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中华人民共和国国家标准 - 电能质量，公用电网谐波

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中华人民共和国国家标准
电能质量
公用电网谐波

GB/T 14548-03

Quality of electric energy supply
Harmonics in public supply network

1、 主题内容与适用范围

本标准规定了公用电网谐波的允许值及其测试方法。
本标准适用于交流额定频率为50Hz，标称电压110kv及以下的公用电网。
标称电压为220kv的公用电网可参照110kv执行。
本标准不适用于暂态现象和短时间谐波。

2、 引用标准

GB156 标准电压

3、 术语

3.1公用连接点 point of common coupling
用户接入公用电网的连接处。

3.2谐波测量点 harmonic measurement points
对电网和用户的谐波进行测量之处。

3.3基波（分量）funoamental (component)
对周期性交流量进行付立叶级数分解，得到的频率与工频相同的分量。

3.4谐波（分量）harmonic (component)
对周期性交流量进行付立叶级数分解，得到频率为基波频率大于1整数倍的分量。

3.5谐波次数（h）harmonic order(h)
谐波频率与基波频率的整数比。

3.6谐波含量（电压或电流）harmonic content (for voltage or current)
从周期性交流量中减去基波分量后所得的量。

3.7谐波含有率 harmonic ration （HR）
周期性交流量中含有的第h次谐波分量的方均根值与基波分量的方均根值之比（用百分数表示）。
第h次谐波电压含有率以HRUh表示，第h次谐波电流含有率以HRIh表示。

3.8总谐波畸变率 total harmonic distortion (THD)
周期性交流量中的谐波含量的方均根值与其基波分量的方均根值之比（百分数表示）。
电压总谐波畸变率以THDu表示，电流总谐波畸变率以THDi表示。

3.9谐波源 harmonic source
向公用电网注入谐波电流或在公用电网中产生谐波电压的电气设备。

3.10短时间谐波 short duration harmonics
冲击持续的时间不超过2秒，且两次冲击之间的间隔时间不小于30秒的电流所含有的谐波及其引起的谐波电压。
注：谐波术语的数学表达式见附录A。

附录A 谐波术语的数学表达式 附录A

4、 电压限值

公用电网谐波电压（相电压）限值见表1。

表1

电网标称电压（kv）
电压总谐波畸变率（%）
各次谐波电压含有率（%）
奇次
偶次
0.3%
5.0
4.0
2.0
8
4.0
8.2
1.8
10
35
3.0
2.4
1.2
88
110
2.0
1.8
0.8

5、 谐波电流允许值

5.1公用连接点的全部用户向该点注入的谐波电流分量（方均根值）不应超过表2中规定的允许值。当公用连接点处的最小短路容量不同于基准短路容量时，表2中的谐波电流允许做的换算见附录B。

附录B 谐波电流允许做的换算 附录B

5.2同一公共连接点的每个用户向电网注入的谐波电流允许值按次用户在该点的协议容量与其公共连接点的供电设备容量之比进行分配。分配的计算方法见附录C。

附录C 分配的计算方法 公式（C5）中系数Kh的值 附录C

6、测量

测量谐波的方法、数据处理及测量仪器的规定见附录D。

标准
电压（KV）
基准短路容量（MVA）
谐波次数及谐波电流允许值（A）
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
0.38
10
78
62
39
62
26
44
18
21
18
28
13
24
11
12
9.7
18
8.6
16
7.8
8.9
7.1
14
6.5
12
8
100
43
34
21
34
14
24
11
11
8.5
18
7.1
13
6.1
8.8
5.3
10
4.7
9.0
4.3
4.9
3.8
7.4
3.6
6.8
10
100
26
20
13
20
8.5
15
6.4
6.8
5.1
9.3
4.3
7.9
3.7
4.1
3.2
6.0
2.8
5.4
2.6
2.9
2.3
4.5
2.1
4.1
35
250
15
12
7.7
12
5.1
8.8
3.8
4.1
3.1
5.6
2.6
4.7
2.2
2.5
1.9
3.8
1.7
3.2
1.5
1.8
1.4
2.7
1.3
2.5
66
500
16
13
8.1
13
5.4
9.3
4.1
4.3
3.3
5.9
2.7
5.0
2.3
2.6
2.0
3.8
1.8
3.4
1.8
1.9
1.5
2.8
1.4
2.6
110
750
12
9.8
8.0
9.6
4.0
6.8
3.0
3.2
2.4
4.3
2.0
3.7
1.7
1.9
1.5
2.8
1.3
2.5
1.2
2.4
1.1
2.1
1.0
1.9

注：220KV基准短路容量取2000MVA

附录D

测量谐波的方法、数据处理及测量仪器
（补充件）

D1谐波电压（或电流）测量应选择在电网正常供电时可能出现的最小运行方式，且应在谐波源工作周期中产生的谐波量大的时段内进行（例如：电弧炼钢炉应在熔化期测量）。当测量点附近安装有电容器组时，应在电容器组的各种运行方式下进行测量。

D2测量的谐波次数一般为第2到第10次，根据谐波源的特点或测试分析结果，可以适当变动谐波次数测量的范围。

D3 对于负荷变化快的谐波源（例如：炼钢电弧炉、晶闸管变流设备供电的轧机、电力机车等），测量的间隔时间不大于2分钟，测量次数应满足数理统计的要求，一般不少于30次。
对于负荷变化慢的谐波源（例如：化工整流器、直流输电换流站等）测量间隔和持续时间，不作规定。

D4谐波测量的数据应取测量时段内各相实测量值的95%概率值中最大的一相值，作为判断谐波是否超过允许值的依据。
但对负荷变化慢的谐波源，可选五个接近的实测值，取其算术平均值。
注：为了实用方便，实测值的95%概率值可按下述方法近似选取：将实测值按由大到小的次序排列，舍弃前面5%的大值，取剩余实测值中的最大值。

D5谐波的测量仪器
D5.1仪器的功能应满足本标准测量要求。
D5.2为了区别暂态现象和谐波，对负荷变化快的谐波，每次测量结果可为3秒内所测值的平均值。推荐采用下式计算：

计算公式

D5.3仪器准确度
谐波测量仪的允许误差见表D1。
D5.4仪器有一定的抗电磁干扰能力，便于现场使用。仪器应保证其电源在标称电压±15%，频率在49Hz~51Hz范围内电压总谐波畸变率不超过8%条件下能正常工作。

D6对不符合D5.2条规定的仪器，可用于负荷变化慢的谐波源的测量。如用于负荷变化快的谐波源的测量。测量条件和次数应分别符合DL和D3条的规定。

表D1 谐波测量仪的允许误差

注1：UN为标称电压，Uh为谐波电压；为额定电流，为谐波电流。
注2：A级仪器频率测量范围为0~2500Hz，用于较精确的测量，仪器的相角测量误差不大于±5% 或±1%，B级仪器用于一般测量。

D7 在测量的频率范围内，仪用互感器、电容式分压器等谐波传感设备应有良好的频率特性，其引入的幅值误差不应大于5%，相角误差不大于5°。在没有确切的频率响应误差特性时，电流互感器和低压电压互感器用于2500Hz及以下频率的谐波测量；6~110kv电磁式电压互感器可用于1000Hz及以下频率测量；电容式电压互感器不能用于谐波测量。在谐波电压测量中，对谐波次数或测量精度有较高需要时，应采取电阻分压器（UN<1KV）或电容式分压器（UN≥1KV）。

附加说明：
本标准由全国电压电流等级和频率标准化技术委员会归口。
本标准由能源部电力公司负责起草。能源部电力科学研究院、四川省电力工业局、华中理工大学、山西省电力试验研究所、湖南省电力工业局等参加。
本标准主要起草人：曲涛、任元、林海雪、杜德文、陈宝嘉、吕润余、李平之。
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