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HS-HM2000 諧波在線監(jiān)測裝置

更新時間:2015-03-20 09:51:00點擊次數(shù):6969次字號:T|T
相關(guān)介紹
  • 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控制和保護(hù)裝置工作紊亂,誤動和拒動的現(xiàn)象增加,導(dǎo)致可靠性下降等。

HS-HM2000諧波在線監(jiān)測裝置是我公司新一代產(chǎn)品,能夠?qū)崟r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2~21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)。

  • 功能及特點
  • 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)。
  • 裝置采用頻率自動鎖定技術(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。
  • 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。
  • 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。
  • 報警條件可根據(jù)實際需要選擇總諧波畸變率越限報警、電壓和電流的某次諧波值越限報警,限值可修改。
  • 越限時自動打印相關(guān)信息,并通過通信接口上傳數(shù)據(jù)。
  • 人機(jī)界面友好,漢字顯示,操作簡單、直觀。
  • 裝置可記錄30條越限記錄。
  • 技術(shù)參數(shù)

3.1 環(huán)境要求

  • 戶內(nèi)使用,通風(fēng)應(yīng)良好 。
  • 環(huán)境溫度:-10℃ ~ +50℃
  • 相對濕度:小于90%,表面無凝露 。
  • 大氣壓力:80 ~ 110Kpa 。
  • 海拔高度:< 2000m 。
  • 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)

  • 工作電源:AC/DC220V(如有特殊要求請在訂貨時說明),功耗≤20W。
  • 信號的測量范圍:電壓:5~120V;PT回路功耗  0.5VA/相。電流:0.25 A ~5 A;CT回路功耗  0.5VA/相。
  • 報警節(jié)點容量:AC250V,5A;DC30V,5A。
  • 通信接口:RS232/485(任選其一,請在訂貨時說明),波特率1200~9600bps。
  • 通信規(guī)約:內(nèi)置三種通信規(guī)約CM90、CDT、MODBUS。
  • 硬件原理框圖

圖1  裝置硬件原理框圖


  • 面板說明

HS-HM2000裝置面板示意圖見圖2所示:

  • 液晶顯示器:128×64圖形點陣液晶,全中文顯示。
  • 指示燈:指示系統(tǒng)當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)
    • 運(yùn)行:裝置工作正常時,“運(yùn)行”燈有規(guī)律的閃爍。
    • 電源:裝置工作電源指示。
    • 電壓越限:當(dāng)電壓諧波越限后點亮。
    • 電流越限:當(dāng)電流諧波越限后點亮。
    • 裝置故障:裝置內(nèi)部發(fā)生故障時點亮。
  • 按鍵:用于設(shè)定參數(shù)、查看信息等操作。
  • 打印機(jī):打印越限數(shù)據(jù)。
  • 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:

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,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

6.1.1 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:

圖7 諧波信息菜單                             圖8 諧波信息顯示界面

每屏顯示三條諧波信息,按方向鍵切換其他的諧波信息,電壓單位V,電流單位A。

6.1.2 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:


圖9 畸變率顯示界面

6.1.3 事件追憶

顯示近三十次歷史越限記錄信息,顯示界面如圖11所示:

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(shè)置


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)及時返回主菜單。

6.2.1監(jiān)測方式

采樣間隔:設(shè)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(dāng)諧波越限的連續(xù)次數(shù)大于等于設(shè)定值時,

測量結(jié)果才作為是否越限的判據(jù)。

圖13  監(jiān)測方式子菜單

按下方向鍵移動光標(biāo),上方向鍵修改數(shù)值,下同。

6.2.2報警設(shè)置

本菜單用于設(shè)定相關(guān)的報警參數(shù)。

  • 報警使能:顯示界面見圖15,設(shè)置基波或諧波越限時,是否允許報警接點輸出。
  • 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。
  • 報警限值:見圖17所示。
    • 監(jiān)測啟動值:當(dāng)相電壓大于設(shè)定值時,裝置啟動諧波監(jiān)測功能。
    • 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。

    • 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。

6.2.3通信參數(shù)

本菜單設(shè)置通信相關(guān)參數(shù)。



圖21 通信設(shè)置菜單

6.3 時間校準(zhǔn)

本菜單設(shè)置裝置的時間。

  • 通信
  • 本裝置可提供RS232/485通信接口,用戶任選一種,請在訂貨時說明。
  • 波特率可設(shè)為1200、2400、4800、9600。
  • 內(nèi)置三種通信規(guī)約:南瑞CM90,循環(huán)遠(yuǎn)動CDT,MODBUS。
  • 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

90H

0EBH

90H

STX(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(nèi)容

Sum L

代碼和

Sum H

ETX(03H)

結(jié)束符

  • 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),報文內(nèi)容長度之和。
  • 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(nèi)容總和的低16位值(單字節(jié)相加)。
  • 分組序號為1。

7.1.1網(wǎng)絡(luò)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。

7.1.2信號復(fù)歸

用于復(fù)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。

7.1.3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。

  • 若裝置無動作則回復(fù)   EB  90  EB  90  02  裝置地址號  06  01  01  04  代碼和(L) 代碼和(H)  03。
  • 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  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。
  • 動作時間數(shù)據(jù)格式為BCD碼。
  • 通道號:0—Ua,1—Ub,2—Uc,3—Ia,4—Ib,5—Ic。
  • 諧波次數(shù):0—畸變率越限;1—基波越限;2~21—越限的諧波次數(shù)。
  • 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(dāng)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)。

  • 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。
  • 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7.1.3的定義相同。

7.3 MODBUS規(guī)約

報文格式如下:

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)

7.3.1網(wǎng)絡(luò)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(fù)歸

系統(tǒng)下發(fā)命令:裝置地址  43  04  00  00  00  1E  CRC(L)  CRC(H)

7.3.3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):

  • 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)
  • 發(fā)生諧波越限,上傳數(shù)據(jù)格式為:裝置地址  44  0A  年  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7.1.3的定義相同。


  • 安裝

8.1  外形尺寸和安裝尺寸:

    • 裝置端子接線說明

X1                                  X2

1

Ua*

2

Ua

3

Ub*

4

Ub

5

Uc*

6

Uc

7

Ia*

8

Ia

9

Ib*

10

Ib

11

Ic*

12

Ic

13

14

15

16

1

越限報警

2

越限報警*

3

232R/485A

4

232T/485B

5

通信GND

6

7

8

9

10

11

12

13

14

AC220/DC+

15

AC220/DC-

16

接地

  • X1—1~12:電壓、電流輸入信號接線端子。
  • X2—1、2:越限報警信號輸出節(jié)點。
  • X2—3、4、5:RS232/485通信接口。
  • X2—14、15:裝置工作電源。
  • X2—16: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)品自出廠之日起錯誤!未找到引用源。年內(nèi),如發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品及其配套件發(fā)生非人為損壞,制造廠負(fù)責(zé)免費(fèi)修理或更換。

10.2 保修辦法

  • 符合10.1條規(guī)定,在保修期內(nèi)出現(xiàn)質(zhì)量問題,制造廠負(fù)責(zé)更換或維修;
  • 符合10.1條規(guī)定,超出保修期限所出現(xiàn)質(zhì)量問題,由用戶同制造廠協(xié)商,采取有償方式進(jìn)行更換或維修;
  • 超出10.1條規(guī)定所出現(xiàn)的質(zhì)量問題,用戶應(yīng)同制造廠協(xié)商,采取有償方式更換或維修。

11 訂貨須知

  • 產(chǎn)品型號、名稱及訂貨數(shù)量。
  • 裝置的工作電源額定值。
  • 系統(tǒng)的電壓等級。
  • 通信接口形式。
  • 其他特殊要求。

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