LYDN9000B三相電能質量監測係統第1章 概 述
隨著電(diàn)力電子技術(shù)的發展,直流輸電、大功率單相整流技術在工業部門和用電(diàn)設(shè)備上被廣泛應用,如大功率可控矽器件、開(kāi)關電源(yuán)、變頻調(diào)速等,這些典型非(fēi)線性負荷將從電網吸入或(huò)注入諧波電流,從而引(yǐn)起電網電壓畸變,使電網波形受到汙染,供電質(zhì)量惡化,附加損失增加,傳輸能力下降。在電網中,三相負荷不平衡、電力係統諧振接地等會產生負序,大功率整流和非線性設備等會產生諧(xié)波。電能質量下降(jiàng),嚴重威脅供(gòng)電、用電(diàn)設備的(de)可靠運行。
電能質量監測裝置是我公司針對電能質量(liàng)監測難題(tí),研究總結國內外電能質(zhì)量監測特(tè)點和實踐經驗基礎(chǔ)上,嚴格按照國家頒布的相(xiàng)關技術標(biāo)準,自主設計開發(fā)的新一代嵌(qiàn)入式電能質量在線監測終端。采用先進的工控板+DSP+FPGA處理器,是具有高速采樣、計算、分(fèn)析、統計、通訊和顯示等功能相結合的電能質量(liàng)監測裝置。
該裝置可全天候不間斷監測電(diàn)網的諧波含有率、諧波總畸變率、三相電壓不平衡度、閃變、電壓偏差、電壓波動(dòng)、頻率(lǜ)、各次諧波有功(gōng)功率、無功功率、功率(lǜ)因數、相移功率因數、有效值、正負序、暫態事件等電能質量(liàng)數據。
對電(diàn)能質量監測裝置的監測數據進行分析(xī),可反映公用電網供到用戶受電端的(de)交流電能質量,各種用(yòng)電(diàn)設備(bèi)在不同運(yùn)行狀態(tài)下對公用電網電能質量(liàng)的(de)影響。對電力設備調整及運(yùn)行過程動(dòng)態監視,幫助用戶解決電力設備調整及投運過程中出現(xiàn)的問題。監測分(fèn)析電(diàn)力係統中(zhōng)動態參數,並對相關設備的功能和技術指標作出定量評價(jià),保護係(xì)統中重要設備的用電(diàn)可靠,避免因電能質量問題帶來引起的(de)重大事故。
LYDN9000B三相電能質量監測係統第2章
裝置功(gōng)能特點
LYDN9000B電能質量在線監測裝置除具有常規的電能質量穩態指標的監測外,還對電(diàn)能質量的暫態擾動,主要是(shì)電壓的驟升、驟降(jiàng)進(jìn)行監測和記錄。並且具有完善的電能質量數據統計分析功能,方便用戶及時準確的(de)了解線路電能運行狀況。
2.1 裝置監測項目
基本(běn)測量
|
電網頻率;電(diàn)壓、電流有效值;總的有功、無功功(gōng)率、功率因數
|
基本監測指標
|
a) 三相基(jī)波電壓、電流有(yǒu)效值,基波功率、功率因數、相位等;
b) 電壓偏差;
c) 頻率偏差;
d) 三相電壓不平衡度、三相電流不平衡度、負序電 壓、電流;
e) 諧波(2~100次)。包括(kuò)電壓、電流的(de)總諧波畸變率、各(gè)次諧波含有率、幅值、相位,各次諧(xié)波的有功、無功功率等;
f) 電壓波動、閃變;
|
監測指標
|
a) 間(jiān)諧波;
b) 電壓驟升、驟降、短(duǎn)時中斷;
|
2.2電能質量統計分析功能
分鍾統計功(gōng)能
裝置具有對電能質量數據的分鍾統計功能,可按(àn)設定時間(1分鍾~10分鍾)統計電能質量數據的大值、小值、平均值、95%概率大值等。
日報表(biǎo)統計功能
在電(diàn)能(néng)質量分鍾統計基礎上,進行日報表統計分析功能,統計電能質量數據的(de)大值、小值、平均值、95%概率大值等。
2.3事件記錄功能(néng)
暫態事件記錄
當發生暫態事件,裝置能(néng)夠準確(què)地記錄該事件,包括事件類型、事件發(fā)生時刻、發生相別、特征幅值、暫態發(fā)生(shēng)持續(xù)時間等。
穩態事件記錄
裝置具有對(duì)電能質量穩態指(zhǐ)標越限的判斷,並能夠根據配置(zhì)文件靈活配置要記錄的穩態指標越限事件,事件內容包括事件類型、事件發生時刻(kè)、特征幅值。
2.4錄波功能
暫態觸發錄波
暫態事件自(zì)動(dòng)觸發錄波,可同時記錄事件發生前後10周波和事件結(jié)束前後10周波波形數據。
2.5數據存儲功能
電能質量數據存儲
可按(àn)設(shè)定間隔保存分鍾(zhōng)電能質量統計數據,保存間隔按3~60分鍾可配置。32G電子盤,保存時(shí)間長度(dù)根據設定保存間(jiān)隔及監測路數自由伸縮。數據存儲按“先進先出(chū)”原則,循環覆蓋。數據停電不(bú)丟失,保存(cún)時間不小於10年。
數(shù)據拷(kǎo)貝(bèi)
支持USB拷貝數據文件,且能夠自動新建相應文件夾。
2.6通訊功能
支(zhī)持RS485、USB、以(yǐ)太(tài)網接口(kǒu),並且支持雙網口通訊方案;
通過IEC61850協議與主(zhǔ)站係統交換(huàn)數據(需定(dìng)製);
根據主站要求上傳實時電(diàn)能質量分析數據,以及指定時間段內的電能質量分析數據;
2.7對時功能
具備GPS硬對時接口,可以接受IRIG-B碼對(duì)時(shí)。
2.8界麵顯示功能
實時(shí)數據
可實時查看對應監測點的電壓(yā)電流有效值、諧波、間諧波、閃變、功率、不平衡(héng)度等電能質量數(shù)據。
實時波(bō)形
實時顯示對應(yīng)監測點的矢量圖以及實(shí)時波形圖。
事件記錄
可查看對應監測(cè)點暫態事件記(jì)錄和穩態事件記錄。錄波文件(jiàn)以Comtrade文件存儲。
參數管理
主要包(bāo)括定值設置、變(biàn)比設置。該部分主要用於裝置對應監(jiān)測點的電壓等級、PT、CT以及越(yuè)限限值的界麵配置。
曆史數據
主要包括日報表數據、日合格率(lǜ)數據等曆史數據的查(chá)看。
係統設置(zhì)
主要包括(kuò)通訊(xùn)設(shè)置、統計間隔設置、時間設(shè)置(zhì)、PQDIF配置、密碼設置(zhì)、文件管(guǎn)理以及運行工況查詢(xún)。該部分可進行對裝(zhuāng)置的維護操作,如裝置通訊IP地址的(de)設(shè)定(dìng)、PQDIF文件生成機製的(de)設置以及版本信息的查看等。
LYDN9000B三相電能質量監測係統第三(sān)章 主要技術指(zhǐ)標
項目(mù)
|
參數
|
通道(dào)數量
|
單路/兩路
|
主機類型
|
工控機
|
工作電源
|
交流
|
220V±10% ;50Hz±0.5Hz;諧波(bō)畸變率不大於15%
|
直流
|
220V±10%,紋波係數不大於5%
|
電流信號(hào)輸入
|
輸入方式
|
電(diàn)流互感器輸入(rù)
|
額(é)定值In
|
5A/1A
|
測(cè)量範圍(wéi)
|
AC 200mA~5A或AC 50mA~1A
|
功率消(xiāo)耗(hào)
|
不大於0.5VA/路
|
過載能力
|
1.2In 連續工作
2In 允許1s
|
電(diàn)壓信號(hào)輸入
|
輸入方式
|
電壓互感(gǎn)器輸入
|
額定值Un
|
220V/380V
|
測量範圍(wéi)
|
AC 0.5V~450V
|
功率消耗
|
不大於0.5VA/路
|
過(guò)載能力
|
1.73Un 連續工作
2Un 允許1s
|
輸入阻抗
|
大於100kΩ
|
開關量輸出
|
工作電(diàn)壓
|
AC220V 3A/DC30V 3A;
|
輸出方式
|
無源接點
|
監測指標精度
|
電壓
|
0.2%
|
電流
|
0.2%
|
功率(lǜ)
|
0.5%
|
功(gōng)率因數
|
0.5%
|
頻率偏差
|
0.01Hz
|
電壓偏差
|
0.2%
|
三相電壓不平衡
|
0.2%
|
三相電流不平衡
|
0.2%
|
諧波
|
符合GB/T 14549-1993 中附錄D 中的A 級要求
|
間諧波(bō)
|
參照/T 14549-1993 附錄D 中對諧波要求的A 級
|
閃變
|
5%
|
電壓(yā)波動
|
5%
|
通訊接口
|
以(yǐ)太網
|
接口速率
|
10/100M 自適(shì)應
|
接口(kǒu)類型
|
100Base—T
|
協議
|
支持TCP/IP,FTP
|
RS 485 接口
|
接口速率
|
300~115200bps
帶光(guāng)電隔(gé)離
|
對時接口(選配)
|
裝置接口
|
IRIG-B碼對時
|
存儲
|
CF卡
|
標配32G,可擴展
|
工作環境
|
正常工作溫度
|
-10℃~+55℃
|
極限工作溫度
|
-20℃~+65℃
|
相對濕(shī)度
|
5%~95%
|
大氣壓力
|
86kPa~106kPa
|
海拔
|
3000 米以下(xià)
|
LYDN9000B三相電能質量監測係統(tǒng)第四章 係統應用方(fāng)案
整個網(wǎng)絡分為采集單元、變電站(zhàn)監測(cè)層和上級監測層三個部分。采集(jí)單元為監測終端,通(tōng)過以太網將數據傳送至當地監控係統。用戶可通過上(shàng)級監測層和當地監控係統進行管理。
LYDN9000B三相(xiàng)電能質量監測係統第(dì)五章
機(jī)械結構及電(diàn)氣安裝
5.1 安裝開孔圖
裝置為嵌入式安裝方式,可以集中(zhōng)安裝於控製室的屏櫃上,也可分散安裝於(yú)開關櫃上(shàng)。
5.2 模擬量輸入回路
裝置交流電流回路必須用可靠(kào)壓接(jiē)的不小於2.5mm²的帶色標(biāo)的導(dǎo)線連接至屏(píng)櫃的電流輸入端子處,裝置端子上的(de)螺絲必須(xū)有彈簧墊圈並擰緊(jǐn),以防止交流電流回路開路;交流電壓(yā)回(huí)路必須用可靠壓(yā)接的(de)不小於1.5mm²的導線連接(jiē)至屏、櫃的電(diàn)壓輸入端子處。
5.3 通訊網絡的連接
裝置適用於電力係統各電壓等級變電站和(hé)工(gōng)礦企業變電站,由網線連接構(gòu)成通訊網絡。本(běn)裝置提供兩個獨立的、互為備用的以太網接口,通過專用的屏蔽網絡連接(jiē)線按(àn)照國際通用的EIA/TIA 568B 標準接入網絡交換機後組(zǔ)網。網絡拓撲圖請參見上節。以太網連接線的兩個端(duān)頭都需按照EIA/TIA 568B 標準製作,其接線示(shì)意如圖16 所示。
第六章
人機界麵
本裝置配置TFT彩色液晶屏,界(jiè)麵顯示具有中英文(wén)選擇功能,顯示界麵完全圖形化設計風格。界麵(miàn)操作類似(sì)Windows 的操作方法,簡單易用。此外,在(zài)人機(jī)對話操作中,為防止誤操作影響(xiǎng)裝置的(de)正常運行,本裝(zhuāng)置在一些功能中設置了密碼,密碼在出廠時(shí)默認設置為空,即直接按(àn)確(què)認鍵即可。
6.1開機界麵
本(běn)設備在上電後大約10~15秒後(hòu)點亮屏幕,並顯示此開機啟動界(jiè)麵。等待(dài)機器完成啟(qǐ)動自檢和初始化工作。自檢和係統初始化(huà)全部完成大約需要30~40秒鍾。此過程結束後切換至數據顯(xiǎn)示界麵。
6.2按(àn)鍵的基本功能(néng)
“﹢”——用於向後切換通道;
“﹣”——用於向前切換通道;
“↑”——方向鍵,用於向上移動光標;
“↓”——方向鍵,用於向下移動光標;
“→”——方向鍵,用於向右移動光標;
“←”——方向鍵,用於向左移動光標;
“取消”——用於放棄當前操作,或退出正(zhèng)在顯示的內容;
“確(què)認”——用於確認(rèn)各項操作;
6.3主菜單
6.4操作指南
注:裝置修(xiū)改密碼為“8888”。
6.4.1查看實時數據
在主菜單中可以(yǐ)通過“↑”,“↓”鍵分別查看各項電能質量指標數據,並且可以(yǐ)通過“確認”鍵進入二級菜單(dān)查看各類(lèi)子項數據。同時“確認”鍵也可進入某些子項顯示界麵,可通過方向鍵進行翻屏或選擇查看內容。
6.4.2查看實時圖形(xíng)
在“實時波形”界麵可查看電壓和電流的實時波形;在“基波向量”下可查看電壓電流矢量圖;在“波(bō)動閃(shǎn)變”界麵可查看電壓有效值(zhí)的實時波形;在“曆史(shǐ)統計”中可查看暫(zàn)態(tài)事件波形。
6.4.3查(chá)看和設置變比
在(zài)“係統配置”—“電(diàn)能參數”界麵可進行線路PT變比,CT變比設置,還可以進行暫態事件和穩態事件定值設置。
注:1. 當設置完以上定(dìng)值後,必須按“保存(cún)參數”定值才生效。
2. 裝(zhuāng)置(zhì)出(chū)廠時,默認定值為“0”(即退出越限報警),為(wéi)確保裝置能夠正常提示越限告警(jǐng)及記錄事件,請不(bú)要隨便修改定值。如需了解或修改(gǎi)定值,請(qǐng)翻閱本手(shǒu)冊附表列出的定值說明。
6.4.4設置(zhì)時間
1. 手動(dòng)設置時間
在“係統配置”—“係統參數”—“終端校(xiào)時(shí)”—“手動設置時間”對話(huà)框中(zhōng)手動(dòng)輸入相應時間,輸入完(wán)畢按“確認”鍵,新(xīn)設置(zhì)時間生效。
2. 網絡校(xiào)時(shí)
在“係統配置”—“係統參數”—“終端校時”—“網絡服務器同步校時”對話框中輸入服務器IP地(dì)址和端口號,輸入(rù)完畢按“確認”鍵(jiàn),裝置自動同步服務器時間(上(shàng)位(wèi)機需裝對時軟件)。
3. B碼校時
在“係統配置”—“係統參數”—“終端校時”—“B碼校時”中可開啟(qǐ)B碼校(xiào)時功(gōng)能,裝置後端子需接入(rù)相應的(de)B碼信號,裝置自動同步B碼時鍾。(GPS對時為選配功能)
6.4.5設置通訊參數
1. 串口參數設(shè)置
在“係統配置”—“係統參數”—“網絡設置”—“COMx波特率”中輸(shū)入相應(yīng)波特率,按“更新COMx”即可生效。
注:出(chū)廠默認COM1用作RS485通訊口(默認(rèn)modbus規約,地址為1,“協議設置”中查(chá)看及修(xiū)改);COM2用作B碼對時口。
2. 網(wǎng)口參數設置
在“係統配置”—“係統參數”—“網(wǎng)絡設置”—“網口x MAC地址/IP地址/子網掩碼”中輸入相應值,按(àn)“更新MAC/網口x”即可生效。
注:MAC地(dì)址:硬件地址(Medium Access Control)用來定義網(wǎng)絡設備的位置(zhì),它是由網(wǎng)卡決定的,是固定的。
IP地(dì)址:互聯網協議地址(Internet Protocol Address),是(shì)IP協議提供的一種(zhǒng)統一的地址(zhǐ)格式,它為互聯網上的每一個網絡和每一台主機分配一個邏輯地址,以此來屏蔽物理地址(zhǐ)的差異。
子網掩碼:網絡(luò)掩碼(subnet mask) 它是一種用來指明一個IP地址(zhǐ)的(de)哪些位標識的是主機所在的子網,以及哪些位標識的是(shì)主機的位掩碼。子網掩碼不能單獨存(cún)在,它必須結合IP地址一起使用。子網掩碼隻有一個作用,就是將某個IP地址劃分成網絡地址和主機地址兩部分。是一個32位地址,用於屏蔽IP地址的一部分以區別網絡標識和(hé)主機標識,並說明該IP地址是在局域網上(shàng),還是在遠程網(wǎng)上。
3. FTP上傳參數設置
在“係(xì)統配置(zhì)”—“係統參(cān)數”—“網絡設置”—“FTP xxxx”中輸入相應值,按“更(gèng)新FTP”即可生效。
4. 網關IP參數設置
在“係統配置(zhì)”—“係統參數”—“網絡設置”—“默認網(wǎng)關IP地址”中輸入相應值,按“更新網關”即可生效。
6.4.6 選擇線路設置
本裝置的A-A0,B-B0,C-C0三相作為1個測量通道(dào),並標示為CHxx(見上圖),由於采用先進的通(tōng)道同步技術,所以各個測量通道可以(yǐ)根據需要配置為測量線路的電壓或電流通道。
例如:
需要測量線路1的電壓U和電流I;線路2的電(diàn)壓U和電流I。裝置可配置為:
“Line_1”用CH01測(cè)量線路1的電壓U;
用CH02測量(liàng)線(xiàn)路1的電流I;
“Line_2”用CH03測量(liàng)線(xiàn)路2的電壓U;
用CH04測量線路2的(de)電流I;
需要測量1段母線電壓U,出線(xiàn)的電流I1、電流I2和電流I3。
裝置可配置(zhì)為
用CH01測量I段母線電壓U;
“Line_1”用CH02測量I段母線出線(xiàn)電流I1;
“Line_2”用CH03測量I段母線(xiàn)出(chū)線電流I2;
“Line_3”用CH04測量I段母線出線電流I3;
注:出廠時已(yǐ)根據用戶要求配置,相應線路電壓電流(liú)標簽會貼在CHxx下方,配(pèi)線之前請(qǐng)進行確認,用戶無須更改。
6.4.7 軟件升級操作(zuò)
首先把(bǎ)升級(jí)軟件拷貝到U盤根(gēn)目(mù)錄下,將U盤(pán)插入USB接口,進入“係統配置”—“係統(tǒng)參數”—“係統信息”界麵,按“升級軟件”根據提示等待裝置(zhì)自動完成升級操作。
6.4.8 裝置校準
出廠(chǎng)調試人(rén)員(yuán)已對裝置進行校準操作,用戶無須操作。
6.4.9 文件(jiàn)上傳或導出
文(wén)件根據FTP設置自動上傳文件,也可(kě)手動上傳(chuán)文件或導出文件。
進入“係統配置”—“文(wén)件管(guǎn)理”界麵,,選擇文件,按“上傳到FTP服務器”或“拷貝到USB設備”相應文件(jiàn)會上(shàng)傳(chuán)或(huò)導出。
6.4.10 打印數據
進入“係統配置”—“打印數據”界麵,可進行相(xiàng)應打(dǎ)印操作。
附表:裝置定(dìng)值清單(dān)
序號
|
名 稱
|
取(qǔ)值範(fàn)圍
|
單位
|
1
|
運行電壓(kV)
|
0.01---500.00
|
kV
|
2
|
額定電壓(kV)
|
0.22---500.00
|
kV
|
3
|
PT變比
|
1.00---5000.00
|
--
|
4
|
CT變比
|
1.00---5000.00
|
--
|
5
|
電(diàn)壓上偏差越限值
|
1.00---100.00
|
%
|
6
|
電壓下偏差越限值
|
1.00---100.00
|
%
|
7
|
電壓偏差總越限值
|
1.00---100.00
|
%
|
8
|
電壓總畸(jī)變率越(yuè)限值
|
0.01---100.00
|
%
|
9
|
電(diàn)流(liú)總畸變率越限(xiàn)值
|
0.01---100.00
|
%
|
10
|
奇次電壓(yā)含有率越限值
|
0.01---100.00
|
%
|
11
|
偶次(cì)電壓(yā)含有率越限值
|
0.01---100.00
|
%
|
12
|
奇次電流含有率越限值(zhí)
|
0.01---100.00
|
%
|
13
|
偶次電流含有率越限值
|
0.01---100.00
|
%
|
14
|
2次電流越限值(一次)
|
0.01---200.00
|
A
|
15
|
3次電流越限值(一次)
|
0.01---200.00
|
A
|
16
|
4次電流越限值(一次)
|
0.01---200.00
|
A
|
17
|
5次電流越限值(一(yī)次)
|
0.01---200.00
|
A
|
18
|
6次電流越限值(一(yī)次)
|
0.01---200.00
|
A
|
19
|
7次電流越(yuè)限(xiàn)值(一次)
|
0.01---200.00
|
A
|
20
|
8次電流越限值(一次)
|
0.01---200.00
|
A
|
21
|
9次電(diàn)流越(yuè)限值(一次)
|
0.01---200.00
|
A
|
22
|
10次電流越限值(一次)
|
0.01---200.00
|
A
|
23
|
11次電流越限值(一次)
|
0.01---200.00
|
A
|
24
|
12次電流越限值(一次)
|
0.01---200.00
|
A
|
25
|
短時閃變越限值
|
0.50---100.0
|
--
|
26
|
長時閃變越限值
|
0.50---100.0
|
--
|
27
|
電壓驟降啟動定值(zhí)
|
0---200.0
|
%
|
28
|
電壓驟(zhòu)升啟動定值
|
100.0---200.0
|
%
|
29
|
電壓(yā)中斷啟動定值
|
0---200.0
|
%
|
30
|
低頻啟(qǐ)動定值
|
40.0---100.00
|
Hz
|
31
|
過頻啟動定值
|
50.0---100.00
|
Hz
|
32
|
電(diàn)壓不平衡啟動定值
|
0.02---100.0
|
%
|
33
|
電流不平衡啟動定值
|
0.02---100.0
|
%
|
34
|
衝(chōng)擊電流啟動定值
|
0.5---100.00
|
A
|