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HS-HM2000 諧波在線監測裝置

更新時間:2015-03-20 09:51:00點擊次數:2902次字號:T|T
相關介紹
  • 概述

隨著電力電子裝置的廣泛使用,非線性負荷不斷增加,電網中的諧波含量也不斷上升,諧波污染對電力系統安全、穩定、經濟運行構成潛在威脅,給周圍電氣環境帶來極大影響。如:消耗電力系統的無功儲備;增加輸電線損耗;增加了電機的附加諧波損耗,使其發熱,縮短使用壽命;使電能測量產生較大誤差;造成重要的和敏感的自動控制和保護裝置工作紊亂,誤動和拒動的現象增加,導致可靠性下降等。

HS-HM2000諧波在線監測裝置是我公司新一代產品,能夠實時監測和分析電網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通信接口將數據上傳至后臺監控系統,滿足用戶對電能質量的監測要求。

本裝置廣泛適用于380V至220kV各電壓等級的發電廠、變電站、石油、煤礦、鋼鐵、冶金、化工等大型廠礦企業的供電系統。

  • 功能及特點
  • 采用先進的工業級中央處理器,運算速度快、工作狀態穩定、抗干擾性能強。
  • 裝置采用頻率自動鎖定技術,當系統頻率發生變化后,裝置仍能得出正確的分析結果。
  • 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測。
  • 監測方式靈活,可通過設定采樣間隔和連續越限次數來避開暫態越限。
  • 報警條件可根據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信息,并通過通信接口上傳數據。
  • 人機界面友好,漢字顯示,操作簡單、直觀。
  • 裝置可記錄30條越限記錄。
  • 技術參數

3.1 環境要求

  • 戶內使用,通風應良好 。
  • 環境溫度:-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

  • 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。
  • 通信規約:內置三種通信規約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:指示系統當前運行狀態
    • 運行:裝置工作正常時,“運行”燈有規律的閃爍。
    • 電源:裝置工作電源指示。
    • 電壓越限:當電壓諧波越限后點亮。
    • 電流越限:當電流諧波越限后點亮。
    • 裝置故障:裝置內部發生故障時點亮。
  • 按鍵:用于設定參數、查看信息等操作。
  • 打印機:打印越限數據。
  • 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:

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

顯示最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

生的時間。

按方向鍵查看其他越限信息,信息的序號越小,越限發生的時間越近。

6.2 參數設置


本菜單用于設定各種參數及定值。

圖12 參數設置菜單

注:進入參數設置菜單后,裝置將停止運行,參數設定后應及時返回主菜單。

6.2.1監測方式

采樣間隔:設定測量計算的間隔時間。

連續越限:為避開干擾和暫態的諧波越限,當諧波越限的連續次數大于等于設定值時,

測量結果才作為是否越限的判據。

圖13  監測方式子菜單

按下方向鍵移動光標,上方向鍵修改數值,下同。

6.2.2報警設置

本菜單用于設定相關的報警參數。

  • 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。
  • 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。
    • 監測啟動值:當相電壓大于設定值時,裝置啟動諧波監測功能。
    • 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。

    • 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。

6.2.3通信參數

本菜單設置通信相關參數。



圖21 通信設置菜單

6.3 時間校準

本菜單設置裝置的時間。

  • 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。
  • 波特率可設為1200、2400、4800、9600。
  • 內置三種通信規約:南瑞CM90,循環遠動CDT,MODBUS。
  • 通訊方式:8位數據位,1位起始位,1位停止位,無校驗,異步半雙工。

7.1 CM90規約

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

Group No(01h)

分組序號

Length

報文長度

。

。

。

報文內容

Sum L

代碼和

Sum H

ETX(03H)

結束符

  • 報文長度指特征碼,分組數,分組序號,報文長度字節數,報文內容長度之和。
  • 代碼和為地址碼、特征碼、分組數,分組序號,報文長度,報文內容總和的低16位值(單字節相加)。
  • 分組序號為1。

7.1.1網絡對時

系統下發命令: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:時間數據格式為BCD碼。

7.1.2信號復歸

用于復歸裝置報警信號。

系統下發命令: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狀態查詢

系統下發命令: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   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  越限值L  越限值H  代碼和(L) 代碼和(H)  03。
  • 動作時間數據格式為BCD碼。
  • 通道號:0—Ua,1—Ub,2—Uc,3—Ia,4—Ib,5—Ic。
  • 諧波次數:0—畸變率越限;1—基波越限;2~21—越限的諧波次數。
  • 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規約

當裝置的通信規約為CDT時,裝置不接收任何信息,裝置定時上傳數據。

  • 裝置無動作:上傳數據格式為EB  90  EB  90  EB  90  B1  30  00  裝置地址  01  CRC。
  • 發生諧波越限:上傳數據格式為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  越限值L  越限值H  CRC。

注:通道號  諧波次數  越限值L  越限值H等數據的含義與7.1.3的定義相同。

7.3 MODBUS規約

報文格式如下:

裝置地址  功能碼  數據數量  數據1……數據n   CRC(L)  CRC(H)

7.3.1網絡對時

系統下發命令:裝置地址  42  06  年  月  日  時  分  秒  CRC(L)  CRC(H)

注:時間數據格式為BCD碼。

7.3.2信號復歸

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

7.3.3狀態查詢

系統下發命令: 裝置地址  41  04  00  00  00  A5  CRC(L)  CRC(H)

裝置回復:

  • 裝置無動作,上傳數據格式為:裝置地址  48  04  00  00  00  AA  CRC(L)  CRC(H)
  • 發生諧波越限,上傳數據格式為:裝置地址  44  0A  年  月  日  時  分  秒    通道號  諧波次數  越限值L  越限值H  CRC(L)  CRC(H)。

注:通道號  諧波次數  越限值L  越限值H等數據的含義與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 運輸及貯存

9.1 運輸

包裝好的產品在運輸過程中的貯存溫度為-25℃~+55℃,相對濕度不大于95%。產品可承受在此環境中的短時貯存。

9.2 貯存

包裝好的產品應貯存在-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

產品出廠后,在用戶完全遵守本產品說明書規定的運輸、貯存、安裝和使用要求的情況下,產品自出廠之日起錯誤!未找到引用源。年內,如發現產品及其配套件發生非人為損壞,制造廠負責免費修理或更換。

10.2 保修辦法

  • 符合10.1條規定,在保修期內出現質量問題,制造廠負責更換或維修;
  • 符合10.1條規定,超出保修期限所出現質量問題,由用戶同制造廠協商,采取有償方式進行更換或維修;
  • 超出10.1條規定所出現的質量問題,用戶應同制造廠協商,采取有償方式更換或維修。

11 訂貨須知

  • 產品型號、名稱及訂貨數量。
  • 裝置的工作電源額定值。
  • 系統的電壓等級。
  • 通信接口形式。
  • 其他特殊要求。

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