HNBR-620系列電能質(zhì)量

電能質(zhì)量的定義2023/1/3112023/1/312電能質(zhì)量通常指公共電網(wǎng)供給用戶受電端的交流電能質(zhì)量。IEC標(biāo)準(zhǔn)定義：電能質(zhì)量是指供電系統(tǒng)在正常工作情況下不中斷和干擾用戶使用電力的物理特性。IEEE給出的電能質(zhì)量問題的一般解釋：在供電過程中導(dǎo)致電氣設(shè)備出現(xiàn)誤動(dòng)作或故障損壞的任何異常現(xiàn)象。2023/1/313描述電能質(zhì)量干擾的術(shù)語：IEEE電壓跌落(sags)電壓中斷(interruptions)電壓上升(swells)電壓缺口(notches)電壓瞬變(transients)電壓波動(dòng)和閃變（fluctuationsandflicks)過電壓(overvoltage)欠電壓(undervoltage)諧波(harmonics)間諧波(interharmonics)HNBR-620系列電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置2023/1/314

為什么研發(fā)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置？

隨著經(jīng)濟(jì)的高度發(fā)展，電力負(fù)荷的極具加大，沖擊性和非線性負(fù)荷容量的不斷增長(zhǎng)使得電網(wǎng)發(fā)生波形畸變、電壓波動(dòng)與閃變和三相不平衡等電能質(zhì)量問題日益突出，不同程度影響了我們的生產(chǎn)和生活，阻礙了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。為此河南博銳電氣有限公司研發(fā)了解決這累問題的產(chǎn)品HNBR-620系列電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置，它不僅可以很好對(duì)電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行全面、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和記錄，還可以有效測(cè)量出電網(wǎng)供到用戶受電端的交流電能質(zhì)量狀況，便于對(duì)電力系統(tǒng)中斷路器動(dòng)作、變壓器過熱、電機(jī)燒毀、自動(dòng)裝置誤動(dòng)作等故障原因進(jìn)行分析。2023/1/315

HNBR-620系列電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置一、裝置技術(shù)特點(diǎn)二、主要技術(shù)參數(shù)三、裝置的基本功能2023/1/3161.1統(tǒng)一的硬件平臺(tái)主CPU采用了當(dāng)前國(guó)際上最為流行的32位超低功耗ARM處理機(jī)，具有強(qiáng)大的運(yùn)算能力和通信能力；采用高速高精度同步AD技術(shù)；雙以太網(wǎng)，10M/100M自適應(yīng)。串口支持RS232/RS485/RS422等方式。遙信輸入、遙測(cè)輸入都有2層隔離，保證了硬件系統(tǒng)的安全、可靠。1.2統(tǒng)一的軟件平臺(tái)優(yōu)秀的軟件平臺(tái)是系統(tǒng)穩(wěn)定的基礎(chǔ)。本系統(tǒng)采用高性能、模塊化的商用嵌入式實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)，它通過了FAA（美國(guó)民用航空）、FDA（美國(guó)醫(yī)療）認(rèn)證，應(yīng)用遍及航天、航空、工控等領(lǐng)域，其高性能和高穩(wěn)定性已得到世界所公認(rèn)。本系統(tǒng)采用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)原則，分層分布式設(shè)計(jì)，各種功能模塊設(shè)計(jì)成相互無關(guān)的獨(dú)立組件，各功能模塊并發(fā)運(yùn)行，相互之間只通過消息和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫聯(lián)系，一個(gè)功能模塊故障不會(huì)影響其它功能模塊。所有功能模塊都是可裁減的，以達(dá)到最高效率。2023/1/3171.3.電磁兼容：四級(jí)（最嚴(yán)酷等級(jí)），可在各種惡劣環(huán)境下使用1.4.雙以太網(wǎng)每個(gè)裝置都配有兩個(gè)以太網(wǎng)（10M/100M自適應(yīng)）。組網(wǎng)時(shí)，每個(gè)裝置都以雙以太網(wǎng)方式直接接入系統(tǒng)，這樣整個(gè)系統(tǒng)沒有公用裝置，是真正的多主結(jié)構(gòu)，具有最高的實(shí)時(shí)性。1.5.高可靠性本系統(tǒng)采用了多項(xiàng)技術(shù)，保證了裝置的高可靠性。獨(dú)特的軟件看門狗和硬件看門狗共同監(jiān)視技術(shù)，最大限度的保證系統(tǒng)安全。主CPU板采用多層板設(shè)計(jì)、貼裝技術(shù)，可以提高抗干擾能力和穩(wěn)定性。1.6.高精度

本系統(tǒng)采用了高速同步的高精度AD，同時(shí)選用高精度互感器和優(yōu)秀的算法，因此具有極高的精度。正常使用時(shí)可達(dá)到0.2級(jí)的測(cè)量精度。1.7.維護(hù)方便每個(gè)裝置配有液晶顯示器，配有常用字字庫，采用類似window式界面，可以方便直觀地在裝置上查看各種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、設(shè)置通訊參數(shù)、進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)置等操作。用戶可以自由編輯液晶圖形界面，以顯示一次接線圖和各種數(shù)據(jù)。本系統(tǒng)配有功能強(qiáng)大的系統(tǒng)維護(hù)軟件，界面友好直觀，可以很方便的對(duì)所有裝置進(jìn)行監(jiān)視、控制，實(shí)現(xiàn)各種操作功能2023/1/3182.1技術(shù)參數(shù)電源要求：

交流電源：220V±20%頻率50Hz

直流電源：110V或220V±20%

整機(jī)最大功耗（不含I/O）：正常工作時(shí)不大于10W。

存儲(chǔ)要求：SD卡容量不小于1GByte

整機(jī)尺寸5U、1/3寬

整機(jī)重量：整機(jī)重量不大于5KG

環(huán)境條件：

工作溫度：-25℃-55℃

相對(duì)濕度：5%-95%無凝露

儲(chǔ)存溫度：-40℃-80℃

其它指標(biāo)符合：GB/T19862-2005《電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)設(shè)備通用要求》2023/1/319測(cè)控指標(biāo)

（1）電壓、電流測(cè)量精度：0.2%（2）功率、功率因數(shù)測(cè)量精度：0.5%（3）頻率偏差測(cè)量精度：0.002Hz（4）電壓偏差測(cè)量精度：0.2%（5）三相電壓不平衡測(cè)量精度：0.2%（6）三相電流不平衡測(cè)量精度：0.5%（7）諧波、間諧波測(cè)量精度：符合GB/T14549-1993中附錄D中的B級(jí)要求（8）閃變測(cè)量精度：5%（9）電壓波動(dòng)測(cè)量精度：5%（10）電壓頻率實(shí)時(shí)記錄最小間隔：0.1秒（11）系統(tǒng)平均無故障間隔時(shí)間（MTBF）

50000h2023/1/3110電磁兼容指標(biāo)各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到最嚴(yán)酷等級(jí)：四級(jí)靜電放電

符合GB/T17626-4-24級(jí)快速瞬變

符合GB/T17626-4-44級(jí)沖擊（浪涌）

符合GB/T17626-4-54級(jí)工頻電磁場(chǎng)

符合GB/T17626-4-84級(jí)振蕩波

符合GB/T17626-4-124級(jí)2023/1/31113裝置的基本功能3.1實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)加測(cè)功能a:遙信遙信1~15（用戶定義，共22路）裝置復(fù)歸頻率偏差越限電壓偏差越限電壓不平衡度越限電壓畸變率越限電壓波動(dòng)越限短時(shí)閃變?cè)较扪b置異常開關(guān)量采集：每個(gè)開關(guān)量都采用220V的直流電壓輸入2023/1/3112b:遙測(cè)

A相電壓B相電壓C相電壓A相電流B相電流C相電流頻率負(fù)序電流基波功率因數(shù)基波有功功率基波無功功率2~20次諧波有功、無功功率A相電壓相位B相電壓相位C相電壓相位A相電流相位B相電流相位C相電流相位c.頻率偏差d.A相、B相、C相電壓偏差e.電壓不平衡度f.A相、B相、C相電壓波動(dòng)g.UA瞬時(shí)閃變、UB瞬時(shí)閃變、UC瞬時(shí)閃變UA短時(shí)閃變、UB短時(shí)閃變、UC短時(shí)閃變h.總諧波畸變率UA諧波畸變率、UB諧波畸變率、UC諧波畸變率IA諧波畸變率、IB諧波畸變率、IB諧波畸變率注：可以分別實(shí)時(shí)顯示UA、UB、UC、IA、IB、IC六個(gè)通道的基波、2～50次諧波（包括間諧波），每個(gè)通道400個(gè)顯示量。2023/1/31132023/1/3114電壓波動(dòng)（閃變）是指電壓幅值在一定范圍內(nèi)有規(guī)律地或隨機(jī)地變化。其電壓幅值的變化通常為額定值的90%-110%。這種電壓波動(dòng)常稱為電壓閃變。閃變一詞是從電壓的波動(dòng)引起電燈的閃動(dòng)得來的。諧波（harmonics）頻率為電源基波頻率整數(shù)倍的正弦電壓或電流。由電力系統(tǒng)中的裝置和負(fù)載的非線性特性引起的波形畸變可分解為基波和諧波之和間諧波電壓和電流的頻率不是基波頻率的整數(shù)倍。間諧波主要由靜止變頻器、周波變頻器、感應(yīng)電機(jī)和電弧設(shè)備產(chǎn)生，電力載波信號(hào)也認(rèn)為是一種間諧波。IEC-1000-2-1對(duì)間諧波的定義如下：“在諧波頻率之間、能被觀察到但頻率不是基波整數(shù)倍的電壓和電流信號(hào)為間諧波?！?.2統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)信息表3.2.1統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分統(tǒng)計(jì)報(bào)表和監(jiān)測(cè)報(bào)表，統(tǒng)計(jì)報(bào)表針對(duì)整個(gè)統(tǒng)計(jì)時(shí)段（1天、1周或1月）的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，不區(qū)分是否越限，數(shù)據(jù)取A、B、C相最大值；監(jiān)測(cè)報(bào)表針對(duì)整個(gè)統(tǒng)計(jì)時(shí)段（1天、1周或1月）內(nèi)發(fā)生越限的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，數(shù)據(jù)區(qū)分A、B、C相。報(bào)表包括日、周、月報(bào)表，對(duì)于日?qǐng)?bào)表保存時(shí)限長(zhǎng)達(dá)1100天(大于3年)，對(duì)于周報(bào)表保存時(shí)限長(zhǎng)達(dá)270周(大于5年)，對(duì)于月報(bào)表保存時(shí)限長(zhǎng)達(dá)120月(10年)3.2.2

日?qǐng)?bào)表分統(tǒng)計(jì)日?qǐng)?bào)表和監(jiān)測(cè)日?qǐng)?bào)表，兩者計(jì)算時(shí)使用的數(shù)據(jù)源以及顯示統(tǒng)計(jì)內(nèi)容有所不同，因此予以分別統(tǒng)計(jì)，越限時(shí)段內(nèi)的各個(gè)量的統(tǒng)計(jì)分別按最大值、95％概率大值、平均值予以統(tǒng)計(jì)并顯示。注：1、在統(tǒng)計(jì)報(bào)表和監(jiān)測(cè)報(bào)表內(nèi)容顯示界面顯示的內(nèi)容不包括諧波的相關(guān)內(nèi)容，用戶要查看諧波的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，在該界面下按＋鍵可以查看，按＋鍵之后進(jìn)入諧波次數(shù)選擇界面，通過＋－鍵選擇查看的諧波次數(shù)，按確認(rèn)鍵之后顯示該次諧波的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。翻頁操作同其他，取消鍵返回選擇諧波次數(shù)界面，確認(rèn)鍵返回菜單界面。只有2~20次計(jì)算諧波有功功率、無功功率無。

2、SD卡的容量可根據(jù)客戶的要求配置，它不僅用來存儲(chǔ)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)還存儲(chǔ)遙測(cè)量和虛擬遙信量的曲線數(shù)據(jù)。

3、周報(bào)表統(tǒng)計(jì)每周星期一到星期日7天的數(shù)據(jù)，周報(bào)表中的第幾周都以每年的1月1號(hào)開始算，如果1月1號(hào)對(duì)應(yīng)的不是星期一，即該周不夠7天，則忽略該周的數(shù)據(jù)，也就是說從下周星期一開始算第一周。例如，2008年1月1號(hào)對(duì)應(yīng)的是星期二，則從1月7號(hào)（星期一）到1月13號(hào)這周為第一周。2023/1/31153.3系統(tǒng)設(shè)置主要設(shè)置內(nèi)容：系統(tǒng)參數(shù)：系統(tǒng)額定電壓PT原邊額定電壓PT副邊額定電壓

頻率錄波間隔越限告警：頻率偏差限值電壓偏差限值電壓不平衡越限電壓波動(dòng)越限

短時(shí)閃變?cè)较揲L(zhǎng)時(shí)閃變?cè)较蓿ǜ婢绞剑貉b置可用遙信和指示燈等方式報(bào)警）諧波選擇：裝置可以計(jì)算1~50個(gè)諧波（包括1/8間諧波）共有400個(gè)諧波計(jì)算量，可根據(jù)需要在400個(gè)諧波量中選擇任意n≤50個(gè)諧波量。1#線定值：

CT原邊/副邊電流畸變率限值1~6次（包括1/8間諧波）諧波電流通訊功能：HNBR-621W電能質(zhì)量檢測(cè)裝置配有兩個(gè)以太網(wǎng)口和四個(gè)串口兩個(gè)RS485和兩個(gè)RS232的通訊方式

以太網(wǎng)：波特率：10MBPS或100MBPS

接口方式：標(biāo)準(zhǔn)RJ45或光纖

協(xié)議：TCP/IP、UDP串口：

波特率：300、600、1200、2400、4800、9600BPS

數(shù)據(jù)位：8位、7位、6位、5位可選。

停止位：1位、1.5位、2位可選。

校驗(yàn)位：

無校驗(yàn)、偶校驗(yàn)、奇校驗(yàn)可選。

流控制：

無2023/1/31162023/1/3117注：系統(tǒng)設(shè)置的參考標(biāo)準(zhǔn)《電力系統(tǒng)頻率允許偏差》GB/T15945-1995《三項(xiàng)電壓允許不平衡度》GB/T15543-1995《公用電網(wǎng)諧波》GB14549-93《供電電壓允許偏差》GB12325-90《電壓波動(dòng)和閃變》GB12326-2000參考國(guó)標(biāo)，不同電壓等級(jí)對(duì)應(yīng)設(shè)置了一套默認(rèn)定值，用戶在液晶上進(jìn)入“默認(rèn)定值”菜單，選擇電壓等級(jí)后，裝置自動(dòng)生成一套默認(rèn)定值。對(duì)時(shí)功能：裝置具有軟件通訊對(duì)時(shí)功能及硬件GPS天文鐘對(duì)時(shí)功能兩種方式。密碼管理：按“↑、↓、←、→”鍵選擇需要修改的內(nèi)容，被選中的字段將會(huì)反顯，按“＋、－”鍵輸入用戶名和密碼，完成后按“確認(rèn)”鍵保存。2、已有用戶在裝置里注冊(cè)，則添加新用戶必須輸入已有用戶名及其密碼，即添加新用戶必須有老用戶的許可。為便于管理，裝置出廠時(shí)已配置初始用戶“???***”，密碼為“###***”。3、如果液晶顯示“用戶已滿!無法添加!”，表示用戶個(gè)數(shù)已滿（本系列裝置最多可有6個(gè)用戶），此時(shí)要添加新用戶，必須先刪除一個(gè)已有的用戶。自檢：裝置具有全面的自檢功能PT自動(dòng)切換功能裝置含有