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電能質量分析儀
電能質量分析儀

  第一章 概 述
  理想的電力系統向用戶提供的應該是一個恒定工頻的正弦波形電壓,而隨著電力電子技術的發展,直流輸電、大功率單相整流技術在工業部門和用電設備上被廣泛應用,如大功率可控硅器件、開關電源、變頻調速等,這些典型非線性負荷將從電網吸入或注入諧波電流,從而引起電網電壓畸變,使電網波形受到污染,供電質量惡化,附加損失增加,傳輸能力下降,成為影響電能質量的重要因素。
  在電網中,三相負荷不平衡、電力系統諧振接地等會產生負序,大功率整流和非線性設備等會產生諧波。負序和諧波嚴重影響了供電質量,它們首先影響了電力設備安全運行。諧波可能引起諧振,諧振高壓加在電容器兩端,因為高次諧波對電容器阻抗很小,所以電容器易過負荷而擊穿;高次諧波電流流入變壓器,鐵芯損耗增加;高次諧波電流流入電動機,不僅鐵芯損耗增加,而且使轉子發生振動,嚴重影響加工質量;高次諧波使保護設備誤動作,使系統損失加大;高次諧波使電力系統發生電壓諧振,在線路上引起過電壓,會擊穿設備絕緣。負序和諧波對發電機不僅有熱效應,產生局部發熱,而且會使發電機組產生振動,并伴有噪音,嚴重威脅機組的安全穩定運行。
  電能質量分析儀采用先進的32位DSP處理器,是具有高速采樣、計算、分析、統計、通訊和顯示等功能相結合的電能質量監測設備。可實時監測電網高達63次諧波分量、諧波總畸變率、三相電壓不平衡度、電壓波動和閃變、電壓驟升、驟降、短時中斷、電壓偏差、頻率;各次諧波有功功率、無功功率、真功率因數、相移功率因數、真有效值等電能質量指標。
  第二章 功能介紹
  2.1、電能質量分析儀功能介紹
   基本參數測量
  三相電壓有效值、三相電流有效值、有功功率、無功功率、功率因數、相移功率因數、電網頻率。
   電能質量參數測量
  三相基波電壓、三相基波電流、三相基波有功無功功率、正序負序零序電壓、正序負序零序電流、三相電壓不平衡度、三相電壓波動、短時閃變(Ps t)、長時閃變(Plt)。
   諧波測量(63次)
  三相各次諧波電壓含有率、三相各次諧波電流有效值、三相各次諧波有功無功功率、三相電壓諧波總畸變率、三相電流諧波畸變率。
  2.2、暫態事件功能
  根據默認設置或用戶設置電壓暫態的觸發限值,記錄實際電壓運行時的驟升、驟降及短時中斷事件。
  2.3、存儲功能
   保存電能質量分析數據,保存間隔可以設定,間隔時間單位為分鐘。可以保存1~3個月的電能質量歷史數據,之后按“先進先出”原則更新。保存時間不小于10年。
  2.4、通訊功能
   支持網絡接口
   根據用戶要求上傳實時電能質量分析數據,指定時間段內的電能質量分析數據
  2.5、顯示功能
  具有液晶顯示功能,采用320×240的3.8寸液晶顯示屏,顯示15行每行20個漢字。顯示三相電壓電流有效值、各次諧波、功率等電能質量分析的數據;具有顯示電壓電流波形圖、矢量圖、頻譜圖等;還能顯示相關參數信息。
  第三章 技術參數
  3.1、測量標準
   《GB/T 15945-2008 電能質量 電力系統頻率允許偏差》
   《GB 12325-2008 電能質量 供電電壓允許偏差》
   《GB/T 15543-2008 電能質量 三相電壓允許不平衡度》
   《GB/T 18481-2001 電能質量 暫時過電壓和瞬態過電壓》
   《GB/T 14549-93 電能質量 公用電網諧波》
   《GB 12326-2008 電能質量 電壓波動與閃變》
   《GB 24337-2009 電能質量公用電網間諧波》
   《電能質量測試分析儀檢定規程》
   《GB/T 19862-2005電能質量監測設備通用要求》
   《Q/ZDJ 31-2005電能質量分析儀訂貨技術條件》
  3.2、測量精度
   電壓諧波測試裝置A級
   電壓偏差誤差 ≤0.2%
   電網頻率誤差 ≤0.01Hz
   三相電壓不平衡度誤差 ≤0.1%
   基波電壓(電流)相位誤差 ≤0.50度
   短時閃變值誤差 ≤5%
  3.3、額定參數
   工作電源     220V±20%  AC/DC,50Hz
   交流電流     AC 200mA~5A或AC 50mA~1A
   交流電壓     220V
  3.4、過載能力
   交流電流回路:2倍額定電流         連續工作
  10倍額定電流        允許工作10S
  40倍額定電流        允許工作1S
   交流電壓回路:1.2倍額定電壓        連續工作
  3.5、允許環境條件
   正常工作溫度:    -25℃~70℃
   相對濕度           10%~100%
   大氣壓力           70~110kpa
  3.6、抗干擾性能
   靜電放電抗擾度
  能承受GB/T 17626.2-1998標準Ⅳ級、試驗電壓8KV的靜電接觸放電試驗。
   射頻電磁場輻射抗擾度
  能承受GB/T 17626.3-1998標準Ⅲ級、干擾場強10V/M的幅射電磁場干擾試驗。
   快速瞬變脈沖群抗擾度
  能承受GB/T 17626.4-1998標準Ⅲ級的快速瞬變干擾試驗。
   浪涌(沖擊) 抗擾度
  能承受GB/T 17626.5-1999標準Ⅲ級、開路試驗電壓4KV的浪涌干擾試驗。
   電壓暫降、短時中斷和電壓變化的抗擾度
  能承受GB/T 17626.11-1999標準70%UT等級的電壓暫降、短時中斷干擾試驗。
   振蕩波抗擾度
  能承受GB/T 17626.12-1998標準Ⅲ級阻尼振蕩波干擾試驗,以及電壓幅值共模4KV、差模2KV的Ⅲ級振鈴波干擾試驗。
   工頻磁場抗擾度
  能承受GB/T 17626.8-1998標準Ⅲ級持續工頻磁場干擾試驗。
  3.7、絕緣耐壓性能
   交流輸入對地:大于100兆歐
   信號及輸出觸點對地:大于100兆歐
   開入回路對地:大于100兆歐
   能承受2KV/1min的工頻耐壓,5KV的沖擊電壓
  3.8、機械性能
   振動:能承受GB/T 7261中16.3規定的嚴酷等級為I級的振動耐久能力試驗。
   沖擊:能承受GB/T 7261中17.5規定的嚴酷等級為I級的沖擊耐久能力試驗。
   碰撞:能承受GB/T 7261中第18章規定的嚴酷等級為I級的碰撞試驗。
  第四章 接線
  4.1、接線端子示意圖

  4.2、電壓接法
  A:Y形接法
  將互感器二次側A,B,C,分別接至電壓接線端子Ua,Ub,Uc
  電壓零線端子Ua0,Ub0,Uc0用連接線短接與互感器二次側N相連。
  在軟件中將“電壓接法”設置為“三相四線型”接法。

  B:V形接法(現場只提供A、C兩相電流信號)
  將電壓互感器二次側A, C,分別接至儀器電壓接線端子Ua,Uc。Ua表示Uab,Uc表示Ucb
  儀器的電壓零線端子Ua0, Uc0用連接線短接與電壓互感器B相相連接。
  在軟件中將“電壓接法”設置為“三相三線型”接法。
  其三相總有功的測量方法為:P=Uab*Ia*CosΦ1+Ucb*Ic*CosΦ2

  注:儀器的B相接線端子空閑不接信號,此種接線方式所測量的電壓為線電壓。
  第五章 操作說明
  終端采用320×240的3.8寸液晶,顯示15行每行20個漢字;共有六個按鍵。
  5.1、功能鍵盤
  【↑】:向上移動光標,選擇所需操作項目
  【↓】:向下移動光標,選擇所需操作項目
  【→】:向右移動光標,選擇所需操作項目
  【←】:向左移動光標,選擇所需操作項目
  【確認】:實現進入主菜單、菜單選擇確認、進入數值修改或確認數值修改功能
  【返回】:退出目前顯示菜單,返回上級菜單,或者取消輸入
  5.2、菜單正常主界面

  過3秒鐘顯示如下數據,作為無按鍵操作時的顯示內容

  5.3、主要菜單操作說明
  在主界面下,按【確認】鍵,進入裝置功能主菜單顯示界面,選擇好菜單項按【確認】鍵進入相應菜單的操作。主菜單項有5項:實時數據、參數設置、事件查看、其他功能、曲線查看。

  5.3.1、 實時數據

  按【確認】鍵進入菜單操作,同時跳入1.基本數據欄,選擇好相應欄目后,按【確認】鍵進入相應數據顯示,按【返回】鍵返回上級菜單。
  基本數據

  諧波電壓

  按【↓】鍵可繼續查詢10~50次電壓諧波。
  用戶可以根據自己的需求選擇相應的實時數據的子菜單進行查看。
  5.3.2、 參數設置

  按【確認】鍵跳入1.地址設置欄,選擇好相應欄目后,按【確認】鍵進入相應操作,按【返回】鍵返回上級菜單。
  1、 地址設置                                    2、時間設置

  3、通訊設置                                       4、變比設置

  注:變比中電壓為測量線路的電壓等級;
  CT變比為測量線路比值
  5.3.3、 暫態事件

  若無暫態事件,則顯示如下:

  若有暫態事件,則顯示如下:

  5.3.4、 其他功能

  按【確認】鍵進入菜單操作,同時跳入1.參數顯示欄,選擇好相應欄目后,按【確認】鍵進入相應數據顯示,按【返回】鍵返回上級菜單。
  1、 參數顯示                                     2、啟動記錄

  5.3.5、 曲線查看

  按【確認】鍵進入菜單操作,同時跳入1.實時電壓波形欄,選擇好相應欄目后,按【確認】鍵進入相應數據顯示,按【返回】鍵返回上級菜單。
  第六章 后臺分析軟件介紹
  6.1、運行分析軟件
  雙擊文件中的“ ”圖標,電腦屏幕出現分析軟件的主界面,如下圖:

  在主界面的左側有用戶設置的相應的站點信息;右側有“實時數據”、“歷史數據”、“統計數據”、“站點管理”四個主菜單,每個菜單下都有相應的子菜單項。
  6.2、站點管理

  6.2.1添加站點

  點擊“站點管理”,用戶填寫站點信息和設備信息,如站點添加寫為“保定供電局”,點擊“確認增加”按鈕,左側站點信息會變成相應的站點。
  6.2.2 設備基本設置管理

  完成站點添加后點擊“增加設備”頁面跳轉到如下圖:設備基本設置界面
  ● 添加設備名稱(如“10Kv線路”);設備地址及設備id要與設備《其他功能》中的參數顯示下得“地區碼、終端ID”對應;
  ●通訊設置根據現場需求可以選擇網絡通訊及串口通訊,如用戶選擇網絡通訊時直接選擇“網絡通訊”,設備ip為“192.168.1.13”通訊計算機的ip地址設置為“192.168.1.18”,子網掩碼為“255.255.255.0”就可以。
  ●如果用戶選擇串口通訊方式時,串口參數中的第一位要與通訊計算機的端口號一致,第二位為通訊速率為“115200”。
  ●存儲設置可以根據現場需求自行設置。
  ●線路設置,根據現場實際情況進行設置。
  6.2.3設備限值設置
  點擊設備限值選項卡,如下圖:

  ●電壓限值設定,根據現場的母線值填寫“總畸變率”等國標限值。
  ●電流限值設定,根據現場選擇測量方式,填寫“公共連接點最小短路容量”等信息,完成后點擊“計算諧波限值”按鈕,計算出國標下得相應限值。
  完成“設備基本設置”及“設備限值設置”后點擊“增加設備”按鈕,這樣就把站點設置完成了,左側站點信息出現對應的設備信息。
  6.3、實時數據
  單擊“實時數據”菜單后選中要查看的設備信息,進入后點擊“查看實時”頁面跳轉到如下圖:

  在此界面可以實時的顯示各次諧波(分析軟件到63次)、實時間諧波、各相角、實時波形、實時頻譜、電壓電流有效值、三相基波電壓電流、電壓電流總諧波畸變率、三相電壓波動、長/短時間閃變、真有/無功功率、基波有/無功功率、諧波有/無功功率、功率因數等功能。
  6.4、歷史數據
  單擊“歷史數據”菜單,進入后分別為“查看歷史、查看趨勢、調歷史數據”三個子菜單,點擊“查看歷史”菜單頁面跳轉到如下圖:

  用戶可以根據時間段來查看對應的歷史數據,也可以對此數據進行打印。用戶在單擊“調歷史數據”子菜單頁面跳轉為如下圖:

  用戶可以根據時間段來調取對應的歷史數據進行查看分析。
  6.5、統計報表
  單擊“統計報表”子菜單,進入點擊“生成報表”按鈕,頁面跳轉到如下:
  


  用戶可以生成報表、打印報表、保存報表(存為“*.rpt”格式)、導出報表(可以存為“PFD文檔*.PDF、文檔*.doc、網頁文件*.html、Excel文件*.xls、CVS文件*.cvs”)、打開報表(打開用戶原有的保存報表)。

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