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HSPQ电能质量监测仪

更新时间:2015-03-19 18:11:57点击次数:2211次字号:T|T
相关介绍

温馨提示:由于说明图片过多,详情请下载附件HSPQ电能质量监测仪.doc

一、电能质量简介

随着我国国民经济的高速发展,电力电子技术广泛应用,电力电子转流设备、电气化铁路、电弧炉、以及其他非线性设备大量涌入电力系统,使得电力系统的电能质量日益恶化。高次谐波、电压波动、闪变 、不平衡度日趋严重。引起变压器过热、网损增加、计量仪表误差、通讯干扰,不但引起供用电设备本身安全性降低,而且严重威胁着电力系统的安全和经济运行。为了保护电力系统的运行安全,目前各国都十分重视电能质量的管理,并制定了相关标准。我国也已先后颁布了涉及电能质量六个方面的国家标准,有关部门也制定了相应的«电能质量管理办法»。

《电能质量 公用电网谐波》          GB/T14549—93;

《电能质量 电压波动和闪变》        GB/12326—2000;

《电能质量 三相电压允许不平衡度》  GB/T15543—95;

《电能质量 供电电压允许批偏差》    GB/T12325—90;

《电能质量 电力系统频率允许偏差》  GB/T15945—95;

二、HSPQ电能质量监测仪简介

我公司经过对电能质量测控方面充分的调研,认真分析了国内外同类产品的现状,跟踪国际同行的先进水平,成功地研制出新一代HSPQ型电能质量监测仪,适用于220KV、110KV和35KV变电站、电厂及用电大户。经国家电力公司电力设备及仪表质量检验测试中心检测,达到或超过国标技术要求。

HSPQ型电能质量监测系统,是一个高速数字处理(DSP)的、高精度的、多功能的高端电能质量监测产品。功能如下:

2.1、测量功能

三相电压基波有效值 、三相电流基波有效值 、相角、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数

电压、电流谐波00-50次(00代表总畸变率)

频率、频率偏差、电压偏差

三相电压和电流不平衡度、正负零序分量

电压波动和闪变Pst和Plt

实时数据接收三相电压、电流波形和谐波频谱

2.2、硬件功能

该仪器采用最新电力专用32位DSP数字信号处理器TMS3207F28XX,16位六通道高精度A/D转换器。内置1G电子存储器,可对测量结果进行存储。内置RS-232、RS-485、和以太网接口可选。采用软件锁相环电路,每周波采样256点,计算精度高,抗干扰设计,不受环影响,运行稳定。

2.3、技术参数

工作电源:  AC  220V±20%   频率  45Hz~55Hz

功耗≤10W

工作环境:   安装环境         室    内

环境温度        -5℃~55℃

相对湿度        0~80%无冷凝

海拔高度        ≤1000m

地震烈度           8度

规    格:   通道数          3相电压

3相电流

可扩充至        3×3相电压  3×3相电流

显   示         320×240     液晶屏

测量范围:   电   压         0~120V      输入额定电压100V

电   流         0~6A        输入额定电流5A

测量精度:   谐波电压电流测试精度为B级

电压偏差  ≤0.5%

测频误差  ≤0.01 Hz

波动误差  ≤0.2%

闪变误差  Pst≤0.1%  Plt≤0.1%

基波电压电流相位角误差  ≤0.5º

功率偏差  ≤0.5%

三相不平衡度误差  ≤0.2%

电流不对称因数误差  ≤1%

重    量:  约2.5Kg

三、安装开孔尺寸如下图所示:

四、安装与接线

HSPQ在现场使用中应注意:

仪器应放置于稳定的平台上,环境及电源条件应满足使用要求。

4.1、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“Y型”接法。

PT输出端->     Ua          Ub           Uc

仪器输入端->    Ua   Ua0    Ub   Ub0    Uc   Uc0

B:Δ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,

电压接线端子Ua与电压零线端子Uc0用连接线短接,Ub与Ua0,

Uc与Ub0短接。在软件中将“电压接法”设置为“Δ型”接法。

PT输出端 ->     Ua          Ub          Uc

仪器输入端->   Ua   Ua0    Ub     Ub0  Uc    Uc0

4.2、电流接法

将电流互感器二次侧A,B,C,分别接至电流接线端子Ia,Ib,Ic;电流互感器二次侧A0,B0,C0,分别接至电流接线端子Ia0,Ib0,Ic0。


4.3、继电器接点接法

本设备共有3组继电器常开接点,接点容量为250V/10A,各组继电器接点定义为:

K1+   K1-    第一通道报警

K2+   K2-    第一通道跳闸

K3+   K3-    第二通道报警

K4+   K4-    第二通道跳闸

K5+   K5-    第三通道报警

K6+   K6-    第三通道跳闸

继电器接点根据通道数量有所增减。

例如:如果仪器为双通道则K5+   K5-   K6+   K6- 为空接点。

4.4、注意事项

A:接线前应确认测试导线完好无损、无断路和绝缘损坏情况;

B:接线过程中,电压严禁短路,电流严禁开路;

C:HSPQ型电能质量监测系统设备机壳必须可靠接地。

五、功能说明

HSPQ型电能质量监测仪设计了便捷的键盘操作和丰富的液晶显示,为用户提供了友好的使用界面。借助该界面可以很方便地浏览测量数据、修改定值系数。

A、[ 上翻、下翻、递增、递减 ] 键四个,用于菜单的选择及参数的更改。

B、[返回]键用于退回上一次界面,当光标位于选择菜单位置时,按[返回]返回键可进行通道的切换。

C、[确认]键进入光标所在功能菜单或所选参数有效。

D、当液晶屏幕进入保护状态时,按[返回]键屏幕进入显示状态。

5.1、基本参数

当光标位于[基本参数]时,界面如下:

Ua(Uab)、Ub(Ubc)、Uc(Uca)--三相电压基波有效值;

当采用三相四线设定时仪器显示Ua、Ub、Uc;

当采用三相三线设定时仪器显示Uab、Ubc、Uca。

按[ 下翻 ] 键显示下一屏电流波形。

Ia、Ib、Ic--三相电流基波有效值。

按 [ 下翻 ] 键显示下一屏其他参数。

Freq--被测信号频率。

Uab、Ubc、Uca--三相电压基波有效值。

Ia、Ib、Ic--三相电流基波有效值。

∠Uab、∠Ubc、∠Uca--电压相角,正确接线相角显示:0°、120°、240°。

∠Ia、∠Ib、∠Ic--电流相角,电流相角显示为电流与电压的夹角,一般不大于30°。

P--三相基波总有功功率。

Q--三相基波总无功功率。

COS&--功率因数。

U0、U1、U2、U2/ U1--分别表示基波电压零序、正序、负序值及不对称因数。

I0、I1、I2、I2/ I1--分别表示基波电流零序、正序、负序值及不对称因数。

&Ua、&Ub、&Uc--三相电压偏差。

d(a)、d(b)、d(c)--分别表示三相电压变动值。

Psta、Pstb、Pstc--分别表示三相电压短时间闪变值(按国标规定,每10分钟可得到一组测量值)。

Plta、Pltb、Pltc--分别表示三相电压长时间闪变值(按国标规定,每2小时可得一组数据)。

5.2、谐波电压

当光标位于[谐波电压]时,出现界面如下:

THDu--谐波电压总畸变率。

HRU02--2次谐波电压含有率。

HRU03--3次谐波电压含有率   以下依此类推。

从左至右每列依次为A相、B相、C相。

5.3、谐波电流

当光标位于[谐波电流]时,出现界面如下:

THDi--谐波电流总畸变率。

HRi02--2次谐波电流有效值。

HRi03--3次谐波电流有效值   以下依此类推。

从左至右每列依次为A相、B相、C相。

5.4、参数设置

当光标位于[参数设定]时,出现界面如下

按[确定]键光标跳至系统时间选项

按[上翻 、下翻 ] 键用于光标的移动,[递增  、递减] 键用于参数的更改。

A、系统时间:用于修改系统时钟。

B、仪器地址:1~254

C、波 特 率:115200、57600、56000、43000、38400、19200、9600、4800、2400、1200、600、300十二种选择方式。

用于设置串口通讯速率,根据通讯网络质量选择与后台机相同的波特率。

D、网波特率:115200、57600、56000、43000、38400、19200、9600、4800、2400、1200、600、300十二种选择方式。

用于设置串口转网卡通讯速率,根据通讯网络质量选择与后台机相同的波特率,通常选择19200。

E、屏保时间:0~900秒之间;设置为0时屏保不起作用。

F、通道数:1~6,此选项用于通道数量的设置,应设置为与实际仪器通道数一致。

按[ 下翻 ]键进入下一界面

显示通道1~6通道参数设定,按返回键进行通道切换。

A、测量方式:三相三线、三相四线两种选择。

B、三秒平均:“Y” 表示进行三秒平均测量,即在3秒钟内对信号进行6次等间隔采样,利用FFT分析出这6次采样的测量结果,然后进行方均根处理,这样可以区分暂态现象和谐波。“N”表示进行单周波测量, 这种方法适用于对快速变动的信号源进行测量。

C、电压变比、电流变比: 调节范围1~5000。  按[上翻 ] [ 下翻 ]键可进行调节,连续按住不放可进行快速调节。按住[ 上翻 ]键,同时按[ 下翻 ]键可进行百位递增调节,按住[ 递减 ]键同时按[ 下翻 ]键可进行十位递增调节。

D、额定电压:57.7V 、100V两种选择。

E、报警输出:用于对外部继电器的控制,[Y] 当出现越限时除仪器内部记录越限数据,越限LED灯亮,还对外部报警、跳闸继电器输出。[N] 当出现越限时仪器只进行内部越限数据记录,越限LED灯不亮,对外部报警、跳闸继电器不输出。

设置完成后按[确定]键完成设置,按[返回]键返回主菜单。

5.5、 限值设定

当光标位于[限值设定]时,出现界面如下:


按[确定]键光标跳至参数的更改选项。

仪器显示       含义            调节范围(报警  跳闸)

Freq(L)      频率下限:            40.00~50.00

Freq(H)      频率上限:            50.00~60.00

&U(L)(%) 电压偏差下限:        0.00~10.00

&U(H)(%) 电压偏差上限:        0.00~10.00

COSφ        功率因数:            0.00~1.00

d(%)         电压变动:            0.00~20.00

pst          短时间闪变:          0.00~10.00

plt          长时间闪变:          0.00~10.00

U2/U1(%)   三相电压不平衡度:    0.00~99.99

U0           零序电压:            0.00~99.99

U1           正序电压:            0.00~99.99

U2           负序电压:            0.00~99.99

I2/I1(%)   三相电流不平衡度:    0.00~99.99

I0           零序电压:            0.00~99.99

I1           正序电压:            0.00~99.99

I2           负序电压:            0.00~99.99

THDu(%)    谐波电压总畸变率:    0.00~10.00

THRU-E(%)  偶次谐波电压含有率:  0.00~10.00

THRU-O(%)  奇次谐波电压含有率:  0.00~10.00

HRI02(A)   2次谐波电流含量:    0.00~100.00

HRI03(A)   3次谐波电流含量:    0.00~100.00


HRI25(A)   25次谐波电流含量:   0.00~100.00

注:当仪器设置为4-6通道时,只提供报警输出,跳闸限值设置无效。

六、运行与维护

6.1、 运行人员

运行人员应具备上岗资格,具有一定电工知识,熟悉电站一、二次设备,并具有计算机基本软、硬件知识,能够进行计算机基本操作,工作态度认真,责任心强。

6.2、 厂家维护

发生用户不易解决的故障时,用户可与本公司联系,本公司派出技术服务人员前去现场处理。在保修期内,用户享受免费服务,超出保修期后,提供终身维护。

6.3、 技术培训

本公司向用户提供安装前的技术培训,现场安装调时的现场培训和举办不定期的技术培训班。本公司提供24小时咨询服务。

七、安装和运行「电能质量在线监测系统」

7.1、安装「电能质量在线监测系统」

将「电能质量在线监测系统」光盘放入CD-ROM驱动器,用鼠标双击CD-ROM驱动器,打开安装光盘窗口后,双击SETUP.EXE图标。

安装开始,出现如下界面:

单击“下一步”按钮 ,填写用户信息。

单击“下一步”,选择安装文件夹。

默认安装路径为“C:\Program Files\电能质量在线监测系统”,如果需要更改安装路径,单击“更改”。

更改安装路径后,单击“确定”,然后再单击“下一步”,安装快捷方式文件夹。

单击“下一步”,准备安装。

单击“下一步”,开始安装

单击“完成”安装。

7.2、运行「电能质量在线监测系统」

单击“开始”->“程序”->“电能质量在线监测系统” -> “电能质量在线监测系统”,运行本软件。

软件运行界面简介:

[电能质量在线监测系统」软件经专业人士精心设计,参考广大电力系统用户的宝贵意见,经过多次修改升级到现在的2.0版本。使用本软件让复杂的电能质量监督工作变得轻松愉悦起来。上面的插图显示了整个程序的综览,下面几页则对本软件的功能及使用方法进行了更为详尽的描述。

八、「电能质量在线监测系统」入门

如果您是第一次使用本软件,我们建议您从头到尾仔细阅读本软件说明,这样您就能够轻松掌握它,随着您对本软件的逐步熟悉,您就可以直接查找您所需要的帮助内容了。

菜单说明:

8.1、单击【查看工具】可以关闭或打开站点管理区功能操作区窗口,包括:【工具栏】【状态栏】【控制栏】【报文栏】【信息栏状态栏】,关闭时将数据显示窗口最大化,能够更加清晰的显示所测量的数据,打开时能够更加方便的进行各种操作。

【工具栏】 用于快速选择各功能选项(其功能和各功能菜单相同)

【控制栏】 用于站点及通道的选择

【报文栏】 用于查看通讯状态

8.2、单击查看各功能选项

8.3、单击【帮助】可获得随机的帮助信息。

九、站点管理

9.1、新建站点

如果你是第一次使用本软件,软件运行后在站点管理区内只显示[XX供电公司],用鼠标左键单击它,[XX供电公司]变蓝处于选中状态,在站点管理区域内单击鼠标右键,出现【新建站点】用鼠标左键选中并单击它出现新建站点对话框,如下所示:

输入站点名称、入网方式、端口号、IP地址,点击保存站点,在左边控制栏中即可显示所添加的站点,如果要取消新建站点,单击【取消】即可。

入网方式选项中,如下图所示有三种入网方式,默认COM直连。

入网方式选择方法:

A:选择COM直连,如右图,需要选择与下位机相连的上位计算机的端口,用

鼠标单击端口选择右侧下拉框,从下拉框中选择所用COM口。

B:选择拨号方式,如下图所示,首先选择与下位机相连的上位计算机的端口,然后在电话号码右栏中添入电话号码(适用于在线式监测仪)。

C:选择IP方式,如右图所示,在IP地址栏中添入下位机所属IP地址。例如:192.168.1.178

注:仪器出厂IP设置为:192.168.1.178   进行数据通讯时需把通讯计算机IP设置为:192.168.1.1 ;

9.2、站点修改

在站点管理区双击站点,右侧出现“站点信息”界面,单击“站点信息”框下的【修改站点】,可修改站点名称、入网方式、端口选择,修改完成后,单击【保存修改】完成修改。

也可单击“站点信息”界面下【新建站点】来新建站点。

9.3、删除站点

删除站点,单击“站点信息”界面下【删除站点】出现如下界面

删除站点,将永久删除站点和与之关联的数据库,

确定删除单击             ,如果取消删除请单击            按钮即可。

9.4、新建通道

用鼠标左键单击某一站点,站点变蓝处于选中状态,在站点管理区域内单击鼠标右键,出现【新建通道】图所示。用鼠标左键选中并单击它出现新建通道信息设置的对话框,如下图所示:

在监测仪参数选项栏中设置额定电压、电流量程、电流输入方式、通讯波特率、接线方式等。

如下图:在通道设置选项栏中设置通道名称(即需监测的线路名称)、电压变比、电流变比、母线等级、通道编号、总畸变率限值、奇次谐波限值、偶次谐波限值、连接点方式、公共连接点最小短路容量、用户用电协议容量、公共连接点用电设备容量等参数。

各电压等级限值见下表:

公用电网谐波电压限值

电压(KV) 电压总谐波畸变率 各次谐波电压含有率

奇次 偶次

0.38 5.0 4.0 2.0

6、10 4.0 3.2 1.6

35、66 3.0 2.4 1.2

110、220 2.0 1.6 0.8

A、通道名称在该列表框中保留着以前设定的通道名称。在此列表框中可修改或键入新的通道名称。

B、母线等级:选择在下拉列表中选择母线电压等级值,系统默认0.38KV。

C、总畸变率、奇次谐波、偶次谐波:

D、额定电压:设置为二次侧的值,请参照仪器技术指标设定。

E、方式选择:

(1)、公共连接点:

(2)、单用户方式:

通道设置完成后单击【保存新建】即可。

F、也可以单击【通道信息】对话框下【新建通道】按钮新建通道。

9.5、通道修改

如果修改通道信息,单击【修改设定】。

9.6、删除通道

删除通道,双击要删除的通道,点击【删除通道】出现如下界面

单击             按钮,删除成功。如果取消删除请单击    按钮即可。

9.7、下传参数

单击【下传参数】可将【通道信息】对话框内的设置信息下传到上位机。适用于在线监测仪。

十、数据分析

数据可分为实时数据、历史数据、召唤数据

实时数据:仪器在测试过程中实时显示的数据

后台历史数据:仪器实时通讯时存储于计算机中的数据。

召唤历史数据:存储在仪器内部召唤至计算机的数据。

进行数据分析时应首先在【查看模式】中选择相应的数据类型。

快捷功能操作按钮用于实现数据分析功能,也可通过功能菜单选项实现数据分析。

能够实现: 历史数据分析。实时数据接收、实时波形显示、实时频谱显示。

10.1、历史数据

A:查看历史数据

第一步在【测量数据】菜单中选中历史数据,单击想要查看的站点及通道,在数据显示窗口出现如下界面,分别单击                       可分别显示存储在数据库中的数据、波形、频谱。

历史数据:在时间选择框中可任意选择需显示的时刻点的原始数据,可将数据以图片格式复制到剪贴板方便在WORD中进行编辑,可保存为BMP或JPG图片,也可输出至打印机,或将原始数据导出在WORD中编辑。

历史波形:在时间选择框中可任意选择需显示的时刻点的波形,可将波形复制到剪贴板,方便在WORD中进行编辑,可保存为BMP或JPG图片,也可输出至打印机。

历史频谱:在时间选择框中可任意选择需显示的时刻点的频谱图,可将波形复制到剪贴板,方便在WORD中进行编辑,可保存为BMP或JPG图片,也可输出至打印机。

B:变化曲线

点击需要显示的项目便捷按钮,例如电压总畸变率。出现如下界面,选择开始时间和结束时间,点击【查询】按钮可绘制任意时间段内的变化曲线(开始时间和结束时间内至少需要十个数据)。曲线绘制完成后,在曲线上按住鼠标左键向右拉可放大曲线细节,向左拉还原。可打印和导出曲线bmp图片

10.2、实时数据

当分析仪通过通讯线和计算机相连时,在查看模式中选择【实时数据】可在计算机上显示正在测量的数据,如果需要对实时数据进行存储则需在参数设置中选中【实时数据存盘】,否则实时数据只显示而不进行存储,存储的数据类型为“后台历史数据”。注意进行通道或站点切换时实时数据存盘将自动清除。

10.3、实时报警

当有实时报警时可以按  按钮显示越限时间、项目、越限值

10.4、历史报表

双击【历史报表】设置开始时间和结束时间后,可按要求生成数据报表。

可打印生成的历史报表,并导出历史报表为word文档或bmp图片。

10.5、历史数据接收

当分析仪通过通讯线和笔记本电脑相连时,在系统维护下拉菜单中点击【召唤历史数据】

设置开始时间和结束时间以及数据类型,点击           可接收存储在监测仪上相应时间段的数据。点击          可停止接收历史数据,此种方式接收的历史数据类型为“召唤历史”。

10.6、报表分析

在【报表分析】菜单中选择【报表分析】即可打开报表分析软件,或者在“开始”->“程序”->“电能质量在线监测系统” -> “电能质量报表”,也可以运行报表分析软件。报表分析可以自动生成电压报表和电流报表。

电压报表如下:

电流报表如下:

其中【报表】菜单内容如下:

本报表分析软件最大的特点是可以根据您的需要来自己设计报表,点击“设计报表”就可以进入报表设计状态,可以对当前报表进行编辑、更改。

报表设计如下:

可以根据要求修改任意参数。

新建报表

可以在[报表]下拉菜单下选择“新建报表”,也可在屏幕下方[SHEET]栏中单击右鼠标添加报表页,如下界面:

单击报表页属性可显示或更改当前报表的属性值,界面如下:

[绘制表格] 用于表格的绘制,单击此按钮可出现如下对话框:

[绘制线段] 用于绘制线段。

[添加文字] 用于在表格中添加文字,在字体设置选项中可设置文字的字体、大小、颜色、效果等。

[添加公式] 首先在公式类型中选择需要添加的公式,然后单击此按钮可进行公式的添加,如下图:

选择需要填充公式的项目,及其他参数点击确定。

[计算报表] 报表制作完成后退出设计状态,单击此按钮,选择开始和结束时间即可生成报表。

报表输出

单击【报表计算】下拉菜单[报表输出],弹出文件另存对话框。

输入文件名单击确定即可输出word文档,方便其他用户查看报表。

注:由于软件的不断升级,说明书可能与实际仪器有些许差别,请以实际仪器为准。

十一、电能质量FAQ

11.1、我怎么无法用网线连接仪器?

答:(1)查看网线是否为普通以太网网线,如果不是更换网线,问题解决。

(2)网线正确依然无法连接仪器,查看计算机的IP设置是否正确,因为仪器出厂默认设置IP为192.168.1.178,请更改计算机的IP为192.168.1.1,问题解决。

(3)以上都没问题,依然无法连接,则查看软件连接设置是否为IP方式,IP地址是否为192.168.1.178,并且看通讯速率是否和仪器通讯速率一致,设置得当,问题解决。

11.2、我怎么无法用串口线连接仪器?

答:(1)查看串口线是否为交叉串口线,如果不是,更换串口线,问题解决。

(2)串口线正确依然无法连接仪器,则查看软件连接设置是否为COM直连,COM口选择是否正确,并且看通讯速率是否和仪器通讯速率一致,设置得当,问题解决。

11.3、为什么电流相角显示不是120度的关系?

答:因为电流角度是相对于电压来说,所以电流角度不是120度的关系,电流角度是和它相对的电压之间的夹角。

11.4、为什么我的功率因数不正确?

答:在测量当中一定要选择相应的测量方式。如果采用三相四线请选择Y型接线方式,如果采用三相三线请选择∆型接线方式。

11.5、液晶显示怎么不清晰?

答:是由于液晶对比度的原因,只要调整主板上的控制液晶对比度的电位器到合适位置即可。

11.6、什么液晶突然不显示了,指示灯指示正常工作?

答:这是由于长时间不对仪器进行按键操作,仪器进入屏幕保护程序,此时仪器正常工作,只要按[返回]键便可显示。

11.7、我怎么看其他通道的数据?

答:在屏幕右上角有通道显示,如果是单通道仪器通道显示为2,则该仪器为两通道仪器。可以在光标位于选择菜单栏时按[返回]键来进行通道切换,此时数据显示为对应通道显示的数据。

11.8、我怎么新建通道建到了别的站点上?

答:新建一个通道一定要先选择要新建通道的站点,然后在站点上右键单击选择“新建通道”。

11.9、后台历史和召唤历史有什么区别?

答:后台历史是在察看实时数据时,选择了实时数据存盘选项,每间隔5秒钟存储在本地计算机上的数据。

召唤历史是仪器本身每间隔5分钟存储在仪器上的数据,可以通过召唤历史数据将数据调至本地计算机进行数据分析。

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