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    產(chǎn)品中心

    電能質(zhì)量在線(xiàn)監測儀(單通道)
    電能質(zhì)量在線(xiàn)監測儀(單通道)

      第一章 概 述
      1.1 綜述
      理想的電力系統向用戶(hù)提供的應該是一個(gè)恒定工頻的正弦波形電壓,而隨著(zhù)電力電子技術(shù)的發(fā)展,直流輸電、大功率單相整流技術(shù)在工業(yè)部門(mén)和用電設備上被廣泛應用,如大功率可控硅器件、開(kāi)關(guān)電源、變頻調速等,這些典型非線(xiàn)性負荷將從電網(wǎng)吸入或注入諧波電流,從而引起電網(wǎng)電壓畸變,使電網(wǎng)波形受到污染,供電質(zhì)量惡化,附加損失增加,傳輸能力下降,成為影響電能質(zhì)量的重要因素。
      在電網(wǎng)中,三相負荷不平衡、電力系統諧振接地等會(huì )產(chǎn)生負序,大功率整流和非線(xiàn)性設備等會(huì )產(chǎn)生諧波。負序和諧波嚴重影響了供電質(zhì)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(guò)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(dòng)機,不僅鐵芯損耗增加,而且使轉子發(fā)生振動(dòng),嚴重影響加工質(zhì)量;高次諧波使保護設備誤動(dòng)作,使系統損失加大;高次諧波使電力系統發(fā)生電壓諧振,在線(xiàn)路上引起過(guò)電壓,會(huì )擊穿設備絕緣。負序和諧波對發(fā)電機不僅有熱效應,產(chǎn)生局部發(fā)熱,而且會(huì )使發(fā)電機組產(chǎn)生振動(dòng),并伴有噪音,嚴重威脅機組的安全穩定運行。
      本公司生產(chǎn)的電能質(zhì)量監測裝置采用先進(jìn)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(zhì)量監測設備?蓪(shí)時(shí)監測電網(wǎng)的高達63次的諧波含有率、諧波總畸變率、三相電壓不平衡度、閃變、電壓偏差、電壓波動(dòng)、頻率、各次諧波有功功率、無(wú)功功率、真功率因數、相移功率因數、真有效值、正負序等電能質(zhì)量指標。
      1.2 裝置功能特點(diǎn)
      電能質(zhì)量在線(xiàn)監測裝置,是我公司在研究總結國內外電能質(zhì)量監測裝置特點(diǎn)和實(shí)踐經(jīng)驗基礎上,嚴格按照國家頒布的相關(guān)技術(shù)標準,自主設計開(kāi)發(fā)的新一代嵌入式電能質(zhì)量在線(xiàn)監測產(chǎn)品。
      1.2.1 裝置特點(diǎn)
      裝置硬件平臺具有如下主要特點(diǎn):
      1) 采用TI 公司32 位DSP 為核心,具有強大的數據處理能力和邏輯、控制能力,核心硬件處于國內先進(jìn)水平;
      2) 采用國際先進(jìn)的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統作為軟件平臺,全部軟件采用高級語(yǔ)言編程,保證了系統的高可靠性和高移植性;
      3) 數據采集通道采用單通道單A/D 設計,通道獨享一個(gè)16 位并行A/D,****同步采樣,精度更高、速度更快;
      4) 大容量的存儲空間,滿(mǎn)足電能質(zhì)量監測裝置對數據存儲的要求,實(shí)時(shí)數據掉電不丟失;
      5) 采用鎖相環(huán)技術(shù),防止了在電力系統頻率變化時(shí)對監測指標的影響,防止了頻率”泄漏”;
      6) 采用了四層印刷電路板(PCB)和SMT 工藝、繼電保護裝置常用的”背插式”結構;
      1.2.2 裝置功能
      裝置除具有常規的電能質(zhì)量穩態(tài)指標的監測外,還對電能質(zhì)量的暫態(tài)擾動(dòng),主要是電壓的驟升、驟降進(jìn)行監測和記錄,具有較強的實(shí)用性。裝置主要具有以下功能:
      1) 基本測量量
      電網(wǎng)頻率;電壓、電流有效值;總的有功、無(wú)功功率、功率因數。
      2) 基本監測指標
      a) 三相基波電壓、電流有效值,基波功率、功率因數、相位等;
      b) 電壓偏差;
      c) 頻率偏差;
      d) 三相電壓不平衡度、三相電流不平衡度、負序電壓、電流;
      e) 諧波(2~63次)。包括電壓、電流的總諧波畸變率、各次諧波含有率、幅值、相位;
      各次諧波的有功、無(wú)功功率等;
      3) 高級監測指標
      a) 間諧波;
      b) 電壓波動(dòng)、閃變;
      c) 電壓驟升、驟降、短時(shí)中斷;
      4) 顯示功能
      裝置面板上帶有大屏幕LCD顯示器,以圖形方式顯示主要電能質(zhì)量監測指標的實(shí)時(shí)數據。
      5) 設置功能
      可對裝置硬件時(shí)鐘進(jìn)行設置,對監測參數進(jìn)行設置、修改和查看,并設有密碼保護。
      6) 記錄存儲功能
      可對基本監測指標和高級監測指標實(shí)時(shí)保存,統計時(shí)間間隔可設置,3Min數據(保存****值、最小值、平均值、95%概率大值中的一項)在裝置上最長(cháng)保存時(shí)間為 1年以上,之后按”先進(jìn)先出”原則更新。
      7) 統計功能
      裝置具有對主要監測指標的在線(xiàn)統計功能,可統計一個(gè)時(shí)間段內監測指標的****值、最小值、平均值、95%概率大值等。
      8) 通訊功能
      裝置提供多種通訊接口方式,實(shí)現監測數據的實(shí)時(shí)傳輸或定時(shí)提取存儲記錄,可通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)接口與遠方電能質(zhì)量管理中心通訊,也可通過(guò)RS232C/RS485接口與遠方通訊。
      9) GPS 對時(shí)功能
      裝置具有GPS硬對時(shí)接口,可以接受IRIG-B碼對時(shí),保持與遠方管理中心的時(shí)鐘一致。
      10)暫態(tài)事件觸發(fā)錄波功能
      可根據客戶(hù)要求設定事件觸發(fā)限值,記錄事件觸發(fā)前、后實(shí)時(shí)數據并保存,并保存有事件日志以供查詢(xún)。
      1.3 電能質(zhì)量分析軟件功能特點(diǎn)
      電能質(zhì)量分析管理軟件是一款專(zhuān)業(yè)的電能質(zhì)量數據、報表圖形分析處理的專(zhuān)業(yè)軟件,該軟件結合我國電能質(zhì)量相關(guān)標準和國際IEC相關(guān)標準設計,軟件采用C++環(huán)境開(kāi)發(fā),能夠滿(mǎn)足絕大多數電網(wǎng)電能質(zhì)量監測管理的需求,電能質(zhì)量分析管理軟件均有客戶(hù)端(C/S版)和瀏覽器(B/S版)兩種,根據客戶(hù)要求進(jìn)行配置。
      軟件具有如下特點(diǎn):
      1) 采用面向對象的編程方法,對功能進(jìn)行模塊化設計,使用獨特的內存數據庫管理機制,從而實(shí)現快速實(shí)時(shí)響應。
      2) ****采用鏈表、矩陣、映射等先進(jìn)數據結構定義,保持了系統良好的可擴展性。
      3) 進(jìn)程間采用Socket 網(wǎng)絡(luò )通訊方式,各進(jìn)程既可在同一臺計算平臺上運行,也可在網(wǎng)絡(luò )上的不同計算平臺上分布運行。
      4) 線(xiàn)程、進(jìn)程間分層檢測監督下級線(xiàn)程、進(jìn)程運行狀態(tài),自動(dòng)注銷(xiāo)和重新啟動(dòng)失效的線(xiàn)程、進(jìn)程,保證系統的安全可靠。
      5) 完善的系統信息記錄功能。全面記錄客戶(hù)機、服務(wù)器、通訊程序等重要程序的啟動(dòng)、運行、退出狀態(tài)的均有信息提示和事件,能幫助運行人員在計算機系統發(fā)生異常情況下及時(shí)找到出問(wèn)題的模塊,同時(shí)可以作為網(wǎng)絡(luò )運行安全、穩定的參考信息。通過(guò)固定的歷史表格可以記錄一段時(shí)間的統計數據和實(shí)時(shí)數據。(時(shí)間段可以進(jìn)行設置)
      6) 用戶(hù)權限化管理,不同的用戶(hù)擁有不同的操作權限。
      7) 擁有的C/S(客戶(hù)機/服務(wù)器)和B/S(瀏覽器/服務(wù)器)兩種系統模式:C/S 系統在邏輯上將功能分塊,服務(wù)器系統(Server)完成所有與數據庫相關(guān)的操作和客戶(hù)機系統(Client)用于數據庫修改、數據分析、圖形顯示、生成PQDIF 文件、生成報表等操作;B/S 系統依靠服務(wù)器強大的功能實(shí)現與數據庫相關(guān)的操作和數據分析、生成PQDIF 文件、生成報表等功能,通過(guò)瀏覽器以WEB 瀏覽的方式訪(fǎng)問(wèn)服務(wù)器,完成圖形顯示、瀏覽打印報表等應用工作。
      1.4 系統應用方案
      整個(gè)網(wǎng)絡(luò )分為采集單元、變電站監測層和上級監測層三個(gè)部分。采集單元為監測終端,通過(guò)以太網(wǎng)將數據傳送至當地監控系統。用戶(hù)可通過(guò)上級監測層和當地監控系統進(jìn)行管理。

      第二章 主要技術(shù)指標
      2.1工作電源
      交流:220V±10% ;50Hz±0.5Hz;諧波畸變率不大于15%
      直流:220V±10%,紋波系數不大于5%
      2.2電流信號輸入
      輸入方式:電流互感器輸入;
      額定值In:5A/1A;
      測量范圍:AC 200mA~5A或AC 50mA~1A;
      功率消耗:不大于0.5VA/路;
      過(guò)載能力:1.2In 連續工作;
      2In 允許1s。
      2.3電壓信號輸入
      輸入方式:電壓互感器輸入;
      額定值Un:57.7V/100V;
      測量范圍:AC 0.5V~120V;
      功率消耗:不大于0.5VA/路;
      過(guò)載能力:1.3Un 連續工作;
      1.4 Un 允許1s。
      輸入阻抗:大于100kΩ。
      2.4開(kāi)關(guān)量輸出
      工作電壓:AC220V/DC30V;
      輸入方式:空接點(diǎn)或有源接點(diǎn);
      2.5 監測指標精度
      1) 電壓、電流:0.2%;
      2) 功率、功率因數:0.5%;
      3) 頻率偏差:0.01Hz;
      4) 電壓偏差:0.2%;
      5) 三相電壓不平衡:0.2%;
      6) 三相電流不平衡:0.5%;
      7) 諧波:符合GB/T 14549-1993 中附錄D 中的A 級要求;
      8) 間諧波:參照/T 14549-1993 附錄D 中對諧波要求的A 級;
      9) 閃變:5%;
      10) 電壓波動(dòng):5%。
      2.6 通訊接口
      1) 以太網(wǎng)
      接口速率:10/100M 自適應;
      接口類(lèi)型:100Base—T;
      支持TCP/IP,FTP 協(xié)議;
      2) RS232C/485 接口
      接口速率:RS232C——300~115200bps,RS485——300~19200bps;
      帶光電隔離。
      2.7  GPS 對時(shí)接口(選配)
      裝置接口: IRIG-B碼對時(shí)。
      2.8 執行標準
       《GB/T 15945-2008 電能質(zhì)量 電力系統頻率允許偏差》
       《GB 12325-2008 電能質(zhì)量 供電電壓允許偏差》
       《GB/T 15543-2008 電能質(zhì)量 三相電壓允許不平衡度》
       《GB/T 18481-2001 電能質(zhì)量 暫時(shí)過(guò)電壓和瞬態(tài)過(guò)電壓》
       《GB/T 14549-93 電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)諧波》
       《GB 12326-2008 電能質(zhì)量 電壓波動(dòng)與閃變》
       《GB 24337-2009 電能質(zhì)量公用電網(wǎng)間諧波》
       《電能質(zhì)量測試分析儀檢定規程》
       《GB/T 19862-2005電能質(zhì)量監測設備通用要求》
      2.9 環(huán)境
      正常工作溫度:-10℃~+55℃;
      極限工作溫度:-20℃~+65℃;
      相對濕度:5%~95%;
      大氣壓力:86kPa~106kPa;
      海拔:可達3000 米;
      防護等級:IP50。
      第三章 機械結構及電氣安裝
      3.1 外形尺寸圖

      裝置為嵌入式安裝方式,可以集中安裝于控制室的屏或柜上,也可分散安裝于開(kāi)關(guān)柜上。
      3.2 電氣安裝
      3.2.1 典型電氣接線(xiàn)示意圖
      三相三線(xiàn)電壓電流經(jīng)互感器接入方法,按下圖方式進(jìn)行

      三相四線(xiàn)電壓電流經(jīng)互感器接入方法,按下圖方式進(jìn)行接線(xiàn):
     

      三相四線(xiàn)電壓電流經(jīng)互感器接入方法
      3.2.2 模擬量輸入回路
      裝置用交流電流回路必須用可靠壓接的不小于2.5mm²的帶色標的導線(xiàn)連接至屏柜的電流輸入端子處,裝置端子上的螺絲必須有彈簧墊圈并擰緊,以防止交流電流回路開(kāi)路;交流電壓回路必須用可靠壓接的不小于1.5mm²的導線(xiàn)連接至屏柜的電壓輸入端子處。
      注意:在裝置投入運行前,必須仔細檢查裝置的交流電流、電壓輸入回路的接線(xiàn)是否正確,尤其是交流電流回路的所有端子必須接觸可靠,防止電流回路開(kāi)路而產(chǎn)生危險的高壓,危及人身安全!
      3.2.3 通訊網(wǎng)絡(luò )的連接
      裝置適用于電力系統各電壓等級變電站和工礦企業(yè)變電站,網(wǎng)連接構成通訊網(wǎng)絡(luò )。本裝置可通過(guò)專(zhuān)用的屏蔽網(wǎng)絡(luò )連接線(xiàn)按照國際通用的EIA/TIA 568B 標準接入網(wǎng)絡(luò )交換機后組網(wǎng)。以太網(wǎng)連接線(xiàn)的兩個(gè)端頭都需按照EIA/TIA 568B 標準制作,其接線(xiàn)示意如圖16 所示。

      第四章 人機界面
      4.1 電能質(zhì)量監測裝置
      電能質(zhì)量監測裝置采用320×240的3.8寸液晶,顯示15行每行20個(gè)漢字;共有六個(gè)按鍵。
      4.1.1 功能鍵盤(pán)
      【↑】:向上移動(dòng)光標,選擇所需操作項目
      【↓】:向下移動(dòng)光標,選擇所需操作項目
      【→】:向右移動(dòng)光標,選擇所需操作項目
      【←】:向左移動(dòng)光標,選擇所需操作項目
      【確認】:實(shí)現進(jìn)入主菜單、菜單選擇確認、進(jìn)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
      4.1.2 菜單主界面

     

      4.1.3 主要菜單操作說(shuō)明
      在主界面下,按【確認】鍵,進(jìn)入裝置功能主菜單顯示界面,選擇好菜單項按【確認】鍵進(jìn)入相應菜單的操作。主菜單項有5項:實(shí)時(shí)數據、參數設置、事件查看、其他功能、曲線(xiàn)查看。

      4.1.4 實(shí)時(shí)數據

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

      4.1.5 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(jìn)入相應操作,按【返回】鍵返回上級菜單。
      1、 地址設置                                    2、時(shí)間設置

      3、通訊設置                            4、變比設置

     

      

      5、電能質(zhì)量限值設置(默認狀態(tài)為10KV國標限值)   6、數據時(shí)間間隔設置


     

      4.1.6 暫態(tài)事件查看

      1、 暫態(tài)事件

      4.1.7 其他功能

     

      按【確認】鍵進(jìn)入菜單操作,同時(shí)跳入1.參數顯示欄,選擇好相應欄目后,按【確認】鍵進(jìn)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(dòng)記錄
      *************************************
      4.1.8 曲線(xiàn)查看
      *************************************
      按【確認】鍵進(jìn)入菜單操作,同時(shí)跳入1.實(shí)時(shí)電壓波形欄,選擇好相應欄目后,按【確認】鍵進(jìn)入相應數據顯示,按【返回】鍵返回上級菜單。
      4.1.9 儀器IP地址設置
      當電能質(zhì)量監測需要多臺儀器聯(lián)網(wǎng)時(shí),必須對單臺設備的IP進(jìn)行設置,此時(shí)儀器連接電腦,輸入出廠(chǎng)IP設置,一般為192.168.1.13到192.168.1.15,進(jìn)入以下界面,密碼為88888

      界面進(jìn)入后如下,進(jìn)行選擇SYSTEL INFO進(jìn)行IP地址設置,其它菜單謹慎設置,以免影響系統功能。

      第五章 電能質(zhì)量分析管理軟件
      5.1 軟件概述
      電能質(zhì)量分析管理軟件是一款專(zhuān)業(yè)的電能質(zhì)量數據、報表圖形分析處理的專(zhuān)業(yè)軟件,該軟件結合我國電能質(zhì)量相關(guān)標準和國際IEC相關(guān)標準設計,軟件采用C++環(huán)境開(kāi)發(fā),能夠滿(mǎn)足絕大多數電網(wǎng)電能質(zhì)量監測管理的需求,電能質(zhì)量分析管理軟件均有客戶(hù)端(C/S版)和瀏覽器(B/S版)兩種,根據客戶(hù)要求進(jìn)行配置。
      5.2 運行界面
      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(hù)設置的相應的站點(diǎn)信息;右側有“實(shí)時(shí)數據”、“歷史數據”、“統計數據”、“站點(diǎn)管理”四個(gè)主菜單,每個(gè)菜單下都有相應的子菜單項。
      5.3 站點(diǎn)管理

     

      點(diǎn)擊“站點(diǎn)管理”,用戶(hù)填寫(xiě)站點(diǎn)信息和設備信息,如站點(diǎn)添加寫(xiě)為“保定供電局”,點(diǎn)擊“確認增加”按鈕,左側站點(diǎn)信息會(huì )變成相應的站點(diǎn),點(diǎn)擊“增加設備”頁(yè)面跳轉到如下圖:

      添加設備信息以及相應的變比、存儲間隔設置,完成后點(diǎn)擊“增加設備”按鈕,這樣就把站點(diǎn)設置完成了,左側站點(diǎn)信息出現對應的設備信息。
      5.4 實(shí)時(shí)數據
      單擊“實(shí)時(shí)數據”菜單后選中要查看的設備信息,進(jìn)入后點(diǎn)擊“查看實(shí)時(shí)”頁(yè)面跳轉到如下圖:

      在此界面可以實(shí)時(shí)的顯示各次諧波(分析軟件到63次)、實(shí)時(shí)間諧波、各相角、實(shí)時(shí)波形、實(shí)時(shí)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(dòng)、長(cháng)/短時(shí)間閃變、真有/無(wú)功功率、基波有/無(wú)功功率、諧波有/無(wú)功功率、功率因數等功能。
      5.5 歷史數據
      單擊“歷史數據”菜單,進(jìn)入后分別為“查看歷史、查看趨勢、調歷史數據”三個(gè)子菜單,點(diǎn)擊“查看歷史”菜單頁(yè)面跳轉到如下圖:

      用戶(hù)可以根據時(shí)間段來(lái)查看對應的歷史數據,也可以對此數據進(jìn)行打印。用戶(hù)在單擊“調歷史數據”子菜單頁(yè)面跳轉為如下圖:

      用戶(hù)可以根據時(shí)間段來(lái)調取對應的歷史數據進(jìn)行查看分析和曲線(xiàn)分析
      5.6 統計報表
      單擊“統計報表”子菜單,進(jìn)入點(diǎn)擊“生成報表”按鈕,頁(yè)面跳轉到如下:

      選擇線(xiàn)路后,確定查看時(shí)間段,用戶(hù)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(wǎng)頁(yè)文件*.html、Excel文件*.xls、CVS文件*.cvs”)、打開(kāi)報表(打開(kāi)用戶(hù)原有的保存報表)。
      第六章 設備維護與維修
      6.1 維護
      ◆本儀器的顯示屏為液晶屏,請勿用力按壓或用銳器擦劃。
      ◆本儀器屬精密測量設備,請勿摔碰。
      6.2 保修期
      從用戶(hù)購買(mǎi)之日起,提供為期一年的保修服務(wù),保修責任:
      ◆確由廠(chǎng)家制造的原因導致儀器工作不正;虿荒芄ぷ;
      ◆儀器在正常使用情況下?lián)p壞;
      ◆廠(chǎng)家按照合同要求履行異地交貨時(shí)由運輸過(guò)程導致的損壞。
      6.3 質(zhì)保期
      質(zhì)?ㄊ怯脩(hù)獲得保修服務(wù)的憑證,請妥善保存。
      凡以下原因造成的損壞,不在保修之列:
      ◆用戶(hù)未按要求對儀器保養和維護;
      ◆儀器運行環(huán)境和條件不符合本手冊的規定;
      ◆未被授權的維修和拆裝。
      6.4 維修
      ◆若儀器在保修期外出現故障,本公司亦給予維修;
      ◆如維修需在廠(chǎng)家進(jìn)行,請按照再包裝要求將儀器包裝好后進(jìn)行運輸。
      ◆盡量使用原包裝箱及包裝材料。由于包裝不當導致儀器在運輸過(guò)程中損壞由用戶(hù)負責;
      ◆若在保修期內,請提供質(zhì)?▊洳;
      ◆請詳細描述故障現象并隨儀器一并提供。

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