国家标准 GB/T39227一2020 1000V以下敏感过程电压暂降免疫时间测试方法 Immunitytimetestingmethodundervoltagedipforsensitiveproeessratedless han1000V 2020-11-19发布 2021-06-01实施国家市场监督管理总局发布国家标涯花警理委员会国家标准
GB/39227一2020 目次前言范围 2 规范性引用文件术语和定义试验设备 4.1电压暂降发生器 4.2数据采集系统测试内容试验布置测试方法 7. 工业子过程暂降免疫时间测试方法工业过程暂降免疫时间计算方法 7.2 测试流程 8.1测试计划 8.2测试实施测试结果和测试报告 9.1测试结果 9.2测试报告附录A规范性附录三相系统电压暂降测试相量附录B(资料性附录)过程免疫时间附录c资料性附录工业过程中设备连接的典型结构附录D(资料性附录)过程免疫时间测试案例参考文献
GB/39227一2020 前言本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草请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全国电压电流等级和频率标准化技术委员会(SAC/TC1)提出并归口本标准起草单位:广东电网有限责任公司广州供电局电力试验研究院、四川大学、中机生产力促进中心、华南理工大学、华北电力大学、国网江苏省电力有限公司电力科学研究院、广东电网有限责任公司电力科学研究院、国网上海市电力公司电力科学研究院、全球能源互联网研究院有限公司、西安博宇电气有限公司、国网河南省电力公司电力科学研究院、国网山西省电力公司电力科学研究院、云南电网有限责任公司电力科学研究院、国网福建省电力有限公司电力科学研究院、国网江苏省电力有限公司无锡供电分公司、上海交通大学安徽大学、国网北京市电力公司电力科学研究院、武汉科力源电气有限公司、南京国臣直流配电科技有限公司深圳市中电电力技术股份有限公司、国网安徽省电力有限公司电力科学研究院、深圳供电局有限公司电力科学研究院、福州大学本标准主要起草人王勇、汪颖、许中,张苹、马智远、钟庆、莫文雄,徐永海、费骏韬、徐柏愉冯倩刘颖英、刘军成、王毅、常潇、徐志、黄道娜、缪金、李睿,朱明星、郭倩雯、汪伟、瞿李锋、梅中华、王听徐斌、张华赢、张逸
GB/39227一2020 1000V以下敏感过程电压暂降免疫时间测试方法范围本标准规定了1000V以下敏感过程电压暂降免疫时间测试的试验设备、测试内容、试验布置、测试方法、测试流程以及测试结果和测试报告要求本标准适用于连接于50Hz公用电网的电压低于1000V的对电压暂降敏感的工业过程本标准规定的测试方法同样适用于短时中断事件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/T17626.ll一2008电磁兼容试验和测量技术电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验 GB/T17626.34一2012电磁兼容试验和测量技术主电源每相电流大于16A的设备的电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度试验 GB/T30137一2013电能质量电压暂降与短时中断 GB/T325072016电能质量术语术语和定义 GB/T30137一2013和GB/T32507一2016界定的以及下列术语和定义适用于本文件为了便于使用,以下重复列出了GB/T30137一2013和GB/T32507一2016的某些术语和定义 3. 电能质量powerquality;qualityofpowersystem 电力系统指定点处的电特性,关系到供电设备正常工作(或运行)的电压、电流的各种指标偏离基准技术参数的程度注:基准技术参数一般是理想供电状态下的指标值,这些参数可能涉及供电与负荷间的兼容性 [[GB/T32507一2016,定义2.1.1] 3.2 电压暂降voltagedip(sag 电力系统中某点工频电压方均根值突然降低至0.1p.u.一0.9p.u.,并在短暂持续10ms一1min后恢复正常的现象 [GB/T30137一2013,定义3.1] 3.3 短时中断shortinterruption 电力系统中某点工频电压方均根值突然降低至0.1p.u.以下,并短暂持续10ms1min后恢复正常的现象 [GB/T30137一2013,定义3.2]
GB/T39227一2020 3.4 残余电压 residualvoltage U 电压暂降或者短时中断过程中记录的电压方均根值的最小值 [GB/T30137一2013,定义3.9] 3.5 免疫力 immunity 抗扰度负荷、过程或系统经历电压暂降不降低运行性能的能力注改写GB/T17626.11一2008,定义3.2 3.6 time;PIT 过程免疫时间preessimmumity 从电压暂降开始到过程参数超过其极限阀值的时间 3.7 过程参数 processparameer 反映整个工业生产过程中各子过程或设备工作状态的参数 3.8 工业)过程(industry)process -组相互影响的用电设备协同工作的活动 3.9 电压暂降)敏感过程sensitiveproeess[tovoltagedip(sag 在 -定残余电压和持续时间的电压暂降下,不能正常运行的工业过程试验设备 4.1电压暂降发生器电压暂降发生器应发出适用于测试单相负荷和三相负荷的电压暂降电压暂降发生器应满足下列特点 a 用于测试单相负荷除专门指出以外,电压暂降发生器的特点应满足GB/T17626.34一2012中6.1的要求 b用于测试三相负荷除单相负荷的测试要求外,电压暂降发生器还应满足以下要求 l具有星型和三角型两种接线方式 2 能发出附录A的各类电压暂降 3)应满足第5章中的测试要求 4.2数据采集系统数据采集系统用于采集和记录测试过程中反映被测工业过程状态变化的过程参数,可包括;各类具有存储功能的数据采集器、示波器和传感器等数据采集系统应满足如下精度要求示波器测量误差;不大于士0.2% a b 传感器测量误差与采样精度宜参考传感器相关国家标准或行业标准示波器采样率至少为10kHz c
GB/39227一2020 d)示波器数据分辨率;至少为12bit 过程参数采样率;至少为5kHz 测试内容对敏感过程进行测试时,应考虑下列特点负荷特性 a 测试时应考虑工业过程中各子过程或设备参数以及其保护参数的设置,典型设备特性可包括可编程逻辑控制器(programmablelogiccontroler;PIC)的工作类型及1/o点数调速器的控制策略; 可变速驱动的过流保护和低压保护的设置 2 测试时应考虑工业过程中各子过程或设备在工业过程的负载情况,包括负载类型和负载大小典型的负载类型可包括恒转矩负载; 恒功率负载; -次方率负载; 二次方率负载负载大小可由负载电流、负载电压、负载速率和负载转矩等反映 b残余电压和持续时间: 残余电压;应在残余电压为0%、.50%、70%,80%的标称电压时进行测试,在条件允许的 1 情况下,根据实际测试需要可增加或减少测试点持续时间;对于每一个残余电压,均宜采用1min作为最大持续时间 22 暂降类型 1)三相对称暂降;宜采用皿型电压暂降,进行三相对称暂降的测试,电压相量详见附录A 三相不对称暂降;可采用GB/T17626.11一2008或GB/T17626.34一2012规定的暂降类 22 型电压相量详见附录A 试验布置为减小误差对测试结果的影响,宜采用设备制造商规定的、尽可能短的电缆如无电缆长度规定，则应是适合于受试设备所用的最短电缆测试布置如图1所示电源电压带断路器的电压暂降测试电压被测对象电源发生器数据采集系统图1测试布置示意图
GB/T39227一2020 测试方法 7.1工业子过程暂降免疫时间测试方法工业过程免疫时间概念参见附录B 工业子过程暂降免疫时间测试包括分解过程环节,明确子过程,确定子过程参数值和测试子过程免疫时间共四个步骤分析敏感过程,列出过程包含的所有子过程,依据子过程的逻辑关系,确定过程的结构性属性 a 实际中,整个工业过程由各种生产设备串联/并联而成,其典型结构参见附录C， b 将敏感过程分解为多个子过程根据过程的功能和复杂程度确定划分的子过程数量,最小子过程仅含单个敏感性负荷从最小子过程起,逐层向上地根据子过程的功能来确定各子过程直接对应的过程参数,根据工业过程的实际情况确定过程参数的上、下限阔值 d 分别测试各子过程在经受电压暂降时,其过程参数从正常工作状态到超出上、下限闵值的时间,该时间即为子过程的过程免疫时间,具体测试步骤包括 1 控制电压暂降发生器输出测试计划规定电压暂降水平和最大持续时间的暂降,宜采用 1nmin作为最大持续时间,对过程中所有子过程逐一进行测试: 22 电压暂降发生器发出电压暂降时,子过程的过程参数值由传感器测量并存储于数据采集装置中根据子过程参数越限时间确定子过程的PIT 需要特别注意的是,在进行测试时,应保证电压暂降发生器与传感器的时间同步性 7.2工业过程暂降免疫时间计算方法根据敏感过程的结构属性和子过程的PIT,整个工业过程的PIT的计算方法如式(1)式(3) 所示: 若敏感过程(子过程)为串联结构时,过程PIT值为 a PITp=min(PIT,PITg,,PIT,,PIT. 式中 PIT 各子过程的过程参数免疫时间,1GB/39227一2020 -敏感过程的结构性属性,分解出的所有子过程及其相应的过程参数 -敏感过程典型运行方式下各子过程的负荷特性; -测试电压(电压暂降残余电压、持续时间及暂降类型); -有关连接(插座、端子等)和相应的电缆以及辅助设备的资料测试布置的描述 8.2测试实施在测试实施期间应谨慎,待测试工业过程不应由于测试而发生危险或不安全应采取预防措施以避免人员、待测工业过程发生危险或不安全情况及隐患实施测试时,对子过程逐一测试,应记录测试中和测试后各个子过程对应的过程参数,以及输人电压和电流波形在负荷特性、持续时间和暂降类型等测试变量给定的情况下,通过改变电压暂降的残余电压,确定各子过程的PIT值将获得的PIT值从高到低进行排序,确定最敏感的子过程,并计算工业过程的PIT 每次测试后,应对工业过程的所有功能进行检查测试结果和测试报告 9.1测试结果测试结果宜包括下列内容: 测试结果应给出该敏感过程中各子过程的PIT值; a b依据子过程的PIT值,确定敏感过程中最敏感,最关键的负荷,计算各个典型残余电压下的工业过程的PIT 9.2测试报告测试报告宜包含能重现测试的全部信息敏感过程各设备和辅助设备的标识 a 1) 商标; 产品型号; 2 序列号; 3 4 生产厂家; 5 出厂日期; 6 额定技术参数(如额定电压、电流、频率 b)测试环境信息: 日期; 1) 2) 测试地点; 33 温度; 4) 湿度; 大气压强 5 测试设备信息: c 1商标 22) 产品型号; 测量范围及精度 3 d 测试期间产生的所有暂降的完整列表:
GB/T39227一2020 暂降类型; 1 22 电压暂降残余电压; 37 暂降持续时间最大值; 4！敏感过程各设备和辅助设备的过程参数 5 各过程参数的上/下限闵值测试结果信息经受暂降时,过程中所有子过程的过程参数免疫时间 1 ？电压暂降过程中或电压暂降后,任何有用的评论和观察; 33 测试产生的任何建议和/或结论 fD 其他信息 1 测试布置; 22 敏感过程的各设备照片; 33 实验环境照片; 4 测试人员
GB/39227一2020 录附 A 规范性附录三相系统电压暂降测试相量三相系统电压暂降测试相量如表A.1所示,其中,E为系统电压额定值,x为系统发生电压暂降后的残余电压,均为相电压表A.1三相系统电压暂降测试相量类型相量图表达式 x -jEV E 一！型 V E+E =E 层-x厅 I型 V = 品E+士x厅 E E -E厅 I.Al型 E+2x一E)厅 =E 号x-X" I.A2型 v.=-x+x X 台x-吉x厅皿型 V x+Xx5
GB/T39227一2020 附录 B 资料性附录) 过程免疫时间 2006年一2010年,由CIGRE,CIRED和UIE联合工作组C4.110提出的PIT概念,定义为敏感过程经受给定残余电压的电压暂降时,过程参数超过极限囤值的时间,如图B.1所示过程参数是指受生产过程中各子过程设备影响整个过程状态的物理指标,包括水温、油压、阀门流量等,与设备类型有关图中,P为过程参数额定值,P为过程参数极限值，/为暂降发生时刻,_为过程响应延时,l，为过程参数越过P的时刻,PIT定义如式(B.1)所示 PIT=tg一 B.1 过程参数 PIT P'wn 片an 1十AM 时间/s 图B.1过程免疫时间曲线当暂降持续时间GB/39227一2020 附录 C 资料性附录工业过程中设备连接的典型结构图c.1列出了六种不同工艺的通用结构,它由工业设备的串联/并联方式组成串联结构 a 如果工业生产过程中的任何一台设备或子过程发生故障,便构成全局生产过程中断,则称该过程结构为串联方式并联结构 b 如果工业生产过程中所有设备都发生故障时,才构成全局生产过程中断,则称该过程为并联方式设备1 设备2 设备1 设备2 设备3 设备4 设备3 设备4 设备1 设备2 设备2 设备1 设备4 设备3 设备3 设备4 I V 设备2 设备1 设备3 设备1 设备3 设备2 设备4 设备4 图c.1工业过程中的基本结构工业过程中常见的敏感设备主要有四类,分别为;可编程逻辑控制器(ProgrammableLogiccon- trolers;PLCs),可调速驱动器AdjustableSpeedDrives;AsD),计算机(computers),交流接触器(AC Contactors;AcCs) 根据图c.1给出的六种不同工艺的通用结构,对这四种敏感设备进行组合可得出多种不同的工业过程
GB/T39227一2020 附录 D 资料性附录) 过程免疫时间测试案例以下用某化工过程的免疫时间测试为例首先分析化工过程,列出过程所有设备;DOL.IM1(水),DOLIM2(风扇),DOL.IM3,ASD1(搅拌机、AsD2(空气)、油泵、温度传感器、氧气控制以及UPS的PLC 其次,根据化工过程的功能和复杂程度,将该过程分解为3级,如表D.1所示表D.1某化工过程的功能等级和设备敏感过程三级过程参数 -级二级 PIT 排序反应冷却过程 DOLIM1(水油泵 OLIM2(风扇反应过程 D(OLIM3(反应物 AsD(搅拌机) AsDe(空气控制过程温度传感器氧气控制带UPS的PLC 按照上述方法对该化工过程进行环节、设备的划分后,对相关设备进行分析,确定其对应的过程参数和出现非正常状态的风险如;反应容器的冷却系统依靠直连感应电机(DOLIM1)驱动水泵完成而设备运行水平直接影响反应堆冷却水的温度,该温度的正常与否对整个过程具有重要影响,因此该设备的过程参数是过程关键参数冷却过程的水泵系统中还包含一个小油泵,该油泵通过控制高油压润滑主水泵,以维持水泵正常运行,因此油压是小油泵的重要过程参数回路冷却通过直连感应电机驱动风扇(DOLIM2)实现在确定设备过程参数上、下限时.应综合考虑实际中过程工艺详细资料和实际情况.例如确定 “ASD2-氧气含量”的氧含量上下限,根据历史数据,该过程正常运行时的氧气含量为20%30%,当氧气含量低于20%或高于30%时,控制系统不正常,会导致过程中断由于电压暂降一般会引起ASD驱动的电机转速下降,氧气含量也下降,因此,这里可考虑其氧气含量下降为20%的情况为过程参数的闵值无论该AsD经受何种特征的暂降,只要氧气含量下降到20%就不可接受,因此该组设备的过程免疫时间就是使氧气含量下降到20%的时间因短时中断是最严重且最易产生的电压暂降,本案例对化工过程的所有设备施加短时中断,通过传感器实测设备参数越过要求阔值的时间,获得设备的过程参数,如表D.2所示最后,该化工过程的结构性属性为串联关系,因此化工过程的PIT值由所有设备中PIT值最低的 10
GB/39227一2020 氧气控制决定,由此也可以确定子环节控制过程中的氧气控制为该化工过程中最敏感、最关键的设备表D.2某化工过程免疫时间过程参数敏感过程 -级二级三级 PIT 排序反应冷却过程 DOLIM1(水反应冷却水的温度油泵油压 1.5s D(OLIM2风扇水循环系统的冷却 3min 反应过程 D(OLIM3(反应物流速 30s ASDl 1(搅拌机 6s 反应时间 ASD2(空气氧气含量控制过程温度传感器反应温度氧气控制氧气含量带UPS的PILC 11
GB/T39227一2020 参考文献 pcA.110.volagedtpimmunityofeuipmen'and [[1]CIGRE/CIRED/U1EJoinworking(Group installations[R].Paris;CGRE,2010. IEEE.IEEErecommended for forvotagesagandshortinterruptionridethroughtesting practice end-useelectrical ratedlessthan1000V:IEEEStd.1668一2017[s].NewYork:IEEE,2017. equipment 12

1000V以下敏感过程电压暂降免疫时间测试方法GB/T39227-2020

随着电子设备的不断发展和应用，电磁兼容性问题越来越受到关注。敏感过程电压暂降是电磁干扰中的一种常见现象，其可能导致电子设备的异常工作或损坏。因此，对于电子设备的免疫性能进行测试显得尤为重要。

GB/T39227-2020是最新制定的1000V以下敏感过程电压暂降免疫时间测试方法。该标准规定了测试环境、测试设备、测试程序以及测试结果的评估等内容。通过该测试方法，可以评估被测设备在特定条件下的免疫性能，从而判断其是否满足相关标准要求。

具体测试方法如下：

测试环境

该测试应在实验室内进行，确保测试环境稳定。测试环境应满足标准规定的电磁兼容性要求。

测试设备

测试设备包括信号发生器、放大器、暂态发生器等。这些设备应满足标准要求，并经过校准和验证。

测试程序

测试程序分为初步试验和决定试验两个阶段。初步试验旨在确定测试设备的工作状态，决定试验则是对被测设备进行真正的测试。

在测试过程中，需要记录下敏感过程电压暂降的时间和幅值等参数，以便于后续的评估。

测试结果评估

根据测试结果评估被测设备是否满足相关标准要求。评估内容包括检查测试结果是否符合标准规定的限值，以及对测试结果进行统计分析。

总之，GB/T39227-2020是一项非常重要的测试方法，可以帮助专业人士更好地了解和评估电子设备的免疫性能。同时，在进行该测试时，需要严格按照标准规定的要求进行操作，确保测试结果的准确性和可靠性。