SFDZ-3III电能质量监测仪用手册.doc

SF DZ-3电能质量监测仪 使用手册 SF DZ-3 电能质量监测仪保定方长电力技术有限公司重 要 提 示感谢您使用保定方长电力技术有限公司的产品。为了安全、正确、高效地使用本装置，请您务必注意以下重要提示：1) 本说明书仅适用于SF DZ-3型电能质量监测仪。2) 请仔细阅读本说明书，并按照说明书的规定调整、测试和操作。如有随机资料，请以随机资料为准。3) 为防止装置损坏，严禁带电插拔装置各插件、触摸印制电路板上的芯片和器件。4) 请使用合格的测试仪器和设备对装置进行试验和检测。5) 装置如出现异常或需维修，请及时与本公司服务热线联系。目 录一、仪器概述11.1 仪器特点11.2 测量方式11.3 仪器功能11.4 后台软件功能21.5 技术指标21.6 产品执行标准3二、面板说明及测量接线42.1 仪器面板说明42.2 安装与接线42.3 设备外形及开孔尺寸77三、仪器操作说明83.1 谐波83.2 电压频率偏差123.3 不平衡度133.4 波动闪变143.5 电压暂态153.6 功率163.7 参数设置17四、设备维护与维修204.1维护204.2保修期204.3维修20保定方长电力技术有限公司- 21-一、仪器概述1.1 仪器特点本仪器是我公司研发的一款高速、稳定的电能质量分析仪。它能够对电网电压、电流进行实时的逐周波512点高速采样，强大的分析软件能够对采样数据进行实时的谐波分析、有功无功计算、三相不平衡度、0.5次（25Hz）间谐波计算等。为了满足广大用户的需求，本仪器还增加了严格按照comtrade（common format for transient data exchange）暂态数据交换通用格式，进行高速的故障分析和录波。由硬件采样系统和分析软件两部分组成。采用5.7寸全彩液晶显示屏作为人机显示界面。1.2 测量方式仪器采用无缝采样、实时测量方式，可以对A、B、C三相电压信号和A、B、C三相电流信号进行实时采样、实时分析计算，计算方法采用的是GB/T国家标准及IEC国际标准的计算方法。1.3 仪器功能 基本参数可测量三相电压、三相电流的有效值、谐波、间谐波、序分量、电压变动和闪变、电压偏差、功率因数、有功、无功、频率。并满足GB/T19862-2005电能质量监测设备通用要求文件。 电能质量参数可测量三相基波电压、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、三相电压波动、短时闪变（Pst）、长时闪变（Plt）、间谐波、S波动负荷视在功率变化、三相电压、电流的正序、零序不平衡度。 谐波测量（63次，A级）三相各次谐波电压含有率、三相各次谐波电流含有率、三相各次谐波有功无功功率、三相电压谐波畸变率、三相电流谐波畸变率。 可进行0.5次（25Hz）间谐波组和0.1次（5Hz）间谐波计算。 支持 网口通讯接口。支持TCP/IP协议、101协议、103协议等多种通讯协议。根据主站要求上传实时电能质量监测分析数据以及指定时间段内的电能质量监测分析数据。 可任意设定通道的电压、电流各次谐波报警和跳闸限值。当测量值超过所设定的限值时，仪器提供继电器的闭合结点。仪器提供10路输入、输出结点。 暂态电压（包括电压骤升、电压骤降、过电压、欠电压记录等） GPS对时功能，采用GPS B码对时方式。 设备提供电能质量事件触发记录录波告警功能。 监测装置应能够就地存储半年以上的数据记录。1.4 后台软件功能 站点管理功能: 包括站点信息设置及通道信息设置功能，可以对站点、通道的基本信息以及通道的详细信息进行设置及修改编辑，分别包括变比设置、接线方式设置、用户方式设置、电压及电流谐波限值设置以及其它各项电能质量指标限值设置等功能。 数据分析功能: 数据分析是本监测系统的核心内容，它负责对设备采集的多项电能质量指标的实时数据或历史数据进行统计分析，并形成各种报表、曲线、饼图、棒图，可以将统计分析结果分别导出为RTF文档、EXCEL表格、HTML文件、PDF文件、文本文件、JPG图片文件等多种格式，还支持打印编辑及输出功能。 暂态事件记录: 系统以comtrade通用录波格式为标准，可以对选定时间段内的电压骤升、电压骤降、过电压、欠电压等暂态事件进行记录，其中包括暂态数据记录、暂态事件列表记录以及暂态事件结果分析，同时支持暂态事件记录的打印输出。 时钟校准功能 报表打印功能系统可以分别提供年度报表、季度报表、月份报表及任意时间段统计报表打印输出功能，报表统计内容分别包括A、B、C三相00-63次谐波电压、电流的最大值、最小值、平均值、95%概率值、国标限值及是否合格的判断；电压偏差、短时电压闪变、长时电压闪变、电压不平衡度、电流不平衡度、频率及偏差、有功、无功及A、B、C三相的真功率因数与位移功率因数的最大值、最小值、平均值、95%概率值、国标限值及是否合格的判断。所有内容分7页显示。同时支持统计报表导出为RTF文档、EXCEL表格、HTML文件、PDF文件、文本文件、JPG图片文件等多种格式。还支持编辑打印及输出功能。1.5 技术指标 电压测量范围: 交流电压 10 - 400V。 电流测量范围: 交流电流0.05 - 5A。 频率测量范围: 43.5 - 60Hz 谐波分析范围: 00 - 63次谐波, “00”表示电压总畸变率或谐波电流总有效值。 谐波含有率误差（2-63次）:谐波电压含有率Uh1%UN 5%UhUh1%UN 0.05%UN谐波电流含有率 Ih3%UN 5%IhIh3%UN 0.15%IN 间谐波含有率误差: 2630Hz频率范围内的以5Hz间隔的间谐波电压 Uh1%UN 5%Uh Uh1%UN 0.05%UN2630Hz频率范围内的以5Hz间隔的间谐波电流 Ih3%UN 5%Ih Ih3%UN 0.15%IN 电压偏差误差: 0.5% 电压波动误差: 5% 闪变误差: 5% 电压不对称因数绝对误差: 0.2%电流不对称因数绝对误差: 1% 测频误差: 0.01Hz 电压侧输入直流电阻: 100K电流侧输入直流电阻: 0.1 工作电源: 电压: AC/DC220V20频率: 45 - 55Hz 设备功耗: 25W 工作温度: 0 - 401.6 产品执行标准 GB/T 123252008 电能质量 供电电压偏差 GB/T 159452008 电能质量 电力系统频率偏差 GB/T 155432008 电能质量 三相电压不平衡度 GB/T 123262008 电能质量 电压波动和闪变 GB/T 145491993 电能质量 公用电网谐波 GB/T 243372009 电能质量 公用电网间谐波 GB/T 198622005 电能质量监测设备通用要求 GB/T 2007/IEC 60255-24:2001电力系统暂态数据交换通用格式二、面板说明及测量接线2.1 仪器面板说明前面板 按键说明: “确定”“返回”键有确定和取消功能，“”、“”、“”、“”键分别表示上、下、左、右。 指示灯说明: 电源: 仪器接通交流/直流220V工作电源后，面板“电源”指示灯常亮。 运行: 当仪器内部进行数据通讯时，“运行”指示灯闪烁，为正常状态；若“运行”指示灯常亮或不亮，说明内部数据通讯断开。 谐波: 当仪器监测到谐波超过设定值后，“谐波”指示灯亮。同时继电器动作输出报警信号。 不平衡度: 当仪器监测到不平衡度超过设定值后，“不平衡度”指示灯亮，同时继电器动作输出报警信号。 频率: 当仪器监测到频率偏差超过设定值后，“频率”指示灯亮，同时继电器动作输出报警信号。电压偏差: 当仪器监测到电压偏差超过设定值后，“电压偏差”指示灯亮，同时继电器动作输出报警信号。闪变: 当仪器监测到闪变超过设定值后，“闪变”指示灯亮，同时继电器动作输出报警信号。总报警: 当仪器监测到任意指标超过设定值后，“总报警”指示灯亮，同时继电器动作输出报警信号。2.2 安装与接线 注意事项: 1）电压测量信号取自电压互感器（PT）二次侧信号，每段电压母线PT二次侧额定电压默认值星型接法是57.7，三角型和V型接法是100，设备进行安装前，需确定每段电压母线的接线方式（星型或三角型或V型）。2）电流测量信号取自电流互感器（CT）二次侧信号, CT二次侧额定电流默认值是5A，设备进行安装前，需明确电流出线和电压母线的对应关系（星型或三角型或V型）。3）扩展功能选配信号接入点可以按仪器后方的指示进行接线，如果需要数字量输入输出（本仪器共8路输入和8路输出，用于输入量检索和输出量控制），可设置此功能。4）设备安装安装时，将电能质量监测仪从包装箱中取出，放置在稳固平整的台面上，将电源线插入主机后面板的电源接口，将电源插头插入交流220V电源插座。5）电流是有方向的，不可接错。在进行安装接线时，每一步操作应认真检查，防止接错。通常情况下，如果相序接错，或电流接反，会导致电压三相不平衡度或负序电流变得异常的大，以此可以判断电压和电流是否正确连接。 测量接线1）电压信号Y型接线方法PT输出端- Ua Ub Uc仪器输入端- Ua Ua0 Ub Ub0 Uc Uc0 UN2）电压信号型接线方法PT输出端- Ua Ub Uc仪器输入端- Ua Ua0 Ub Ub0 Uc Uc03）电压信号V型接线方法 Ua Ub Uc UN Ua Ub Uc Ua、Uc接线端子分别接到现场A、C相电压上，UN接入Ub接线端子上。 开入、开出量定义 8路开出量定义:201（DO11）、202（DO12）号端子 总报警端子203（DO21）、204（DO22）号端子 “供电电压偏差”报警端子205（DO31）、206（DO32）号端子 “电力系统频率偏差”报警端子207（DO41）、208（DO42）号端子 “三相电压不平衡度”报警端子209（DO51）、210（DO52）号端子 “电压波动和闪变”报警端子211（DO61）、212（DO62）号端子 “公用电网谐波（间谐波）”报警端子217（DI11）-232（DI82）号端子为2路输入量端子，具体端子应用户要求定义 401（485+）和402（485-）号端子 RS485串口 404（GPS+）和405（GPS-）号端子 GPS（B码）对时 408（L）和410（N）号端子 装置工作电源AC/DC220V 409（G）号端子接大地2.3 设备外形及开孔尺寸机箱深度；220mm开孔尺寸：224mm267mm4个安装孔：7；间距：横向242mm，纵向190.5mm注: 与开孔底线平行进深200mm做一横支架，以便支托仪器。三、仪器操作说明仪器接通工作电源后，将自动进入电能质量监测分析系统，显示窗口如下：利用仪器前面板“”、“”操作按键选择各功能窗口，分别进入相应功能子窗口。3.1 谐波在谐波分析功能主窗口，仪器分别给出了波形图、电压及电流频谱图、电压及电流数据表、电压及电流间谐波、5Hz电压及电流间谐波等分项子功能。利用仪器前面板“”、“”、“确定”操作按键选择各分项子功能并进入相应窗口。3.1.1 波形图在此谐波分析功能选项下，我们可以查看三电压三电流的波形数据，选择点击后我们会进入如下界面，从图面显示我们可以清晰地看到电压和电流的原始波形。注：图示横坐标为时间轴，纵坐标为电压或电流幅值。在查看完此项后，利用仪器前面板“确定”操作按键返回谐波功能主窗口以进行其它谐波分析子功能选择。3.1.2 电压频谱图在此谐波分析功能选项下，我们可以查看各相电压在频域上的特性展示图，即谐波分布图，在此我们以直观的柱形分布图作为显示，而在每个柱形图的左边有THD（总谐波畸变率）数值显示。选择点击后我们会进入如下界面，从图面显示我们可以清晰地看到各相电压的频谱图。注：图示横坐标为谐波次数，共50次，纵坐标为对应谐波电压含量的百分比。在查看完此项后，利用仪器前面板“确定”操作按键返回谐波功能主窗口以进行其它谐波分析子功能选择。3.1.3 电流频谱图在此谐波分析功能选项下，我们可以查看各相电流在频域上的特性展示图，即谐波分布图，在此我们以直观的柱形分布图作为显示，而在每个柱形图的左边有THD（总谐波畸变率）数值显示。选择点击后我们会进入如下界面，从图面显示我们可以清晰地看到各相电流的频谱图。 注：图示横坐标为谐波次数，共50次，纵坐标为对应谐波电流含量的百分比。在查看完此项后，利用仪器前面板“确定”操作按键返回谐波功能主窗口以进行其它谐波分析子功能选择。3.1.4 电压数据表在此谐波分析功能选项下，我们可以查看各相电压的基波及2-63次谐波数据，选择点击后我们会进入如下界面，从图面显示我们可以清晰地看到各相电压的基波及2-63次谐波数据。 注：图示Un（V）为n相谐波电压有效值，Un(%)为n相谐波电压含有率，Ph为相位角，01为基波，02-63为谐波次数，THD为总谐波畸变率。利用仪器前面板“”、“”操作键进行A、B、C各相电压数据的循环显示。在查看完此项后，利用仪器前面板“确定”操作按键返回谐波功能主窗口以进行其它谐波分析子功能选择。3.1.5 电流数据表在此谐波分析功能选项下，我们可以查看各相电流的基波及2-63次谐波数据，选择点击后我们会进入如下界面，从图面显示我们可以清晰地看到各相电流的基波及2-63次谐波数据。 注：图示In（A）为n相谐波电流有效值，In(%)为n相谐波电流含有率，Ph为相位角，01为基波，02-63为谐波次数，THD为总谐波畸变率。利用仪器前面板“”、“”操作键进行A、B、C各相电流数据的循环显示。在查看完此项后，利用仪器前面板“确定”操作按键返回谐波功能主窗口以进行其它谐波分析子功能选择。3.1.6 电压间谐波组在此谐波分析功能选项下，我们可以分别查看A、B、C各相电压0.5次（25Hz）间谐波组和0.1次（5Hz）间谐波数据，选择点击后我们会进入如下界面，从图面显示我们可以清晰地看到各相电压的间谐波组谐波数据。注：图示f（HZ）为n相电压间谐波对应的频率值，Un(V)为n相电压间谐波的有效值，Un(%)为n相电压间谐波含有率,Ph为相位角。利用仪器前面板“”、“”操作键进行A、B、C各相电压数据的循环显示，利用“”、“”键进行翻页操作，可以查看关于谐波分析的所有数据。在查看完此项后，利用仪器前面板“确定”操作按键返回谐波功能主窗口以进行其它谐波分析子功能选择。3.1.7 电流间谐波组在此谐波分析功能选项下，我们可以分别查看A、B、C各相电压0.5次（25Hz）间谐波组和0.1次（5Hz）间谐波数据，选择点击后我们会进入如下界面，从图面显示我们可以清晰地看到各相电压的间谐波组谐波数据。 注：图示f（HZ）为n相电流间谐波对应的频率值，Un(V)为n相电流间谐波的有效值，Un(%)为n相电流间谐波含有率,Ph为相位角。利用仪器前面板“”、“”操作键进行A、B、C各相电流数据的循环显示，利用“”、“”键进行翻页操作，可以查看关于谐波分析的所有数据。在查看完此项后，利用仪器前面板“确定”操作按键返回谐波功能主窗口以进行其它谐波分析子功能选择。3.2 电压频率偏差在电压频率偏差功能主窗口，仪器分别给出了电压偏差、频率偏差分项子功能。利用仪器前面板“”、“”、“确定”操作按键选择各分项子功能并进入相应窗口。3.2.1 电压偏差在此电压偏差功能选项下，我们可以查看A、B、C各相电压偏差相关数据，选择点击后我们会进入如下界面，从图面显示我们可以清晰地看到各相电压偏差相关数据。 注：CH(01) 显示的是第一通道电压偏差测量分析； Un RMS 显示的是n相基波电压实际测量值（加入变比后，显示的基波数值为一次侧电压测量值，计算方法为接入仪器测量端子的电压值乘以此变比值）；Un DEV 显示的是n相基波电压偏差分析值；在查看完此项后，利用仪器前面板“确定”操作按键返回电压频率偏差功能主窗口以进行其它功能选择。3.2.2 频率偏差在此频率偏差功能选项下，我们可以查看频率相关数据，选择点击后我们会进入如下界面，从图面显示我们可以清晰地看到频率相关数据。 注：图示FREQ 显示的是系统频率的实际测量值；&FREQ 显示的是系统频率偏差的分析值。频率偏差为系统频率的实际值与标称值之差。在查看完此项后，利用仪器前面板“确定”操作按键返回电压频率偏差功能主窗口以进行其它功能选择。3.3 不平衡度在不平衡度功能主窗口，仪器分别给出了电压不平衡度、电流不平衡度分项子功能。利用仪器前面板“”、“”、“确定”操作按键选择各分项子功能并进入相应窗口。3.3.1 电压不平衡度在此电压不平衡度功能选项下，我们可以查看电压不平衡度相关数据，选择点击后我们会进入如下界面，从图面显示我们可以清晰地看到电压不平衡度相关数据，并有相对应的分布图和正、负、零序电压值。 注：图形分别显示了A（黄）、B（绿）、C（红）三相电压的幅值和相序。CH（01） 显示第一通道三相电压不平衡度；U0、U1、U2、U2/U1、U0/U1 分别表示基波电压零、正、负序值及不平衡度分析值。在查看完此项后，利用仪器前面板“确定”操作按键返回不平衡度功能主窗口以进行其它功能选择。3.3.2 电流不平衡度在此电流不平衡度功能选项下，我们可以查看电流不平衡度相关数据，选择点击后我们会进入如下界面，从图面显示我们可以清晰地看到电流不平衡度相关数据，并有相对应的分布图和正、负、零序电流值。注：图形分别显示了A（黄）、B（绿）、C（红）三相电流的幅值和相序。CH（01） 显示第一通道三相电流不平衡度；I0、I1、I2、I2/I1、I0/I1 分别表示基波电流零、正、负序值及不平衡度分析值。在查看完此项后，利用仪器前面板“确定”操作按键返回不平衡度功能主窗口以进行其它功能选择。3.4 波动闪变在波动闪变功能主窗口，仪器分别给出了波动、闪变分项子功能。利用仪器前面板“”、“”、“确定”操作按键选择各分项子功能并进入相应窗口。3.4.1 波动在此波动功能选项下，我们可以查看A、B、C各相电压波动相关数据，选择点击后我们会进入如下界面，从图面显示我们可以清晰的看到各相电压波动相关数据。 在查看完此项后，利用仪器前面板“确定”操作按键返回波动闪变功能主窗口以进行其它功能选择。3.4.2 闪变在此闪变功能选项下，我们可以查看A、B、C各相电压闪变相关数据，选择点击后我们会进入如下界面，从图面显示我们可以清晰的看到各相电压闪变相关数据。注：在如上图所示的操作窗口内，数据显示区分别给出了A、B、C三相电压的短时闪变值Pst（按国标规定，每整10分钟可得到一组测量值）及长时闪变值Plt（按国标规定，每整2小时可得到一组测量值）。在查看完此项后，利用仪器前面板“确定”操作按键返回波动闪变功能主窗口以进行其它功能选择。3.5 电压暂态在电压暂态功能主窗口，仪器分别给出了骤升、骤降分项子功能，您可以查看各相电压骤升和骤降的录波数据。利用仪器前面板“”、“”、“确定”操作按键选择各分项子功能并进入相应窗口。3.5.1 骤升在此骤升功能选项下，我们可以查看A、B、C各相电压、电流骤升相关数据，选择点击后我们会进入如下界面，从图面显示我们可以清晰地看到各相电压骤升相关数据。注：文件名称格式: 年月日时分秒毫秒；图示横坐标为时间轴，纵坐标为电压幅值。利用按键“”选择目录选项后，按键“确定”可带您进入已录波形数据的目录，可以根据时间选择您想看的波形数据。当您查看完此电压暂态选项并需要返回主菜单时，请按键“确定”返回骤升界面，并用“”、“确定”键取消目录并返回主菜单。3.5.2 骤降在此骤降功能选项下，我们可以查看A、B、C各相电压骤降相关数据，选择点击后我们会进入如下界面，从图面显示我们可以清晰地看到各相电压骤降相关事件。具体内容及操作方法同电压骤升。3.6 功率在此菜单下，您可以查看相关有功功率（P）、无功功率（Q）、视在功率（S）、位移功率因数（DPF）、广义视在功率（S）和真功率因数（TPF）。利用“确定”键进入功率界面即可，如图所示: 注：Voltage From CH（01） 表示第一通道电压测量分析；Current From CH（01） 表示第一通道电流测量分析；Ph-A、Ph-B、Ph-C 分别表示A、B、C三相测量信号；Sum 表示三相总功率或三相平均功率因数当查看完此功率选项并需要返回主菜单时，请按控制键“确定”返回主菜单选项。3.7 参数设置在此菜单下，可以进行变比配置、谐波限值设置和其它限值设置。其中，变比配置菜单下您可以对接线方式、电压变比、电流变比和额定电压进行手动设置。进入参数设置选项后，您将看到如图:3.7.1 变比配置进入变比配置选项后，您将看到如图：利用“”、“”键可以移动光标，“”、“”键可以增减数值从而对各参量进行设置。移动光标到确定处，并利用“确定”键即可保存设置，选定取消即可返回参数设置界面。注：3P4L显示的是接线方式；UK、IK分别显示的是电压、电流互感器变比（变比设置范围1-6000）；V显示的是额定电压。仪器接入的电压信号为互感器二次侧信号，若使用默认变比值1，仪器显示的数值为互感器的二次侧测量值；若设置变比值，仪器显示的数值为互感器的一次侧测量值（显示值为二次侧测量值乘以变比以后的数值）。3.7.2 谐波限值设置在谐波限值设置中，您可以对电网标称电压、电压总谐波畸变率、奇次谐波电压含有率和偶次谐波电压含有率进行设置，如图：在未选中状态下，按“”、“”键翻页分别进入相应