電能質量分析儀

　　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
　　 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”，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)。