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Q/PLH Q/PLH 0004—2011 盘锦陆海兴业石油装备有限公司企业标准 谐波综合治理装置
2011-03-01发布 2011-03-01实施 盘锦陆海兴业石油装备有限公司 发布 Q/PLH 0004—2011
前 言
清注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本标准由盘锦陆海兴业石油装备有限公司提出。 本标准由盘锦陆海兴业石油装备有限公司负责起草。 本标准由盘锦陆海兴业石油装备有限公司批准。
本标准由盘锦陆海兴业石油装备有限公司归口并解释。 本标准主要起草人：李泉成、呼妍。
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谐波综合治理装置
1 范围
本标准规定了电网谐波综合治理装置术语和定义、分类与命名、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输与贮存。
本标准适用于油田电网谐波综合治理装置的制造与检验。 2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 14549-1993 电能质量公用电网谐波 GB/T 15543-2008 电能质量 三相电压不平衡 GB/T 12325-2008 电能质量 供电电压偏差
GB/T 18481-2001 电能质量暂时过电压和瞬态过电压 GB/T 15576-2008 低压成套无功功率补偿装置
GB 17625.1-2003 电磁兼容限值谐波电流发射限值(设备每相输入电流≤16A) GB 4208-2008 外壳防护等级(IP代码)
GB/T 15945-2008 电能质量 电力系统频率偏差 GB/T 12326-2008 电能质量 电压波动和闪变 GB/T 191-2008 包装储运图示标志
GB/T 2423.5-1995 电工电子产品环境试验第二部分:试验方法试验Ea和导则:冲击
GB/T 2423.7-1995 电工电子产品环境试验第二部分:试验方法试验Ec和导则:倾跌与翻倒 (主要
用于设备型样品)
GB/T 2423.8-1995 电工电子产品环境试验第二部分:试验方法试验Ed:自由跌落
GB/T 2423.10-2008 电工电子产品环境试验 第2部分: 试验方法 试验Fc: 振动(正弦) GB/T 3859.2-1993 半导体变流器应用导则
GB/T 4857.5-1992 包装运输包装件跌落试验方法 GB 4943-2001 信息技术设备的安全
GB/T 5080.7-1986 设备可靠性试验恒定失效率假设下的失效率与平均无故障时间的验证试验方案 3 术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。 3.1 谐波综合治理装置
谐波综合治理装置是一种电力电子补偿装置。其基本原理是从补偿对象中检测出谐波电流，由补偿装置产生一个与该谐波电流大小相等而极性相反的补偿电流，从而使电网电流只含基波分量。这种谐波综合治理装置能对频率和幅值都变化的谐波进行跟踪补偿，且补偿特性不受电网阻抗的影响。 3.2 公共连接点
用户接入公用电网的连接处。 3.3 谐波测量点
对电网和用户的谐波进行测量之处。 3.4 基波分量••
对周期性交流量进行付立叶级数分解，得到频率与工频相同的分量。
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3.5 谐波分量
• 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。 3.6 谐波次数•••
谐波频率与基波频率的整数比。 3.7 谐波含量（电压或电流）
从周期性交流量中减去基波分量后所得的量。 3.8 谐波含有率
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。 3.9 总谐波畸变率 (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（用百分数表示）。电压总谐波畸变率以 THDu表示，电流总谐波畸变率以THDi表示。 3.10 谐波源
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。 3.11 系统效率
在额定市电供电时，额定负载情况下，系统输出功率与输入功率之比； 系统效率=（1-P/S）*100% 3.12 瞬变响应恢复时间
从负载电流发生阶跃变化时起到补偿电流输出起作用并且使负载电流恢复到稳态值误差允许范围内时止所需要的时间。 4 分类与命名
4.1 型号示例本产品型号为GJGH-1 4.2 型号示例
GJ G H - 1 - 50A——容量50A 设计序号(第一次设计) “Harmonic”谐波
“Govern”治理 “GJ”品牌 5 要求
5.1 使用环境条件
5.1.1 气候环境条件（见表1）
表1 项目 工作温度 储存温度 相对湿度 海拔高度 要求 0℃~40℃ -40℃~70℃ 5%~95% 无冷凝 <1500m，1500米以上按照GB/T3859.2降额使用。 2
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5.1.2 老化环境条件
温度为 40 ±2摄氏度，负载 80%~85%条件下，自老化方式不小于 8小时。 5.2 输入输出特性（见表2）
表2 容量 型号 输入电压 输入方式 相电压范围 补偿率 外接CT比例关系 频率范围 开始响应时间 全程响应时间 关联台数 输出功率限制 输出电流峰值比 5.3 系统特性（见表3）
表3
容量 型号 系统效率 显示 MTBF(单机系统) 安规要求 噪音 绝缘电阻 绝缘强度 防护等级 接线方式 5.4 报警信息（见表4）
表4 型号 最大限流值 输入电压保护 输入频率异常 输入相序反 保险丝熔断告警 过温保护 逆变桥臂直通保护 GJGH-1-50A 50A GJGH-1-100A 100A GJGH-1-300A 300A 50A GJGH-1-50A 100A GJGH-1-100A 各负载率下大于97% LCD 25万小时 ( 响应时间+ 维修时间按24小时考虑 ) CE <56dB >2M(500VDC) (输入、输出对地)2800Vdc，漏电流小于20mA，1min无飞弧 IP20 上进线或后进线 300A GJGH-1-300A 50A GJGH-1-50A 100A GJGH-1-100A 380V/400V/415V（线电压） 三相四线 145V-260V 20%负载时大于85%，30%负载时大于90%，大于30%负载时补偿率大于92% 300：5~4000：5 45Hz-60Hz ＜40us 10ms 不限制 100%额定容量 满足 IEC 62040-3 300A GJGH-1-300A 输入电压异常：大于260小于145（相电压) 欠压保护点：304V (线电压) 回差 13.8Vac (线电压) 输入频率范围超出45Hz－60Hz，整流器继续工作，LCD显示告警 软启动前如果主路输入相序接反，系统不启动， LCD显示告警 保险丝如果熔断就会报警 如果散热器温度高于70±5℃(40 摄氏度环境温度下)出散热器过热信号，并关闭逆变器 如果桥臂直通，立刻关闭逆变器 3
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直流母线过、欠压保护 如果正负直流母线电压超过480V或低于330V，逆变器关闭 风扇故障保护 如果系统内任何一个风扇绕组开路，显示报警 5.5 安全要求
5.5.1 接地电阻
机内接地电阻<0.1Ω，接地线应能承受电流不得小于额定输出电流的一半。 5.5.2 绝缘电阻（试验电压500Vdc）
交流输入端口短接对机壳的绝缘电阻大于2MΩ 5.5.3 绝缘强度
交流输入端短接对机壳，承受 2800Vdc 电压。试验中无击穿或飞弧现象。 6 试验方法
6.1 测试项目
6.1.1 主要性能试验
6.1.1.1 额定补偿电流试验 6.1.1.2 输入电压范围试验 6.1.1.3 输入频率范围试验 6.1.1.4 系统效率试验 6.1.1.5 市电断电试验 6.1.1.6 市电恢复试验 6.1.1.7 补偿率 6.1.2 绝缘试验
6.1.2.1 接地电阻试验 6.1.2.2 绝缘电阻试验
6.1.2.3 绝缘强度试验 6.2 试验环境条件
本标准中，除特别说明外，其他试验均在下述正常大气条件下进行： 环境温度 15℃~35℃ 相对湿度 45%~75%
大气压力 86kPa~106kPa 6.3 试验步骤
6.3.1 试验接线框图如图1所示
图1 系统试验接线图
6.3.2 主要性能试验
6.3.2.1 额定补偿电流试验
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按图1所示接好线，其中 AC SOURCE输出线电压为400（1±3%）Vac,等待GJGH-1正常开机后加入 RCD负载至满载，然后测量输出电流波形及有效值，同时测量负载电流中谐波含量 THD(i)，分别记录三相电流中的THD（i）；
6.3.2.2 输入电压范围试验
首先将AC SOURCE输出线电压调整为400（1±3%）Vac,等待GJGH-1正常开机后，在空载状态下将AC source输出相电压调整为145（1±3%）Vac，观察GJGH-1是否正常工作，并记录下此时GJGH-1的输入电压值；
再将将AC source输出相电压调整为260（1±3%）Vac，观察GJGH-1是否正常工作，并记录下此时GJGH-1的输入电压值；
以上两个步骤无论哪个出现问题后都不要再继续测试，记录下此时的GJGH-1输入电压值； 6.3.2.3 输入频率范围试验
GJGH-1输入线电压400 (1±3%)Vac，开机，在空载状态下，将输入频率由50Hz ±0.1Hz缓慢调降至45Hz±0.1Hz，再缓慢调升至60Hz±0.1Hz，GJGH-1应能保持正常工作，测量结果做记录。 6.3.2.4 系统效率试验
在GJGH-1输入端接上功率分析仪，输入电压400 (1±3%)Vac，开机，满载，测量GJGH-1输入的有功功率，输入有功功率与GJGH-1额定功率之比应大于96.5%。 6.3.2.5 市电断电试验
市电断电不会对机器引起损坏，缺相或是相序接反不应该损坏机器。 6.3.2.6 市电恢复试验
市电恢复后 GJGH-1能够在相应工作模式下自动恢复补偿功能。 6.3.2.7 补偿率试验
各负载情况下，分别测试GJGH-1投入前和投入后的谐波电流含量，补偿率算法为（Ih1-Ih2）/Ih1*100%，Ih1为补偿前的谐波电流含量，Ih2为补偿后的谐波电流含量。现场测试可测试20%、30%、40%和50%负载率是的情况。
6.3.2.8 接地电阻试验
GJGH-1输入空开处于断开状态，用接地电阻测试仪测量机壳与地线之间的接地电阻，应符合接地电阻<0.1Ω。具体测试方法为：
a、 将接地电阻仪的两端分别接在接线端子排的大地接线端子与机箱中距离接地端子最远的机壳点处（即接地端子的对角线点）；
b、 将接地电阻仪的电阻限值设定为 100mΩ; c、 测试时间设定为 3S；
将测试电流调至 25A~26A，开始测试，没有报警为测试通过 ，否则为不通过. 6.3.2.9 绝缘电阻试验
将GJGH-1的外部接线全部断开，将输入接线端全部短接，并将监控板上的干接点和通讯口对地短接，在短接端子与接地点之间用高阻表或兆欧表进行测试，应符合7.2条要求。 6.3.2.10 绝缘强度试验
接线方法，将高压/绝缘测试仪的输出调为零，将绝缘测试仪的输出端子接在被测的短接点与接地点（需将监控板上的干接点和通讯口对地短接）之间，将绝缘测试仪的输出调至直流2800Vdc，1min（型式检验）或 3~5s（出厂检验），结果应符合7.3条要求。 7 检验规则
7.1 检验分类
分类分为出厂检验和型式试验。 7.2 出厂检验
7.2.1 系统在出厂前应经厂技术检验部门检查合格后才能出厂，并附有证明产品合格的测试数据和文件。
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7.2.2 出厂检验须逐台进行
7.2.3 出厂检验项目为主要性能试验。 7.3 型式试验
7.3.1 型式试验组下列情况之一时进行：
● 产品或转厂试制的产品；
● 当主要零部件（真空灭弧室、操动机构等）型号、规格和关键材料或工艺改变时 ● 国家质检部门提出要求时;
● 不经常生产的产品（指生产间隔10年以上）当再次生产时。
7.3.2 型式试验项目为本标准所有项目
7.3.3 型式试验应从出厂检验合格的产品中随机抽取1台进行。试验中如有不合格，则再抽取1台试验。如仍不合格，则该次型式试验不合格。 8 标志、包装、运输与贮存
8.1 标志 8.1.1 铭牌
出厂的每台产品应有铭牌，铭牌标志应耐久，铭牌应载有下列内容： a) 制造厂名称； b) 产品型号和名称； c) 额定电压； d) 额定电流；
e) 额定短时耐受电流； f) 额定短路持续时间； g) 额定短路开断电流； h) 系统总质量； i) 出厂编号； j) 制造年月； 8.1.2 包装标志
系统包装箱外侧应标有“小心轻放”、“向上”、“怕湿”作业标志及有关收发货标志。 8.2 包装
包装应符合有关标准规定，并具有防潮措施，包装应采用木箱包装。 包装随机文件有： a) 产品合格证； b) 安装使用说明书； c) 装箱单；
d) 随机备附件清单； e)其它有关资料； 8.3 运输
运输中要防潮。装卸、吊运按作业标志进行。 8.4 贮存
系统应储存在空气流通、干燥、温度在-30—40℃的仓库中。储存期限2年，储存期内应定期检查。
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