电能质量监测分析终端HRJ704标准技术方案

供电局电能质量实时监测终端 技 术 方 案 南京华瑞杰科技有限公司 二 OO 九年四月 HUARUIELECTRIC 电能质量实时监测终端技术方案 南京华瑞杰科技有限公司 电话 025 83110022 传真 025 83214730I 目 录 1 概述 1 2 参考标准 1 3 监测装置的功能 3 3 1 监测功能 3 3 2 显示功能 3 3 3 通讯接口 4 3 4 设置功能 4 3 5 统计功能 4 3 6 记录存储功能 5 3 7 触发功能 5 3 8 对时功能 5 3 9 报警功能 6 4 监测装置性能及技术指标 6 4 1 电能质量数据处理 6 4 1 2 分析数据 6 4 1 3 统计数据 6 4 1 4 日报数据 6 4 1 5 事件数据 6 4 1 6 允许误差限 7 4 2 电气性能要求 7 4 2 1 电源电压 7 4 2 2 电压信号输入回路 7 4 2 3 电流信号输入回路 8 4 2 4 功率消耗 8 4 2 5 停电数据保持 8 4 2 6 气候环境条件 8 4 2 7 可靠性 8 4 3 结构 机械性能 8 4 3 1 结构 8 4 3 2 机械性能 9 4 4 电磁兼容性 9 4 5 绝缘耐压性能 9 5 功能表 10 附件 HRJ704 终端物理结构及面板定义 11 HUARUIELECTRIC 电能质量实时监测终端技术方案 南京华瑞杰科技有限公司 电话 025 83110022 传真 025 83214730 1 1 概述 HRJ700 系列电能质量监测终端采用先进的 DSP 处理器 是具有高速采样 计 算 分析 通讯和显示等功能相结合的电能质量监测设备 可实时监测电网的负序 和高达 50 次的谐波 谐波总畸变率 电压电流不平衡度 闪变 电压偏差 电压变 化频度 频率 各次谐波有功功率 无功功率等电能质量指标 HRJ700 系列电能质量检测终端按照电能质量的国家标准进行监测 具有精度高 实时性好 可扩充性强 界面友好 维护方便 支持多种通讯接口 根据主站要求 上传实时电能质量分析数据 指定时间段内的电能质量分析数据 HRJ700 系列目前有 HRJ703 HRJ704 两个产品型号 用户可根据实际需要分别 选用相应型号产品 HRJ703 最多可监测 6 个回路的电压 电流的电能质量 适用于变电站等现场 HRJ704 监测一个回路的电压 电流的电能质量 该产品为增强型产品 具有更 多实用功能 具体可参见功能表 适用于变电站 大用户等现场 2 参考标准 GB T 15945 1995 电能质量 电力系统频率允许偏差 GB 12325 90 电能质量 供电电压允许偏差 GB T 15543 1995 电能质量 三相电压允许不平衡度 GB T 18481 2001 电能质量 暂时过电压和瞬态过电压 GB T 14549 93 电能质量 公用电网谐波 GB 12326 2000 电能质量 电压波动与闪变 DL T1028 2006 电能质量测试分析仪检定规程 GBT 19862 2005 电能质量监测设备通用要求 Q ZDJ 31 2005 浙江省 电能质量监测终端订货技术条件 Q GDW 10 39 2008 江苏省电能质量在线监测装置技术规范 GB T 2421 电工电子产品环境试验 GB T 2423 1 2001 电工电子产品环境试验 第 2 部分 试验方法 试验 A 低温 HUARUIELECTRIC 电能质量实时监测终端技术方案 南京华瑞杰科技有限公司 电话 025 83110022 传真 025 83214730 2 GB T 2423 2 2001 电工电子产品环境试验 第 2 部分 试验方法 试验 B 高温 GB T 2423 4 1993 电工电子产品基本环境试验规程 试验 Db 交变湿热 试验方法 GB T 2423 5 1995 电工电子产品环境试验 第 2 部分 试验方法 试验 Ea 和导则 冲击试验方法 GB T 2423 10 1995 电工电子产品环境试验 第 2 部分 试验方法 试验 Fc 和导则 振动 正弦 试验方法 GB T 4208 1993 外壳防护等级 IP 代码 eqv IEC 529 1989 GB T 15479 1995 工业自动化仪表绝缘电阻 绝缘强度技术要求和试验方 法 GB T 17626 2 1998 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验 idt IEC 61000 4 2 1995 GB T 17626 3 1998 电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰 度试验 idt IEC 61000 4 3 1995 GB T 17626 4 1998 电磁兼容 试验和测量技术 电快速瞬变脉冲群抗 扰度试验 idt IEC 61000 4 4 1998 GB T 17626 5 1998 电磁兼容 试验和测量技术 浪涌 冲击 抗扰度 试验 idt IEC 61000 4 5 1995 GB T 17626 7 1998 电磁兼容 试验和测量技术 供电系统及所连设备 谐波 谐间波的测量和测量仪器导则 GB T 17626 11 1999 电磁兼容 试验和测量技术 电压暂降 短时中 断和电压变化的抗扰度试验 IEEE 1159 3 2003 Recommended Practice for the Transfer of Power Quality Data IEC 61000 4 30 2003 Electromagnetic Compatibility Testing and Measurement Techniques power quality measurement methods IEC 61000 4 7 2002 Electromagnetic Compatibility Testing and measurement techniques General guide on harmonics and interharmonics measurements and HUARUIELECTRIC 电能质量实时监测终端技术方案 南京华瑞杰科技有限公司 电话 025 83110022 传真 025 83214730 3 instrumentation for power supply systems and equipment connected thereto IEC 61000 4 15 2003 Flickermeter Functional and design specifications EN50160 2000 Voltage characteristics of electricity supplied by public distribution systems RFC 1305 Network Time Protocol Version 3 Specification Implementation and Analysis RFC 1769 Simple Network Time Protocol 3 监测装置的功能 3 1 监测功能 a 真有效值 电压 电流 有功功率 无功功率真有效值 b 基波有功功率 基波无功功率 c 功率因数 相移功率因数 d 电压电流矢量 e 三相电压 电流不平衡度及各序分量 f 电压总畸变率及 2 50 次电压谐波含有率 g 电流总畸变率及 2 50 次电流谐波有效值 h 2 50 次谐波有功 无功功率 i 间谐波 j 电压变动 短闪变 长闪变 k 频率 l 电压骤降 电压骤升和电压短时中断 m 事件触发功能 波形触发 有效值触发 3 2 显示功能 监测装置具有对被监测电能质量指标的实时数据 波形显示或信号指示 是否 越限等 功能 HRJ704 采用 320 240 工业液晶屏 全中文 层次菜单式显示 显示内容 HUARUIELECTRIC 电能质量实时监测终端技术方案 南京华瑞杰科技有限公司 电话 025 83110022 传真 025 83214730 4 1 实时数据 各种电能质量指标的实时显示 2 统计数据 各种电能质量指标的最大 最小及 95 概率大值的日统计及 月统计显示 3 事件数据 各种电能质量指标的当日超标事件显示 4 图形数据 矢量图 波形图 趋势图及过压事件的波形显示 5 参数设置及参数显示 具体显示内容及格式参见 HRJ700 电能质量监测终端说明书 3 3 通讯接口 装置具备以下标准接口 根据工程实际情况选配 a RS232 RS485 接口 b GPRS 以太网接口 c USB2 0 接口 3 4 设置功能 监测装置具有就地或远方实现如下设置功能 a 电网基本参数 如电压等级 PT CT 变比 b 各项电能质量指标的限值 c 时间设置 d GPRS 参数设置 e 通讯参数设置 f 事件触发条件 g 密码保护 3 5 统计功能 装置有按日 按月统计电能质量指标的功能 根据需要 可以有以下功能 a 测量数据的统计间隔可设置 测量数据持续时间 b 方均根值 最大值 最小值 平均值 95 概率大值的统计功能 HUARUIELECTRIC 电能质量实时监测终端技术方案 南京华瑞杰科技有限公司 电话 025 83110022 传真 025 83214730 5 c 各电能质量指标的越限次数和越限率 3 6 记录存储功能 1 电压偏差 频率偏差 三相不平衡度 谐波监测的一个基本记录周期为 3s 其时间标签为每个基本记录周期开始的时刻 基本统计数据间隔时间为 10min 记录至少保存 30d 出厂默认配置为 3 分钟 2 短闪变的一个基本记录周期为 10min 基本统计数据间隔时间为 10min 长 时闪变的一个基本记录周期为 2h 为了基本统计数据间隔时间为 10min 记 录至少应保存 30d 标准配置为 2 个月 3 监测装置存储的测量数据至少保存 30d 4 记录按先进先出的原则更新 5 电能质量监测终端内含大容量存储芯片 电能质量分析数据保存间隔可以通 过主站命令来设置 掉电后数据存储可在 10 年以上 3 7 触发功能 监测终端具有电能质量指标越限事件触发 暂态事件 包括电压暂升 电压暂 降 电压短时中断等 瞬变事件触发以及相应的捕捉记录功能 当任何一通道达到设定的触发条件时 可以同时触发该终端所有通道 并能同 时触发所有设定的其他电能质量监测终端 对电压有效值干扰等可以同时记录暂态 波形和有效值变化图 a 有效值触发 间隔最小为 3 秒 最大为 1 小时可设置 记录点数不超过 512 点 b 谐波触发 检查 25 个谐波值和总畸变率 THD 记录 3 秒钟值 当谐波超出极 限值时 触发器响应并记录 记录点数不超过 512 点 c 瞬时值 波形 触发 当一个瞬时值超出或低于设定值时 这个触发功能将按照有效值和平均值或瞬 时值设置记录 波形记录包括用户定义的事件触发前 后的周波数 对于波形记录 每周波为 256 次采样 HUARUIELECTRIC 电能质量实时监测终端技术方案 南京华瑞杰科技有限公司 电话 025 83110022 传真 025 83214730 6 3 8 对时功能 a 可接受远方时钟服务器对时 b 可支持 GPS 装置对时 c 可就地对时 3 9 报警功能 监测装置在软 硬件故障 如通信中断等 情况下能够产生报警信号 并能通 过面板或显示设备显示 装置具有继电器开出功能 其可以配置为指标越限告警输出 或遥控输出 本 功能为选配功能 4 监测装置性能及技术指标 4 1 电能质量数据处理 4 1 2 分析数据 谐波 电压偏差 频率偏差 三相不平衡度测量时 为区别于暂态现象 以一 个基本记录周期为 3S 测量结果为 3S 内的均方根值 采样窗口等的要求满足 IEC 61000 4 30 2003 的要求 短时间闪变的一个基本记录周期为 10min 长时间闪变的一个基本记录周期为 2h 4 1 3 统计数据 以基本统计数据间隔时间为基础 对各种分析数据进行方均根值 最大值 最 小值 平均值 95 概率值的统计 其时间点为整点时间开始 4 1 4 日报数据 以分析数据或统计数据为基础 对各种分析数据进行方均根值 最大值 最小 值 平均值 95 概率值的统计 其时间点为整点时间开始 HUARUIELECTRIC 电能质量实时监测终端技术方案 南京华瑞杰科技有限公司 电话 025 83110022 传真 025 83214730 7 4 1 5 事件数据 描述短期电压变动事件特征值 包括电压骤降 电压骤升和电压短时中断的开 始时间 持续时间 特征幅值 波形等 4 1 6 允许误差限 监测装置的允许误差限满足 DL T 1028 2006 电能质量测试分析仪检定规程 GB T 19862 2005 电能质量监测设备通用要求 的要求 a 稳态基波电压 基波电流精度 0 2 b 短期电压变动 包括电压暂降 电压骤升和电压短时中断 电压变动量 0 5 持续时间 10ms c 电压测量精度 0 2 d 频率测量精度 0 01Hz e 三相不平衡度 电压不平衡度绝对误差 0 2 电流不平衡度绝对误差 1 电压 电流各序分量 0 5 f 谐波 按 GB T 14549 93 规定分为 A 级 B 级 本装置为 A 级精度 g 间谐波 要求同谐波 h 闪变 5 i 采集终端时钟稳定度小于 1 秒 天 掉电后可保持 50000 小时以上 4 2 电气性能要求 4 2 1 电源电压 a 交流 220V 允许 20 的相对误差 50Hz 0 5Hz 谐波畸变率不大于 8 b 直流 220V 允许 20 的相对误差 纹波系数不大于 5 c 直流 110V 允许 20 的相对误差 纹波系数不大于 5 4 2 2 电压信号输入回路 a 额定电压 互感器接入法 V 和 100V 310 直接接入法 220V 380V HUARUIELECTRIC 电能质量实时监测终端技术方案 南京华瑞杰科技有限公司 电话 025 83110022 传真 025 83214730 8 b 过载能力 互感器接入法 1 2 倍最大额定电压 连续工作 1 4 倍最大额定电压 运行 10s 直接接入法 400V 连续 4 2 3 电流信号输入回路 互感器接入法 a 范围 额定电流 1A 或 5A 标配 5A b 过载能力 1 2 倍额定电流连续 2 倍额定电流持续 10 秒 10 倍额定电流持 续 1 秒 4 2 4 功率消耗 a 信号回路 信号回路在额定输入电压电流参数下 回路 通道 消耗的视在 功率不大于 0 5VA 回路 通道 b 电源回路 HRJ704 典型功耗 5W HRJ703 典型功耗 25W 4 2 5 停电数据保持 发生断电时 设备不会出现误读数 并有数据保持措施 电源恢复时 数据不 丢失 4 2 6 气候环境条件 环境温度 5 50 HRJ703 25 65 HRJ704 相对湿度 年平均相对湿度 75 大气压力 80kPa 110kPa 海拔 2000m 及以下 4 2 7 可靠性 平均无故障工作时间 MTBF 40 000 小时 HUARUIELECTRIC 电能质量实时监测终端技术方案 南京华瑞杰科技有限公司 电话 025 83110022 传真 025 83214730 9 4 3 结构 机械性能 4 3 1 结构 监测装置防护等级符合 GB T 4208 规定的 IP51 级要求 HRJ704 采用壁挂式设计 长 233mm 宽 193mm 高 81mm 4 3 2 机械性能 a 监测装置抗振性能符合 GB T 2423 10 规定的试验要求 b 监测装置抗冲击性能符合 GB T 2423 5 规定的试验要求 4 4 电磁兼容性 静电放电抗扰度 能承受 GB T 17626 2 1998 标准 级 试验电压 8KV 的静 电接触放电试验 射频电磁场辐射抗扰度 能承受 GB T 17626 3 1998 标准 级 干扰场强 10V M 的幅射电磁场干扰试验 快速瞬变脉冲群抗扰度 能承受 GB T 17626 4 1998 标准 级的快速瞬变干扰 试验 浪涌 冲击 抗扰度 能承受 GB T 17626 5 1999 标准 级 开路试验电压 4KV 的浪涌干扰试验 电压暂降 短时中断和电压变化的抗扰度 能承受 GB T 17626 11 1999 标准 70 UT 等级的电压暂降 短时中断干扰试验 振荡波抗扰度 能承受 GB T 17626 12 1998 标准 级阻尼振荡波干扰试验 以及电压幅值共模 4KV 差模 2KV 的 级振铃波干扰试验 工频磁场抗扰度 能承受 GB T 17626 8 1998 标准 级持续工频磁场干扰试验 阻尼振荡磁场抗扰度 能承受 GB T 17626 10 1998 标准 级阻尼振荡磁场干 扰试验 4 5 绝缘耐压性能 a 交流输入对地 大于 100 兆欧 b 信号及输出触点对地 大于 100 兆欧 HUARUIELECTRIC 电能质量实时监测终端技术方案 南京华瑞杰科技有限公司 电话 025 83110022 传真 025 83214730 10 c 开入回路对地 大于 100 兆欧 d 能承受 2KV 1min 的工频耐压 5KV 的冲击电压 HUARUIELECTRIC 电能质量实时监测终端技术方案 南京华瑞杰科技有限公司 电话 025 83110022 传真 025 83214730 11 5 功能表 监测装置型号 HRJ703 HRJ704 电压偏差 频率偏差 电压 电流不平衡 三相不平衡 三序分量 幅度 含有率 谐波 间谐波 稳态数 据 电压波动与闪变 电压骤降 电压骤升 事件数据 电压中断 触发记录波形数据 暂态数 据 触发功能 触发记录有效值 长时间闪变 2h 2h 短时间闪变 10Min 10Min 分析数据基本记录周期 谐波及其他 3s 3s 分析数据基本记录周期 3s K 10min 以太网接口 TCP IP 协议 Modem 或 GPRS CDMA 通讯接口 串行接口 连接计算机 显示功能 GPS 校时方式 网络 直接 U 盘拷贝 相移功率因数 真有效值 真功率 遥信 开入 遥控 开出 功能 注 在变电站建议采用 HRJ703 大用户侧建议采用 HRJ704 HUARUIELECTRIC 电能质量实时监测终端技术方案 南京华瑞杰科技有限公司 电话 025 83110022 传真 025 83214730 12 附件 HRJ704 终端物理结构及面板定义 1 外 形 尺 寸 HUARUIELECTRIC 电能质量实时监测终端技术方案 南京华瑞杰科技有限公司 电话 025 83110022 传真 025 83214730 13 2 安 装 尺 寸 安装尺寸 214mm 130mm 终端可采用壁挂式安装 终端顶部有一个悬挂孔 可挂于直径 3mm 的悬空柱上 HUARUIELECTRIC 电能质量实时监测终端技术方案 南京华瑞杰科技有限公司 电话 025 83110022 传真 025 83214730 14 3 外 形 图 片 HUARUIELECTRIC 电能质量实时监测终端技术方案 南京华瑞杰科技有限公司 电话 025 83110022 传真 025 83214730 15 4 安 装 端 子 定 义 1 打开底部封盖 会看到上下两排的凤凰端子 2 上排为辅助端子 弱电端子 下排为强电端子 3 辅助端子接线内容 HUARUIELECTRIC 电能质量实时监测终端技术方案 南京华瑞杰科技有限公司 电话 025 83110022 传真 025 83214730 16 4 接线端子接线图 三相电流 三相电压 终端工作电源 220V