1、PDS 782電能質(zhì)量在線檢測(cè)裝置說明書日期:2012 年 3 月 2 日南京國電南自城鄉(xiāng)電網(wǎng)自動(dòng)化工程股份有限公司1 概述 (41.1 主要用途及適用范圍 (41.2 基本功能及技術(shù)特點(diǎn) (41.2.1 基本功能 (41.2.2 技術(shù)特點(diǎn) (51.3 型號(hào)及使用范圍 (51.4 典型應(yīng)用方案 (61.4.1 電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)網(wǎng)組網(wǎng)方案 (61.4.2 電能質(zhì)量網(wǎng)與當(dāng)?shù)乇O(jiān)控相結(jié)合 (72 技術(shù)性能及指標(biāo) (82.1 工作電源 (82.2 交流電流輸入 (82.3 交流電壓輸入 (82.4 開關(guān)量輸入 (82.5 監(jiān)測(cè)指標(biāo)精度 (82.6 通訊接口 (92.7 依據(jù)標(biāo)準(zhǔn) (92.8 正常使用條件 (

2、92.9安全性能 (102.10電磁兼容性能 (102.11機(jī)械性能 (103 機(jī)械機(jī)構(gòu)與電器安裝 (123.1 尺寸外觀 (123.1.1 外形尺寸圖 (123.1.2 安裝開孔圖 (133.1.3 裝置正視圖 (153.1.4 側(cè)視圖 (163.1.5 背視圖 (173.1.6 各模塊端子定義 (183.2 電氣安裝 (213.2.1 典型電氣接線示意圖 (213.2.2 接地 (213.2.3 電源 (213.2.4 模擬量輸入回路 (213.2.5 通訊端口的連接 (214 裝置功能 (224.1 電壓偏差監(jiān)測(cè) (224.1.1 參數(shù)定義 (224.1.2 監(jiān)測(cè)功能 (224.1.3

3、指標(biāo)精度 (224.2 頻率偏差監(jiān)測(cè) (224.2.1 參數(shù)定義 (224.2.2 監(jiān)測(cè)功能.22 4.2.3 指標(biāo)精度.22 4.3電壓、電流不平衡度監(jiān)測(cè).23 4.3.1 參數(shù)定義.23 4.3.2 監(jiān)測(cè)功能.23 4.3.3 指標(biāo)精度.23 4.4諧波監(jiān)測(cè).23 4.4.1 參數(shù)定義.23 4.4.2 監(jiān)測(cè)功能.23 4.4.3 指標(biāo)精度.24 4.5間諧波監(jiān)測(cè).24 4.5.1 間諧波的定義和產(chǎn)生原因.24 4.5.2 間諧波監(jiān)測(cè).24 4.5.3 指標(biāo)精度.25 4.6 電壓波動(dòng)和閃變監(jiān)測(cè) (254.6.1 電壓波動(dòng) (254.6.2 閃變 (閃變視覺率(%F .2

4、6 瞬時(shí)視感度(t S .26 視感度系數(shù)Kf .26 短時(shí)間閃變嚴(yán)重度st P 和長(zhǎng)時(shí)間閃變嚴(yán)重度lt P (274.6.3 指標(biāo)精度.27 4.7 暫態(tài)擾動(dòng)監(jiān)測(cè).27 4.8 諧波源檢測(cè).27 4.9 故障錄波.28 5 人機(jī)界面. (295.1 上電界面 (295.2 正常運(yùn)行界面 (295.3 鍵盤 (295.4 定值 (301 概述1.1 主要用途及適用范圍本電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置適用于380V220kV各電壓等級(jí)的發(fā)電廠、變電站、風(fēng)電場(chǎng)、光伏電站、石油、煤炭、鋼鐵、冶金、化工等大型廠礦企業(yè)的供電系統(tǒng)。用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)公共連接點(diǎn)的電能質(zhì)量參數(shù)。1

5、.2 基本功能及技術(shù)特點(diǎn)1.2.1 基本功能本系列裝置除具有常規(guī)的電能質(zhì)量穩(wěn)態(tài)指標(biāo)的監(jiān)測(cè)外,還對(duì)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(jiān)測(cè)和記錄,具有較強(qiáng)的實(shí)用性。具體功能如下:1、基本監(jiān)測(cè)功能裝置能在線測(cè)量:1、電網(wǎng)頻率;總的有功、無功功率、功率因數(shù)。2、三相基波電壓、電流有效值,基波功率、功率因數(shù)、相位等;3、電壓偏差,頻率偏差;4、三相電壓不平衡度、三相電流不平衡度、負(fù)序電壓、電流;5、諧波(250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、無功功率等。2、高級(jí)監(jiān)測(cè)指標(biāo)裝置能在線測(cè)量:1、間諧波;2、電壓波動(dòng)、閃變;3、電壓驟升、驟降、短時(shí)中斷;

6、4、暫時(shí)過電壓、瞬態(tài)過電壓。3、人機(jī)界面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(jiān)測(cè)指標(biāo)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。設(shè)有操作鍵盤,可對(duì)裝置硬件時(shí)鐘進(jìn)行設(shè)置,對(duì)監(jiān)測(cè)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置、修改和查看,并設(shè)有密碼保護(hù)。4、記錄存儲(chǔ)功能可對(duì)基本監(jiān)測(cè)指標(biāo)和高級(jí)監(jiān)測(cè)指標(biāo)實(shí)時(shí)保存,統(tǒng)計(jì)時(shí)間間隔可設(shè)置,3min 數(shù)據(jù)(保存最大值在裝置上最長(zhǎng)保存時(shí)間為30天,之后按”先進(jìn)先出”原則更新。5、統(tǒng)計(jì)功能裝置具有對(duì)主要監(jiān)測(cè)指標(biāo)的在線統(tǒng)計(jì)功能,可統(tǒng)計(jì)一個(gè)時(shí)間段內(nèi)(通常是一天監(jiān)測(cè)指標(biāo)的最大值、最小值、平均值、95%概率大值等。6、通訊功能裝置提供多種通訊接口方式,實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸或定時(shí)提取存儲(chǔ)記錄,可通過工業(yè)以太網(wǎng)

7、接口與遠(yuǎn)方電能質(zhì)量管理中心通訊,也可通過RS232C/RS485 接口,以Modem或GPRS方式與遠(yuǎn)方通訊。7、GPS 對(duì)時(shí)功能裝置具有GPS硬對(duì)時(shí)接口,可以接受IRIG-B碼對(duì)時(shí)或者秒脈沖對(duì)時(shí)信號(hào),保持與遠(yuǎn)方管理中心的時(shí)鐘一致。9、錄波功能可根據(jù)客戶要求設(shè)定事件觸發(fā)條件(手動(dòng)或自動(dòng),記錄事件觸發(fā)前、后實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)并保存,并保存有事件日志以供查詢。1.2.2 技術(shù)特點(diǎn)本裝置具有如下主要特點(diǎn):1、采用Freescale 公司32 位高性能PowerPC 微處理器和TI 公司32 位DSP為核心,具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力和邏輯、控制能力,核心硬件處于國內(nèi)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(tǒng)V

8、xWorks作為軟件平臺(tái),全部軟件采用C語言編程,保證了系統(tǒng)的高可靠性和高移植性;3、數(shù)據(jù)采集通道采用單通道單A/D 設(shè)計(jì),每個(gè)通道獨(dú)享一個(gè)16 位并行A/D,所有通道完全同步采樣,精度更高、速度更快,且任何一路A/D 損壞都不影響其它通道數(shù)據(jù)的正常采集;4、大容量的存儲(chǔ)空間,滿足電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的要求,實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)掉電不丟失。5、采用鎖相環(huán)技術(shù),防止了在電力系統(tǒng)頻率變化時(shí)對(duì)監(jiān)測(cè)指標(biāo)的影響,防止了頻譜“泄漏”;6、采用外部GPS 同步采樣技術(shù),保證了同一變電站內(nèi)或不同變電站內(nèi)監(jiān)測(cè)裝置的同步采樣;7、配置了冗余的、獨(dú)立的雙100M 工業(yè)以太網(wǎng),還選配有RS-232C/485 通訊接口,可選

9、擇多種通訊方式與遠(yuǎn)方管理中心交互數(shù)據(jù);8、采用了八層印刷電路板(PCB和SMT 工藝、繼電保護(hù)裝置常用的“背插式”結(jié)構(gòu);9、硬件可靠性和電磁兼容能力達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平,尤其是抗快速瞬變干擾達(dá)到了IEC61000-4-4:1995 標(biāo)準(zhǔn)IV 級(jí)的水平,超過了國標(biāo)對(duì)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置的EMC 的要求。1.3 型號(hào)及使用范圍本系列電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置,有四種型號(hào)可供選擇,用戶可根據(jù)母線和線路數(shù)目,在表1.3.1中選擇。表1.3.1 PDS 782電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置型號(hào)配置表 型號(hào)及規(guī)格結(jié)構(gòu) 主要配置適用范圍 PDS 782AA 1 組電壓、1 組電流 12路開入、5 路開出(無源 單回線路監(jiān)測(cè) 單通道

10、PDS 782AB 6U 19/3"機(jī)箱 背插式 1 組電壓、3 組電流 12 路開入、5路開出(無源 單母線多回路線路的集中監(jiān)測(cè) PDS 782BA 2 組電壓、6 組電流 12 路開入、10路開出(無源 雙母線多回路線路集中監(jiān)測(cè)、兩卷變監(jiān)測(cè)多通道 PDS 782BB6U 19/2"機(jī)箱 背插式 3 組電壓、5 組電流 12 路開入、10 路開出(無源 變電站集中監(jiān)測(cè)、三卷變監(jiān)測(cè)1.4典型應(yīng)用方案 1.4.1 電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)網(wǎng)組網(wǎng)方案 1.4.2 電能質(zhì)量網(wǎng)與當(dāng)?shù)乇O(jiān)控相結(jié)合 圖1.4.2 電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?該方案適用于規(guī)模較大,監(jiān)測(cè)點(diǎn)較多的變電站。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)分為采集單元(

11、本裝置、變電站監(jiān)測(cè)層和上級(jí)監(jiān)測(cè)層三個(gè)部分。采集單元為監(jiān)測(cè)終端,通過以太網(wǎng)將數(shù)據(jù)傳送至當(dāng)?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng),再由當(dāng)?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)至上級(jí)監(jiān)測(cè)層。用戶可通過上級(jí)監(jiān)測(cè)層和當(dāng)?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行管理。2 技術(shù)性能及指標(biāo)2.1 工作電源額定值:DC220V/AC220V/DC110V(訂貨時(shí)需注明允許偏差:-20%+15%;功率消耗:AA 型:不大于15W;AB 型:不大于20W;BA 型:不大于25W;BB 型:不大于25W。2.2 交流電流輸入輸入方式:電流互感器輸入;額定值In:5A/1A;測(cè)量范圍:02In;功率消耗:不大于0.5VA/路;過載能力:2In 連續(xù)工作;40In 允許1s。2.3 交流電壓輸入輸入

12、方式:電壓互感器輸入;額定值Un:57.7V/100V;測(cè)量范圍:01.2Un;功率消耗:不大于0.5VA/路;過載能力:2Un 連續(xù)工作;2.4 Un 允許1s。2.4 開關(guān)量輸入工作電壓:DC24V;輸入方式:空接點(diǎn)或有源接點(diǎn);隔離方式:光電隔離,隔離電壓2500V。2.5 監(jiān)測(cè)指標(biāo)精度1、電壓、電流:0.2%;2、功率、功率因數(shù):0.5%;3、頻率偏差:0.005Hz;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(jí)要求;8、間諧波:參照/T 14549-1993 附錄D 中對(duì)諧波要求的

13、A 級(jí);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(yīng);接口類型:100BaseT;支持TCP/IP,FTP 協(xié)議;互為備用的雙網(wǎng)配置。2、RS232C/485 接口接口速率:RS232C300115200bps,RS48530019200bps;帶光電隔離。2.7 依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 19862-2005 電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)設(shè)備通用要求;GB/T 14549-1993 電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波;GB/T 12325-2008 電能質(zhì)量供電電壓允許偏差;GB 12326-2008 電能質(zhì)量電壓波動(dòng)和閃變;GB/T 15543-2008 電能質(zhì)量三相電壓允許

14、不平衡度;GB/T 15945-2008 電能質(zhì)量電力系統(tǒng)頻率允許偏差;GB/T 18481-2001 電能質(zhì)量暫時(shí)過電壓和瞬態(tài)過電壓;IEC 61000-4-30 電能質(zhì)量測(cè)量方法IEC 61000-4-15 閃變儀-功能和設(shè)計(jì)規(guī)范如上述相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)修訂或修改,產(chǎn)品將執(zhí)行現(xiàn)行最新標(biāo)準(zhǔn)。2.8 正常使用條件正常工作溫度:-10+55;極限工作溫度:-20+65;相對(duì)濕度:5%95%;大氣壓力:86kPa106kPa;海拔:5000 米;防護(hù)等級(jí):IP50。2.9安全性能1、絕緣強(qiáng)度裝置能承受有效值為2kV、頻率為50Hz、歷時(shí)1min 的絕緣強(qiáng)度試驗(yàn),而無擊穿和閃絡(luò)現(xiàn)象。2、絕緣電阻用開路電壓為5

15、00V 的兆歐表測(cè)量裝置的絕緣電阻值,正常試驗(yàn)大氣條件下各等級(jí)的各回路絕緣電阻不小于20M。3、沖擊電壓在正常試驗(yàn)大氣條件下,裝置的電源輸入回路、交流輸入回路、輸出觸點(diǎn)回路對(duì)地以及回路之間能承受1.2/50s 的標(biāo)準(zhǔn)雷電波的短時(shí)沖擊電壓試驗(yàn),開路試驗(yàn)電壓5kV。4、耐濕熱性能裝置應(yīng)能承受GB/T 2423.9-2001 規(guī)定的恒定濕熱試驗(yàn)。試驗(yàn)溫度+40±2、相對(duì)濕度(93±3 %,試驗(yàn)時(shí)間為48 小時(shí),在試驗(yàn)結(jié)束前2 小時(shí)內(nèi),用500V 直流兆歐表,測(cè)量各外引帶電回路部分外露非帶電金屬部分及外殼之間、以及電氣上無聯(lián)系的各回路之間的絕緣電阻應(yīng)不小于1.5M;介質(zhì)耐壓強(qiáng)度不低

16、于介質(zhì)強(qiáng)度試驗(yàn)電壓幅值的75%。2.10電磁兼容性能1、靜電放電抗擾度通過GB/T 17626.2-1998 規(guī)定的嚴(yán)酷等級(jí)為IV 級(jí)的靜電放電抗擾度試驗(yàn)。2、射頻電磁場(chǎng)輻射抗擾度通過GB/T 17626.3-1998 規(guī)定的嚴(yán)酷等級(jí)為III 級(jí)的射頻電磁場(chǎng)輻射抗擾度試驗(yàn)。3、快速瞬變脈沖群抗擾度通過GB/T 17626.4-1998 規(guī)定的嚴(yán)酷等級(jí)為IV 級(jí)的快速瞬變脈沖群抗擾度試驗(yàn)。4、脈沖群抗擾度通過GB/T 17626.12-1998 規(guī)定頻率為100kHz 和1MHz 嚴(yán)酷等級(jí)為III 級(jí)的脈沖群抗擾度試驗(yàn)。5、浪涌(沖擊抗擾度通過GB/T 17626.5-1998 規(guī)定1.2/50

17、us 嚴(yán)酷等級(jí)為III 級(jí)的浪涌抗擾度試驗(yàn)。2.11機(jī)械性能1、振動(dòng)裝置能承受GB/T 11287-2000 中3.2.1 及3.2.2 規(guī)定的嚴(yán)酷等級(jí)為I 級(jí)的振動(dòng)耐久能力試驗(yàn)。2、沖擊裝置能承受GB/T14537-1993 中4.2.1 及4.2.2 規(guī)定的嚴(yán)酷等級(jí)為I 級(jí)的沖擊響應(yīng)試驗(yàn)。3、碰撞裝置能承受GB/T14537-93 中4.3 規(guī)定的嚴(yán)酷等級(jí)為I 級(jí)的碰撞試驗(yàn)。3 機(jī)械機(jī)構(gòu)與電器安裝3.1 尺寸外觀本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,也可分散安裝于開關(guān)柜上。3.1.1 外形尺寸圖本系列裝置采用現(xiàn)行繼電保護(hù)裝置的標(biāo)準(zhǔn)尺寸,有兩種外形尺寸:A 型(單通道,下同

18、尺寸如圖3.2.1 所示,B 型(多通道,下同尺寸如圖3.2.2 所示。 圖 PDS 782A 外形尺寸圖 圖 PDS 782B 外形尺寸圖3.1.2 安裝開孔圖本系列裝置具有兩種開孔尺寸:A 型尺寸如圖 所示,B 型尺寸如圖 所示。 圖 A 型裝置嵌入式安裝開孔尺寸圖 圖 B 型裝置嵌入式安裝開孔尺寸圖3.1.3 裝置正視圖 圖 正面示意圖面板指示燈定義表 指示燈定義名稱顏色指示燈含義運(yùn)行綠裝置運(yùn)行時(shí)常亮諧波越限紅諧波越過設(shè)定值時(shí)亮閃變?cè)较藜t閃變?cè)竭^設(shè)定值時(shí)亮電壓異常紅電壓不平衡、

19、電壓偏差、頻率偏差越過設(shè)定值時(shí)亮預(yù)告紅裝置異常時(shí)亮告警紅參數(shù)越限及裝置異常時(shí)亮 圖裝置側(cè)視圖(A、B同+5V123456789101211+24V(2+220V -24V(2-220V123456789101211141315161718192012345678910CPU同步脈沖圖 A 型 裝置背視圖+5V123456789101211+24V(2+220V -24V(2-220V12345678910121114131516171819201234567891012345678910CPU 21同步脈沖圖 B 型 裝置背視圖3.1.6各模塊端子定義

20、電源模件:序號(hào) 定義備注 1 2 電源異常開出1 空接點(diǎn)輸出 3 4 電源異常開出2 空接點(diǎn)輸出 5 DC24V+ 電源輸出 6 DC24V- 電源輸出 78 DC220V+ 供電電源輸入 910 DC220V- 供電電源輸入 11 12 地 屏蔽地 CPU 模件:序號(hào) 定義 備注 1 RS485+ 2RS485-3 RS485地4 GPS+5 GPS-6 GPS地78 DI19 DI210 DI311 DI412 DI5DC24V開入13 DI614 DI715 DI816 DI917 DI1018 DI1119 DI1220 DICOM DC24V開入公共端,接DC24V地交流模件-開出端

21、子序號(hào)定義備注電能質(zhì)量告警信號(hào)1 DO1+2 DO1-3 DO2+4 DO2-5 DO3+6 DO3-7 DO4+8 DO4-裝置異常信號(hào)9 DO5+10 DO5-交流模件-交流電流、電壓輸入端子序號(hào)定義備注1 IA2 IA1#線路電流3 IB4 IB5 IC6 IC7 IA8 IA2#線路電流9 IB10 IB11 IC12 IC13 IA14 IA15 IB16 IB17 IC18 IC3#線路電流19 UA20 UB21 UC222324 UN母線電壓3.2 電氣安裝3.2.1 典型電氣接線示意圖略。3.2.2 接地為保證裝置的安全運(yùn)行和人身安全,裝置外殼必須與變電站、電廠的地網(wǎng)可靠連接

22、。同時(shí)為保證裝置在強(qiáng)電磁干擾環(huán)境下可靠運(yùn)行,考慮了許多隔離、濾波、安全措施,這些措施要發(fā)揮作用,裝置必須有良好的接地。因此,裝置的接地非常重要。裝置在電源插件上設(shè)有接地端子Xn05 和Xn06(n 為電源插件順序號(hào),必須用不小于4mm²專用接地導(dǎo)線(黃綠雙色將該端子與地網(wǎng)可靠連接;另外在DSC 插件上,Xn03、Xn06 和Xn09 端子為通訊網(wǎng)絡(luò)的屏蔽地端子,也應(yīng)確保通訊電纜的屏蔽層與大地可靠連接。3.2.3 電源裝置支持AC 或DC 的電源輸入,不需特別指明。但需注意的是,裝置使用的逆變電源不是寬輸入范圍的,有110V 和220V 兩種規(guī)格(額定值,工作范圍是(80%115%額定

23、值,因此在裝置開箱時(shí),必須核對(duì)裝置背面的銘牌,以確保裝置實(shí)際提供的電源與現(xiàn)場(chǎng)的電源范圍一致。防止損壞裝置或造成裝置工作不正常。3.2.4 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(biāo)的導(dǎo)線連接至屏、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路;交流電壓回路必須用可靠壓接的不小于1.5mm²的導(dǎo)線連接至屏、柜的電流輸入端子處。3.2.5 通訊端口的連接本系列裝置適用于電力系統(tǒng)各電壓等級(jí)變電站和工礦企業(yè)變電站,裝置通過100M 以太網(wǎng)連接構(gòu)成通訊網(wǎng)絡(luò)。本裝置提供兩個(gè)獨(dú)立的、互為備用的以太網(wǎng)接口,通過專用的屏蔽網(wǎng)絡(luò)

24、連接線按照國際通用的EIA/TIA 568B 標(biāo)準(zhǔn)接入網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)后組網(wǎng)。4裝置功能 4.1電壓偏差監(jiān)測(cè) 4.1.1 參數(shù)定義電壓偏差=%100×N N U U U ;U :實(shí)測(cè)值,N U :系統(tǒng)標(biāo)稱電壓。 4.1.2 監(jiān)測(cè)功能裝置實(shí)時(shí)計(jì)算三相相電壓或線電壓,基本記錄周期為3s ,取3s 的瞬時(shí)值進(jìn)行有效值計(jì)算,其時(shí)間標(biāo)簽為該3 秒鐘結(jié)束的時(shí)刻。記錄保存的時(shí)間間隔,可設(shè)置為3 秒鐘的整數(shù)倍,記錄取最大值。裝置可統(tǒng)計(jì)在一定時(shí)間間隔內(nèi)的電壓合格率、電壓越限率、電壓偏差最大值、最小值、平均值、95%概率大值。裝置可設(shè)置電壓偏差門檻值,實(shí)時(shí)檢測(cè)電壓偏差是否越限。在發(fā)生電壓偏差越限時(shí),會(huì)自動(dòng)生成

25、相關(guān)事件日志并記錄有關(guān)事件數(shù)據(jù)。4.1.3 指標(biāo)精度電壓測(cè)量誤差:±0.2%; 電壓偏差誤差:±0.2%。4.2頻率偏差監(jiān)測(cè) 4.2.1 參數(shù)定義頻率偏差:N f f f =;f :實(shí)際測(cè)試值,N f :額定頻率。4.2.2 監(jiān)測(cè)功能具有記錄、統(tǒng)計(jì)、事件記錄等功能。4.2.3 指標(biāo)精度頻率測(cè)量誤差:±0.005Hz 。4.3電壓、電流不平衡度監(jiān)測(cè) 4.3.1 參數(shù)定義指三相電力系統(tǒng)中三相不平衡的程度,用電壓或電流負(fù)序分量與正序分量的方均根值百分比表示。電壓或電流不平衡度分別用u 或i 表示。%10012×=U U u ;%10012×=I I

26、i 。 1U 為三相電壓的正序分量方均根值,2U 為三相電壓的負(fù)序分量方均根值; 1I 為三相電流的正序分量方均根值,2I 為三相電流的負(fù)序分量方均根值。4.3.2 監(jiān)測(cè)功能裝置根據(jù)計(jì)算的三相電壓、三相電流,通過軟件合成正序、負(fù)序電壓和電流,從而計(jì)算電壓、電流的不平衡度,基本記錄周期和記錄保存周期同4.1.2。裝置具有對(duì)不平衡度的統(tǒng)計(jì)和越限事件記錄功能。4.3.3 指標(biāo)精度電壓不平衡度誤差:±0.2%; 電流不平衡度誤差:±0.5%。4.4諧波監(jiān)測(cè) 4.4.1 參數(shù)定義諧波(Harmonic 即對(duì)周期性的變化量進(jìn)行傅里葉級(jí)數(shù)分解,得到頻率為大于1 的整數(shù)倍基波頻率的分量,它

27、是由電網(wǎng)中非線性負(fù)荷而產(chǎn)生的。4.4.2 監(jiān)測(cè)功能裝置對(duì)電壓、電流采樣值進(jìn)行FFT 分解,可以得到各次諧波分量。由于采取了頻率自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償,消除了頻率”泄漏”,防止了基波頻率偏離額定值情況下造成的測(cè)量誤差。實(shí)時(shí)計(jì)算量包括:電壓、電流的總諧波畸變率、按照國標(biāo)A 級(jí)要求的250 次諧波含有率、幅值、相位;各次諧波的有功、無功功率等。基本記錄周期和記錄保存周期同上。裝置可在面板LCD 上顯示:電流、電壓的實(shí)時(shí)波形,電壓、電流的諧波棒圖,各次諧波電流、電壓的實(shí)時(shí)波形。同時(shí)具有諧波越限告警功能。4.4.3 指標(biāo)精度裝置諧波測(cè)量達(dá)到國標(biāo)A 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(如表所示。 表 諧波測(cè)量允許誤

28、差被測(cè)量 條件 允許誤差 備注N h U U %10 0%0.5h U 0h U 為h 次諧波電壓標(biāo)準(zhǔn)值 電壓N h U U %10<N U %05.0 N U 為額定電壓 N h I I %300%0.5h I 0h I 為h 次諧波電流標(biāo)準(zhǔn)值電流 N h I I %30<N I %15.0 N I 為額定電流4.5 間諧波監(jiān)測(cè)4.5.1 間諧波的定義和產(chǎn)生原因間諧波是指非整數(shù)倍基波頻率的諧波,這類諧波可以是離散頻譜的或連續(xù)頻譜的。所有非線性的波動(dòng)負(fù)荷(電弧爐、電焊機(jī)、晶閘管供電的軋機(jī)等等,各種變頻調(diào)速裝置,同步串級(jí)調(diào)速裝置以及感應(yīng)電動(dòng)機(jī)等均為問諧波源,因此間諧波廣泛存在于電力系

29、統(tǒng)中。電力系統(tǒng)中的間諧波電壓會(huì)引起燈光閃爍,對(duì)音頻脈沖控制的接收機(jī)、電視機(jī)、無線電收音機(jī)或其它音頻設(shè)備造成干擾,還可能引起感應(yīng)電動(dòng)機(jī)噪聲和振動(dòng)引起低頻繼電器的異常運(yùn)行以及無源電力濾波器過流跳閘 等問題。因此間諧波電壓應(yīng)限制在足夠低的水平(一般為0 2 以下。4.5.2 間諧波監(jiān)測(cè)對(duì)于含有間諧波的波形,由于間諧波分量的頻率是基波的分?jǐn)?shù)倍且不可預(yù)知,因此往往很難確定波形周期,測(cè)量中非同步引起的頻率泄漏和柵欄效應(yīng)造成的誤差不可避免。而且間諧波的幅值往往遠(yuǎn)小于基波與諧波分量的幅值,這意味著間諧波分量對(duì)頻譜泄漏具有很高的靈敏性。諧波分量的頻譜泄漏有可能淹沒真實(shí)的間諧波,或者產(chǎn)生虛假的間諧波而難以分辯。當(dāng)

30、間諧波與基波、諧波分量的頻率接近時(shí),這種影響就更加明顯。另外,間諧波與基波和各諧波分量的頻域距離小于一個(gè)工頻,也就是說在檢測(cè)間諧波時(shí)需要提高頻率分辨率,這就要求采樣時(shí)間加長(zhǎng)。為此,IEC 61000-4-7(6和IEC 61000-4-30(7規(guī)定對(duì)工頻50Hz 系統(tǒng),采樣時(shí)間取10 個(gè)周波(200ms 即頻率分辨率為5Hz 。根據(jù)國標(biāo)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)設(shè)備通用要求的規(guī)定,裝置對(duì)間諧波的測(cè)量采用此標(biāo)準(zhǔn),即:間諧波的監(jiān)測(cè)取值方法仍依據(jù)GB/T 14549-93 針對(duì)諧波的取值方法進(jìn)行,即一個(gè)基本記錄周期為3 秒鐘;間諧波的分辨率一般為1/8 工頻頻率,也可根據(jù)具體測(cè)試的需要設(shè)置為其他頻率;間諧波的監(jiān)測(cè)

31、功能可根據(jù)需要設(shè)置為啟動(dòng)或停止,在裝置實(shí)現(xiàn)上,裝置存儲(chǔ)20 個(gè)幅值最大的間諧波。4.5.3 指標(biāo)精度本裝置間諧波測(cè)量精度指標(biāo)參照諧波測(cè)量精度要求,達(dá)到A 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。4.6 電壓波動(dòng)和閃變監(jiān)測(cè)電力系統(tǒng)的電壓波動(dòng)和閃變主要是由具有沖擊性功率的負(fù)荷引起的,如變頻調(diào)速裝置、煉鋼電弧爐、電氣化鐵路和軋鋼機(jī)等。這些非線性、不平衡沖擊性負(fù)荷在生產(chǎn)過程中有功和無功功率隨機(jī)或周期性的大幅度變動(dòng),當(dāng)其波動(dòng)電流流過供電線路阻抗時(shí)產(chǎn)生變動(dòng)的壓降,導(dǎo)致同一電網(wǎng)上其它用戶電壓以相同的頻率波動(dòng)。這種電壓幅值在一定范圍內(nèi)(通常為額定值的90%110%有規(guī)律或隨機(jī)地變化,稱為電壓波動(dòng)。電壓波動(dòng)通常會(huì)引起許多電工設(shè)備不能正常工作,

32、 如影響電視畫面質(zhì)量、使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速脈動(dòng)、使電子儀器工作失常、使白熾燈光發(fā)生閃爍等等。由于一般用電設(shè)備對(duì)電壓波動(dòng)的敏感度遠(yuǎn)低于白熾燈,因此選擇人對(duì)白熾燈照度波動(dòng)的主觀視感,即“閃變”,作為衡量電壓波動(dòng)危害程度的評(píng)價(jià)指標(biāo)。4.6.1 電壓波動(dòng)電壓波動(dòng)V 為一系列電壓變動(dòng)或工頻電壓包絡(luò)線的周期性變化。電壓波動(dòng)值為電壓均方根值的兩個(gè)相鄰的極值之差、常以其額定電壓N 的百分?jǐn)?shù)表示其相對(duì)百分值,即%100(min max ×=NU U U V ; 按國標(biāo)要求每10 分鐘保存一個(gè)電壓波動(dòng)記錄,取10 分鐘內(nèi)電壓波動(dòng)的最大值連同該10 分鐘時(shí)間段結(jié)束的時(shí)刻,構(gòu)成一條完整的電壓波動(dòng)記錄。4.6.2 閃

33、變電壓閃變的衡量指標(biāo)主要短時(shí)間閃變嚴(yán)重度st P 和長(zhǎng)時(shí)間閃變嚴(yán)重度lt P ,分別定義為:5010311.008.028.00657.00525.00314.0P P P P P P st +=;1.0P 、1P 、3P 、10P 、50P 分別為瞬時(shí)閃變視感度(t S 超過0.1%、1%、3%、10%、50%時(shí)間比的k P 值。(t S :瞬時(shí)閃變視感度,閃變強(qiáng)弱的瞬時(shí)值隨時(shí)間變化的一系列值。k P :某一瞬時(shí)視感度(t S 值在整個(gè)檢測(cè)時(shí)間段內(nèi)所占比。31,31=N k k st lt P N P 。k st P , 為第k 次所測(cè)量的值,N 為2 小時(shí)每隔10分鐘所測(cè)的值st P 的個(gè)

34、數(shù)。 閃變視覺率(%F“閃變”作為電壓波動(dòng)引起的人眼對(duì)燈閃的主觀感受,不僅與電壓波動(dòng)的大小有關(guān),還與波動(dòng)的頻率、波形、燈具的性能和人的視感等因素有關(guān)。為描述閃變對(duì)人視覺的影響程度,IEC 推薦采用不同波形、頻度、幅值的調(diào)幅波及工頻電壓作為載波向工頻230V 、60W 白熾燈供電照明。經(jīng)觀察者抽樣(>500 人調(diào)查,閃變覺察律(%F 的統(tǒng)計(jì)公式為:%100/(×+=D C B A D C F式中A 為沒有覺察的人數(shù),B 為略有覺察的人數(shù),C 為有明顯覺察的人數(shù),D 為不能忍受的人數(shù)。 瞬時(shí)視感度(t S電壓波動(dòng)引起照度波動(dòng)對(duì)人的主觀視覺反應(yīng)稱為瞬時(shí)閃變

35、視感度(t S 。通常以閃變覺察率為50%,作為瞬時(shí)閃變視感度的衡量單位,即定義為1(=t S 覺察單位。與1(=t S 覺察單位相對(duì)應(yīng)的各頻率電壓波動(dòng)值 %V ,是研究閃變的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。 視感度系數(shù)Kf人腦神經(jīng)對(duì)照度變化需要有最低的記憶時(shí)間,高于某一頻率的照度波動(dòng)普通人便覺察不到,閃變是經(jīng)過燈-眼-腦環(huán)節(jié)反映人對(duì)照度的主觀視感,引入視感度系數(shù)Kf 可以更為本質(zhì)地描述燈-眼-腦環(huán)節(jié)的頻率特性。IEC 推薦的視感度系數(shù)是:Kf=產(chǎn)生同樣視感度的8.8Hz 正弦電壓波動(dòng)/產(chǎn)生同樣視感度的f Hz 正弦電壓波動(dòng)。 短時(shí)間閃變嚴(yán)重度P和長(zhǎng)時(shí)間閃變嚴(yán)重度lt Pst對(duì)于電弧爐等

36、隨機(jī)變化負(fù)荷的電壓波動(dòng),不僅要檢查其最大電壓波動(dòng),還要P(統(tǒng)計(jì)時(shí)間為10min是描述短時(shí)在足夠長(zhǎng)時(shí)間觀察電壓波動(dòng)的統(tǒng)計(jì)特件。stP(統(tǒng)計(jì)時(shí)間為2h為描述長(zhǎng)時(shí)間閃變的統(tǒng)計(jì)值。按國標(biāo)要間閃變的統(tǒng)計(jì)值,lt求,短時(shí)閃變的一個(gè)記錄周期為10 分鐘,長(zhǎng)時(shí)閃變?yōu)? 小時(shí)。電壓波動(dòng)和閃變的監(jiān)測(cè),可根據(jù)需要進(jìn)行啟動(dòng)或停止。4.6.3 指標(biāo)精度電壓波動(dòng)測(cè)量誤差:±5%;閃變測(cè)量誤差:±5%。4.7 暫態(tài)擾動(dòng)監(jiān)測(cè)暫態(tài)擾動(dòng)包括暫態(tài)過電壓、電壓驟降、瞬態(tài)過電壓以及電壓短時(shí)中斷問題。電壓驟降是指工頻條件下電壓均方根值減小到接近于0 時(shí),持續(xù)時(shí)間為0.5 周波至1 分鐘的短時(shí)間電壓波動(dòng)現(xiàn)象。電壓短時(shí)中

37、斷是指供電電壓消失一段時(shí)間(電壓降到0.1p.u.以下,一般不超過幾分鐘。短時(shí)中斷可以認(rèn)為是100%幅值的電壓暫降。暫態(tài)過電壓是指在給定安裝點(diǎn)上持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)的不衰減或弱衰減的(以工頻或其一定的倍數(shù)、分?jǐn)?shù)振蕩的過電壓。瞬態(tài)過電壓是指持續(xù)時(shí)間數(shù)毫秒或更短,通常帶有強(qiáng)阻尼的振蕩或非振蕩的一種過電壓。它可以疊加于暫時(shí)過電壓上。其中,暫態(tài)過電壓和瞬態(tài)過電壓的監(jiān)測(cè)和限值要求在GB/T18481-2001 標(biāo)準(zhǔn)中已有規(guī)定,而電壓驟降和電壓短時(shí)中斷的監(jiān)測(cè)和衡量指標(biāo)尚未有相應(yīng)國標(biāo)規(guī)定,而大量的文獻(xiàn)和實(shí)際生產(chǎn)過程中證明,電壓驟降和電壓短時(shí)中斷是對(duì)用戶影響最大的電能質(zhì)量事件,因此非常有必要對(duì)電壓驟降和短時(shí)中斷進(jìn)行監(jiān)

38、測(cè)。對(duì)上述電能質(zhì)量暫態(tài)擾動(dòng),裝置可以實(shí)現(xiàn)如下功能:1實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電壓瞬時(shí)值。在發(fā)生擾動(dòng)時(shí),經(jīng)過特定的檢測(cè)算法判斷出擾動(dòng),并給出擾動(dòng)發(fā)生的時(shí)刻、擾動(dòng)的幅度、擾動(dòng)的相位變化、擾動(dòng)持續(xù)時(shí)間等信息; 2判斷出擾動(dòng)后,立即啟動(dòng)波形捕捉功能(即錄波功能,記錄下擾動(dòng)前一段時(shí)間至擾動(dòng)結(jié)束后一段時(shí)間內(nèi)的電壓波形。4.8諧波源檢測(cè)造成系統(tǒng)電壓正弦波形的畸變,產(chǎn)生高次諧波的設(shè)備和負(fù)荷,稱為諧波源。一切非線性的設(shè)備和負(fù)荷都是諧波源。當(dāng)前諧波源主要有三大類:1、鐵磁飽和型:如變壓器、電抗器等鐵芯設(shè)備的激磁電流,主要諧波為3、5、7 次。2、電子開關(guān)型:如整流器、逆變器等各種電力電子設(shè)備,其交流側(cè)電流波形呈開關(guān)切合和換相特性,特征諧波和與脈動(dòng)數(shù)p 有關(guān),h=kp±1,k=1,2,3,Ih/I11/h。3、電弧型:如電弧爐,其諧波電流具有很大的隨機(jī)性,主