电能质量监测分析终端HRJ704标准技术与方案

1、供电局电能质量实时监测终端技术方案南京华瑞杰科技有限公司二00九年四月1、概述 12、参考标准 13、监测装置的功能 33.1监测功能 33.2显示功能 33.3通讯接口 43.4设置功能43.5统计功能 43.6记录存储功能 53.7触发功能53.8对时功能 63.9报警功能64、监测装置性能及技术指标 64.1电能质量数据处理 64.1.2 分析数据64.1.3统计数据64.1.4日报数据64.1.5事件数据74.1.6 允许误差限 74.2电气性能要求 74.2.1 电源电压74.2.2电压信号输入回路 74.2.3电流信号输入回路 84.2.4功率消耗84.2.5停电数据保持84.2.

2、6气候环境条件84.2.7 可靠性84.3结构、机械性能 94.3.1 结构94.3.2机械性能94.4电磁兼容性 94.5绝缘耐压性能 95、 功能表 1112附件：HRJ704终端物理结构及面板定义1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

3、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、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

4、 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/T10282006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

5、法 试验B: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-

6、4-2GB/T 17626.3-19981995)；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)；电快速瞬变脉冲群抗GB/T 17626.4-1998电磁兼容 试验和测量技术扰度试验(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、

7、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 PowerQuality Data ；IEC 61000-4-30 :2003 ElectromagneticCompatibility:TestingandMeasureme nt Tech niq ues-power quality measureme nt methods；IEC 61000-4-7 :2002 ElectromagneticCompatibility:Testing andmeasureme nt tech niq ue

8、s - Gen eral guide on harm onics and in terharm on ics measurements and instrumentation,for power supply systems andequipme nt conn ected thereto；Functionaland desig nIEC 61000-4-15:2003 Flickermeterspecificati ons；EN50160:2000Voltage characteristicsof electricitysupplied bypublic distributi on syst

9、ems ；RFC 1305:NetworkTime Protocol(Versi on3)Specificati on.Impleme ntati on and An alysis；RFC 1769 :Simple Network Time Protocol ；3、监测装置的功能3.1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

10、）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）。3.2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

11、明书3.3通讯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3.4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数设置e）通讯参数设置f）事件触发条件；g）密码保护；3.5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）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；3.6记录存储功能1）电

12、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10mi n,基本统计数据间隔时间为10mi n。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3.7触发功能监测终端具有电能质

13、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

14、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。3.8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。3.9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. 监测装置性能及技术指标4.1电能质量数据处理4.1.2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IEC61000-4-30 :2003 的要

15、求。短时间闪变的一个基本记录周期为10mi n,长时间闪变的一个基本记录周期为2h。4.1.3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%既率值的统计。其时间点为整点时间开始。4.1.4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4.1.5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。4.1.6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）（

16、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：）.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）.5%; 持续时间10msc）电压测量精度：）.2%；d）频率测量精度：）.01Hz ；e）三相不平衡度：电压不平衡度绝对误差 ）.2%;电流不平衡度绝对误差1%; 电压、电流各序分量）.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。4.2电气性能要求4.2.1电源电压a）交流

17、220V,允许20%的相对误差；50Hz0.5Hz;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% 4.2.2电压信号输入回路a）额定电压 互感器接入法：100 3 V和100V;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。423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

18、.4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 4.2.5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。4.2.6气候环境条件环境温度-5 C +50C（ HRJ703 ;-25 C +65C（ HRJ704。相对湿度：年平均相对湿度筍5%;大气压力：80kPa110kPa（海拔2000m及以下）。4.2.7可靠性平均无故障工作时间（MTBF绍0,000小时4.3结构、机械性能4.3.1结构监测装置防护等级符合

19、GB/T 4208规定的IP51级要求；HRJ704:采用壁挂式设计，长 233mm *宽193mm *高81mm4.3.2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。4.4电磁兼容性静电放电抗扰度：能承受 GB/T17626.2-1998标准W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/T17626.3-1998标准川级、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标准川级的快速瞬变干扰 试验；浪涌（冲击）抗扰度：能承受GB/T 17626.5-1999标准川级、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标准川级阻尼振荡波干扰试验， 以及电压幅值共模4KV差模2KV的川级振铃波干扰试验；工频磁场抗扰度：能承受GB/T17626.8-1998标准川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 176