电能质量测试报告

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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4 2 测试依据4 3 测试仪器6 4 测试参数10

5 测试现场接线图10

6 . 4AA12出线测试结果及其分析10

6.1 4AA12出线电压水平10

6.1.1出线电压有效值10 6.1.2出线电压偏差11

6.1.3出线电压有效值变化趋势12 6.1.4分析结论12

6.2 电压总畸变率12 6.3 电压不平衡度14 6.4 电压闪变15

7、3AA16出线测试结果及其分析17

7.1 3AA16出线电压水平17

7.1.1出线电压有效值17 7.1.2 出线电压偏差17

7.1.3出线电压有效值变化趋势19 7.1.4分析结论19

7.2 电压总畸变率错误!未定义书签。 7.3 电压不平衡度21 7.4电压闪变21

8 测试结论23

3

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 0.38

电压总谐波畸变率 5.0 4

各次谐波电压含有奇次 偶次 4.0 2.0

表2:注入公共连接点的谐波电流允许值

谐波次数及谐波电流允许值,A 准 短路2 3 4 5 6 7 8 9 11110.38 10 763624121212••••••••

标基准谐波次数及谐波电流允许值,A 准 短路1111112222225 0.38 10 119.1817.8.7.16.12 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：

式中∶Sk1：公共连接点的最小短路容量,MVA；

Sk2：基准短路容量,MVA；

标基准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：

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

3 5 7 5

11 13 913偶

次数  次 1.1 1.2 1.4 1.8 1.9 2 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 电压测量回路 额定电压 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

参 数 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 8mm 6

通道数量 量程 过载能力 最大导线直

路 径 最大工作电压 其它 电压偏差 频精度 率 范围 精度 范围 次数 采样窗宽度 三相不平衡度 Pst 精度 范围 相角 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 测量范围及精度 谐波 暂幅值精≤0.5%

7

态 度 幅值范围 时间精度 时间范围 电源适配器 工作电源 电池 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 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 8

静电放电抗扰度 射频电磁场电磁兼容 辐射抗扰度 电快速瞬变脉冲群抗扰度 GB/T 17626.2-2006 4级 GB/T 17626.3-2006 3级 GB/T 17626.4-2008 4级 浪涌（冲击）GB/T 17626.5-2008 4级 抗扰度 阻尼振荡波抗干扰度 GB/T 17626.10-1998 3级 MTBF平均故障间隔时间 安全性能 机械特性 外壳材料 外观尺寸(mm) 重量 LCD 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 270×160×100 (宽×高×深) 2.8kg 480×272 TFT 9

键盘 采样分辨率 采样频率 存储容量 4 测试参数

硅胶 16位（6通道同时） 20.48k（50Hz） 1G 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）

10

项目名称 最大值 285 6 042 最小值 544 037 325 平均值 224 724 192 95%概率值 6 2 6 A相电压总有0.2360.2240.2290.23292效值 效值 效值 6.1.2出线电压偏差

表6：电压偏差测试结果（单位：％）B相电压总有0.2350.2240.2280.23248C相电压总有0.2360.2240.2290.23301最项目 大最小平均值 4.575049 95%概率值 6.2 超限值 超限次数 合格率 结论 值 值 A相电压7.8842.47 4 正偏差 B相7 43 98.98 合格 电压7.622.194.346.08正偏差

11

4 6 7911 8 7 39 99.08 合格

C相电压7.752.34正偏差 6.1.3出线电压有效值变化趋势

4.559948 6.311 6 1 7 43 98.98 合格 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 最大最小平均值 95%概率12

超限超限合格结论 值 值 值 次 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

13

5.51.83.174.242 51 1852 03 5 18 98.合74 格 5.31.73.083.944 82 3376 96 5 18 98.合88 格 5.01.72.923.5 33 2691 35 5 2 99.合86 格

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 95项单目 位 最大最小平均%概值 电压不平衡度 上述数据说明：三相平衡度较好，符合国家标准。

14

超限值 超限次 合格率 结论 值 值 值 率% 2.997 0 0.20.241 20 2 2 99.合5 格

6.4 电压闪变

表9：电压闪变测试结果 95项目 最大值 最小值 平均值 %概率值 A相短时闪变 B相短时闪变 C相短时

超限值 超限次 合格率 结论 1.000.078 7 0.099298 0.111 1 1 99.7合7 格 0.620.081 4 0.111273 0.134 1 0 100 合格 0.760.082 9 0.114935 0.133 1 0 100 合格 15

闪变 A相长时闪变 B相长时闪变 C相长时闪变 9.650.097 4 0.4041 0.337 97.0合6 格 13.20.0881 7 0.508206 0.276 1 1 97.0合6 格 23.60.0874 4 0.808794 0.442 97.0合6 格 1 1 1 1 16

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 最小值 平均值 95%概率值 0.2316 0.2334 0.2263 0.2296 0.2327 0.226 0.22 0.2308 0.233 0.2261 0.2292 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 最大值 最小值 平均值 95%概率17

超限值 超限次 合格率 结论

值 A相电压正偏差 B相电压6.062.984.355.20正偏差 C相电压正偏差 6.203.0.495.362 2 13 3 7 0 100 合格 5 9 54 8 7 0 100 合格 6.373.144.5 8 44 5.55 7 0 100 合格 18

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项目 最大值 最小值 平均值 %概率值 A相4.12 电

超限值 超限次 合格率 结论 1.692.563.493 33 3 19

5 0 100.合00 格

压总畸变率 B相电压总畸变率 C相电压3.971.542.423.40总畸变率 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

9.631.692.553.414 3 02 9 5 1 99.8合9 格 9 8 62 1 5 0 100.合00 格 根据国标GB/T14549-93的要求，0.38kV级电网公共连接点电

20

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 95项单最大最小平均%概值 电压不平衡度 7.4电压闪变

表14：电压闪变测试结果 超限超限合格结论 目 位 值 值 值 率值 次 率 % 59.0.00.110.1983 39 62 49 2 1 99.合96 格 项目

最大最小平均95%21

超限超限合格结论

值 值 值 概率值 值 次 率 A相短时闪变 B相短时闪变 C相短时闪变 0.120.120.120.134 4 4 3 0 0 100 合格 0.130.130.130.134 4 4 4 0 0 100 合格 0.110.110.110.117 7 7 1 0 0 100 合格 22

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。

23