电能质量分析仪.docx

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电能质量分析仪

使用手册

保定市华航电气有限公司

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（Pst）、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

Ø《GB/T15945-2008电能质量电力系统频率允许偏差》

Ø《GB12325-2008电能质量供电电压允许偏差》

Ø《GB/T15543-2008电能质量三相电压允许不平衡度》

Ø《GB/T18481-2001电能质量暂时过电压和瞬态过电压》

Ø《GB/T14549-93电能质量公用电网谐波》

Ø《GB12326-2008电能质量电压波动与闪变》

Ø《GB24337-2009电能质量公用电网间谐波》

Ø《电能质量测试分析仪检定规程》

Ø《GB/T19862-2005电能质量监测设备通用要求》

Ø《Q/ZDJ31-2005电能质量分析仪订货技术条件》

3.2、测量精度

Ø电压谐波测试装置A级

Ø电压偏差误差≤0.2％

Ø电网频率误差≤0.01Hz

Ø三相电压不平衡度误差≤0.1％

Ø基波电压（电流）相位误差≤0.50度

Ø短时闪变值误差≤5％

3.3、额定参数

Ø工作电源220V±20%AC/DC，50Hz

Ø交流电流AC200mA～5A或AC50mA～1A

Ø交流电压220V

3.4、过载能力

Ø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

Ø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

Ø正常工作温度：

-25℃～70℃

Ø相对湿度10％～100％

Ø大气压力70～110kpa

3.6、抗干扰性能

Ø静电放电抗扰度

能承受GB/T17626.2-1998标准Ⅳ级、试验电压8KV的静电接触放电试验。

Ø射频电磁场辐射抗扰度

能承受GB/T17626.3-1998标准Ⅲ级、干扰场强10V/M的幅射电磁场干扰试验。

Ø快速瞬变脉冲群抗扰度

能承受GB/T17626.4-1998标准Ⅲ级的快速瞬变干扰试验。

Ø浪涌（冲击）抗扰度

能承受GB/T17626.5-1999标准Ⅲ级、开路试验电压4KV的浪涌干扰试验。

Ø电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度

能承受GB/T17626.11-1999标准70％UT等级的电压暂降、短时中断干扰试验。

Ø振荡波抗扰度

能承受GB/T17626.12-1998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。

Ø工频磁场抗扰度

能承受GB/T17626.8-1998标准Ⅲ级持续工频磁场干扰试验。

3.7、绝缘耐压性能

Ø交流输入对地：

大于100兆欧

Ø信号及输出触点对地：

大于100兆欧

Ø开入回路对地：

大于100兆欧

Ø能承受2KV/1min的工频耐压，5KV的冲击电压

3.8、机械性能

Ø振动：

能承受GB/T7261中16.3规定的严酷等级为I级的振动耐久能力试验。

Ø冲击：

能承受GB/T7261中17.5规定的严酷等级为I级的冲击耐久能力试验。

Ø碰撞：

能承受GB/T7261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。

PT输出端->UaUbUc

仪器输入端->UaUa0UbUb0UcUc0

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

PT输出端->UaUbUc

仪器输入端->UaUa0UcUc0

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

电能质量分析仪

V3.0

过3秒钟显示如下数据，作为无按键操作时的显示内容

电能质量指标数据

Ua有效值:

xxx.xxVIa有效值:

xx.xxxA

Ub有效值:

xxx.xxVIb有效值:

xx.xxxA

Uc有效值:

xxx.xxVIc有效值:

xx.xxxA

Ua总畸变率:

xx.xx%Ia总畸变率:

xx.xx%

Ub总畸变率:

xx.xx%Ib总畸变率:

xx.xx%

Uc总畸变率:

xx.xx%Ic总畸变率:

xx.xx%

Ua总畸变率:

xx.xx%Ia总畸变率:

xx.xx%

Ua短时闪变:

x.xxxUa长时闪变:

x.xxx

Ub短时闪变:

x.xxxUb长时闪变:

x.xxx

Uc短时闪变:

x.xxxUc长时闪变:

x.xxx

电压不平衡度：

nU=xx.xx%频率:

xx.xxHz

电流不平衡度：

nI=xx.xx%

xx-xx-xxxx:

xx:

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。

主菜单

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

实时数据

1.基本数据2.谐波畸变率

3.谐波电压4.间谐波电压

5.谐波电流6.间谐波电流

7.谐波有功8.电压电流不平衡度

9.谐波无功10.电压波动与闪变

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

电压有效值、电流有效值：

Ua:

xxx.xxVIa:

xx.xxxA

Ub:

xxx.xxVIb:

xx.xxxA

Uc:

xxx.xxVIc:

xx.xxxA

基波电压基波电流相移功率因数

Ua1:

xxx.xxVIa1:

xx.xxxAXCosa:

0.000

Ub1:

xxx.xxVIb1:

xx.xxxAXCosb:

0.000

Uc1:

xxx.xxVIc1:

xx.xxxAXCosc:

0.000

真有功功率真无功功率功率因数

Pa:

xxx.xxVQa:

xx.xxxACosa:

0.000

Pb:

xxx.xxVQb:

xx.xxxACosb:

0.000

Pc:

xxx.xxVQc:

xx.xxxACosc:

0.000

谐波电压

电压总畸变率：

Ua:

xx.xx%Ub:

xx.xx%Uc:

xx.xx%

基波电压及前9次谐波含有率：

Ua1:

xxx.xxVUb1:

xxx.xxVUc1:

xxx.xxV

Ua2:

xxx.xx%Ub2:

xxx.xx%Uc2:

xxx.xx%

Ua3:

xxx.xx%Ub3:

xxx.xx%Uc3:

xxx.xx%

Ua4:

xxx.xx%Ub4:

xxx.xx%Uc4:

xxx.xx%

Ua5:

xxx.xx%Ub5:

xxx.xx%Uc5:

xxx.xx%

Ua6:

xxx.xx%Ub6:

xxx.xx%Uc6:

xxx.xx%

Ua7:

xxx.xx%Ub7:

xxx.xx%Uc7:

xxx.xx%

Ua8:

xxx.xx%Ub8:

xxx.xx%Uc8:

xxx.xx%

Ua9:

xxx.xx%Ub9:

xxx.xx%Uc9:

xxx.xx%↓

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

参数设置

1.地址设置4.变比设置

2.时间设置5.电能质量限值设置

3.通讯设置6.数据时间间隔设置

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

地址设置

地区码:

xxxx

终端ID:

xxxx

帮助:

1、光标闪烁时，按上下键选择设置项

2、按确认键光标停闪，进入设置状态

3、加减键改变数值，右键选择位数

4、完成设置，按确认键光标再次闪烁

5、按返回键可退出，返回至上级界面

时间设置

日期：

xx年xx月xx日

时间：

xx时xx分xx秒

帮助:

1、光标闪烁时，按上下键选择设置项

2、按确认键光标停闪，进入设置状态

3、加减键改变数值，右键选择设置项

4、完成设置，按确认键光标再次闪烁

5、按返回键可退出，返回至上级界面

3、通讯设置4、变比设置

通讯设置

通讯端口:

波特率:

xxxxx

校验位:

无

帮助:

1、光标闪烁时，按上下键选择设置项

2、按确认键光标停闪，进入设置状态

3、光标停闪时，按上下键可改变数值

4、完成设置，按确认键光标再次闪烁

5、按返回键可退出，返回至上级界面

变比设置

电压等级:

xxKV

CT变比:

帮助:

1、光标闪烁时，按上下键选择设置项

2、按确认键光标停闪，进入设置状态

3、光标停闪时，按上下键可改变数值

4、完成设置，按确认键光标再次闪烁

5、按返回键可退出，返回至上级界面

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

事件查看

1.暂态事件

若无暂态事件，则显示如下：

暂态事件

当天无超标记录

若有暂态事件，则显示如下：

暂态事件

1.发生时间：

xx-xx-xxxx:

xx:

x相电压暂降

极值：

xx.xxV

持续时间:

xxxxxxm系列

2.发生时间：

xx-xx-xxxx:

xx:

x相电压暂降

极值：

xx.xxV

持续时间:

xxxxxxm系列

5.3.4、其他功能

其他功能

1.参数显示2.启动记录

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

参数显示

终端地址:

地区码：

xxxx终端ID：

xxxx

电压等级：

xxKV

CT变比：

通讯口0：

波特率115200无校验

通讯口1：

波特率115200无校验

终端时间:

xxxx年xx月xxxx时xx分xx秒

启动记录

启动01:

xx年xx月xx日xx时xx分xx秒

启动02:

xx年xx月xx日xx时xx分xx秒

启动03:

xx年xx月xx日xx时xx分xx秒

启动04:

xx年xx月xx日xx时xx分xx秒

启动05:

xx年xx月xx日xx时xx分xx秒

启动06：

xx年xx月xx日xx时xx分xx秒

启动07：

xx年xx月xx日xx时xx分xx秒

启动08：

xx年xx月xx日xx时xx分xx秒

启动09：

xx年xx月xx日xx时xx分xx秒

启动10：

xx年xx月xx日xx时xx分xx秒

5.3.5、曲线查看

图形查看

1.实时电压波形2.实时电流波形

3.电压电流矢量4.谐波电压频谱

5.谐波电流频谱6.谐波功率频谱

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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