电能质量监测分析终端HRJ704标准技术方案.doc

学习参考 供电局电能质量实时监测终端供电局电能质量实时监测终端 技技 术术 方方 案案 南京华瑞杰科技有限公司南京华瑞杰科技有限公司 二二 OOOO 九年四月九年四月 学习参考 目目 录录 1 1 概述 概述 1 1 2 2 参考标准 参考标准 1 1 3 3 监测装置的功能 监测装置的功能 3 3 3 1 监测功能 3 3 2 显示功能 3 3 3 通讯接口 4 3 4 设置功能 4 3 5 统计功能 4 3 6 记录存储功能 5 3 7 触发功能 5 3 8 对时功能 5 3 9报警功能 6 4 4 监测装置性能及技术指标监测装置性能及技术指标 6 6 4 1 电能质量数据处理 6 4 1 2 分析数据 6 4 1 3 统计数据 6 4 1 4 日报数据 6 4 1 5 事件数据 6 4 1 6 允许误差限 7 4 2 电气性能要求 7 4 2 1 电源电压 7 4 2 2 电压信号输入回路 7 4 2 3 电流信号输入回路 8 4 2 4 功率消耗 8 4 2 5 停电数据保持 8 4 2 6 气候环境条件 8 4 2 7 可靠性 8 4 3 结构 机械性能 8 4 3 1 结构 8 4 3 2 机械性能 9 4 4 电磁兼容性 9 4 5 绝缘耐压性能 9 5 5 功能表 功能表 1010 附件 附件 HRJ704HRJ704 终端物理结构及面板定义终端物理结构及面板定义 1111 学习参考 1 1 概述 概述 HRJ700 系列电能质量监测终端采用先进的 DSP 处理器 是具有高速采样 计算 分析 通讯和显示等功能相结合的电能质量监测设备 可实时监测电网的负序和高 达 50 次的谐波 谐波总畸变率 电压电流不平衡度 闪变 电压偏差 电压变化频 度 频率 各次谐波有功功率 无功功率等电能质量指标 HRJ700 系列电能质量检测终端按照电能质量的国家标准进行监测 具有精度高 实时性好 可扩充性强 界面友好 维护方便 支持多种通讯接口 根据主站要求 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 HRJ700 系列目前有 HRJ703 HRJ704 两个产品型号 用户可根据实际需要分别 选用相应型号产品 HRJ703 最多可监测 6 个回路的电压 电流的电能质量 适用于变电站等现场 HRJ704 监测一个回路的电压 电流的电能质量 该产品为增强型产品 具有更 多实用功能 具体可参见功能表 适用于变电站 大用户等现场 2 2 参考标准 参考标准 GB T 15945 1995 电能质量 电力系统频率允许偏差 GB 12325 90 电能质量 供电电压允许偏差 GB T 15543 1995 电能质量 三相电压允许不平衡度 GB T 18481 2001 电能质量 暂时过电压和瞬态过电压 GB T 14549 93 电能质量 公用电网谐波 GB 12326 2000 电能质量 电压波动与闪变 DL T1028 2006 电能质量测试分析仪检定规程 GBT 19862 2005 电能质量监测设备通用要求 Q ZDJ 31 2005 浙江省 电能质量监测终端订货技术条件 Q GDW 10 39 2008 江苏省电能质量在线监测装置技术规范 GB T 2421 电工电子产品环境试验 GB T 2423 1 2001 电工电子产品环境试验 第 2 部分 试验方法 试验 A 低温 GB T 2423 2 2001 电工电子产品环境试验 第 2 部分 试验方法 试验 B 学习参考 高温 GB T 2423 4 1993 电工电子产品基本环境试验规程 试验 Db 交变湿热 试验方法 GB T 2423 5 1995 电工电子产品环境试验 第 2 部分 试验方法 试验 Ea 和导则 冲击试验方法 GB T 2423 10 1995 电工电子产品环境试验 第 2 部分 试验方法 试验 Fc 和导则 振动 正弦 试验方法 GB T 4208 1993 外壳防护等级 IP 代码 eqv IEC 529 1989 GB T 15479 1995 工业自动化仪表绝缘电阻 绝缘强度技术要求和试验方 法 GB T 17626 2 1998 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验 idt IEC 61000 4 2 1995 GB T 17626 3 1998 电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰 度试验 idt IEC 61000 4 3 1995 GB T 17626 4 1998 电磁兼容 试验和测量技术 电快速瞬变脉冲群抗 扰度试验 idt IEC 61000 4 4 1998 GB T 17626 5 1998 电磁兼容 试验和测量技术 浪涌 冲击 抗扰度 试验 idt IEC 61000 4 5 1995 GB T 17626 7 1998 电磁兼容 试验和测量技术 供电系统及所连设备 谐波 谐间波的测量和测量仪器导则 GB T 17626 11 1999 电磁兼容 试验和测量技术 电压暂降 短时中 断和电压变化的抗扰度试验 IEEE 1159 3 2003 Recommended Practice for the Transfer of Power Quality Data IEC 61000 4 30 2003 Electromagnetic Compatibility Testing and Measurement Techniques power quality measurement methods IEC 61000 4 7 2002 Electromagnetic Compatibility Testing and measurement techniques General guide on harmonics and interharmonics measurements and instrumentation for power supply 学习参考 systems and equipment connected thereto IEC 61000 4 15 2003 Flickermeter Functional and design specifications EN50160 2000 Voltage characteristics of electricity supplied by public distribution systems RFC 1305 Network Time Protocol Version 3 Specification Implementation and Analysis RFC 1769 Simple Network Time Protocol 3 3 监测装置的功能 监测装置的功能 3 13 1 监测功能监测功能 a 真有效值 电压 电流 有功功率 无功功率真有效值 b 基波有功功率 基波无功功率 c 功率因数 相移功率因数 d 电压电流矢量 e 三相电压 电流不平衡度及各序分量 f 电压总畸变率及 2 50 次电压谐波含有率 g 电流总畸变率及 2 50 次电流谐波有效值 h 2 50 次谐波有功 无功功率 i 间谐波 j 电压变动 短闪变 长闪变 k 频率 l 电压骤降 电压骤升和电压短时中断 m 事件触发功能 波形触发 有效值触发 3 23 2 显示功能显示功能 监测装置具有对被监测电能质量指标的实时数据 波形显示或信号指示 是否 越限等 功能 学习参考 HRJ704 采用 320 240 工业液晶屏 全中文 层次菜单式显示 显示内容 1 实时数据 各种电能质量指标的实时显示 2 统计数据 各种电能质量指标的最大 最小及 95 概率大值的日统计及 月统计显示 3 事件数据 各种电能质量指标的当日超标事件显示 4 图形数据 矢量图 波形图 趋势图及过压事件的波形显示 5 参数设置及参数显示 具体显示内容及格式参见 HRJ700 电能质量监测终端说明书 3 33 3 通讯通讯接口接口 装置具备以下标准接口 根据工程实际情况选配 a RS232 RS485 接口 b GPRS 以太网接口 c USB2 0 接口 3 43 4 设置功能设置功能 监测装置具有就地或远方实现如下设置功能 监测装置具有就地或远方实现如下设置功能 a 电网基本参数 如电压等级 PT CT 变比 b 各项电能质量指标的限值 c 时间设置 d GPRS 参数设置 e 通讯参数设置 f 事件触发条件 g 密码保护 3 53 5 统计功能统计功能 装置有按日 按月统计电能质量指标的功能 根据需要 可以有以下功能 a 测量数据的统计间隔可设置 测量数据持续时间 学习参考 b 方均根值 最大值 最小值 平均值 95 概率大值的统计功能 c 各电能质量指标的越限次数和越限率 3 63 6 记录存储功能记录存储功能 1 电压偏差 频率偏差 三相不平衡度 谐波监测的一个基本记录周期为 3s 其时间标签为每个基本记录周期开始的时刻 基本统计数据间隔时间为 10min 记录至少保存 30d 出厂默认配置为 3 分钟 2 短闪变的一个基本记录周期为 10min 基本统计数据间隔时间为 10min 长时 闪变的一个基本记录周期为 2h 为了基本统计数据间隔时间为 10min 记录 至少应保存 30d 标准配置为 2 个月 3 监测装置存储的测量数据至少保存 30d 4 记录按先进先出的原则更新 5 电能质量监测终端内含大容量存储芯片 电能质量分析数据保存间隔可以通 过主站命令来设置 掉电后数据存储可在 10 年以上 3 73 7 触发功能触发功能 监测终端具有电能质量指标越限事件触发 暂态事件 包括电压暂升 电压暂 降 电压短时中断等 瞬变事件触发以及相应的捕捉记录功能 当任何一通道达到设定的触发条件时 可以同时触发该终端所有通道 并能同 时触发所有设定的其他电能质量监测终端 对电压有效值干扰等可以同时记录暂态 波形和有效值变化图 a 有效值触发 间隔最小为 3 秒 最大为 1 小时可设置 记录点数不超过 512 点 b 谐波触发 检查 25 个谐波值和总畸变率 THD 记录 3 秒钟值 当谐波超出极限 值时 触发器响应并记录 记录点数不超过 512 点 c 瞬时值 波形 触发 当一个瞬时值超出或低于设定值时 这个触发功能将按照有效值和平均值或瞬 时值设置记录 波形记录包括用户定义的事件触发前 后的周波数 对于波形记录 每周波为 256 次采样 学习参考 3 83 8 对时功能对时功能 a 可接受远方时钟服务器对时 b 可支持 GPS 装置对时 c 可就地对时 3 93 9 报警功能报警功能 监测装置在软 硬件故障 如通信中断等 情况下能够产生报警信号 并能通 过面板或显示设备显示 装置具有继电器开出功能 其可以配置为指标越限告警输出 或遥控输出 本 功能为选配功能 4 4 监测装置性能及技术指标监测装置性能及技术指标 4 14 1 电能质量数据处理电能质量数据处理 4 1 24 1 2 分析数据分析数据 谐波 电压偏差 频率偏差 三相不平衡度测量时 为区别于暂态现象 以一 个基本记录周期为 3S 测量结果为 3S 内的均方根值 采样窗口等的要求满足 IEC 61000 4 30 2003 的要求 短时间闪变的一个基本记录周期为 10min 长时间闪变的一个基本记录周期为 2h 4 1 34 1 3 统计数据统计数据 以基本统计数据间隔时间为基础 对各种分析数据进行方均根值 最大值 最 小值 平均值 95 概率值的统计 其时间点为整点时间开始 4 1 44 1 4 日报数据日报数据 以分析数据或统计数据为基础 对各种分析数据进行方均根值 最大值 最小 值 平均值 95 概率值的统计 其时间点为整点时间开始 学习参考 4 1 54 1 5 事件数据事件数据 描述短期电压变动事件特征值 包括电压骤降 电压骤升和电压短时中断的开 始时间 持续时间 特征幅值 波形等 4 1 64 1 6 允许误差限允许误差限 监测装置的允许误差限满足 DL T 1028 2006 电能质量测试分析仪检定规程 GB T 19862 2005 电能质量监测设备通用要求 的要求 a 稳态基波电压 基波电流精度 0 2 b 短期电压变动 包括电压暂降 电压骤升和电压短时中断 电压变动量 0 5 持续时间 10ms c 电压测量精度 0 2 d 频率测量精度 0 01Hz e 三相不平衡度 电压不平衡度绝对误差 0 2 电流不平衡度绝对误差 1 电压 电流各序分量 0 5 f 谐波 按 GB T 14549 93 规定分为 A 级 B 级 本装置为 A 级精度 g 间谐波 要求同谐波 h 闪变 5 i 采集终端时钟稳定度小于 1 秒 天 掉电后可保持 50000 小时以上 4 24 2 电气性能要求电气性能要求 4 2 14 2 1 电源电压电源电压 a 交流 220V 允许 20 的相对误差 50Hz 0 5Hz 谐波畸变率不大于 8 b 直流 220V 允许 20 的相对误差 纹波系数不大于 5 c 直流 110V 允许 20 的相对误差 纹波系数不大于 5 4 2 24 2 2 电压信号输入回路电压信号输入回路 a 额定电压 互感器接入法 V 和 100V 3100 学习参考 直接接入法 220V 380V b 过载能力 互感器接入法 1 2 倍最大额定电压 连续工作 1 4 倍最大额定电压 运行 10s 直接接入法 400V 连续 4 2 34 2 3 电流信号输入回路电流信号输入回路 互感器接入法 a 范围 额定电流 1A 或 5A 标配 5A b 过载能力 1 2 倍额定电流连续 2 倍额定电流持续 10 秒 10 倍额定电流 持续 1 秒 4 2 44 2 4 功率消耗功率消耗 a 信号回路 信号回路在额定输入电压电流参数下 回路 通道 消耗的视在 功率不大于 0 5VA 回路 通道 b 电源回路 HRJ704 典型功耗 5W HRJ703 典型功耗 25W 4 2 54 2 5 停电数据保持停电数据保持 发生断电时 设备不会出现误读数 并有数据保持措施 电源恢复时 数据不 丢失 4 2 64 2 6 气候环境条件气候环境条件 环境温度 5 50 HRJ703 25 65 HRJ704 相对湿度 年平均相对湿度 75 大气压力 80kPa 110kPa 海拔 2000m 及以下 4 2 74 2 7 可靠性可靠性 平均无故障工作时间 MTBF 40 000 小时 学习参考 4 34 3 结构 机械性能结构 机械性能 4 3 14 3 1 结构结构 监测装置防护等级符合 GB T 4208 规定的 IP51 级要求 HRJ704 采用壁挂式设计 长 233mm 宽 193mm 高 81mm 4 3 24 3 2 机械性能机械性能 a 监测装置抗振性能符合 GB T 2423 10 规定的试验要求 b 监测装置抗冲击性能符合 GB T 2423 5 规定的试验要求 4 44 4 电磁兼容性电磁兼容性 静电放电抗扰度 能承受 GB T 17626 2 1998 标准 级 试验电压 8KV 的静 电接触放电试验 射频电磁场辐射抗扰度 能承受 GB T 17626 3 1998 标准 级 干扰场强 10V M 的幅射电磁场干扰试验 快速瞬变脉冲群抗扰度 能承受 GB T 17626 4 1998 标准 级的快速瞬变干 扰试验 浪涌 冲击 抗扰度 能承受 GB T 17626 5 1999 标准 级 开路试验电压 4KV 的浪涌干扰试验 电压暂降 短时中断和电压变化的抗扰度 能承受 GB T 17626 11 1999 标准 70 UT 等级的电压暂降 短时中断干扰试验 振荡波抗扰度 能承受 GB T 17626 12 1998 标准 级阻尼振荡波干扰试验 以及电压幅值共模 4KV 差模 2KV 的 级振铃波干扰试验 工频磁场抗扰度 能承受 GB T 17626 8 1998 标准 级持续工频磁场干扰试 验 阻尼振荡磁场抗扰度 能承受 GB T 17626 10 1998 标准 级阻尼振荡磁场干 扰试验 4 54 5 绝缘耐压性能绝缘耐压性能 a 交流输入对地 大于 100 兆欧 b 信号及输出触点对地 大于 100 兆欧 学习参考 c 开入回路对地 大于 100 兆欧 d 能承受 2KV 1min 的工频耐压 5KV 的冲击电压 学习参考 5 5 功能表 功能表 监测装置型号监测装置型号 HRJ703HRJ703 HRJ704HRJ704 电压偏差 频率偏差 电压 电流不平衡 三相不平衡 三序分量 幅度 含有率 谐波 间谐波 稳态数 据 电压波动与闪变 电压骤降 电压骤升 事件数据 电压中断 触发记录波形数据 暂态数 据 触发功能 触发记录有效值 长时间闪变 2h 2h 短时间闪变 10Min 10Min 分析数据基本记