電能質(zhì)量諧波測試儀諧波1．概述

隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，電力負(fù)荷急劇加大，特別是沖擊性和非線性負(fù)荷容量的不斷增長，使得電網(wǎng)發(fā)生波形畸變、電壓波動與閃變和三相不平衡等電能質(zhì)量問題。公司推出的（以下簡稱LYXB3000）是一臺高性能的多功能諧波測試儀。采用DSP+ARM+CPLD 內(nèi)核，3.2”大屏幕液晶(320×240點陣)顯示屏，使結(jié)構(gòu)更緊湊，功能更強(qiáng)大，顯示更方便。后臺管理分析軟件，功能豐富，操作方便。

電能質(zhì)量諧波測試儀諧波2．主要用途

2.1 測量分析公用電網(wǎng)供到用戶端的交流電能質(zhì)量，其測量分析：頻率偏差、電壓偏差、電壓波動和閃變（本功能為選購模塊）、三相電壓允許不平衡度、電網(wǎng)諧波。

2.2 應(yīng)用小波變換測量分析非平穩(wěn)時變信號的諧波。

2.3 測量分析各種用電設(shè)備在不同運行狀態(tài)下對公用電網(wǎng)電能質(zhì)量。

2.3 負(fù)荷波動監(jiān)視：定時記錄和存儲電壓、電流、有功功率、無功功率、視在功率、頻率、相位等電力參數(shù)的變化趨勢。

2.4 電力設(shè)備調(diào)整及運行過程動態(tài)監(jiān)視，幫助用戶解決電力設(shè)備調(diào)整及投運過程中出現(xiàn)的問題。

2.5 測試分析電力系統(tǒng)中斷路器動作、變壓器過熱、電機(jī)燒毀、自動裝置誤動作等故障原因。

2.6 測試分析電力系統(tǒng)中無功補(bǔ)償及濾波裝置動態(tài)參數(shù)并對其功能和技術(shù)指標(biāo)作出定量評價。

2.7 便攜式、多參數(shù)、大容量、高精度及近代信號分析理論的應(yīng)用等特點，使LCT-XB可廣泛地應(yīng)用于輸配電、電力電子、電機(jī)拖動等領(lǐng)域。

電能質(zhì)量諧波測試儀諧波3．主要功能及特點

3.1 **可靠

電壓輸入采用高電壓隔離模塊(2000V、響應(yīng)時間≤2μS)，電流輸入采用交電流鉗(0～50KHz,0～5Arms)使輸入信號和測量系統(tǒng)**隔離。這樣不僅使LYXB3000在使用上**、可靠和方便，而且大大提高了抗干擾能力。

3.2 使用方便

便攜式結(jié)構(gòu)，尺寸小、重量輕、一個人即可攜帶儀器到現(xiàn)場測試；內(nèi)置高性能鋰電池，無需外接電源。

3.3 精度高

諧波符合國標(biāo)A 級儀器要求。對諧波、三相不平衡度、閃變和波動均采用基準(zhǔn)算法，無近似計算，采用高精度A/D（16 位），同時采樣，采集速率12.8 kHz。

3.4 軟件功能強(qiáng)

采用DSP+ARM+CPLD 內(nèi)核，處理速度快，軟件功能豐富，使LYXB3000適用于復(fù)雜的測試工作和數(shù)據(jù)處理工作，大大提高了測試效率和水平。

3.5 通訊接口

提供USB接口，便于與筆記本電腦進(jìn)行通訊傳輸數(shù)據(jù)。

3.6 測試參數(shù)多

系統(tǒng)頻率、電網(wǎng)諧波、三相電壓不平衡度、電壓波動與閃變（選配）、電壓偏差、電壓基波有效值和真有效值、電流基波有效值和真有效值、基波有功功率、有功功率、基波視在功率、2-52次諧波、真功率因數(shù)等全部電能質(zhì)量五大國標(biāo)規(guī)定的參數(shù)。

3.7 大容量存儲

內(nèi)置32MB內(nèi)存，用戶可以配置不同的保存時間步長，有5秒鐘、15秒鐘、30秒鐘、1分鐘、2分鐘、5分鐘、15分鐘、30分鐘等。

電能質(zhì)量諧波測試儀諧波4．技術(shù)指標(biāo)

4.1 頻率測量

測量范圍：45～55Hz，中心頻率50Hz，測量條件：信號基波分量不小于80％F.S.

測量誤差: ≤0.02Hz

4.2 輸入電壓量程：10-450V

4.3 輸入電流量程：5A，其他量程可以根據(jù)用戶要求選配

4.4 基波電壓和電流幅值：基波電壓允許誤差≤0.5％F.S.；基波電流允許誤差≤1％F.S.

4.5 基波電壓和電流之間相位差的測量誤差：≤0.5°

4.6 諧波電壓含有率測量誤差：≤0.1％

4.7 諧波電流含有率測量誤差：≤0.2％

4.8 三相電壓不平衡度誤差：≤0.2％

4.9 電壓偏差誤差：≤0.2％

4.10 電壓變動誤差：≤0.2％

4.11 功率偏差：≤5％

4.12 閃變誤差：≤5％

4.13 工作時間：內(nèi)部電池可以連續(xù)工作5小時

4.14 外形尺寸（mm）：300×225×135（長×寬×高）

4.15 重量：0.5kg

電能質(zhì)量諧波測試儀諧波5．面板布置說明

5.1 電壓輸入：接電壓測試線，具體接線見6.2.1 接線說明；

5.2 鉗表輸入：接5A 鉗表，A、B、C 三相一一對應(yīng)；

5.3 電源開關(guān)：用于打開或關(guān)閉裝置電源。

5.4 液晶：顯示數(shù)據(jù)及波形。

5.5 鍵盤。

5.6 在儀器側(cè)面，圓孔為充電插座；方孔為USB通訊插座。

6．操作方法

6.1 工作電源

采用電池供電，無需外部電源，儀器就可以工作。

6.2 工作接線（關(guān)鍵操作）

6.2.1 電壓接線

（1）三元件Y 接線方式（三相四線制Y 接法）：用電壓測試線將儀器的UA、UB、UC 和Uo接線端子分別接到現(xiàn)場A、B、C、N三相電壓和零線上。

（2）兩元件接線方式（V 接法）：用電壓測試線將儀器的UA 接現(xiàn)場A 相電壓、儀器的UC 接現(xiàn)場C 相電壓、儀器的Uo接現(xiàn)場B相電壓。

6.2.2 鉗表接線

三只鉗表（5A）對應(yīng)插入電流輸入插座中，并鎖緊，以保證良好接觸。

6.3 開機(jī)進(jìn)入主菜單

按照說明書中說明的接線方法進(jìn)行接線，確認(rèn)無誤后方可接通電源。打開電源進(jìn)入主菜單畫面（如圖2）：          

                   圖2 主菜單

用1-8鍵來進(jìn)入對應(yīng)的子菜單。如：進(jìn)入“參數(shù)設(shè)置”界面，單擊“1”鍵即可。

6.4 參數(shù)設(shè)置

進(jìn)入主菜單，單擊“1”鍵，進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置菜單。“↑”，“↓”為光標(biāo)移動鍵。

序號：為當(dāng)前儀器數(shù)據(jù)組的編號，按數(shù)字鍵輸入相應(yīng)數(shù)字編號，*多為6位。

臺站、線路：所要測試的電網(wǎng)臺站、線路編號。通過數(shù)字鍵直接輸入。*多都是5位。

接線方式：三元件Ｙ型表示現(xiàn)場接線為星形接法，兩元件V型表示現(xiàn)場接線為V 形接法。通過“←”“→”鍵來選擇。

額定電壓：現(xiàn)場被測試系統(tǒng)的電壓，必須輸入正確，否則影響參數(shù)計算的精度。分57.7V、100V、220V、380V。通過“←”“→”鍵來選擇。

電流量程：多個檔位，5A、50A、500A 和1500A。通過“←”“→”鍵來選擇。

ＰＴ、ＣＴ變比：為１表示現(xiàn)場測量ＰＴ、ＣＴ二次電壓、電流和功率等參量，要反算ＰＴ、ＣＴ一次電壓、電流和功率等參量，必須設(shè)定現(xiàn)場實際的變比。

是否存儲：用來設(shè)定是否存儲。通過“←”“→”鍵來選擇“是”或“否”。

記錄間隔：用來設(shè)定存儲的間隔。有“幀/5秒”、“幀/15秒”、“幀/30秒”、“幀/1分”、“幀/2分”、“幀/5分”、“幀/15分”、“幀/30分”等間隔段。通過“←”“→”鍵來選擇。

測試員：測試員編號。數(shù)字鍵直接輸入。

                圖３ 參數(shù)設(shè)置

單擊“確定”鍵退出該界面。

6.5 基本電參量

在主菜單，單擊“2”鍵，進(jìn)入“伏安測試”界面。主要測量現(xiàn)場的三相電壓、電流、功率、功率因數(shù)和頻率等電參量。按“確定”鍵退出此畫面。

           圖4    基本電參量

6.6 閃變測量

本功能為選購模塊。

在主菜單下，單擊“3”鍵，進(jìn)入“閃變測量”界面。閃變是由于電源電壓變化而產(chǎn)生，以波動量化表示，數(shù)值越大，波動越大。電壓變動與電壓變化的持續(xù)時間和幅度有關(guān)。短時閃變在10 分鐘內(nèi)測得，而長時閃變在2 小時內(nèi)測得。按“確定”鍵退出此畫面。

                 圖5    閃變測量

6.7 不平衡及偏差

在主菜單下，單擊“4”鍵，進(jìn)入“不平衡度及誤差”界面。不平衡度指三相電力系統(tǒng)中三相不平衡的程度用電壓和電流負(fù)序分量與正序分量得方均根百分比表示，分為電壓不平衡和電流不平衡。偏差指三相電壓和頻率的偏差，表示測量值和額定值的差與額定值的百分比。按“確定”鍵退出此畫面。

               圖6 不平衡及偏差

6.8 諧波測試

在主菜單下，單擊“5”鍵，進(jìn)入界面。在該界面，諧波含量是用柱狀圖標(biāo)示的。每屏顯示8次，通過按“←”鍵可以進(jìn)行諧波顯示范圍的循環(huán)切換，依次是1-8次、9-16次、17-24次、25-32次、33-40次、41-48次、49-52次七屏。

“→”鍵是用來改變柱狀圖顯示幅度的，屏幕右上腳有相應(yīng)提示“×1”或“×10”。

按“↓”和“↑”鍵將切換需要顯示諧波的項目，依次是Ua、Ia、Ub、Ib、Uc、Ic六項。

屏幕左上腳顯示本項目的總諧波含量。按“確定”鍵退出此畫面。

               圖7      電壓諧波

6.9 向量圖

在主菜單下，單擊“6”鍵，進(jìn)入“向量測繪”界面。向量圖主要是表示電壓和電流之間的相位關(guān)系，這里以A 相電壓為基準(zhǔn)通道，向量圖不但可以檢查電壓導(dǎo)線和電流鉗表是否正確連接，而且可以顯示電網(wǎng)中電壓和電流的夾角。表格中顯示電壓之間的夾角，電壓與電流的夾角。按“確定”鍵退出此畫面。

                 圖8     向量圖

6.10 波形圖

在主菜單下，單擊“7”鍵，進(jìn)入“波形顯示”界面。波形顯示，實時顯示三路電壓和三路電流的波形。單擊“確定”鍵退出此畫面。

                圖9    波形圖

6.11 數(shù)據(jù)管理

在主菜單下，單擊“8”鍵，進(jìn)入“數(shù)據(jù)管理”界面。在該界面下，將顯示每組存儲數(shù)據(jù)的概要。如序號、起始存儲時間、存儲幀數(shù)。通過“↑”“↓”鍵來選擇不同的數(shù)據(jù)組。

在選定數(shù)據(jù)組上，單擊“→”鍵進(jìn)入該組數(shù)據(jù)的詳細(xì)瀏覽。

在詳細(xì)數(shù)據(jù)瀏覽界面中，“2”、“9”鍵為上下記錄翻頁；“5”、“7”鍵為“伏安測試”、“閃變測試”、“不平衡度及誤差”、“諧波測試”、“向量測繪”、“波形顯示”等項之間切換。

在詳細(xì)數(shù)據(jù)瀏覽界面中，單擊“確定”鍵，進(jìn)入“數(shù)據(jù)管理”界面。

在“數(shù)據(jù)管理”界面，單擊“9”鍵，將出現(xiàn)刪除選擇提示。全部刪除請按“1”鍵，刪除當(dāng)前單條記錄請按“2”鍵。

在“數(shù)據(jù)管理”界面，單擊“確定”鍵，返回主菜單。

               圖10    數(shù)據(jù)管理

6.12 數(shù)據(jù)上傳

當(dāng)需要將儀器保存的數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)分析時，可以將該數(shù)據(jù)上傳到PC機(jī)，由后臺分析軟件進(jìn)行分析。數(shù)據(jù)上傳的基本操作步驟如下：使用隨機(jī)附帶的USB通訊線，將儀器連接到電腦上，然后打開儀器電源，單擊“8”按鍵，進(jìn)入“數(shù)據(jù)管理”界面。此時電腦上會發(fā)現(xiàn)新的U盤硬件，當(dāng)驅(qū)動程序安裝完畢（一般出現(xiàn)在儀器與電腦連接時），U盤可以打開后，就可以使用后臺分析軟件來上傳數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析了。該軟件的具體操作請參看相關(guān)使用說明書。

6.13電池充電

充電*好先關(guān)閉儀器，把充電器插入儀器的充電插座，另一端接市電AC220V，這時充電器的指示燈為“紅色”，表示正在充電。當(dāng)指示燈變“綠色”，表示電池充滿。

諧波

諧波可以區(qū)分為偶次與奇次性，第3、5、7次編號的為奇次諧波，而2、4、6、8等為偶次諧波，如基波為50Hz時，2次諧波為l00Hz，3次諧波則是150Hz。一般地講，奇次諧波引起的危害比偶次諧波更多更大。在平衡的三相系統(tǒng)中， 由于對稱關(guān)系，偶次諧波已經(jīng)被消除了，只有奇次諧波存在。對于三相整流負(fù)載， 出現(xiàn)的諧波電流是6n±1次諧波，例如5、7、11、13、17、19等，變頻器主要產(chǎn)生5、7次諧波。

直流輸電、大功率單相整流技術(shù)在工業(yè)部門和用電設(shè)備上的廣泛應(yīng)用。導(dǎo)致電流波形畸變和三相不平衡日益嚴(yán)重，成為影響電能質(zhì)量的重要因素。沖擊性功率負(fù)荷(如電弧爐、直流輸電換流站)投入電網(wǎng)運行后，會使電網(wǎng)電壓發(fā)生波動，從而嚴(yán)重地干擾了電網(wǎng)中波動敏感負(fù)荷如照明、計算機(jī)、精密電子儀器等的正常運轉(zhuǎn)。眾多基于計算機(jī)，微處理器控制的精密電子和電力電子裝置在電力系統(tǒng)大量使用，對供電質(zhì)量的敏感程度越來越高，他們對系統(tǒng)干擾比機(jī)電設(shè)備更敏感，因此對電能質(zhì)量的要求也更高。一旦出現(xiàn)電能質(zhì)量問題，輕則造成設(shè)備故障，重則造成整個系統(tǒng)的損壞，由此帶來的損失是難以估量的。另外,大量為提高生產(chǎn)效率,節(jié)約能源和減小環(huán)境污染而采用的基于電力電子技術(shù)的現(xiàn)代化設(shè)備正成為電能質(zhì)量問題的主要來源。

隨著我國市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電力工業(yè)已經(jīng)逐步市場化，強(qiáng)化電能質(zhì)量概念是時代發(fā)展的需要，是信息時代提出的新的挑戰(zhàn)，用科學(xué)的方法，完善的管理，有效的提高我國電網(wǎng)的電能質(zhì)量。電能質(zhì)量的治理是*終目的，在線式電能質(zhì)量監(jiān)測儀的監(jiān)測記錄為電能質(zhì)量的治理提供依據(jù)。GDDN-2000B諧波分析儀該儀器采用32位DSP28XX和16位高速AD，工業(yè)控制計算機(jī)，全中文接口，可靠性高，長期穩(wěn)定性好。