电能质量分析仪(ZHAO)头.doc

电能质量分析仪NEU123说明第一章 概述1用途电能质量描述的是通过公用电网供给用户端的交流电电能的品质。理想状态的公用电网应以恒定的频率、正弦波波形和标准电压对用户供电。现代电力系统中，电力电子设备的应用越来越广泛，各种非线性、冲击性、波动性负载也大量增加，使电力系统所遭受的电能质量污染也日趋严重。同时信息科技的发展则对电能质量及供电可靠性提出更高的要求。对电能质量进行监测和分析是发现电力质量问题并进行治理和改善的前提条件，而如何从海量的电能质量扰动信号中自动提取特征并进行正确分类则是电能质量监测分析系统首先要解决的问题。电能质量分析仪,是对电网运行质量进行监测的及分析的专用便携式产品。可以提供电力运行中的谐波分析及功率品质分析，能够对大型用电设备在起动或停止的过程中对电网的冲击进行全程监测，能够对电网运行进行长期的数据采集监测，对上传至计算机的测量数据进行各种分析。2功能2.1基本测量基本测量显示电压有效值,电流有效值,频率等基本参数和电压与电流的测量波形图。对直流测量源进行测量时显示的为平均值。2.2单相功率测量单相功率测量显示视在功率，有功功率，无功功率，功率因数。对直流测量源进行测量时显示为直流功率。2.3三相功率测量三相功率测量显示三相三线制平衡负荷的视在功率，有功功率，无功功率，功率因数。2.4电网谐波测量电网谐波测量分为电压谐波，电流谐波的谐波测量，主要显示125次谐波的状况,包括本次谐波(或基波)次数，谐波的真有效值，谐波含有率(HR)，总谐波畸变率(THD)等参数和各次谐波的柱形图。2.5示波器示波器显示电压与电流的测量波形图，有运行，保持(即手动捕捉)和触发(即自动捕捉)三种工作状态。2.6起动测量起动测量用于测量大型设备的起动和停止对电网的冲击(主要是电流)，这种冲击往往要持续一定的时间，同时稳定后的电流与起动测量前的电流不同。它显示起动过程中的电流与电压瞬态值的测量波形，并显示其有效值测量波形以及电流与电压的初始有效值，电流最大有效值及其对应的电压有效值,电流与电压的终止有效值(对直流源进行测量时显示的为平均值测量波形以及各个平均值)。2.7记录它可对电压，电流，频率，功率，功率因数，电压谐波和电流谐波等的电参数进行长时间的检测记录，得出上述电参数在记录时间内的最大值，平均值，最小值，以及各参数在记录时间内的变化趋势曲线。2.8数据分析它包括的基本分析，单相功率分析，三相功率分析，电网谐波分析，起动分析，可重新显示原测量界面的内容。2.9数据上传此功能允许用户将保存的测量数据上传到PC机上以进行各种分析。3特点它是一种电能质量分析专用仪表；它使用C51和DSP以及8M位的存储器；它可保存,回显测量数据或将其上传到微机并进行数据分析；它采用模块化结构，设计合理,运行可靠；它采用中文菜单操作，简单易学；它可以在微机上用电能质量数据管理软件对测量数据进行详细分析。4工作原理此仪器通过操作键盘对单片机进行操作，同时通过液晶显示器显示操作菜单和测量结果。DSP控制高速A/D对电压通道与电流通道进行高速采集,并由DSP对采集的数据进行处理,把结果传给单片机。它采用了先进的数字信号处理器以及12位高速A/D，使得测试与处理更为迅速,更好地满足用户实时测试的需要。仪器使用8M位的NVRAM作为存储器,能够更多地存储数据。用户可一次测试多个站点,大大提高了用户的使用效率。其有RS232通讯接口,可以与用户计算机进行通讯。把数据传给PC机后,用电能质量数据分析软件对其进行各种分析,找出影响电能质量的各类问题。第二章 仪器结构1.主要部件i.主机主机用于在现场测试时,进行操作,计算,显示测试结果,存储等用途。ii.充电电池用户在现场测试时,为主机提供电源.仪表配有可充电池。iii.电流探头电流探头用于测试电流用.在使用中,用电流探头把需测量电流的导线夹住,注意探头上的箭头方向要与电流方向一致.尽量使导线垂直穿过电流探头的夹合孔。iv.电压测试线电压测试线共有红色,黑色共二根.用于连接主机与电压测试探头。使用时,电压测试线与主机连接时,颜色必须要一一对应,以免测试时发生错误。v.大号鳄鱼夹用大号鳄鱼夹用于测试电压信号用。有红色,黑色，共二个。使用时,电压测试线连接一端,颜色必须一致,红色鳄鱼夹接火线,黑色鳄鱼夹接地线。vi.工业鳄鱼夹工业用鳄鱼夹用于测试电压信号用.有红色,黑色，共二个。使用时,电压测试线连接一端,颜色必须一致,红色鳄鱼夹接火线,黑色鳄鱼夹接地线。vii.测试表笔测试表笔用于测试电压信号用.共有红色,黑色共二个。使用时,电压测试线连接一端,颜色必须一致,红色表笔接火线,黑色表笔接地线。viii.充电器充电器用于给主机供电和给电池充电用。使用时,将充电器输入插头接于220V电源上,输出端接于主机电源输入端。将充电电池装入主机内.打开主机电源开关,即可给电池充电。同时,也可直接用于给主机供电。ix.通讯电缆通讯电缆用于主机与PC机通讯用.使用时,一端接主机DB9通讯接口,另一端接PC机COM通讯口.通讯时,需使用电能质量分析仪数据管理系统软件。2.操作面板说明除电源开关在主机右侧外,主机的操作按键(16个轻触开关)均在主机正面下部。16个轻触开关共分三部分。其中下边为数字按键,有09共10个,用于数字的输入和菜单的选择.上部为上下左右4个位移键,用于光标的移动。中间为2个操作键,其中【确认】键为主机执行所选择的功能,【返回】键主机结束正在执行的功能。第三章 连接1测试连接使用本设备进行测试,需首先把将电压测试线与主机连接,然后根据测试需要选择合适的电压测试探头。最后连接电流探头,让电流探头把需测量电流的导线夹住。尽量使导线垂直穿过电流探头的夹合孔,注意探头上的箭头方向要与电流方向一致.连接测试探头与测试源时,注意安全,防止触电和短路的发生。在进行连接时需特别注意电压测试线的颜色与主机插座的颜色必须一致.同样,电压测试探头的颜色也应相互配合。黑色测试线连接主机黑色插座和黑色电压测试探头,接测试源的N线。2三相三线制平衡负荷的测试连接红色测试表笔 黑色测试表笔 电流探头A相 B相 C相B相 C相 A相C相 A相 B相3通讯连接当把测试的数据上传给PC机处理或利用PC机对主机进行升级,则需要把PC机与主机通过通讯电缆连接起来。第四章 功能操作1.基本测量基本测量包括对交直流电压,交直流电流和频率(电网频率4070Hz)的测量。测量范围:-1100V1100V,-1100A1100A,4070Hz。测量结果显示:电压有效(AC)/平均值(DC)(当测交流电AC时,显示的是交流电压有效值;当测直流电DC时,显示的是直流电压平均值),电流有效/平均值,电压/电流频率(当电压与电流均为交流时显示电压频率),电压及电流波形。1.1谐波测量谐波测量可单独对电网电压或电流进行谐波测量.结果显示:总谐波失真(TDH(%r),基波有效值(V/A),125次谐波有效值(V/A)及各次谐波有效值与总有效值的百分比(%r)。1.2功率测量功率测量功能可对单相和三相平衡功率系统进行功率测量.测量时应按仪表提示正确连接好连线和传感器。结果显示:有功功率(W),总功率(VA),无功功率(VAR),电压有效值/平均值,电流有效值/平均值,功率因数(PF),功率因数角(DPF),电压有效值/电压平均值(V)和电流有效值/电流平均值(A)。1.3动态测量动态测量包括:起动测量,瞬变,电涌。1.4起动测量起动测量可以记录电系统起动过程中的电压和电流变化过程(可记录时间长度为4.8s)。1.5查看记录菜单:主菜单 系统管理 数据管理 动态测量数据 瞬变数据。浪涌用于检测用电设备对电压的影响。可设置工作时间长度4分钟48小时.监测记录可对电压,电流,频率,功率,功率因数,电压谐波和电流谐波等电参数进行长时间的检测记录,得出上述电参数在记录时间内的最大值,平均值,最小值,以及各参数在记录时间内的变化趋势曲线。1.6功率因数(PF)记录时间段中的最大,平均,最小值。当电压变化超此处坐标值此时可由左右方向键移动标尺来查看记录过程中某一时刻的参数值.按数字键“0”可弹出保存记录窗口。1.7保存/选择记录由上下方向键选择保存记录的位置(可选择已有记录的位置,新记录将覆盖原有记录),由数字键输入要保存记录的编号(方便记录管理和区分),按“确认”键保存记录。在动态测量已有数据保存的情况下,再保存监测记录中测量所得的任意一条数据记录将覆盖所有动态测量数据,即动态测量的数据与监测记录的数据不能同时保存在仪表中。1.8数字示波器此模式具有扩展显示控制功能,可以更详细的观察信号及其它扩展显示输出控制,如标尺,放大等。2.谐波测量 谐波测量可单独对电网电压或电流进行谐波测量.结果显示:总谐波失真(TDH(%r),基波有效值(V/A),125次谐波有效值(V/A)及各次谐波有效值与总有效值的百分比(%r)。 :谐波总有效值/总有效值*100%,%r表示此处除数为总有效值。 :(谐波失真百分比)谐波有效值/总有效值*100%,%r同上。操作:功能键： (1)-进行电压谐波测量。(2)-进行电流谐波测量.。(3)-运行/保持工作状态切换。方向键-左右键(,)用于左右移动光标,显示光标指向的(1-25)次谐波有效值及其失真百分比(%r,谐波有效值/总有效值x100%)。上下键(,)用于改变柱型图显示比例,更便于比较各次谐波的差异.纵轴左上方显示的数字表示以总谐波有效值的% 作为当前柱型图的最大显示值(柱型图最大高度)。总谐波失真谐波次数谐波有效值谐波含量总有效值当前测量的为电压谐波(反相显示)测量电流谐波柱型图最大高度为总有效值(r)的%10柱型图高度对应各次谐波有效值125波。3.功率测量 功率测量功能可对单相和三相平衡功率系统进行功率测量.测量时应按仪表提示正确连接连线和传感器。结果显示:有功功率(W),总功率(VA),无功功率(VAR)电压有效值/平均值,电流有效值/平均值,功率因数(PF),功率因数角(DPF),电压有效值/电压平均值(V)和电流有效值/电流平均值(A)。操作:功能键(3)-切换运行/保持工作状态。*说明:当电压或电流有至少一个为直流时,此处测量结果为平均功率(无功功率为零,功率因数为1).有功功率(瓦)电压有效值、电流有效值、功率因数(cos)、总功率(伏安)、无功功率(伏安)。4.动态测量动态测量包括:起动测量,瞬变,电涌。3.1起动测量起动测量可以记录电系统起动过程中的电压和电流变化过程(可记录时间长度为4.8s)。3.2操作:菜单:主菜单 动态测量 起动测量。功能键:(0),(1),(2),(3),方向键:(0):数据保存;(1)/(2):电压/电流信号幅值调整;(3):参数设置;方向键:结果查看时用于数据换页(/)或波形切换(/)。 开始任务后,屏幕显示电压及电流波形,可由此判断电压和电流传感器是否连接好.使用快捷键1或2可对电压/电流信号的幅值进行调整.开始测量之前须先进行工作模式(自动/手动)和参数(电压/电流触发值)设定(快捷键3)。4.工作模式:4.1自动-开始测量后(按键执行),仪表将检测电压/电流瞬态值的变化,当(变化值-初始值)触发值时开始记录此后4.8秒内的电压和电流变化过程。4.2手动-记录自开始测量4.8秒内的电压和电流变化过程。4.3参数:触发通道:以电压/电流信号作为自动方式下的触发信号;触发值:自动方式下的电压/电流触发值.按键确认参数设置.电压波形刻度电流波形刻度参数设置触发方式为自动/手动方式触发通道为电流/电压通道选择显示测量结果的有效值波形/瞬态波形数据页选择参数设置完成后,再按键即开始起动测量.测量结果显示:起始电压,最大和最小电压,起始电流,最大和最小电流,稳定后的电压和电流,以及整个过程的电压和电流瞬态值(波形),电压和电流有效值波形。5.瞬变测量 供/配电系统的干扰信号可能会引起各种用电设备的异常运行(如误跳闸等),甚至可能导致设备的严重损坏.瞬变测量可以对电系统进行一段时间的监测,记录电系统起动时或运行过程中出现的电压瞬变(脉冲或者尖峰),用于帮助查找干扰源。4.1操作:进入瞬变测量,选择记录(触发)条件% ,以正常电压的百分比作为记录条件.如正常电压为220V,选择30%,则当电压变化超过220X30%=66V时记录下其变化过程.按执行(键)开始瞬变测量.当记录满40页或按停止(键)停止记录.瞬变数据分页保存,每一页至少记录一个瞬变值.按左()右()键选择记录。(触发)条件：当前显示的为电压有效值波形(上)和瞬态值波形(下)记录(触发)条件设定。6.查看记录菜单:主菜单 系统管理 数据管理 动态测量数据 瞬变数据。浪涌：用于检测用电设备对电压的影响.可设置工作时间长度4分钟48小时。菜单:主菜单 动态测量 浪涌。 当电压变化超出此包络线时将被记录下来标尺处的最大电压值标尺处的最小电压值光标在此处时,可由上下键进行翻页.光标可由相应数字键切换.左右键移动标尺网格刻度(幅度)绘制波形时的参考电压检测时间长度。操作:开始任务,先进行参数设置。参考电压:电压波形显示时的参考电压.如要对220V电网进行监测,参考电压应设22020V,以保证电压波形能适当显示在屏幕中。记录时间:需检测时间长度.按键完成参数设置.再按(键)开始检测.检测过程中,检测数据已经被存储下来.由主菜单 系统管理 数据管理 动态测量数据 浪涌数据,可查看整个检测过程的数据.。7.监测记录可对电压,电流,频率,功率,功率因数,电压谐波和电流谐波等电参数进行长时间的检测记录,得出上述电参数在记录时间内的最大值,平均值,最小值,以及各参数在记录时间内的变化趋势曲线。菜单:主菜单 动态测量 记录。8.设置界面: 记录设置：左边为参数选择(可复选),右边可由数字键输入记录时间.一次最多可选择四个参数.当光标在右边时(即在输入时间时)按确认键开始记录。记录运行时示意图当记录时间达到设置的记录时间或按确认键保持(HOLD),可终止此次记录.当非时间结束停止(运行时按确认键保持(HOLD)停止)时,再次按下确认键运行(RUN)可重新开始记录,之前的参数及其变化趋势曲线不再存在.记录时间结束或按键保持终止记录,仪表显示如下:当前显示的为电压参数(VOLT)和电压变化趋势曲线.可由上下方向键切换当前显示的参数本次记录参数包括电压 (V)、电流(A),功率(P)、功率因数(PF)，记录时间段中的最大、平均、最小值，当电压变化超此处坐标值。9.记录结果查看此时可由左右方向键移动标尺来查看记录过程中某一时刻的参数值.按字键0可弹出保存记录窗口。保存/选择记录由上下方向键选择保存记录的位置(可选择已有记录的位置,新记录将覆盖原有记录),由数字键输入要保存记录的编号(方便记录管理和区分),按确认键保存记录.特别注意(见页末)。保存的记录可由系统管理 数据管理 记录中查看,操作与记录结果查看同。在查看时,按数字键0可弹出选则记录窗口,与上图(保存/选择记录)相同。此时不可修改记录编号;按数字键4可删除选中的记录。 在动态测量已有数据保存的情况下,再保存监测记录中测量所得的任意一条数据记录将覆盖所有动态测量数据,即动态测量的数据与监测记录的数据不能同时保存在仪表中。使用时根据情况,应及时将有用数据上传给计算机,避免丢失!10.数字示波器菜单:主菜单 数字示波器。示波器操作:1.保持:按数字键0,停止示波器波形输出,开始采样3000点(10屏),随后进入保持模式,此模式具有扩展显示控制功能,可以更详细的观察信号及其它扩展显示输出控制,如标尺,放大等。具体描述参阅保持模式;2.通道:按数字键1,此时出现选择窗口,可以选择输入信号的通道,选中的通道反色显示。通道1:只显示通道1的输入波形通道2:只显示通道2的输入波形通道3:只显示通道3的输入波形选中通道12、时间刻度、电流值选中通道12。通道4:只显示通道4的输入波形通道12:显示通道1和通道2的输入波形通道123:显示通道1,2,3的输入波形通道1234:显示通道1,2,3,4的输入波形通过方向键选择,按确认键继续观测波形.界面下方的数字1,2,3,4分别代表四个通道的标号。11.注意:11.1通道的选择将影响时间基准,多通道时间基准的最小值(采样频率最大值)将大于单通道的最小时间基准.同时不用的通道幅值显示将变为灰色。11.2幅值:按数字键2,可以调整4个通道的波形幅值,按/键选择要调整的通道(选中的通道幅值反色),/键改变幅值(每格的电压电流值)。11.3时基:按数字键3,调整波形的时间基准,/键改变时间基准(每格的时间),注意时间基准的选择范围在不同的通道数和工作模式(触发)下是不同的。11.4模式:按数字键4,显示触发选择窗口,/选择修改的项目,/键改变设置:触发方式:自动正常单次卷动四种模式;自动:不需要触发,一直循环显示波形;正常:根据设置的触发条件,显示满足条件的波形;单次:根据设置的触发条件采样,完成后显示波形并暂停采样;触发通道:选择触发源,可选通道1通道4,此选择与通道选择相关,例如:如果选择12通道波形显示,则触发通道只能选择通道1和通道2;触发沿:选择上升沿还是下降沿触发;触发电平:选择触发点,电平值与选择的传感器有关;触发延迟:设置触发前的时间,单位是格(时间基准);11.5移位:按数字键5,可以调整4个通道的波形位置(Y坐标),按选/择通道(选中的通道出现箭头),/键移动波形,低速测量时波形移动可能很慢,请慎用此功能。11.6保持模式:主菜单 数字示波器 按数字键0保存,出现以下界面:0.保存:按数字键0,显示保存窗口,共有5条记录可选,按/键选择保存记录的位置,使用过的记录显示保存时的日期和时间,按确认键存贮波形,以备以后分析。1.网格:按数字键1,网格按钮反色,再按1,按钮在开,关间切换,同时波形框内的网格将随之隐现。2.标尺:按数字键2,标尺按钮反色,再按2,按钮在(1),(2),(12)间切换。当切换到标尺(1)时,按/键在横向可移动左边的标尺线,按/键在纵向可移动上边的标尺线;当切换到标尺(2)时,按/键在横向可移动右边的标尺线,按/键在纵向可移动下边的标尺线;当切换到标尺(12)时,按/键在横向可以同时移动两条标尺线,按/键在纵向可以同时移动两条标尺线。同时窗口左下角显示dt和dy的值,dt表示横向两条标尺线之间的时间间隔,dy表示纵向两条标尺线之间的幅值差。3.放大:按数字键3,放大按钮反色,再按3,按钮在x1,x2,x5间切换,波形x轴将放大1,2,5倍。4.换页:按数字键4,再用/键改变当前的页号,可以前后翻动观察波形。5.移位:按数字键5,移位按钮反色,在界面最下方出现/按钮,按/键可以上下移动波形,按/键选择要调整的通道(例如在1通道或者在2通道)。12.数字多用表菜单:主菜单 数字多用表。多用表可以分别测量4个通道的直流,交流,频率等参数。12.1直流测量:按数字键1,选择直流测量,测量信号的电压和纹波,切换/键选择需要测量的通道。12.2交流测量:按数字键2,选择交流测量,测量信号的最大值和有效值,切换/键选择需要测量的通道。12.3频率:按数字键3,选择频率测量,测量信号的频率和占空比,切换/键选择需要测量的通道。13.系统管理13.1数据管理:查看所有保存的测量结果数据;将数据上传给PC机。13.2计量校正:1).零点校正:校正4通道零点值;2).增益校正:校正4通道增益系数;3).传感器设置:选择所使用的电流探头的变比参数;4).恢复缺省值:恢复仪表参数;5).设置缺省值:设置仪表参数;13.3系统设置:1).语言:选择语言:中/英文;2).时间设置:显示并修改仪表保存的日期和时间;4.版本声明:显示软件版本;5.软件更新:通过PC的串口升级仪表的软件;第五章 日常维护1.清洁维护1.1主机的清洁维护 使用柔软的湿布与温和型清洗剂清洗主机.请不要使用擦伤型,溶解型清洗剂或酒精等,以免损坏主机上的文字。1.2电压测试探头的清洁维护 使用柔软的湿布与温和型清洗剂清洗电压探头，清洗完后用清水清洗一遍,擦干。请不要擦伤探头的金属部分,以免造成接触不良,使测试结果出现误差。1.3电流测试探头的清洁维护 使用柔软的湿布与温和型清洗剂定期擦洗电流探头。请不要使用擦伤型,溶解型清洗剂或酒精等.打开夹钳,用稍带一点油的布擦试磁芯头.不要让磁芯头生锈或腐蚀。2.存放 当使用完后,应将主机及时放入机箱内。所有探头和连线应整理后放入机箱内相应位置.存放仪表时,不需要将电池取出