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    多功能電能質量分析儀

    簡要描述:

    多功能電能質量分析儀采用DSP ARM雙處理器架構,DSP負責數據的采集及算法處理,ARM負責通信協議及人機接口處理;模擬信號采集用2片ADI公司分辨率為16位的4通道同步采樣的AD7655完成,實現Z高采樣速率達到1MSPS,保證了通道的精度和信息完整性,保證了不錯過電網中任何一個瞬態變化,使對瞬態波形、驟升驟降、瞬時中斷等的偵測更加的;

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    LYDN5000多功能電能質量分析儀概述

    1.1 簡介

    是一款專為現場測試的三相、多功能、智能化、人機操作簡潔的綜合型測試儀器。具有容易使用,超大液晶彩屏顯示,高分辨率,中英文雙語操作界面,防振結構外殼等特點??赏瑫r測量4路電流(ABC三相及中性線電流),4路電壓(ABC三相電壓及中性線對地電壓)、電流電壓的峰值、一段時間內的大小值、三相不平衡度、短時電壓閃變、變壓器K因數、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數、位移功率因數、有功電能、無功電能、視在電能、諧波比、總諧波失真度等;顯示電流電壓的實時波形、相量圖、諧波比柱形圖;動態捕捉電壓電流瞬時變化,監測啟動電流,監測各電力參數并生成告警列表,長時間記錄測試數據并生成趨勢曲線圖等功能。

    當前電力應用中,因越來越多的大型用電設備,越來復雜的電網系統而產生的故障也越來越復雜,越來越難以排查,且由于各行業的發展對電網的電能質量提出的要求也越來越高,我們為此提供了這一種可以更快速、更準確地排除復雜電力系統故障,更全面、更系統地監測和維護電能質量參數的測量與分析儀器。

    采用DSP ARM雙處理器架構,DSP負責數據的采集及算法處理,ARM負責通信協議及人機接口處理;模擬信號采集用2片ADI公司分辨率為16位的4通道同步采樣的AD7655完成,實現高采樣速率達到1MSPS,保證了通道的精度和信息完整性,保證了不錯過電網中任何一個瞬態變化,使對瞬態波形、驟升驟降、瞬時中斷等的偵測更加的;DSP工作頻率達200MHz以上,能夠及時監測電網并動態調整采樣頻率實現工頻和采樣頻率同步;采用5.6寸LCD彩屏顯示,分辨率為640dots×480dots,用不同顏色別顯示各相的參數、波形圖、相量圖、諧波比圖,使用戶可以更高效更直觀地了解電網參數狀態。內置閃存可同時存儲60組屏幕截圖,150組瞬態電壓/電流捕捉波形圖,12800組告警日志,啟動電流偵測模式可連續捕捉100s的啟動電流波形。內置2G內存卡用于存儲長時間趨勢曲線記錄,同時記錄20個電量參數(可根據需要選擇),5s采集記錄一次,可記錄存儲長達300天的趨勢曲線記錄。

    又名智能型三相電能質量分析儀、多功能電能質量分析儀、三相電力質量分析儀等,同時具有諧波分析儀、相位伏安表、電力參數測試儀等儀器的功能。適用于電力、石化、冶金、鐵路、工礦企業、科研院校、計量部門等。尤其適用于對所有的電壓、電流、功率、電能、諧波、相位等電量參數做全面分析和診斷。

     

    1.2 LYDN5000多功能電能質量分析儀功能

    1.2.1 基本功能:

    ★ 波形實時顯示(4路電壓/4路電流)。

    ★ 電壓和電流真有效值。

    ★ 電壓直流成份。

    ★ 電流和電壓峰值。

    ★ 電流和電壓半周期有效值的大/小值。

    ★ 相量圖顯示。

    ★ 各相諧波的測量,達50次諧波。

    ★ 柱形圖顯示各相電流和電壓的諧波含有率。

    ★ 總諧波失真度(THD)。   

    ★ 各相有功/無功/視在功率值及總值。

    ★ 各相有功/無功/視在電能值及總值。

    ★ 變壓器K因數。

    ★ 功率因數(PF)和COSφ位移功率因數(DPF)。

    ★ 短期電壓閃變。

    ★ 三相不平衡(電壓和電流)。

     

    1.2.2 捕捉記錄功能:

    ◆ 暫態捕捉功能:

    可對電網電壓電流參數的瞬間變化捕捉偵測,包括電壓電流波動、電壓電流驟升、驟降、短時中斷、瞬態過壓、沖擊電流、電流電壓瞬時畸變。儀器多可同時存儲150組瞬態波形。

    ◆ 啟動電流監測:

    可監測線路的浪涌電流,和監測電氣設備啟動時的啟動電流,有助于正確設計裝機容量??娠@示啟動過程的有效值的上升/下降曲線、啟動電流的包絡曲線、4路電流和4路電壓波形??捎|發后可記錄約100s,存儲100s內每一個周期的所有電流電壓瞬時值,波形曲線。

    ◆ 趨勢圖記錄存儲功能:

    可對基本測試功能的所有測試參數(Urms、Uthd、Ucf、Uunb、Hz、Vrms、Vthd、Vcf、Vunb、PST、Arms、Athd、Acf、Aunb、KF、W、VAR、VA、PF、COSφ、TANφ),電壓50次諧波,電流的50次諧波,共123個參數進行記錄,并生成趨勢曲線圖,可根據需要進行長時間的記錄數據。(同時選擇20個參數間隔5秒記錄一次,約可以記錄300天)

    ◆ 告警功能:

    可對選定的參數可根據需要設定限值,監測其是否超限,超限時產生告警日志,比如電壓過壓、電流過流、不平衡度超限、某次諧波比超限、頻率超限、有功功率超限、總諧波失真超限等,多可設定40組告警監測參數,每一組都可以設定不同監測參數(包括50次諧波共123個不同參數)和限值,可設定超限的短時間。多可以存儲12800組告警日志記錄。

    ◆ 截屏功能:

    在任何測試頁面可截屏存儲當前屏幕畫面,同時自動保存記錄時間和所在測試模式。例如,可以保存電流電壓波形、諧波柱形圖、相量圖等的屏幕圖片。多可同時保存60組截圖。

     

    1.2.3 LYDN5000其他功能

    ◆ 通訊功能:

    通過USB與電腦進行通訊,監控軟件可實時顯示電能質量分析測試的波形,可讀取所偵測和捕捉的暫態波形、趨勢圖記錄、告警日志、截圖等,并顯示在電腦上。

    ◆ 設置功能:

    用戶可設定時間和日期、設定顯示屏對比度和亮度、設定各相波形曲線在儀器中相應的顏色。

    可設定儀器的接線方式及電網類型。

    可選定不同電流鉗和不同電壓測試變比。

    可選定中文菜單或者英文菜單。

    ◆ 中/英文幫助菜單:

    操作時的每個階段可隨時按下“幫助”鍵獲取相關幫助信息。

     

    1.3 LYDN5000技術規格

    1.3.1 基準條件和工作條件

    影響量

    測試項目

    基準條件

    工作條件

    環境溫度

    所有參數

    (23±2)℃

    -10℃~40℃

    相對濕度

    所有參數

    40%~60%

    <80%

    相電壓

    所有參數

    (100±1%)V

    1.0V~1000V

    線電壓

    測線電壓真有效值

    (200±1%)V

    1.0V~2000V

    電流

    測電流真有效值

    (5±1%)A

    10mA~1000A

    電網頻率

    所有參數

    50Hz±0.1Hz

    40Hz~70Hz

    相移

    測有功功率有功電能

          Cosφ=1

    Cosφ:0.2~1.0

    測無功功率無功電能

          Sinφ=1

    Sinφ:0.2~1.0

    諧波

    所有參數

    <0.1%

    0.0%~100%

    電壓不平衡度

    所有參數

    <10%

    0.0%~100%

    儀器工作電壓

    所有參數

     DC9.8V±0.1V

     DC9.5V~10.5V

    外電場、磁場

    所有參數

    應避免

    被測導線位置

    測與電流有關的參量

    被測導線處于鉗口的近似幾何中心位置

     

    1.3.2 一般規格

    電源

    可充電鋰電池組9.6V,外接充電器。

    電池電量指示

    電池符號5格顯示電量,當電池電量過低時,提示1分鐘后自動關機。

    功耗

    耗電流490mA,電池滿電連續工作約8小時。

    顯示模式

    LCD彩屏,640dots×480dots ,5.6寸,顯示域116mm×88mm。

    鉗口尺寸

    008B尖小形電流鉗:7.5mm×13mm;

    040B圓口形電流鉗:35mm×40mm;

    068B圓口形電流鉗:68mm×68mm。

    儀器尺寸

    長寬厚:240mm×170mm×68 mm。

    通道數

    4路電壓,4路電流。

    線電壓

    1.0V~2000V。

    相電壓

    1.0V~1000V。

    電流

    008B電流鉗:10mA~10.0A;

    040B電流鉗:0.10A~100A;

    068B電流鉗:1.0A~1000A;

    自選互感器:儀器端口輸入電流1mA~500mA。

    頻率

    40Hz~70Hz。

    電力電量參數

    W,VA,Var,PF,DPF,cosφ,tanφ。

    電能參數

    Wh,Varh,Vah。

    諧波

    有,0~50次。

    總諧波失真

    有,0~50次,各相。

    專家模式

    有。

    暫態記錄組數

    150組。

    電壓閃變

    有。

    啟動電流模式

    有,100秒。

    三相不平衡度

    有。

    記錄

    300天(同時記錄20個參數,每5秒記錄1點)。

    小/大

    記錄值

    有,可測一段時間內的大小值。

    告警

    40種不同類型參數選擇,12800組告警日志。

    峰值

    有。

    相量圖顯示

    自動。

    截圖容量

    60個。

    菜單語言

    中文、英文。

    通訊接口

    USB。

    自動關機

    在告警/趨勢圖記錄/暫態捕捉模式(等待或者進行中)下,儀器不自動關機。

    在其它測試模式下,15分鐘內無按鍵操作,提示1分鐘后自動關機。

    背光功能

    有,適合昏暗場所及夜間使用。

    儀器質量

    主機:1.6kg(帶電池);

    008B尖小形電流鉗:170g×4;

    040B圓口形電流鉗:190g×4;

    068B圓口形電流鉗:510g×4;

    測試線與電源適配器:900g;

    總質量:約10.5kg(含包裝)。

    電壓測試線長

    3m。

    電流鉗線長

    2m。

    工作溫濕度

    -10℃~40℃;80%Rh以下。

    存放溫濕度

    -10℃~60℃;70%Rh以下。

    輸入阻抗

    測試電壓輸入阻抗為:1MΩ。

    耐壓

    儀器線路與外殼間耐受3700V/50Hz的正弦波交流電壓歷時1分鐘。

    絕緣

    儀器線路與護套外殼之間≥10MΩ。

    結構

    雙重絕緣,帶絕緣防振護套。

    適合安規

    IEC 61010 1000V Cat III / 600V CAT IV,IEC61010-031,IEC61326,污染等級2。

    1.3.3 LYDN5000精度描述(不包括電流傳感器)

    下面的數據是在基準條件下和在理想的電流傳感器(完全線性并且沒有相位移)基礎上的來分別介紹。

    測量

    測量范圍

    顯示分辨率

    參考范圍內的

    大誤差

    頻率

    40Hz~70Hz

    0.01Hz

    ±(0.03)Hz

    相電壓真有效值

    1.0V~1000V

    小分辨0.1V

    ±(0.5% 5dgt)

    線電壓真有效值

    1.0V~2000V

    小分辨0.1V

    ±(0.5% 5dgt)

    直流電壓

    1.0V~1000V

    小分辨0.1V

    ±(1.0% 5dgt)

    電流真有效值

    10mA~1000A

    小分辨1mA

    ±(0.5% 5dgt)

    相電壓峰值

    1.0V~1414V

    小分辨0.1V

    ±(1.0% 5dgt)

    線電壓峰值

    1.0V~2828V

    小分辨0.1V

    ±(1.0% 5dgt)

    電流峰值

    10mA~1414A

    小分辨1mA

    ±(1.0% 5dgt)

    峰值因數

    1.00~3.99

    0.01

    ±(1% 2dgt)

    4.00~9.99

    0.01

    ±(5% 2dgt)

    有功功率

    0.000W~9999.9kW

    小分辨

    0.001W

    ±(1% 3dgt)

    Cosφ≥0.8

    ±(1.5% 10dgt)

    0.2≤Cosφ<0.8

    無功功率

    電感性

    &

    電容性

    0.000VAR~

    9999.9kVAR

    小分辨

    0.001VAR

    ±(1% 3dgt)

    Sinφ≥0.5

    ±(1.5% 10dgt)

    0.2≤Sinφ<0.5

    視在功率

    0.000VA~

    9999.9kVA

    小分辨0.001VA

    ±(1% 3dgt)

    功率因數

    -1.000~1.000

    0.001

    ±(1.5% 3dgt)

    Cosφ≥0.5

    ±(1.5% 10dgt)

    0.2≤Cosφ<0.5

    有功電能

    0.000Wh~

    9999.9MWh

    小分辨

    0.001Wh

    ±(1% 3dgt)

    Cosφ≥0.8

    ±(1.5% 10dgt)

    0.2≤Cosφ<0.8

    無功電能

    電感性

    &

    電容性

    0.000VARh~

    9999.9MVARh

    小分辨

    0.001VARh

    ±(1% 3dgt)

    Sinφ≥0.5

    ±(1.5% 10dgt)

    0.2≤Sinφ<0.5

    視在電能

    0.000VAh~

    9999.9MVAh

    小分辨

    0.001VAh

    ±(1% 3dgt)

    相位角

    -179°~180°

    ±(2°)

    Tanφ

    (VA≥50VA)

    -32.76~32.76

    小分辨0.001

    φ:±(1°)

    位移功率因數

    (DPF)

    -1.000~1.000

    0.001

    φ:±(1°)

    諧波比

    包含1~50次

    (Vrms>50V)

    0.0%~99.9%

    0.1%

    ±(1% 5dgt)

    諧波角

    (Vrms>50V)

    -179°~180°

    ±(3°)諧波1~25次

    ±(10°)諧波26~50次

    總諧波率

    (THD或THD-F)≤50

    0.0%~99.9%

    0.1%

    ±(1% 5dgt)

    失真因數

    (DF或THD-R)≤50

    0.0%~99.9%

    0.1%

    ±(1% 10dgt)

    變壓器K因數

    1.00~99.99

    0.01

    ±(5%)

    三相不平衡

    0.0%~100%

    0.1%

    ±(1%)

    1.3.4 電流鉗特性

    電流鉗類型

    電流真有效值

    電流真有效值

    大誤差

    相位角φ 大誤差

      008B電流鉗

    10mA~99mA

    ±(1% 3dgt)

    ±(1.5°),Arms≥20mA

    100mA~10.0A

    ±(1% 3dgt)

    ±(1°)

    040B電流鉗

    0.10A~0.99A

    ±(1% 3dgt)

    ±(1.5°)

    1.00A~100A

    ±(1% 3dgt)

    ±(1°)

    068B電流鉗

    1.0A~9.9A

    ±(2% 3dgt)

    ±(3°)

    10.0A~1000A

    ±(2% 3dgt)

    ±(2°)

    自選互感器

    儀器輸入電流

    1mA~500mA

    所選互感器誤差±1%

    所選互感器誤差±(1°)

    注意:電流鉗與儀表必須對應連接,不能插反,電流鉗同名端方向入下:

    ★ 電流鉗標識(L1、L2、L3、N/D、紅點)的一面為電流輸入端,即同名端。

    ★ 008B電流鉗紅點標識的一面為電流輸入端,即同名端。

    ★ 040B、068B電流鉗無上下蓋固定螺絲的一面為電流輸入端,即同名端。

     

    2.包裝

    2.1 標準配置

    編  號

    名   稱

    數   量

    1

    儀器主機

    1臺

    2

    儀器箱

    1個

    3

    電流鉗

    共12個(008B、040B、068B各4個)

    4

    測試線

    5條(黃,綠,紅,藍,黑各1條)

    5

    鱷魚夾

    5個

    6

    測試探針

    5個

    7

    電源適配器

    1個

    8

    USB數據線

    1條

    9

    軟件光盤

    1個

    10

    鋰電池組

    1個(內置于儀器)

    11

    2G內存卡

    1個(插在儀器內)

    12

    用戶手冊、保修卡、合格證

    1份

    2.2 質量

    編  號

    名   稱

    數   量

    1

    主機

    1.6Kg(帶電池)

    2

    008B尖小形電流鉗

    170g×4

    3

    040B圓口形電流鉗

    190g×4

    4

    068B圓口形電流鉗

    510g×4

    5

    測試線/電源適配器

    900g

    6

    總質量

    約10.5Kg(含包裝)

     

    3.產品介紹

    3.1 概覽

     

    3.2 開/關機鍵

    按下鍵(紅色鍵)啟動儀器。

    可由電池單獨供電(充電電池)或由電源適配器供電。

    再次按下鍵關機。若儀器正處在趨勢圖記錄、暫態捕捉或告警偵測進行中時,關機需要得到確認。

     

    3.3 顯示屏

    3.3.1 介紹

    帶背光的液晶屏(640×480)可顯示測量值及其曲線圖、儀器參數、所選曲線、瞬時信號值以及測量類型。

    開機時自動顯示波形模式屏幕,屏幕相關信息請參見第8章。

    自動關機:當儀器不處在趨勢圖記錄、暫態捕捉、啟動電流偵測或告警偵測(等待或進行當中)的任何一個狀態時,若15分鐘內無任何按鍵活動,儀器將自動關機。

     

    3.3.2 符號

    屏幕顯示使用如下符號:

    3.4 按鍵

    3.4.1 功能鍵(黃色功能鍵)共6個黃色功能鍵,對應按鍵上方液晶屏所顯示的功能。

    3.4.2 導航鍵

    4個方向鍵,1個確認鍵和一個返回鍵構成菜單導航模塊。

    3.4.3 測試模式鍵(6個)按模式鍵進入對應測試模式。3.4.4 其它鍵

    其它按鍵具有如下功能:

    3.5 接線連接

    3.5.1 測量連接口

    導線連接接口位于儀器頂部,接口分布如下:

    3.5.2 充電接口與USB接口

    必須使用產品附帶的電源適配器及USB數據線。

    3.6 電源

    3.6.1 電池電量指示

    電池符號位于屏幕右上角,可顯示電池電量,符號中柱條數目指示當前電量。

     

    當電池剩余電量過低,將顯示如下信息,“電池電量低,儀器即將關機。”如未及時連接電源適配器進行充電,一分鐘后儀器將自動關機。

    3.6.2 電池使用時間

    充電充足后電池使用時間約8小時。

    3.6.3 電池充電

    電池由隨機附帶的電源適配器充電,電源充電接口如圖3-3中所示。請使用隨機所附符合安全標準之適配器充電??针姵卣埑掷m充電約5小時。充電完成后,儀器將優先使用外電源而不消耗電池。

    3.6.4 電池

    鋰電池9.6V,4500毫安時,內置于電池倉內。

    3.6.5 電源適配器供電

    當由電源適配器供電運行時,電池可有可無。然而,在記錄過程中如果切斷主電源數據有可能丟失(沒有電池時)。

     

    3.7 支架

    收納式支架(圖3-4所示)位于儀器后部,可使儀器以約60°放置。

     

    3.8 功能總結

    3.8.1 測量功能

    設備間交流電壓值(高達1000V)。

    交流電流值(含中性線,高可達1000A)。

    持續電壓、電流值(含中性線)。

    電壓、電流半周期有效值大小值。

    電壓、電流峰值(含中性線)。

    50Hz或60Hz電網。

    電壓和電流峰值因數(不含中性線)。

    K因數(KF)計算(用于計算變壓器的諧波電流)。

    電流、電壓失真度(DF)(不含中性線)。

    電壓、電流總諧波率(不含中性線)。

    各相有功功率,無功功率(容性和感性)及視在功率(不含中性線)。

    功率因數(PF)和位移功率因數(DPF)(不含中性線)。

    短期電壓閃變(PST)(不含中性線)。

    有功電能,無功電能(容性和感性)及視在電能(不含中性線)。

    電壓和電流的諧波(可達50次,不含中性線):諧波含有率,有效值,大小值,諧波順序。

    視在功率諧波(50次):諧波含有率,有效值,大值和小值。

    馬達啟動電流和浪涌電流。

    3.8.2 主要功能

    顯示波形(電壓和電流)。

    “啟動電流”功能:顯示研究馬達啟動時用到的參數:

    ★ 光標所指處的瞬時電流值。

    ★ 大瞬時電流值(整個啟動期間)。

    ★ 光標所指處的半周期電流真有效值。

    ★ 大半周期電流真有效值(整個啟動期間)。

    ★ 馬達啟動時間。

    截屏(多60組)。

    暫態功能。偵測和記錄某日期一段時間(設置偵測排程的開始和結束時間)內的電網參數瞬變事件記錄  

    (達150組),保存4個全周期(1個在暫態觸發前,3個在觸發之后)。

    趨勢圖記錄功能(2GB內存卡,帶時間、日期、設置記錄的開始和結束時間——多可記錄100組);

    以柱狀圖或曲線按時間順序顯示所記錄參數值和平均值。

    告警功能。告警記錄日志(多12800組)(依據設置時所設閥限值來觸發);設置告警監視的開始和結

    束時間;顯示告警的觸發通道,觸發后的大值小值,持續時間。

    3.8.3 設置功能

    時間和日期設置。

    屏幕亮度和對比度設置。

    曲線顏色選擇。

    無功功率和無功能量計算模式選擇(含諧波或不含諧波)。

    電網接線選擇(單相,分相,3相3線或4線,3相5線)。

    電壓測量變比和電流鉗選擇。

    暫態監測的電壓和電流觸發閥值設置。

    趨勢圖監測參數設置。

    告警監測參數選擇、觸發閥值設置。

    (全部或部分)數據刪除。

    顯示儀器軟件或硬件版本。

    顯示語言選擇(中文/英文)。

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