合格 合格

8 测试结论

通过本次监测，可得出如下结论：

1）两路UPS供电电源电压95％概率大值不超过±7％的国家标准； 2）两路UPS供电电源总体输出电压偏高；95%概率大值接近国家标准7%；

3）两路UPS供电电源电压总谐波畸变率95%概率大值均不超过5%的国家标准，奇次谐波含有率95%概率大值均不超过4％国家标准，偶次谐波含有率95%概率大值也不超过2％的国家标准，；

4）但是，输出电压出现了较高的高次谐波，例如23、25、29、31、35、37、47、49次谐波；尽管目前对于25次以上谐波国家尚无标准，但如此高的高次谐波对设备的安全运行将产生较大影响。

5）建议：采取措施抑制23、25、29、31、35、37、47、49等高次谐波。