諧波在線監(jiān)測裝置

1、HC-XBC 諧波在線監(jiān)測裝置概述隨著電力電子裝置的廣泛使用，非線性負(fù)荷不斷增加，電網(wǎng)中的諧波含量也不斷上升，諧波污染對電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行構(gòu)成潛在威脅，給周圍電氣環(huán)境帶來極大影響。如：消耗電力系統(tǒng)的無功儲備；增加輸電線損耗；增加了電機(jī)的附加諧波損耗，使其發(fā)熱，縮短使用壽命；使電能測量產(chǎn)生較大誤差；造成重要的和敏感的自動(dòng)控制和保護(hù)裝置工作紊亂，誤動(dòng)和拒動(dòng)的現(xiàn)象增加，導(dǎo)致可靠性下降等。HC-XBC諧波在線監(jiān)測裝置是我公司新一代產(chǎn)品，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測和分析電網(wǎng)中母線及線路的電壓和電流的基波及221次諧波，可對諧波越限給出報(bào)警，并通過RS485或RS232通信接口將數(shù)據(jù)上傳至后臺監(jiān)控系統(tǒng)，滿足用

2、戶對電能質(zhì)量的監(jiān)測要求。 本裝置廣泛適用于380V至220kV各電壓等級的發(fā)電廠、變電站、石油、煤礦、鋼鐵、冶金、化工等大型廠礦企業(yè)的供電系統(tǒng)。1. 功能及特點(diǎn)Ø 采用先進(jìn)的工業(yè)級中央處理器，運(yùn)算速度快、工作狀態(tài)穩(wěn)定、抗干擾性能強(qiáng)。Ø 裝置采用頻率自動(dòng)鎖定技術(shù)，當(dāng)系統(tǒng)頻率發(fā)生變化后，裝置仍能得出正確的分析結(jié)果。Ø 基于快速傅里葉變換原理，運(yùn)算結(jié)果快速準(zhǔn)確，可對電力線路的基波及2至21次諧波電壓、電流、總諧波畸變率進(jìn)行日常監(jiān)測。Ø 監(jiān)測方式靈活，可通過設(shè)定采樣間隔和連續(xù)越限次數(shù)來避開暫態(tài)越限。Ø 報(bào)警條件可根據(jù)實(shí)際需要選擇總諧波畸變率越限報(bào)警、電

3、壓和電流的某次諧波值越限報(bào)警，限值可修改。Ø 越限時(shí)自動(dòng)打印相關(guān)信息，并通過通信接口上傳數(shù)據(jù)。Ø 人機(jī)界面友好，漢字顯示，操作簡單、直觀。Ø 裝置可記錄30條越限記錄。2. 技術(shù)參數(shù)3.1 環(huán)境要求Ø 戶內(nèi)使用，通風(fēng)應(yīng)良好 。Ø 環(huán)境溫度：-10 +50Ø 相對濕度：小于90%，表面無凝露 。Ø 大氣壓力：80 110Kpa 。Ø 海拔高度：< 2000m 。Ø 周圍介質(zhì)無導(dǎo)電塵埃與導(dǎo)致金屬或使絕緣損壞的腐蝕性氣體、霉菌等。3.2 技術(shù)參數(shù)Ø 工作電源：AC/DC220V（如有特殊要求請?jiān)?/p>

4、訂貨時(shí)說明），功耗20W。Ø 信號的測量范圍：電壓：5120V；PT回路功耗 0.5VA/相。電流：0.25 A 5 A；CT回路功耗 0.5VA/相。Ø 報(bào)警節(jié)點(diǎn)容量：AC250V，5A；DC30V，5A。Ø 通信接口：RS232/485（任選其一，請?jiān)谟嗀洉r(shí)說明），波特率12009600bps。Ø 通信規(guī)約：內(nèi)置三種通信規(guī)約CM90、CDT、MODBUS。3. 硬件原理框圖圖1 裝置硬件原理框圖4. 面板說明HC-XBC裝置面板示意圖見圖2所示：液 晶 顯 示 器 確認(rèn)取消復(fù)位圖2 前面板圖微 型 打 印 機(jī)Ø 液晶顯示器：128×

5、;64圖形點(diǎn)陣液晶，全中文顯示。Ø 指示燈：指示系統(tǒng)當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)² 運(yùn)行：裝置工作正常時(shí)，“運(yùn)行”燈有規(guī)律的閃爍。² 電源：裝置工作電源指示。² 電壓越限：當(dāng)電壓諧波越限后點(diǎn)亮。² 電流越限：當(dāng)電流諧波越限后點(diǎn)亮。² 裝置故障：裝置內(nèi)部發(fā)生故障時(shí)點(diǎn)亮。Ø 按鍵：用于設(shè)定參數(shù)、查看信息等操作。Ø 打印機(jī)：打印越限數(shù)據(jù)。5. 操作說明裝置的菜單結(jié)構(gòu)如下圖所示：圖3 菜單結(jié)構(gòu)圖裝置開機(jī)后主界面顯示如圖4所示，按“確認(rèn)”鍵進(jìn)入功能主菜單界面，如圖5所示：裝置運(yùn)行中08-08-16 18:25:30主菜單2. 參數(shù)設(shè)置3.

6、時(shí)間校準(zhǔn)01-08-16 18:25:301. 信息瀏覽 圖4 主界面 圖5 主菜單反白顯示的行為光標(biāo)當(dāng)前位置，按方向鍵選擇菜單項(xiàng)，按“確認(rèn)”鍵進(jìn)入相應(yīng)子菜單，按“取消”鍵返回到主界面。6.1 信息瀏覽信息瀏覽 2. 畸變率信息3. 事件追憶1. 諧波信息信息瀏覽子菜單用于查看各相諧波信息、畸變率信息及諧波越限追憶信息：圖6 信息瀏覽菜單 諧波信息諧波信息菜單顯示各相的基波以及2至21次諧波信息，顯示界面如圖8所示：A相 電壓 電流1： 0.0 0.002： 0.0 0.003： 0.0 0.00諧波信息2. B相信息3. C相信息1. A相信息圖7 諧波信息菜單 圖8 諧波信息顯示界面每屏顯

7、示三條諧波信息，按方向鍵切換其他的諧波信息，電壓單位V，電流單位A。 畸變率信息本菜單顯示三相電壓、電流的總諧波畸變率，單位：%，顯示界面如圖9所示：相別 THDu THDiA： 0.00 0.00B： 0.00 0.00C： 0.00 0.00圖9 畸變率顯示界面 事件追憶顯示最近三十次歷史越限記錄信息，顯示界面如圖11所示：01： Ua THD越限基波電壓： 59.0 VTHDu： 9.61 %08-08-16 18:25:30事件追憶2. 清除追憶信息1. 顯示追憶信息圖10 事件追憶菜單 圖11 追憶信息顯示界面在圖11中，第一行的含義是：第一條越限信息，越限類型是A相電壓總諧波畸變率

8、越限；第二行是越限時(shí)的基波電壓值；第三行是越限時(shí)的電壓總諧波畸變率；第四行是越限發(fā)生的時(shí)間。按方向鍵查看其他越限信息，信息的序號越小，越限發(fā)生的時(shí)間越近。6.2 參數(shù)設(shè)置參數(shù)設(shè)置2. 報(bào)警設(shè)置3. 通信參數(shù)1. 監(jiān)測方式本菜單用于設(shè)定各種參數(shù)及定值。圖12 參數(shù)設(shè)置菜單注：進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置菜單后，裝置將停止運(yùn)行，參數(shù)設(shè)定后應(yīng)及時(shí)返回主菜單。監(jiān)測方式采樣間隔：設(shè)定測量計(jì)算的間隔時(shí)間。連續(xù)越限：為避開干擾和暫態(tài)的諧波越限，當(dāng)諧波越限的連續(xù)次數(shù)大于等于設(shè)定值時(shí)，測量結(jié)果才作為是否越限的判據(jù)。監(jiān)測方式采樣間隔： 03 秒連續(xù)越限： 10 次3圖13 監(jiān)測方式子菜單按下方向鍵移動(dòng)光標(biāo)，上方向鍵修改數(shù)值，下同

9、。報(bào)警設(shè)置畸變率報(bào)警方式報(bào)警報(bào)警設(shè)置2. 報(bào)警方式3. 報(bào)警限值1. 報(bào)警使能報(bào)警使能基波報(bào)警：諧波報(bào)警： 否否本菜單用于設(shè)定相關(guān)的報(bào)警參數(shù)。 圖14 報(bào)警設(shè)置菜單 圖15 報(bào)警使能子菜單 圖16 報(bào)警方式子菜單Ø 報(bào)警使能：顯示界面見圖15，設(shè)置基波或諧波越限時(shí)，是否允許報(bào)警接點(diǎn)輸出。Ø 報(bào)警方式：選擇總諧波畸變率越限報(bào)警或諧波值越限報(bào)警，見圖16所示。Ø 報(bào)警限值：見圖17所示。² 監(jiān)測啟動(dòng)值：當(dāng)相電壓大于設(shè)定值時(shí)，裝置啟動(dòng)諧波監(jiān)測功能。² 諧波值上限：設(shè)置電壓、電流的基波及各次諧波的上限值，見圖19。監(jiān)測啟動(dòng)值A(chǔ)相電壓： 0 VB相電壓：

10、 10 VC相電壓： 10 V報(bào)警限值2. 諧波值上限3. 畸變率上限1. 監(jiān)測啟動(dòng)值1圖17 報(bào)警限值子菜單 圖18 監(jiān)測啟動(dòng)值菜單畸變率上限相別： THDu： 5 %THDi： 5 %諧波值上限相別：A 次數(shù)：01電壓： 80 V電流： 4.00 AAA圖19 諧波值上限子菜單 圖20 畸變率上限子菜單² 畸變率上限：設(shè)定A、B、C三相的電壓、電流總諧波畸變率上限值，見圖20。通信參數(shù)本菜單設(shè)置通信相關(guān)參數(shù)。通信設(shè)置裝置地址： 01波特率： 1200規(guī)約： CDT0圖21 通信設(shè)置菜單6.3 時(shí)間校準(zhǔn)本菜單設(shè)置裝置的時(shí)間。 6. 通信Ø 本裝置可提供RS232/485通

11、信接口，用戶任選一種，請?jiān)谟嗀洉r(shí)說明。Ø 波特率可設(shè)為1200、2400、4800、9600。Ø 內(nèi)置三種通信規(guī)約：南瑞CM90，循環(huán)遠(yuǎn)動(dòng)CDT，MODBUS。Ø 通訊方式：8位數(shù)據(jù)位，1位起始位，1位停止位，無校驗(yàn)，異步半雙工。7.1 CM90規(guī)約報(bào)文格式如下表所示：0EBH同步字符90H0EBH90HSTX（02H）起始符ADDR裝置地址CODE特征碼Group Num（01h）分組數(shù)Group No(01h)分組序號Length報(bào)文長度。報(bào)文內(nèi)容Sum L代碼和Sum HETX（03H）結(jié)束符Ø 報(bào)文長度指特征碼，分組數(shù)，分組序號，報(bào)文長度字節(jié)數(shù)，

12、報(bào)文內(nèi)容長度之和。Ø 代碼和為地址碼、特征碼、分組數(shù)，分組序號，報(bào)文長度，報(bào)文內(nèi)容總和的低16位值（單字節(jié)相加）。Ø 分組序號為1。網(wǎng)絡(luò)對時(shí)系統(tǒng)下發(fā)命令：EB 90 EB 90 02 裝置地址 5A 01 01 0A 年 月 日 時(shí) 分 秒 代碼和（L） 代碼和（H） 03。注：時(shí)間數(shù)據(jù)格式為BCD碼。信號復(fù)歸用于復(fù)歸裝置報(bào)警信號。系統(tǒng)下發(fā)命令：EB 90 EB 90 02 裝置地址號 5F 01 01 04 代碼和（L）代碼和（H） 03。狀態(tài)查詢系統(tǒng)下發(fā)命令：EB 90 EB 90 02 裝置地址號 50 01 01 04 代碼和（L） 代碼和（H） 03。Ø

13、 若裝置無動(dòng)作則回復(fù) EB 90 EB 90 02 裝置地址號 06 01 01 04 代碼和（L） 代碼和（H） 03。Ø 若發(fā)生諧波越限則回復(fù) EB 90 EB 90 02 裝置地址號 55 01 01 0E 年 月 日 時(shí) 分 秒 通道號 諧波次數(shù) 越限值L 越限值H 代碼和（L） 代碼和（H） 03。² 動(dòng)作時(shí)間數(shù)據(jù)格式為BCD碼。² 通道號：0Ua，1Ub，2Uc，3Ia，4Ib，5Ic。² 諧波次數(shù)：0畸變率越限；1基波越限；221越限的諧波次數(shù)。² 越限值：電壓越限時(shí)，越限值為實(shí)際電壓值（V）的100倍；電流越限時(shí)，越限值為實(shí)際電

14、流值（A）的1萬倍；畸變率越限時(shí)，越限值為實(shí)際THD（%）的100倍。7.2 CDT規(guī)約當(dāng)裝置的通信規(guī)約為CDT時(shí)，裝置不接收任何信息，裝置定時(shí)上傳數(shù)據(jù)。Ø 裝置無動(dòng)作：上傳數(shù)據(jù)格式為EB 90 EB 90 EB 90 B1 30 00 裝置地址 01 CRC。Ø 發(fā)生諧波越限：上傳數(shù)據(jù)格式為EB 90 EB 90 EB 90 F1 10 03 裝置地址 01 CRC F0 年 月 日 00 CRC F1 時(shí) 分 秒 00 CRC F2 通道號 諧波次數(shù) 越限值L 越限值H CRC。注：通道號 諧波次數(shù) 越限值L 越限值H等數(shù)據(jù)的含義與的定義相同。7.3 MODBUS規(guī)約報(bào)

15、文格式如下：裝置地址 功能碼 數(shù)據(jù)數(shù)量 數(shù)據(jù)1數(shù)據(jù)n CRC（L） CRC（H）網(wǎng)絡(luò)對時(shí)系統(tǒng)下發(fā)命令：裝置地址 42 06 年 月 日 時(shí) 分 秒 CRC（L） CRC（H） 注：時(shí)間數(shù)據(jù)格式為BCD碼。7.3.2信號復(fù)歸系統(tǒng)下發(fā)命令：裝置地址 43 04 00 00 00 1E CRC（L） CRC（H）狀態(tài)查詢 系統(tǒng)下發(fā)命令： 裝置地址 41 04 00 00 00 A5 CRC（L） CRC（H）裝置回復(fù)：Ø 裝置無動(dòng)作，上傳數(shù)據(jù)格式為：裝置地址 48 04 00 00 00 AA CRC（L） CRC（H）Ø 發(fā)生諧波越限，上傳數(shù)據(jù)格式為：裝置地址 44 0A 年

16、月 日 時(shí) 分 秒 通道號 諧波次數(shù) 越限值L 越限值H CRC（L） CRC（H）。注：通道號 諧波次數(shù) 越限值L 越限值H等數(shù)據(jù)的含義與的定義相同。7. 安裝8.1 外形尺寸和安裝尺寸： 俯視圖236177.8144256275101.6182主視圖固定螺栓孔4×6.2239256101.6 179 安裝開孔圖8.2 裝置端子接線說明 X1 X21UA*2Ua3Ub*4Ub5Uc*6Uc7Ia*8Ia9Ib*10Ib11Ic*12Ic13空14空15空16空1越限報(bào)警2越限報(bào)警*3232R/485A4232T/485B5通信GND6空7空8空9空10空11空12空13空14AC2

17、20/DC15AC220/DC16接地Ø X1112：電壓、電流輸入信號接線端子。Ø X21、2：越限報(bào)警信號輸出節(jié)點(diǎn)。Ø X23、4、5：RS232/485通信接口。Ø X214、15：裝置工作電源。Ø X216：屏蔽地。9 運(yùn)輸及貯存9.1 運(yùn)輸包裝好的產(chǎn)品在運(yùn)輸過程中的貯存溫度為-25+55，相對濕度不大于95%。產(chǎn)品可承受在此環(huán)境中的短時(shí)貯存。9.2 貯存包裝好的產(chǎn)品應(yīng)貯存在-10+55、相對濕度不大于80%、周圍空氣中不含有腐蝕性、火災(zāi)及爆炸性物質(zhì)的室內(nèi)。10 質(zhì)量保證及服務(wù)10.1 質(zhì)量保證產(chǎn)品出廠后，在用戶完全遵守本產(chǎn)品說明書規(guī)定的運(yùn)輸、貯存、安裝和使用要求的情況下，產(chǎn)品自出廠之日起錯(cuò)誤！未找到引用源。年內(nèi)，