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)濟運行構成潛在威脅，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控制和保護裝置工作紊亂，誤動和拒動的現(xiàn)象增加，導致可靠性下降等。HC-XBC諧波在線監(jiān)測裝置是我公司新一代產(chǎn)品，能夠實時監(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Ø 采用先進的工業(yè)級中央處理器，運算速度快、工作狀態(tài)穩(wěn)定、抗干擾性能強。Ø 裝置采用頻率自動鎖定技術，當系統(tǒng)頻率發(fā)生變化后，裝置仍能得出正確的分析結果。Ø 基于快速傅里葉變換原理，運算結果快速準確，可對電力線路的基波及2至21次諧波電壓、電流、總諧波畸變率進行日常監(jiān)測。Ø 監(jiān)測方式靈活，可通過設定采樣間隔和連續(xù)越限次數(shù)來避開暫態(tài)越限。Ø 報警條件可根據(jù)實際需要選擇總諧波畸變率越限報警、電

3、壓和電流的某次諧波值越限報警，限值可修改。Ø 越限時自動打印相關信息，并通過通信接口上傳數(shù)據(jù)。Ø 人機界面友好，漢字顯示，操作簡單、直觀。Ø 裝置可記錄30條越限記錄。2. 技術參數(shù)3.1 環(huán)境要求Ø 戶內使用，通風應良好 。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 周圍介質無導電塵埃與導致金屬或使絕緣損壞的腐蝕性氣體、霉菌等。3.2 技術參數(shù)Ø 工作電源：AC/DC220V（如有特殊要求請在

4、訂貨時說明），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 報警節(jié)點容量：AC250V，5A；DC30V，5A。Ø 通信接口：RS232/485（任選其一，請在訂貨時說明），波特率12009600bps。Ø 通信規(guī)約：內置三種通信規(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 確認取消復位圖2 前面板圖微 型 打 印 機Ø 液晶顯示器：128×

5、;64圖形點陣液晶，全中文顯示。Ø 指示燈：指示系統(tǒng)當前運行狀態(tài)² 運行：裝置工作正常時，“運行”燈有規(guī)律的閃爍。² 電源：裝置工作電源指示。² 電壓越限：當電壓諧波越限后點亮。² 電流越限：當電流諧波越限后點亮。² 裝置故障：裝置內部發(fā)生故障時點亮。Ø 按鍵：用于設定參數(shù)、查看信息等操作。Ø 打印機：打印越限數(shù)據(jù)。5. 操作說明裝置的菜單結構如下圖所示：圖3 菜單結構圖裝置開機后主界面顯示如圖4所示，按“確認”鍵進入功能主菜單界面，如圖5所示：裝置運行中08-08-16 18:25:30主菜單2. 參數(shù)設置3.

6、時間校準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當前位置，按方向鍵選擇菜單項，按“確認”鍵進入相應子菜單，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；第二行是越限時的基波電壓值；第三行是越限時的電壓總諧波畸變率；第四行是越限發(fā)生的時間。按方向鍵查看其他越限信息，信息的序號越小，越限發(fā)生的時間越近。6.2 參數(shù)設置參數(shù)設置2. 報警設置3. 通信參數(shù)1. 監(jiān)測方式本菜單用于設定各種參數(shù)及定值。圖12 參數(shù)設置菜單注：進入?yún)?shù)設置菜單后，裝置將停止運行，參數(shù)設定后應及時返回主菜單。監(jiān)測方式采樣間隔：設定測量計算的間隔時間。連續(xù)越限：為避開干擾和暫態(tài)的諧波越限，當諧波越限的連續(xù)次數(shù)大于等于設定值時，測量結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光標，上方向鍵修改數(shù)值，下同

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

10、 10 VC相電壓： 10 V報警限值2. 諧波值上限3. 畸變率上限1. 監(jiān)測啟動值1圖17 報警限值子菜單 圖18 監(jiān)測啟動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)本菜單設置通信相關參數(shù)。通信設置裝置地址： 01波特率： 1200規(guī)約： CDT0圖21 通信設置菜單6.3 時間校準本菜單設置裝置的時間。 6. 通信Ø 本裝置可提供RS232/485通

11、信接口，用戶任選一種，請在訂貨時說明。Ø 波特率可設為1200、2400、4800、9600。Ø 內置三種通信規(guī)約：南瑞CM90，循環(huán)遠動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，異步半雙工。7.1 CM90規(guī)約報文格式如下表所示：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報文長度。報文內容Sum L代碼和Sum HETX（03H）結束符Ø 報文長度指特征碼，分組數(shù)，分組序號，報文長度字節(jié)數(shù)，

12、報文內容長度之和。Ø 代碼和為地址碼、特征碼、分組數(shù)，分組序號，報文長度，報文內容總和的低16位值（單字節(jié)相加）。Ø 分組序號為1。網(wǎng)絡對時系統(tǒng)下發(fā)命令：EB 90 EB 90 02 裝置地址 5A 01 01 0A 年 月 日 時 分 秒 代碼和（L） 代碼和（H） 03。注：時間數(shù)據(jù)格式為BCD碼。信號復歸用于復歸裝置報警信號。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、 若裝置無動作則回復 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 EB 90 EB 90 02 裝置地址號 55 01 01 0E 年 月 日 時 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 動作時間數(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，越限值為實際電壓值（V）的100倍；電流越限時，越限值為實際電

14、流值（A）的1萬倍；畸變率越限時，越限值為實際THD（%）的100倍。7.2 CDT規(guī)約當裝置的通信規(guī)約為CDT時，裝置不接收任何信息，裝置定時上傳數(shù)據(jù)。Ø 裝置無動作：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 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

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)絡對時系統(tǒng)下發(fā)命令：裝置地址 42 06 年 月 日 時 分 秒 CRC（L） CRC（H） 注：時間數(shù)據(jù)格式為BCD碼。7.3.2信號復歸系統(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：Ø 裝置無動作，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 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越限報警2越限報警*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：越限報警信號輸出節(jié)點。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 運輸及貯存9.1 運輸包裝好的產(chǎn)品在運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)境中的短時貯存。9.2 貯存包裝好的產(chǎn)品應貯存在-10+55、相對濕度不大于80%、周圍空氣中不含有腐蝕性、火災及爆炸性物質的室內。10 質量保證及服務10.1 質量保證產(chǎn)品出廠后，在用戶完全遵守本產(chǎn)品說明書規(guī)定的運輸、貯存、安裝和使用要求的情況下，產(chǎn)品自出廠之日起錯誤！未找到引用源。年內，