ГОСТ 30804.4.7-2013 | Стройсоветы

Совместимость технических средств электромагнитная. Общее руководство по средствам измерений и измерениям гармоник и интергармоник для систем электроснабжения и подключаемых к ним технических средств

На нашем сайте можно бесплатно скачать Руководящий документ ГОСТ 30804.4.7-2013 в удобном формате. Узнать актуальный статус документа «Совместимость технических средств электромагнитная. Общее руководство по средствам измерений и измерениям гармоник и интергармоник для систем электроснабжения и подключаемых к ним технических средств» на 2016 год.

Скрыть дополнительную информацию

Дата введения: 01.01.2014 Статус документа на 2016: Актуальный

Выберите формат отображения документа:

Страница 1

Страница 2

Страница 3

Страница 4

Страница 5

Страница 6

Страница 7

Страница 8

Страница 9

Страница 10

Страница 11

Страница 12

Страница 13

Страница 14

Страница 15

Страница 16

Страница 17

Страница 18

Страница 19

Страница 20

Страница 21

Страница 22

Страница 23

Страница 24

Страница 25

Страница 26

Страница 27

Страница 28

Страница 29

Страница 30

Страница 31

Страница 32

Страница 33

Страница 34

Страница 35

Страница 36

Страница 37

Страница 38

Страница 39

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ (МГС)

INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY AND CERTIFICATION (ISC)

ГОСТ

30804.4.7 —

2013

(IEC

61000-4-7:2009)

Совместимость технических средств электромагнитная

ОБЩЕЕ РУКОВОДСТВО ПО СРЕДСТВАМ ИЗМЕРЕНИЙ И ИЗМЕРЕНИЯМ ГАРМОНИК И ИНТЕРГАРМОНИК ДЛЯ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ И ПОДКЛЮЧАЕМЫХ К НИМ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ

(IEC 61000-4-7:2009, MOD)

Издание официальное

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2009 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Закрытым акционерным обществом «Научно-испытательный центр «САМТЭС» и Техническим комитетом по стандартизации ТК 30 «Электромагнитная совместимость технических средств»

2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстаидарт)

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 25 марта 2013 г. No 55-П)

За принятие стандарта проголосовали:

Кратов наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97	Код страны по МК \|ИСО 3166) 004—97	Сокращенное наименование национального органа по стандартизации
Беларусь	BY	Госстандарт Республики Беларусь
Киргизия	KG	Кыргызстандарт
Молдова	МО	Молдова-Стандарт
Россия	RU	Росстаидарт
Узбекистан	UZ	Узстандарт

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 22 июля 2013 г. No 429-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 30804.4.7-2013 (IEC 61000-4-7:2009) введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2014 г.

5 Настоящий стандарт модифицирован по отношению к международному стандарту IEC 61000-4-7:2009 Electromagnetic compatibility (EMC) — Part 4-7: Testing and measurement techniques — General guide on harmonics and interharmonics measurement and instrumentation, for power supply systems and equipment connected thereto» (Электромагнитная совместимость (ЭМС). Часть 4-7. Методы испытаний и измерений. Общее руководство по измерениям гармоник и интергармоник и измерительным приборам для систем электроснабжения и подключаемого к ним оборудования).

Международный стандарт IEC 61000-4-7:2009 разработан Подкомитетом 77А «Низкочастотные электромагнитные явления» Технического комитета 77МЭК «Электромагнитная совместимость». Стандарт IEC 61000-4-7:2009 заменяет собой второе издание стандарта IEC 61000-4-7:2002 и Изменение 1 стандарта IEC 61000-4-7:2002. опубликованное в 2008 г.. и является частью 4-7 серии стандартов IEC 61000.

Перевод с английского языка (еп).

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ 1.5-2001 (подраздел 3.6).

Ссылки на международные стандарты, которые примяты в качестве межгосударственных стандартов, заменены в разделе «Нормативные ссылки» и тексте стандарта ссылками на соответствующие межгосударственные стандарты.

Дополнительные фразы и слова, внесенные в текст стандарта для уточнения области распространения и объекта стандартизации, выделены полужирным курсивом.

Сведения о соответствии межгосударственных стандартов ссылочным международным стандартам приведены в дополнительном приложении ДА.

Степень соответствия — модифицированная (MOD).

Стандарт разработан на основе применения ГОСТ Р 51317.4.7-2008 (МЭК 61000-4-7:2002)

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

ГОСТ 30804.4.7-2013

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок—в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случав пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агвнства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

©Стандартинформ, 2013

В Российской Федерации настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен. тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

III

ГОСТ 30804.4.7-2013

следующие термины с соответствующими определениями.

3.1 Определения, относящиеся к частотному анализу сигналов с применением преобразования Фурье

В настоящем стандарте используется приведенная ниже форма ряда Фурье, учитывая относительную простоту измерений значений углов фазового сдвига

путем определения моментов перехода через нуль

/M^o + f^sin^coi’+Ф* j >

О)

с к = К ♦ J^ak\ = -J^ak^+bk ^Yc*-W

(2)

Ф* = я + arctg •^{если <}

где

^К д. _п >0

Ф* =~2 , если 6* = о и а*

щ = 0 , если b_k < е и ajc < е

= arctg ^{если ь}* ^> ° _фА . если bk = Om _ak< 0

при f. = 0,05 % f/_nomH i: = 0,15 % /_пот и при к = 0,15 % ^_noni^{H f: =} 0,5 % / соответственно см. таблицу 1

пот

(3)

Тн

Т\

Примечание — Установление в приведенном выше определении фазовых углов (р^ равными нулю для случаев, когда значения bk и ak представляют собой достаточно малые величины, означает для изготовителей СИ возможность исключить требование измерений углов фазового сдвига малых сигналов, учитывая, что фазовые измерения при сигналах крайне малых амплитуд могут привести к большим отклонениям результатов.

ГОСТ 30804.4.7-2013

В выражениях (1) — (3):

со | — угловая частота основной составляющей (со i = 2 nf дг j);

7j/ ~ длительно сть вр еменн ог о инт ерва ла измер ения (шир ина измерит ельно г о окна. В течение интервала измерения выполняется преобразование Фурье функции времени,

с₀ — постоянная составляющая,

с_к— амплитуда составляющей спектра с частотой /с. *= Qc IN) /д ь

Y с. к~ среднеквадратичное значение составляющей спектра с к,

f и, 1 — основная частота сист емы электр оснабжения,

к — порядковый номер (порядок) спектральной составляющей, относящийся к разрешению по частоте (/сд = 1 / Ты).

N — число периодов основной частоты во временном интервале измерения,

Ук — угол фазового сдвига спектральной составляющей с порядковым номером к

В большинстве случаев для нахождения ряда Фурье применяют цифровые методы, т е. алгоритм дискретного преобразования Фурье (DFT) или его вариант -быстрое преобразование Фурье (FFT). Для этого анализируемый аналоговый сигнал подают на вход анал о г ово-цифрового преобразователя. Полученные отсчеты запоминают Каждая группа из М отсчетов соответствует временному интервалу измерения, в котором осуществляется дискретное преобразование Фурье.

В соответствии с принципами разложения функции времени в ряд Фурье длительность временного интервала измерения T_N определяет разрешение по частоте

ГОСТ 30804.4.7-2013

/qi ⁼ (частотное разделение спектральных составляющих) при анализе.

Следовательно, длительность временного интервала измерения Т_м должна быть равна произведению длительности периода основной частоты напряжения в системе электроснабжения на целое число .W, т. е. Тм= NT\. Частота отсчетов в этом случае должна быть /, = M/(NT\), где М — число отсчетов в пределах длительности временного интервала измерения T_N.

Перед выполнением дискретного преобразования Фурье отсчеты, соответствующие длительности временного интервала измерения, в ряде случаев взвешивают, умножая их на симметричную функцию (функцию измерительного окна). Однако для периодических сигналов и синхронизированных отсчетов предпочтительно использовать прямоугольную взвешивающую функцию измерительного окна, эквивалентную умножению каждого отсчета на единицу.

Процессор, осуществляющий дискретное преобразование Фурье, определяет

ортогональные коэффициенты Фурье и Ъ_к составляющих спектра на частотах

f с,к ⁼ k!Tn . к- 0,1, 2 … М-1. Однако лишь значения к. не превышающие половину

максимального значения, являются полезными, другая половина является их

дубликатами. При условии синхронизации гармоническая составляющая порядка h

(порядок определяется относительно основной частоты /д О, возникает в

преобразовании Фурье как спектральная составляющая порядка к, где к= hN.

Быстрое преобразование Фурье представляет собой специальный алгоритм

сокращения времени вычислений Для его применения необходимо, чтобы число от счет овМ было равно целой степени 2, т. е. М= 2¹, где, например /> 10.

ГОСТ 30804.4.7-2013

При необходимости символ У, обозначающий среднеквадратическое значение

составляющей спектра с к, заменяют символом I для тока и символом U для напряжения. Индекс С предназначен для отнесения переменных к спектральным составляющим.

Примечание- Следует учитывать, что приведенные определения применимы к установившимся сигналам

3.2 Термины и определения, относящиеся к гармоникам

3.2.1 частота гармоники (harmonic frequency) fnh. частота, кратная основной частоте системы электроснабжения (fим ⁼ hf hi)

Примечание — Частота гармоники /д* идентична частоте спектральной составляющей / Ск нри к — hN.

3.2.2 порядок гармоники (harmonic order) Л: Целое число, равное отношению частоты гармоники к основной частоте системы электроснабжения. Применительно к анализу, использующему дискретное преобразование Фурье при синхронизации между и f_s (частота отсчетов), порядок гармоники h соответствует

спектральной составляющей к = Ш (к — номер спектральной составляющей.. N -число периодов основной частоты, соответствующее временному интервалу измерения Тм).

3.2.3 среднеквадратичное значение гармонической составляющей (r.m.s.

value of a harmonic component) Уцк Среднеквадратичное значение одной из составляющих на частоте гармоники при анализе сигналов несинусоидальной

ГОСТ 30804.4.7-2013

формы. Для краткости допускается применять для данных составляющих наименование «гармоника».

Для целей настоящего стандарта длительность временного интервала измерения соответствует N= 10 периодам основной частоты (для систем электроснабжения частотой 50 Гц) или N = 12 периодам основной частоты (для систем электроснабжения частотой 60 Гц), т. е., приблизительно 200 мс (см. 4.4.1). Это означает, что Yщ, = Ус. ю л для систем 50 Гц иУн.ь = Ус. 12 л для систем 60

Примечание — Гармоническая составляющая У д* идентична составляющей спектра Y с.к при к = Ш (У дл =Усл n) При необходимости символ У заменяют на символ I для тока и на символ U для напряжения. Индекс Н предназначен для отнесения переменных /или U к гармоническим составляющим.

3 .2.4 среднеквадратичное значение гармонической группы (r.m.s. value of а harmonic group) Y_g,h. Корень квадратный из суммы квадратов среднеквадратичных значений гармонической составляющей и примыкающих к ней спектральных составляющих, соответствующих данной длительности временного интервала измерения В гармонической группе суммируется энергия близлежащих спектральных составляющих с энергией собственно гармоники (см. также уравнение 8 и рисунок 4). Порядок гармонической группы определяется порядком рассматриваемой гармоники

Примечание — При необходимости символ У заменяют символом I для тока и символом U для напряжения

3.2.5 среднеквадратичное значение гармонической подгруппы (r.m.s.

value of a harmonic subgroup) Y*k- Корень квадратный из суммы квадратов среднеквадратичных значений гармонической составляющей и двух непосредственно примыкающих к ней спектральных составляющих. Для учета

ГОСТ 30804.4.7-2013

влияния колебаний напряжения при проведении исследований спектрального

подгруппы выходных компонентов дискретного

состава напряжения,

преобразования Фурье получают суммированием энергетического содержания н еп о ср е дств енн о примыкающих спектральных со ставляю щих с эн ергией с о б ств енн о гармоники (см. также уравнение 9 и рисунок б). Порядок гармонической подгруппы определяется порядкомрассматриваемой гармоники.

Примечание — При необходимости символ Y заменяют символом / для тока и символом U для напряжения

3.3 Термины и опре деления, относящиеся к ко эф фициентам искажения

3.3.1 суммарный коэффициент гармонических составляющих (total harmonic distortion, THD) THDy Отношение среднеквадратичного значения суммы всех гармонических составляющих до порядка к среднеквадратичному

значению основной составляющей Ущ.

Примечания

1 При необходимости символ Y заменяют символом/для тока и символом U для напряжения

2 h принимают равным 40, если иное значение не установлено в международных стандартах, устанавливаю щих нор мы эмиссии гармоник.

3 Термин «коэффициент искажения синусоида льносит кривой напряжения» для обозначения суммарного коэффициента гармонических составляющих применен в ГОСТ 13109.

ГОСТ 30804.4.7-2013

3.3.2 суммарный коэффициент гармзнических групп (group total harmonic distortion THDG) THDGy Отношение среднеквадратичного значения гармонических групп к среднеквадратичному значению гармонической группы, связанной с основной составляющей Yg\.

(5)

где К*п > 2

Примечания

1 При необходимости символ У заменяют символом /для тока и символом U для напряжения.

2 Принимают п_Ыл =2, h_Jtmx = 40, если иные значения не установлены в международных стандартах, устанавливающих нормы эмиссии гармоник.

3.3.3 суммарный коэффициент гармонических подгрупп (subgroup total harmonic distortion) nutsy Отношение среднеквадратичного значения

гармонических подгрупп Y_t&h к среднеквадратичному значению гармонической подгруппы, связанной с основной составляющей Y_t&\.

(б)

где bn* > 2;

принимают равным 40, если иное значение не установлено в стандартах, устанавливающих нормы эмиссии гармоник.

3.4.2 среднеквадратичное значение интергармонической составляющей (r.m.s. value of an interharmonic component) Y_CJ: среднеквадратичное значение спектральной составляющей У_с.*>»л w>^час-тота которой находится между двумя последовательными гармоническими частотами (см. рисунок 4). Для краткости допускается применять для данных составляющих наименование «интергармоника».

Примечания

1 Частота интергармонической составляющей определяется частотой линии спектра. Данная частота не кратна основной частоте.

2 Необходимо учитывать разницу между «интергармоничесхой составляющей», фактически создаваемой при функционировании оборудования, например, на частоте 183. 333 Гц. и «спектральной составляющей», рассчитываемой в СИ в результате анализа формы сигналов, например на частоте 185 Гц для системы электроснабжения частотой 50 Гц (частота отсчетов при быстром преобразовании Фурье). «Спектральная составляющая» является «гармонической составляющей» при к = h N. где N — целое число.

3.4.3 среднеквадратичное значение инторгармонической группы (r.m.s. value of an interharmontc group) Y_lgJ): среднеквадратичное значение всех спектральных составляющих в интервале частот между двумя последовательными гармоническими частотами (см. рисунок 4).

Примечания

1 Для целей настоящего стандарта среднеквадратичное значение интергармонической группы между гармониками порядка Л и Л +1 обозначают У,_9Л. Например, среднеквадратичное значение интергармонической группы между гармониками порядка 5 и 6 обозначают

2 При необходимости символ У заменяют символом /для тока и символом U для напряжения.

3.4.4 среднеквадратичное значение инторгармонической центрированной подгруппы (r.m.s. value of an interharmonic centred subgroup) Y_lsgJt: Среднеквадратичное значение всех спектральных составляющих в интервале частот между двумя последовательными гармоническими частотами, исключая спектральные составляющие, непосредственно прилегающие к гармоническим частотам (см. рисунок 6).

Для целей настоящего стандарта среднеквадратичное значение центрированной интергармонической подгруппы между гармониками с порядковыми номерами h и h +1 обозначают Y_{lt9 Л}. Например, среднеквадратичное значение центрированной интергармонической подгруппы между гармониками с порядковыми номерами 5 и 6 обозначают V_{f 5}.

Примечание — При необходимости символ У заменяют символом / для тока и символом U для напряжения.

3.4.5 частота интергармонической группы (interharmonic group frequency) _h: Среднее значение двух гармонических частот, между которыми расположена интергармоническая группа, т. е.

V » ⁼ Wh п ⁺ ^н. л * 1У®-

3.4.6 частота интергармонической центрированной подгруппы группы (interharmonic centred subgroup frequency) f_isgJ,: Среднее значение двух гармонических частот, между которыми расположена интергармоническая центрированная подгруппа, т. е. f_{Hg Л} = (/_м „ + f_{H л}.,)/2.

3.5 Обозначения и индексы

В настоящем стандарте под значениями напряжения и силы тока понимают (если не установлено иное) их среднеквадратические значения.

3.5.1 Обозначения

В настоящем стандарте используются следующие обозначения: а — амплитудный коэффициент косинусоидальной составляющей ряда Фурье;

Ь —амплитудный коэффициент синусоидальной составляющей ряда Фурье; с — амплитудный коэффициент ряда Фурье; f —частота, функция;

f_{c к} — частота спектральной составляющей порядка к. f_c , — частота спектральной составляющей порядка 1; f _h — частота гармонической группы порядка h: f_sgn —частота гармонической подгруппы порядка Л; f_vJ) — частота интергармонической подгруппы порядка h\

— частота интергармонической центрированной подфуппы порядка Л; f_Hл — частота гармонической составляющей порядка h. f_H, — основная частота системы электроснабжения; fj — частота отсчетов;

h_ma, — порядок высшей учитываемой гармонической составляющей;

ГОСТ 30804.4.7-2013

h_min — порядок низшей учитываемой гармонической составляющей;

/= V -1;

t — текущее время.

В — полоса частот;

/ — ток (среднеквадратическое значение);

М — целое число, число отсчетов в измерительном окне;

N — число периодов основной частоты системы электроснабжения, соответствующее длительности временного интервала измерения (измерительного окна);

Р — мощность:

Т — интервал времени;

Г, — период основной частоты системы электроснабжения;

T_N — длительности временного интервала измерения, включающего в себя N периодов основной частоты,

U — напряжение (среднеквадратичное значение);

Y — переменная, заменяемая на U или /;

Y_c к — среднеквадратичное значение спектральной составляющей порядка /г.

Y_{g h} — среднеквадратичное значение гармонической группы;

Y_{H Л} — среднеквадратичное значение гармонической составляющей порядка h;

Y,g. n — среднеквадратичное значение интергармонической группы;

У_йаЛ — среднеквадратичное значение интергармонической центрированной подгруппы;

Y_tg л — среднеквадратичное значение гармонической подгруппы;

о» — угловая частота:

о», — угловая частота системы электроснабжения:

Ф — фазовый угол:

3.5.2 Индексы

В настоящем стандарте используют следующие индексы.

Ь — центральная частота интервала частот;

h — текущее целое число, обозначающее порядок гармоники;

к — текущее целое число, обозначающее порядок спектральной составляющей;

m — измеренное значение:

max — максимальное значение:

min — минимальное значение;

о — сглаженное значение;

д — значение, относящееся к группе;

sg — значение, относящееся к подгруппе;

/ — значение интергармоники;

д. h — гармоническая группа, связанная с гармоникой порядка h, sg.h — гармоническая подгруппа, связанная с гармоникой порядка />; ig. h — интергармоническая группа, расположенная выше гармоники порядка h: isg. h — интергармоническая центрированная подгруппа, расположенная выше гармоники порядка h:

од. h — сглаженная гармоническая группа порядка Л; пот — номинальное значение; s — отсчет.

С — значение, относящееся к спектральным составляющим;

Н — гармоника;

f — частота:

0 — значение, относящееся к постоянному току.

4 Общие понятия. Общие требования к средствам измерений всех видов

4.1 Характеристики измеряемых сигналов

В настоящем стандарте рассмотрены СИ. предназначенные;

a) для измерений гармоник;

b) для измерений интергармоник.

c) для измерений спектральных составляющих на частотах выше области частот гармоник до 9 кГц.

Дискретное преобразование Фурье, в том числе, быстрое преобразование Фурье, позволяет получить точные результаты только при установившихся сигналах. Сигналы, амплитуды которых изменяются во времени, не могут быть точно характеризованы только совокупностью их гармонических составляющих. Для того, чтобы получить воспроизводимые результаты гармонического анализа по результатам измерений эмиссии шоков и напряжений при колебаниях мощности, приводящих к колебаниям силы основного тока, и. возможно, колебаниям силы гармонических токов, необходимо совместно применять методы сглаживания и длительные периоды измерений. Поэтому метод измерений, установленный в настоящем стандарте, основан на применении определенных процедур сглаживания (см. 5.5.1). Кроме того, в стандартах, устанавливающих нормы эмиссии гармонических составляющих тока, содержащих ссылки на настоящий стандарт, могут быть установлены достаточно длительные периоды наблюдения при испытаниях (см. ГОСТ 30804.3.2, ГОСТ 30804.3.12), обеспечивающие получение последовательных результатов измерений при допустимой погрешности.

4.2 Классы точности средств измерений

Допускается применения СИ двух классов точности — I и II. Это позволяет при соответствии требованиям к применению использовать простые СИ малой стоимости. При испытаниях на соответствие нормам гармонических и интергармонических токов и напряжений применение СИ высокого класса точности I необходимо о случаях, если значения измеряемых токов и напряжений близки к нормам эмиссии (см. примечание 2 к таблице 1).

4.3 Виды измерений

В настоящем стандарте установлены требования к проведению измерений гармоник и интергармоник тока и напряжения. Кроме того, рассмотрены измерения в полосе частот до 9 кГц.

4.4 Общая структура сродства измерений

В современных СИ, основанных на использовании дискретного преобразования Фурье, применяется, как правило, алгоритм ускоренного выполнения указанного преобразования, называемый «быстрое преобразование Фурье». В настоящем стандарте рассмотрена структура СИ на основе быстрого преобразования Фурье. Допускается применение других принципов анализа (см. раздел 6).

Общая структура СИ представлена на рисунке 1.

СИ могут содержать все блоки и выходы, представленные на рисунке 1. или их часть.

4.4.1 Измерительная часть СИ

Основная измерительная часть СИ должна содержать:

— входные цепи с фильтром, исключающим паразитное наложение спектров;

— аналогово-цифровой преобразователь со схемой выборки и хранения;

— блок синхронизации и формирования временного интервала измерения (при необходимости);

— DFT- процессор, выполняющий расчет коэффициентов а_к и b_k (выход 1);

СИ могут быть дополнены специальными устройствами, обеспечивающими измерение токов или напряжений.

Примечания

1 Сведения о дополнительных устройствах приведены в 5.5

2 При проведении анализа гармоник и интергармоник анализируемый сигнал Г(Г) подвергают предварительной обработке для исключения частот выше частот рабочего диапазона СИ.

Длительность временного интервала измерения должна быть 10 периодов основной частоты (для систем электроснабжения 50 Гц) или 12 периодов основной частоты (для систем 60 Гц). т. е. T_N = (10 или 12) • Г, -о 200 мс при прямоугольном взвешивании. Интервал измерений должен быть синхронизирован с основной частотой системы электроснабжения. Применение измерительного окна Хэннинга допускается только при потере синхронизации. Потеря синхронизации должна отмечаться на дисплее СИ. Данные, полученные при потере синхронизации, должны маркироваться (см. ГОСТ30804.4.30). Эти данные не подлежат применению для целей оценки соответствия, но могут быть применены для других целей.

Временной измерительный интервал должен быть синхронизирован с каждой группой из 10 или 12 периодов основной частоты (для систем электроснабжения 50 или 60 Гц соответственно). Интервал времени между началом первого отсчета дискретизированного сигнала и началом (М+ 1) отсчета дискретизированного сигнала (М—число отсчетов, см. 3.5.1) должен быть равен длительности установленного числа периодов основной частоты при максимальном отклонении не более ± 0.03 %. СИ с фазовой авто-

ГОСТ 30804.4.7-2013

подстройкой частоты или другими механизмами синхронизации должны соответствовать требованиям к установке частоты и допустимой погрешности синхронизации при измерении любого сигнала, частота которого изменяется по меньшей мере в пределах ± 5 % номинальной частоты системы электроснабжения. Для СИ со встроенным источником питания, измерительная система которых внутренне синхронизирована с источником питания. указанное выше требование к допустимым пределам изменения частоты входного сигнала не применяют. Вместо с тем СИ со встроенным источником питания должны соответствовать приведенным выше требованиям к установке частоты и допустимой погрешности синхронизации.

Выход 1 СИ (см. рисунок 1) предназначен для представления индивидуальных коэффициентов a_k и Ь_к дискретного преобразования Фурье, а также значений каждой рассчитанной спектральной составляющей тока или напряжения Y_{C k}.

СИ должны иметь дополнительный выход, не связанный с дискретным преобразованием Фурье, предназначенный для представления значения активной мощности Р. измеряемой при той же длительности интервала измерения, что при измерении гармоник. При измерении эмиссии гармонических составляющих тока, потребляемого ТС, в соответствии с ГОСТ 30804.3.2, это значение мощности не должно учитывать составляющую постоянного тока.

Генерирование

частоты

дискретизации

Вход

напряжения

Предварительная

обработка

Измерительная часть СИ

		Дискретное
Дискретизация		преобразование
		Фурье

Выход 1

<•* ** ^УЫ

Токовый

вход

(проходит/не проходит)

Примечания

1 Значение активной мощности является входной величиной для процесса сглаживания.

2 Измерение постоянной составляющей и связанной с ней мощности может быть предусмотрено в качестве дополнительной возможности СИ. но не является обязательным в соответствии с требованиями настоящего стандарта.

Рисунок 1 — Общая структура СИ

4.4.2 Устройства постлроцессориой обработки

В соответствии со стандартами, устанавливающими нормы эмиссии гармонических составляющих (см. ГОСТ30804.3.2), в состав СИ включают дополнительные устройства, осуществляющие обработку данных, полученных в результате дисхретного преобразования Фурье, например, их сглаживание и взвешивание (см. 5.5).

5 Измерение гармоник

5.1 Измерительные входы тока

Входная цепь тока должна быть пригодной для измерения анализируемых токов. Она должна обеспечивать непосредственное измерение гармоник тока и. кроме того, должна иметь низковольтный вход напряжения с высоким полным сопротивлением для подключения внешних шунтов, представляющих собой активные сопротивления, или комбинации трансформаторов тока с шунтами. Область значений чувствительности входной цепи тока может быть от 0.1 до 10 В. Предпочтительным значением является 0,1 В при соответствии требованиям, указанным в 5.3.

При непосредственном измерении тока желательно (но не обязательно) обеспечить следующие диапазоны номинальных среднеквадратичных значений измеряемого тока /_ооп,:0,1, 0.2; 0,5; 1; 2; 5; 10; 20; 50; 100 А.

Для СИ класса II потребляемая мощность входной цепи не должна превышать 3 Вт.

Для СИ класса I падение напряжения во входной цепи тока не должно превышать 0.15 В (среднеквадратичное значение).

Входная цепь тока должна продолжительное время выдерживать ток. равный 1.2 /_гот. Воздействие тока 10 в течение 1 с не должно приводить к каким-либо повреждениям.

СИ должны иметь возможность измерять входные сигналы с отношением амплитудного значения к среднеквадратичному (коэффициентом амплитуды) 4 в области значений измеряемого тока до 5 А (среднеквадратичное значение), с коэффициентом амплитуды 3.5 при измеряемом токе 10 А (среднеквадратичное значение) и с коэффициентом амплитуды 2.5 при измеряемом токе более 10 А (среднеквадратичное значение).

СИ должны иметь индикацию перегрузки.

Требования к погрешности измерений установлены в таблице 1.

В части других требований к СИ см. раздел 8.

Примечание — В результате искажений измеряемого тока часто возникают составляющие постоянного тока. Наличие составляющих постоянного тока может вызвать значительные погрешности входных трансформаторов тока. Изготовитель СИ должен указать в технической документации на СИ максимально допустимое значение составляющей постоянного тока, не приводящее к дополнительной погрешности результатов измерений.

5.2 Измерительные входы напряжения

Входная цепь напряжения должна быть пригодной для измерений при максимальном значении напряжения и частоты в анализируемой системе электроснабжения и сохранять свои характеристики и обеспечивать установленную погрешность измерений при напряжении, превышающем в 1,2 раза максимальное напряжение.

СИ должны иметь возможность измерять входные сигналы с коэффициентом амплитуды не менее 1.5 за исключением измерений сильно искаженных напряжений в промышленных электрических сетях, для которых коэффициент амплитуды должен быть не менее 2.

СИ должны иметь индикацию перегрузки.

Воздействие на СИ в течение 1с напряжения, в четыре раза превышающего измеряемое напряжение. или 1 кВ. с зависимости от того, какое значение меньше, не должно приводить к каким либо повреждениям.

Номинальное напряжение электрических сетей в зависимости от местных условий может быть от 60 до 690 В. Для обеспечения универсальности применения СИ для большинства систем электроснабжения целесообразно предусмотреть в конструкции входного устройства следующие диапазоны номинальных среднеквадратичных значений измеряемого напряжения;

и_П0ч’. 66; 115; 220 230; 400; 690 В для систем электроснабжения частотой 50 Гц;

U_nom: 69; 120; 240; 277; 347 ; 480; 600 В для систем электроснабжения частотой 60 Гц.

При использовании внешних трансформаторов напряжения целесообразно применять следующие дополнительные номинальные напряжения; 100; 100/ч^:3; 110/ч’3 В.

ГОСТ 30804.4.7-2013

При использовании внешних преобразователей целесообразно применять входы с повышенной чувствительностью: 0.1:1; 10 В. Входные цепи должны быть способны воспринимать входные сигналы с коэффициентом амплитуды не менее 2.

Потребляемая мощность входной цепи не должна превышать 0.5 Вт при напряжении 220 В. При н