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电能质量分析仪
电能质量分析仪

  第一章 概 述
  理想的电力系统向用户提供的应该是一个恒定工频的正弦波形电压,而随着电力电子技术的发展,直流输电、大功率单相整流技术在工业部门和用电设备上被广泛应用,如大功率可控硅器件、开关电源、变频调速等,这些典型非线性负荷将从电网吸入或注入谐波电流,从而引起电网电压畸变,使电网波形受到污染,供电质量恶化,附加损失增加,传输能力下降,成为影响电能质量的重要因素。
  在电网中,三相负荷不平衡、电力系统谐振接地等会产生负序,大功率整流和非线性设备等会产生谐波。负序和谐波严重影响了供电质量,它们首先影响了电力设备安全运行。谐波可能引起谐振,谐振高压加在电容器两端,因为高次谐波对电容器阻抗很小,所以电容器易过负荷而击穿;高次谐波电流流入变压器,铁芯损耗增加;高次谐波电流流入电动机,不仅铁芯损耗增加,而且使转子发生振动,严重影响加工质量;高次谐波使保护设备误动作,使系统损失加大;高次谐波使电力系统发生电压谐振,在线路上引起过电压,会击穿设备绝缘。负序和谐波对发电机不仅有热效应,产生局部发热,而且会使发电机组产生振动,并伴有噪音,严重威胁机组的安全稳定运行。
  电能质量分析仪采用先进的32位DSP处理器,是具有高速采样、计算、分析、统计、通讯和显示等功能相结合的电能质量监测设备。可实时监测电网高达63次谐波分量、谐波总畸变率、三相电压不平衡度、电压波动和闪变、电压骤升、骤降、短时中断、电压偏差、频率;各次谐波有功功率、无功功率、真功率因数、相移功率因数、真有效值等电能质量指标。
  第二章 功能介绍
  2.1、电能质量分析仪功能介绍
   基本参数测量
  三相电压有效值、三相电流有效值、有功功率、无功功率、功率因数、相移功率因数、电网频率。
   电能质量参数测量
  三相基波电压、三相基波电流、三相基波有功无功功率、正序负序零序电压、正序负序零序电流、三相电压不平衡度、三相电压波动、短时闪变(Ps t)、长时闪变(Plt)。
   谐波测量(63次)
  三相各次谐波电压含有率、三相各次谐波电流有效值、三相各次谐波有功无功功率、三相电压谐波总畸变率、三相电流谐波畸变率。
  2.2、暂态事件功能
  根据默认设置或用户设置电压暂态的触发限值,记录实际电压运行时的骤升、骤降及短时中断事件。
  2.3、存储功能
   保存电能质量分析数据,保存间隔可以设定,间隔时间单位为分钟。可以保存1~3个月的电能质量历史数据,之后按“先进先出”原则更新。保存时间不小于10年。
  2.4、通讯功能
   支持网络接口
   根据用户要求上传实时电能质量分析数据,指定时间段内的电能质量分析数据
  2.5、显示功能
  具有液晶显示功能,采用320×240的3.8寸液晶显示屏,显示15行每行20个汉字。显示三相电压电流有效值、各次谐波、功率等电能质量分析的数据;具有显示电压电流波形图、矢量图、频谱图等;还能显示相关参数信息。
  第三章 技术参数
  3.1、测量标准
   《GB/T 15945-2008 电能质量 电力系统频率允许偏差》
   《GB 12325-2008 电能质量 供电电压允许偏差》
   《GB/T 15543-2008 电能质量 三相电压允许不平衡度》
   《GB/T 18481-2001 电能质量 暂时过电压和瞬态过电压》
   《GB/T 14549-93 电能质量 公用电网谐波》
   《GB 12326-2008 电能质量 电压波动与闪变》
   《GB 24337-2009 电能质量公用电网间谐波》
   《电能质量测试分析仪检定规程》
   《GB/T 19862-2005电能质量监测设备通用要求》
   《Q/ZDJ 31-2005电能质量分析仪订货技术条件》
  3.2、测量精度
   电压谐波测试装置A级
   电压偏差误差 ≤0.2%
   电网频率误差 ≤0.01Hz
   三相电压不平衡度误差 ≤0.1%
   基波电压(电流)相位误差 ≤0.50度
   短时闪变值误差 ≤5%
  3.3、额定参数
   工作电源     220V±20%  AC/DC,50Hz
   交流电流     AC 200mA~5A或AC 50mA~1A
   交流电压     220V
  3.4、过载能力
   交流电流回路:2倍额定电流         连续工作
  10倍额定电流        允许工作10S
  40倍额定电流        允许工作1S
   交流电压回路:1.2倍额定电压        连续工作
  3.5、允许环境条件
   正常工作温度:    -25℃~70℃
   相对湿度           10%~100%
   大气压力           70~110kpa
  3.6、抗干扰性能
   静电放电抗扰度
  能承受GB/T 17626.2-1998标准Ⅳ级、试验电压8KV的静电接触放电试验。
   射频电磁场辐射抗扰度
  能承受GB/T 17626.3-1998标准Ⅲ级、干扰场强10V/M的幅射电磁场干扰试验。
   快速瞬变脉冲群抗扰度
  能承受GB/T 17626.4-1998标准Ⅲ级的快速瞬变干扰试验。
   浪涌(冲击) 抗扰度
  能承受GB/T 17626.5-1999标准Ⅲ级、开路试验电压4KV的浪涌干扰试验。
   电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度
  能承受GB/T 17626.11-1999标准70%UT等级的电压暂降、短时中断干扰试验。
   振荡波抗扰度
  能承受GB/T 17626.12-1998标准Ⅲ级阻尼振荡波干扰试验,以及电压幅值共模4KV、差模2KV的Ⅲ级振铃波干扰试验。
   工频磁场抗扰度
  能承受GB/T 17626.8-1998标准Ⅲ级持续工频磁场干扰试验。
  3.7、绝缘耐压性能
   交流输入对地:大于100兆欧
   信号及输出触点对地:大于100兆欧
   开入回路对地:大于100兆欧
   能承受2KV/1min的工频耐压,5KV的冲击电压
  3.8、机械性能
   振动:能承受GB/T 7261中16.3规定的严酷等级为I级的振动耐久能力试验。
   冲击:能承受GB/T 7261中17.5规定的严酷等级为I级的冲击耐久能力试验。
   碰撞:能承受GB/T 7261中第18章规定的严酷等级为I级的碰撞试验。
  第四章 接线
  4.1、接线端子示意图

  4.2、电压接法
  A:Y形接法
  将互感器二次侧A,B,C,分别接至电压接线端子Ua,Ub,Uc
  电压零线端子Ua0,Ub0,Uc0用连接线短接与互感器二次侧N相连。
  在软件中将“电压接法”设置为“三相四线型”接法。

  B:V形接法(现场只提供A、C两相电流信号)
  将电压互感器二次侧A, C,分别接至仪器电压接线端子Ua,Uc。Ua表示Uab,Uc表示Ucb
  仪器的电压零线端子Ua0, Uc0用连接线短接与电压互感器B相相连接。
  在软件中将“电压接法”设置为“三相三线型”接法。
  其三相总有功的测量方法为:P=Uab*Ia*CosΦ1+Ucb*Ic*CosΦ2

  注:仪器的B相接线端子空闲不接信号,此种接线方式所测量的电压为线电压。
  第五章 操作说明
  终端采用320×240的3.8寸液晶,显示15行每行20个汉字;共有六个按键。
  5.1、功能键盘
  【↑】:向上移动光标,选择所需操作项目
  【↓】:向下移动光标,选择所需操作项目
  【→】:向右移动光标,选择所需操作项目
  【←】:向左移动光标,选择所需操作项目
  【确认】:实现进入主菜单、菜单选择确认、进入数值修改或确认数值修改功能
  【返回】:退出目前显示菜单,返回上级菜单,或者取消输入
  5.2、菜单正常主界面

  过3秒钟显示如下数据,作为无按键操作时的显示内容

  5.3、主要菜单操作说明
  在主界面下,按【确认】键,进入装置功能主菜单显示界面,选择好菜单项按【确认】键进入相应菜单的操作。主菜单项有5项:实时数据、参数设置、事件查看、其他功能、曲线查看。

  5.3.1、 实时数据

  按【确认】键进入菜单操作,同时跳入1.基本数据栏,选择好相应栏目后,按【确认】键进入相应数据显示,按【返回】键返回上级菜单。
  基本数据

  谐波电压

  按【↓】键可继续查询10~50次电压谐波。
  用户可以根据自己的需求选择相应的实时数据的子菜单进行查看。
  5.3.2、 参数设置

  按【确认】键跳入1.地址设置栏,选择好相应栏目后,按【确认】键进入相应操作,按【返回】键返回上级菜单。
  1、 地址设置                                    2、时间设置

  3、通讯设置                                       4、变比设置

  注:变比中电压为测量线路的电压等级;
  CT变比为测量线路比值
  5.3.3、 暂态事件

  若无暂态事件,则显示如下:

  若有暂态事件,则显示如下:

  5.3.4、 其他功能

  按【确认】键进入菜单操作,同时跳入1.参数显示栏,选择好相应栏目后,按【确认】键进入相应数据显示,按【返回】键返回上级菜单。
  1、 参数显示                                     2、启动记录

  5.3.5、 曲线查看

  按【确认】键进入菜单操作,同时跳入1.实时电压波形栏,选择好相应栏目后,按【确认】键进入相应数据显示,按【返回】键返回上级菜单。
  第六章 后台分析软件介绍
  6.1、运行分析软件
  双击文件中的“ ”图标,电脑屏幕出现分析软件的主界面,如下图:

  在主界面的左侧有用户设置的相应的站点信息;右侧有“实时数据”、“历史数据”、“统计数据”、“站点管理”四个主菜单,每个菜单下都有相应的子菜单项。
  6.2、站点管理

  6.2.1添加站点

  点击“站点管理”,用户填写站点信息和设备信息,如站点添加写为“保定供电局”,点击“确认增加”按钮,左侧站点信息会变成相应的站点。
  6.2.2 设备基本设置管理

  完成站点添加后点击“增加设备”页面跳转到如下图:设备基本设置界面
  ● 添加设备名称(如“10Kv线路”);设备地址及设备id要与设备《其他功能》中的参数显示下得“地区码、终端ID”对应;
  ●通讯设置根据现场需求可以选择网络通讯及串口通讯,如用户选择网络通讯时直接选择“网络通讯”,设备ip为“192.168.1.13”通讯计算机的ip地址设置为“192.168.1.18”,子网掩码为“255.255.255.0”就可以。
  ●如果用户选择串口通讯方式时,串口参数中的第一位要与通讯计算机的端口号一致,第二位为通讯速率为“115200”。
  ●存储设置可以根据现场需求自行设置。
  ●线路设置,根据现场实际情况进行设置。
  6.2.3设备限值设置
  点击设备限值选项卡,如下图:

  ●电压限值设定,根据现场的母线值填写“总畸变率”等国标限值。
  ●电流限值设定,根据现场选择测量方式,填写“公共连接点最小短路容量”等信息,完成后点击“计算谐波限值”按钮,计算出国标下得相应限值。
  完成“设备基本设置”及“设备限值设置”后点击“增加设备”按钮,这样就把站点设置完成了,左侧站点信息出现对应的设备信息。
  6.3、实时数据
  单击“实时数据”菜单后选中要查看的设备信息,进入后点击“查看实时”页面跳转到如下图:

  在此界面可以实时的显示各次谐波(分析软件到63次)、实时间谐波、各相角、实时波形、实时频谱、电压电流有效值、三相基波电压电流、电压电流总谐波畸变率、三相电压波动、长/短时间闪变、真有/无功功率、基波有/无功功率、谐波有/无功功率、功率因数等功能。
  6.4、历史数据
  单击“历史数据”菜单,进入后分别为“查看历史、查看趋势、调历史数据”三个子菜单,点击“查看历史”菜单页面跳转到如下图:

  用户可以根据时间段来查看对应的历史数据,也可以对此数据进行打印。用户在单击“调历史数据”子菜单页面跳转为如下图:

  用户可以根据时间段来调取对应的历史数据进行查看分析。
  6.5、统计报表
  单击“统计报表”子菜单,进入点击“生成报表”按钮,页面跳转到如下:
  


  用户可以生成报表、打印报表、保存报表(存为“*.rpt”格式)、导出报表(可以存为“PFD文档*.PDF、文档*.doc、网页文件*.html、Excel文件*.xls、CVS文件*.cvs”)、打开报表(打开用户原有的保存报表)。

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