PDS 782 電能質量在線監(jiān)測裝置說明書

1、PDS 782電能質量在線檢測裝置說明書日期: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 基本功能及技術特點 (41.2.1 基本功能 (41.2.2 技術特點 (51.3 型號及使用范圍 (51.4 典型應用方案 (61.4.1 電能質量監(jiān)測網(wǎng)組網(wǎng)方案 (61.4.2 電能質量網(wǎng)與當?shù)乇O(jiān)控相結合 (72 技術性能及指標 (82.1 工作電源 (82.2 交流電流輸入 (82.3 交流電壓輸入 (82.4 開關量輸入 (82.5 監(jiān)測指標精度 (82.6 通訊接口 (92.7 依據(jù)標準 (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機械性能 (103 機械機構與電器安裝 (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 (224.1.1 參數(shù)定義 (224.1.2 監(jiān)測功能 (224.1.3

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

4、6 瞬時視感度(t S .26 視感度系數(shù)Kf .26 短時間閃變嚴重度st P 和長時間閃變嚴重度lt P (274.6.3 指標精度.27 4.7 暫態(tài)擾動監(jiān)測.27 4.8 諧波源檢測.27 4.9 故障錄波.28 5 人機界面. (295.1 上電界面 (295.2 正常運行界面 (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量在線監(jiān)測裝置適用于380V220kV各電壓等級的發(fā)電廠、變電站、風電場、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)。用于實時監(jiān)測公共連接點的電能質量參數(shù)。1

5、.2 基本功能及技術特點1.2.1 基本功能本系列裝置除具有常規(guī)的電能質量穩(wěn)態(tài)指標的監(jiān)測外,還對電能質量的暫態(tài)擾動,主要是電壓的驟升、驟降進行監(jiān)測和記錄,具有較強的實用性。具體功能如下:1、基本監(jiān)測功能裝置能在線測量: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、高級監(jiān)測指標裝置能在線測量:1、間諧波;2、電壓波動、閃變;3、電壓驟升、驟降、短時中斷;

6、4、暫時過電壓、瞬態(tài)過電壓。3、人機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量監(jiān)測指標的實時數(shù)據(jù)。設有操作鍵盤,可對裝置硬件時鐘進行設置,對監(jiān)測參數(shù)進行設置、修改和查看,并設有密碼保護。4、記錄存儲功能可對基本監(jiān)測指標和高級監(jiān)測指標實時保存,統(tǒng)計時間間隔可設置,3min 數(shù)據(jù)(保存最大值在裝置上最長保存時間為30天,之后按”先進先出”原則更新。5、統(tǒng)計功能裝置具有對主要監(jiān)測指標的在線統(tǒng)計功能,可統(tǒng)計一個時間段內(通常是一天監(jiān)測指標的最大值、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,實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)的實時傳輸或定時提取存儲記錄,可通過工業(yè)以太網(wǎng)

7、接口與遠方電能質量管理中心通訊,也可通過RS232C/RS485 接口,以Modem或GPRS方式與遠方通訊。7、GPS 對時功能裝置具有GPS硬對時接口,可以接受IRIG-B碼對時或者秒脈沖對時信號,保持與遠方管理中心的時鐘一致。9、錄波功能可根據(jù)客戶要求設定事件觸發(fā)條件(手動或自動,記錄事件觸發(fā)前、后實時數(shù)據(jù)并保存,并保存有事件日志以供查詢。1.2.2 技術特點本裝置具有如下主要特點: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,核心硬件處于國內先進水平;2、采用國際先進的嵌入式實時操作系統(tǒng)V

8、xWorks作為軟件平臺,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 設計,每個通道獨享一個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、大容量的存儲空間,滿足電能質量監(jiān)測裝置對數(shù)據(jù)存儲的要求,實時數(shù)據(jù)掉電不丟失。5、采用鎖相環(huán)技術,防止了在電力系統(tǒng)頻率變化時對監(jiān)測指標的影響,防止了頻譜“泄漏”;6、采用外部GPS 同步采樣技術,保證了同一變電站內或不同變電站內監(jiān)測裝置的同步采樣;7、配置了冗余的、獨立的雙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、繼電保護裝置常用的“背插式”結構;9、硬件可靠性和電磁兼容能力達到國內領先水平,尤其是抗快速瞬變干擾達到了IEC61000-4-4:1995 標準IV 級的水平,超過了國標對電能質量監(jiān)測裝置的EMC 的要求。1.3 型號及使用范圍本系列電能質量在線監(jiān)測裝置,有四種型號可供選擇,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電能質量在線監(jiān)測裝置型號配置表 型號及規(guī)格結構 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 單通道

10、PDS 782AB 6U 19/3"機箱 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 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、兩卷變監(jiān)測多通道 PDS 782BB6U 19/2"機箱 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、三卷變監(jiān)測1.4典型應用方案 1.4.1 電能質量監(jiān)測網(wǎng)組網(wǎng)方案 1.4.2 電能質量網(wǎng)與當?shù)乇O(jiān)控相結合 圖1.4.2 電能質量監(jiān)測網(wǎng)絡拓撲2該方案適用于規(guī)模較大,監(jiān)測點較多的變電站。整個網(wǎng)絡分為采集單元(

11、本裝置、變電站監(jiān)測層和上級監(jiān)測層三個部分。采集單元為監(jiān)測終端,通過以太網(wǎng)將數(shù)據(jù)傳送至當?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng),再由當?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng)轉發(fā)至上級監(jiān)測層。用戶可通過上級監(jiān)測層和當?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng)進行管理。2 技術性能及指標2.1 工作電源額定值:DC220V/AC220V/DC110V(訂貨時需注明允許偏差:-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 開關量輸入工作電壓:DC24V;輸入方式:空接點或有源接點;隔離方式:光電隔離,隔離電壓2500V。2.5 監(jiān)測指標精度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 級要求;8、間諧波:參照/T 14549-1993 附錄D 中對諧波要求的

13、A 級;9、閃變:5%;10、電壓波動:5%。2.6 通訊接口1、以太網(wǎng)接口速率:10/100M 自適應;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)標準GB/T 19862-2005 電能質量監(jiān)測設備通用要求;GB/T 14549-1993 電能質量公用電網(wǎng)諧波;GB/T 12325-2008 電能質量供電電壓允許偏差;GB 12326-2008 電能質量電壓波動和閃變;GB/T 15543-2008 電能質量三相電壓允許

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

15、00V 的兆歐表測量裝置的絕緣電阻值,正常試驗大氣條件下各等級的各回路絕緣電阻不小于20M。3、沖擊電壓在正常試驗大氣條件下,裝置的電源輸入回路、交流輸入回路、輸出觸點回路對地以及回路之間能承受1.2/50s 的標準雷電波的短時沖擊電壓試驗,開路試驗電壓5kV。4、耐濕熱性能裝置應能承受GB/T 2423.9-2001 規(guī)定的恒定濕熱試驗。試驗溫度+40±2、相對濕度(93±3 %,試驗時間為48 小時,在試驗結束前2 小時內,用500V 直流兆歐表,測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不小于1.5M;介質耐壓強度不低

16、于介質強度試驗電壓幅值的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)定的嚴酷等級為IV 級的靜電放電抗擾度試驗。2、射頻電磁場輻射抗擾度通過GB/T 17626.3-1998 規(guī)定的嚴酷等級為III 級的射頻電磁場輻射抗擾度試驗。3、快速瞬變脈沖群抗擾度通過GB/T 17626.4-1998 規(guī)定的嚴酷等級為IV 級的快速瞬變脈沖群抗擾度試驗。4、脈沖群抗擾度通過GB/T 17626.12-1998 規(guī)定頻率為100kHz 和1MHz 嚴酷等級為III 級的脈沖群抗擾度試驗。5、浪涌(沖擊抗擾度通過GB/T 17626.5-1998 規(guī)定1.2/50

17、us 嚴酷等級為III 級的浪涌抗擾度試驗。2.11機械性能1、振動裝置能承受GB/T 11287-2000 中3.2.1 及3.2.2 規(guī)定的嚴酷等級為I 級的振動耐久能力試驗。2、沖擊裝置能承受GB/T14537-1993 中4.2.1 及4.2.2 規(guī)定的嚴酷等級為I 級的沖擊響應試驗。3、碰撞裝置能承受GB/T14537-93 中4.3 規(guī)定的嚴酷等級為I 級的碰撞試驗。3 機械機構與電器安裝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柜上。3.1.1 外形尺寸圖本系列裝置采用現(xiàn)行繼電保護裝置的標準尺寸,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行綠裝置運行時常亮諧波越限紅諧波越過設定值時亮閃變越限紅閃變越過設定值時亮電壓異常紅電壓不平衡、

19、電壓偏差、頻率偏差越過設定值時亮預告紅裝置異常時亮告警紅參數(shù)越限及裝置異常時亮 圖裝置側視圖(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 定義備注 1 2 電源異常開出1 空接點輸出 3 4 電源異常開出2 空接點輸出 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 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、子序號定義備注電能質量告警信號1 DO1+2 DO1-3 DO2+4 DO2-5 DO3+6 DO3-7 DO4+8 DO4-裝置異常信號9 DO5+10 DO5-交流模件-交流電流、電壓輸入端子序號定義備注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、。同時為保證裝置在強電磁干擾環(huán)境下可靠運行,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有接地端子Xn05 和Xn06(n 為電源插件順序號,必須用不小于4mm²專用接地導線(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)絡的屏蔽地端子,也應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,必須核對裝置背面的銘牌,以確保裝置實際提供的電源與現(xiàn)場的電源范圍一致。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的帶色標的導線連接至屏、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)各電壓等級變電站和工礦企業(yè)變電站,裝置通過100M 以太網(wǎng)連接構成通訊網(wǎng)絡。本裝置提供兩個獨立的、互為備用的以太網(wǎng)接口,通過專用的屏蔽網(wǎng)絡

24、連接線按照國際通用的EIA/TIA 568B 標準接入網(wǎng)絡交換機后組網(wǎng)。4裝置功能 4.1電壓偏差監(jiān)測 4.1.1 參數(shù)定義電壓偏差=%100×N N U U U ;U :實測值,N U :系統(tǒng)標稱電壓。 4.1.2 監(jiān)測功能裝置實時計算三相相電壓或線電壓,基本記錄周期為3s ,取3s 的瞬時值進行有效值計算,其時間標簽為該3 秒鐘結束的時刻。記錄保存的時間間隔,可設置為3 秒鐘的整數(shù)倍,記錄取最大值。裝置可統(tǒng)計在一定時間間隔內的電壓合格率、電壓越限率、電壓偏差最大值、最小值、平均值、95%概率大值。裝置可設置電壓偏差門檻值,實時檢測電壓偏差是否越限。在發(fā)生電壓偏差越限時,會自動生成

25、相關事件日志并記錄有關事件數(shù)據(jù)。4.1.3 指標精度電壓測量誤差:±0.2%; 電壓偏差誤差:±0.2%。4.2頻率偏差監(jiān)測 4.2.1 參數(shù)定義頻率偏差:N f f f =;f :實際測試值,N f :額定頻率。4.2.2 監(jiān)測功能具有記錄、統(tǒng)計、事件記錄等功能。4.2.3 指標精度頻率測量誤差:±0.005Hz 。4.3電壓、電流不平衡度監(jiān)測 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 為三相電流的負序分量方均根值。4.3.2 監(jiān)測功能裝置根據(jù)計算的三相電壓、三相電流,通過軟件合成正序、負序電壓和電流,從而計算電壓、電流的不平衡度,基本記錄周期和記錄保存周期同4.1.2。裝置具有對不平衡度的統(tǒng)計和越限事件記錄功能。4.3.3 指標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 4.4.1 參數(shù)定義諧波(Harmonic 即對周期性的變化量進行傅里葉級數(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)中非線性負荷而產(chǎn)生的。4.4.2 監(jiān)測功能裝置對電壓、電流采樣值進行FFT 分解,可以得到各次諧波分量。由于采取了頻率自動跟蹤補償,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量誤差。實時計算量包括:電壓、電流的總諧波畸變率、按照國標A 級要求的250 次諧波含有率、幅值、相位;各次諧波的有功、無功功率等?；居涗浿芷诤陀涗洷４嬷芷谕稀Ｑb置可在面板LCD 上顯示:電流、電壓的實時波形,電壓、電流的諧波棒圖,各次諧波電流、電壓的實時波形。同時具有諧波越限告警功能。4.4.3 指標精度裝置諧波測量達到國標A 級標準(如表所示。 表 諧波測量允許誤

28、差被測量 條件 允許誤差 備注N h U U %10 0%0.5h U 0h U 為h 次諧波電壓標準值 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 次諧波電流標準值電流 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。所有非線性的波動負荷(電弧爐、電焊機、晶閘管供電的軋機等等,各種變頻調速裝置,同步串級調速裝置以及感應電動機等均為問諧波源,因此間諧波廣泛存在于電力系

29、統(tǒng)中。電力系統(tǒng)中的間諧波電壓會引起燈光閃爍,對音頻脈沖控制的接收機、電視機、無線電收音機或其它音頻設備造成干擾,還可能引起感應電動機噪聲和振動引起低頻繼電器的異常運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)測對于含有間諧波的波形,由于間諧波分量的頻率是基波的分數(shù)倍且不可預知,因此往往很難確定波形周期,測量中非同步引起的頻率泄漏和柵欄效應造成的誤差不可避免。而且間諧波的幅值往往遠小于基波與諧波分量的幅值,這意味著間諧波分量對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的間諧波,或者產(chǎn)生虛假的間諧波而難以分辯。當

30、間諧波與基波、諧波分量的頻率接近時,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工頻,也就是說在檢測間諧波時需要提高頻率分辨率,這就要求采樣時間加長。為此,IEC 61000-4-7(6和IEC 61000-4-30(7規(guī)定對工頻50Hz 系統(tǒng),采樣時間取10 個周波(200ms 即頻率分辨率為5Hz 。根據(jù)國標電能質量監(jiān)測設備通用要求的規(guī)定,裝置對間諧波的測量采用此標準,即:間諧波的監(jiān)測取值方法仍依據(jù)GB/T 14549-93 針對諧波的取值方法進行,即一個基本記錄周期為3 秒鐘;間諧波的分辨率一般為1/8 工頻頻率,也可根據(jù)具體測試的需要設置為其他頻率;間諧波的監(jiān)測

31、功能可根據(jù)需要設置為啟動或停止,在裝置實現(xiàn)上,裝置存儲20 個幅值最大的間諧波。4.5.3 指標精度本裝置間諧波測量精度指標參照諧波測量精度要求,達到A 級標準。4.6 電壓波動和閃變監(jiān)測電力系統(tǒng)的電壓波動和閃變主要是由具有沖擊性功率的負荷引起的,如變頻調速裝置、煉鋼電弧爐、電氣化鐵路和軋鋼機等。這些非線性、不平衡沖擊性負荷在生產(chǎn)過程中有功和無功功率隨機或周期性的大幅度變動,當其波動電流流過供電線路阻抗時產(chǎn)生變動的壓降,導致同一電網(wǎng)上其它用戶電壓以相同的頻率波動。這種電壓幅值在一定范圍內(通常為額定值的90%110%有規(guī)律或隨機地變化,稱為電壓波動。電壓波動通常會引起許多電工設備不能正常工作,

32、 如影響電視畫面質量、使電動機轉速脈動、使電子儀器工作失常、使白熾燈光發(fā)生閃爍等等。由于一般用電設備對電壓波動的敏感度遠低于白熾燈,因此選擇人對白熾燈照度波動的主觀視感,即“閃變”,作為衡量電壓波動危害程度的評價指標。4.6.1 電壓波動電壓波動V 為一系列電壓變動或工頻電壓包絡線的周期性變化。電壓波動值為電壓均方根值的兩個相鄰的極值之差、常以其額定電壓N 的百分數(shù)表示其相對百分值,即%100(min max ×=NU U U V ; 按國標要求每10 分鐘保存一個電壓波動記錄,取10 分鐘內電壓波動的最大值連同該10 分鐘時間段結束的時刻,構成一條完整的電壓波動記錄。4.6.2 閃

33、變電壓閃變的衡量指標主要短時間閃變嚴重度st P 和長時間閃變嚴重度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 分別為瞬時閃變視感度(t S 超過0.1%、1%、3%、10%、50%時間比的k P 值。(t S :瞬時閃變視感度,閃變強弱的瞬時值隨時間變化的一系列值。k P :某一瞬時視感度(t S 值在整個檢測時間段內所占比。31,31=N k k st lt P N P 。k st P , 為第k 次所測量的值,N 為2 小時每隔10分鐘所測的值st P 的個

34、數(shù)。 閃變視覺率(%F“閃變”作為電壓波動引起的人眼對燈閃的主觀感受,不僅與電壓波動的大小有關,還與波動的頻率、波形、燈具的性能和人的視感等因素有關。為描述閃變對人視覺的影響程度,IEC 推薦采用不同波形、頻度、幅值的調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 人調查,閃變覺察律(%F 的統(tǒng)計公式為:%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)。 瞬時視感度(t S電壓波動引起照度波動對人的主觀視覺反應稱為瞬時閃變

35、視感度(t S 。通常以閃變覺察率為50%,作為瞬時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 覺察單位相對應的各頻率電壓波動值 %V ,是研究閃變的實驗依據(jù)。 視感度系數(shù)Kf人腦神經(jīng)對照度變化需要有最低的記憶時間,高于某一頻率的照度波動普通人便覺察不到,閃變是經(jīng)過燈-眼-腦環(huán)節(jié)反映人對照度的主觀視感,引入視感度系數(shù)Kf 可以更為本質地描述燈-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/產(chǎn)生同樣視感度的f Hz 正弦電壓波動。 短時間閃變嚴重度P和長時間閃變嚴重度lt Pst對于電弧爐等

36、隨機變化負荷的電壓波動,不僅要檢查其最大電壓波動,還要P(統(tǒng)計時間為10min是描述短時在足夠長時間觀察電壓波動的統(tǒng)計特件。stP(統(tǒng)計時間為2h為描述長時間閃變的統(tǒng)計值。按國標要間閃變的統(tǒng)計值,lt求,短時閃變的一個記錄周期為10 分鐘,長時閃變?yōu)? 小時。電壓波動和閃變的監(jiān)測,可根據(jù)需要進行啟動或停止。4.6.3 指標精度電壓波動測量誤差:±5%;閃變測量誤差:±5%。4.7 暫態(tài)擾動監(jiān)測暫態(tài)擾動包括暫態(tài)過電壓、電壓驟降、瞬態(tài)過電壓以及電壓短時中斷問題。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,持續(xù)時間為0.5 周波至1 分鐘的短時間電壓波動現(xiàn)象。電壓短時中

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

38、測。對上述電能質量暫態(tài)擾動,裝置可以實現(xiàn)如下功能:1實時監(jiān)測電壓瞬時值。在發(fā)生擾動時,經(jīng)過特定的檢測算法判斷出擾動,并給出擾動發(fā)生的時刻、擾動的幅度、擾動的相位變化、擾動持續(xù)時間等信息; 2判斷出擾動后,立即啟動波形捕捉功能(即錄波功能,記錄下擾動前一段時間至擾動結束后一段時間內的電壓波形。4.8諧波源檢測造成系統(tǒng)電壓正弦波形的畸變,產(chǎn)生高次諧波的設備和負荷,稱為諧波源。一切非線性的設備和負荷都是諧波源。當前諧波源主要有三大類:1、鐵磁飽和型:如變壓器、電抗器等鐵芯設備的激磁電流,主要諧波為3、5、7 次。2、電子開關型:如整流器、逆變器等各種電力電子設備,其交流側電流波形呈開關切合和換相特性,特征諧波和與脈動數(shù)p 有關,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性,主