HS-HM2000 谐波在线监测装置
产品简介
详细信息
- 概述
随着电力电子装置的广泛使用,非线性负荷不断增加,电网中的谐波含量也不断上升,谐波污染对电力系统安全、稳定、经济运行构成潜在威胁,给周围电气环境带来极大影响。如:消耗电力系统的无功储备;增加输电线损耗;增加了电机的附加谐波损耗,使其发热,缩短使用寿命;使电能测量产生较大误差;造成重要的和敏感的自动控制和保护装置工作紊乱,误动和拒动的现象增加,导致可靠性下降等。
HS-HM2000谐波在线监测装置是我公司新一代产品,能够实时监测和分析电网中母线及线路的电压和电流的基波及2~21次谐波,可对谐波越限给出报警,并通过RS485或RS232通信接口将数据上传至后台监控系统,满足用户对电能质量的监测要求。
本装置广泛适用于380V至220kV各电压等级的发电厂、变电站、石油、煤矿、钢铁、冶金、化工等大型厂矿企业的供电系统。
- 功能及特点
- 采用*的工业级处理器,运算速度快、工作状态稳定、抗干扰性能强。
- 装置采用频率自动锁定技术,当系统频率发生变化后,装置仍能得出正确的分析结果。
- 基于快速傅里叶变换原理,运算结果快速准确,可对电力线路的基波及2至21次谐波电压、电流、总谐波畸变率进行日常监测。
- 监测方式灵活,可通过设定采样间隔和连续越限次数来避开暂态越限。
- 报警条件可根据实际需要选择总谐波畸变率越限报警、电压和电流的某次谐波值越限报警,限值可修改。
- 越自动打印相关信息,并通过通信接口上传数据。
- 人机界面友好,汉字显示,操作简单、直观。
- 装置可记录30条越限记录。
- 技术参数
3.1 环境要求
- 户内使用,通风应良好 。
- 环境温度:-10℃ ~ +50℃
- 相对湿度:小于90%,表面无凝露 。
- 大气压力:80 ~ 110Kpa 。
- 海拔高度:< 2000m 。
- 周围介质无导电尘埃与导致金属或使绝缘损坏的腐蚀性气体、霉菌等。
3.2 技术参数
- 工作电源:AC/DC220V(如有特殊要求请在订货时说明),功耗≤20W。
- 信号的测量范围:电压:5~120V;PT回路功耗 0.5VA/相。电流:0.25 A ~5 A;CT回路功耗 0.5VA/相。
- 报警节点容量:AC250V,5A;DC30V,5A。
- 通信接口:RS232/485(任选其一,请在订货时说明),波特率1200~9600bps。
- 通信规约:内置三种通信规约CM90、CDT、MODBUS。
- 硬件原理框图
图1 装置硬件原理框图
- 面板说明
HS-HM2000装置面板示意图见图2所示:
- 液晶显示器:128×64图形点阵液晶,全中文显示。
- 指示灯:指示系统当前运行状态
- 运行:装置工作正常时,“运行”灯有规律的闪烁。
- 电源:装置工作电源指示。
- 电压越限:当电压谐波越限后点亮。
- 电流越限:当电流谐波越限后点亮。
- 装置故障:装置内部发生故障时点亮。
- 按键:用于设定参数、查看信息等操作。
- 打印机:打印越限数据。
- 操作说明
装置的菜单结构如下图所示:
图3 菜单结构图
装置开机后主界面显示如图4所示,按“确认”键进入功能主菜单界面,如图5所示:
图4 主界面 图5 主菜单
反白显示的行为光标当前位置,按方向键选择菜单项,按“确认”键进入相应子菜单,按“取消”键返回到主界面。
6.1 信息浏览
信息浏览子菜单用于查看各相谐波信息、畸变率信息及谐波越限追忆信息:
图6 信息浏览菜单
6.1.1 谐波信息
谐波信息菜单显示各相的基波以及2至21次谐波信息,显示界面如图8所示:
图7 谐波信息菜单 图8 谐波信息显示界面
每屏显示三条谐波信息,按方向键切换其他的谐波信息,电压单位V,电流单位A。
6.1.2 畸变率信息
本菜单显示三相电压、电流的总谐波畸变率,单位:%,显示界面如图9所示:
图9 畸变率显示界面
6.1.3 事件追忆
显示近三十次历史越限记录信息,显示界面如图11所示:
在图11中,行的含义是:条越限信息,越限类型是A相电压总谐波畸变率越
限;第二行是越的基波电压值;第三行是越的电压总谐波畸变率;第四行是越限发
生的时间。
按方向键查看其他越限信息,信息的序号越小,越限发生的时间越近。
6.2 参数设置
本菜单用于设定各种参数及定值。
图12 参数设置菜单
注:进入参数设置菜单后,装置将停止运行,参数设定后应及时返回主菜单。
6.2.1监测方式
采样间隔:设定测量计算的间隔时间。
连续越限:为避开干扰和暂态的谐波越限,当谐波越限的连续次数大于等于设定值时,
测量结果才作为是否越限的判据。
图13 监测方式子菜单
按下方向键移动光标,上方向键修改数值,下同。
6.2.2报警设置
本菜单用于设定相关的报警参数。
- 报警使能:显示界面见图15,设置基波或谐波越,是否允许报警接点输出。
- 报警方式:选择总谐波畸变率越限报警或谐波值越限报警,见图16所示。
- 报警限值:见图17所示。
- 监测启动值:当相电压大于设定值时,装置启动谐波监测功能。
- 谐波值上限:设置电压、电流的基波及各次谐波的上限值,见图19。
- 畸变率上限:设定A、B、C三相的电压、电流总谐波畸变率上限值,见图20。
6.2.3通信参数
本菜单设置通信相关参数。
图21 通信设置菜单
6.3 时间校准
本菜单设置装置的时间。
- 通信
- 本装置可提供RS232/485通信接口,用户任选一种,请在订货时说明。
- 波特率可设为1200、2400、4800、9600。
- 内置三种通信规约:南瑞CM90,循环远动CDT,MODBUS。
- 通讯方式:8位数据位,1位起始位,1位停止位,无校验,异步半双工。
7.1 CM90规约
报文格式如下表所示:
0EBH | 同步字符 |
90H | |
0EBH | |
90H | |
STX(02H) | 起始符 |
ADDR | 装置地址 |
CODE | 特征码 |
Group Num(01h) | 分组数 |
Group No(01h) | 分组序号 |
Length | 报文长度 |
。 。 。 | 报文内容 |
Sum L | 代码和 |
Sum H | |
ETX(03H) | 结束符 |
- 报文长度指特征码,分组数,分组序号,报文长度字节数,报文内容长度之和。
- 代码和为地址码、特征码、分组数,分组序号,报文长度,报文内容总和的低16位值(单字节相加)。
- 分组序号为1。
7.1.1网络对时
系统下发命令:EB 90 EB 90 02 装置地址 5A 01 01 0A 年 月 日 时
分 秒 代码和(L) 代码和(H) 03。
注:时间数据格式为BCD码。
7.1.2信号复归
用于复归装置报警信号。
系统下发命令:EB 90 EB 90 02 装置地址号 5F 01 01 04 代码和(L)代码和(H) 03。
7.1.3状态查询
系统下发命令:EB 90 EB 90 02 装置地址号 50 01 01 04 代码和(L)
代码和(H) 03。
- 若装置无动作则回复 EB 90 EB 90 02 装置地址号 06 01 01 04 代码和(L) 代码和(H) 03。
- 若发生谐波越限则回复 EB 90 EB 90 02 装置地址号 55 01 01 0E 年 月 日 时 分 秒 通道号 谐波次数 越限值L 越限值H 代码和(L) 代码和(H) 03。
- 动作时间数据格式为BCD码。
- 通道号:0—Ua,1—Ub,2—Uc,3—Ia,4—Ib,5—Ic。
- 谐波次数:0—畸变率越限;1—基波越限;2~21—越限的谐波次数。
- 越限值:电压越,越限值为实际电压值(V)的100倍;电流越,越限值为实际电流值(A)的1万倍;畸变率越,越限值为实际THD(%)的100倍。
7.2 CDT规约
当装置的通信规约为CDT时,装置不接收任何信息,装置定时上传数据。
- 装置无动作:上传数据格式为EB 90 EB 90 EB 90 B1 30 00 装置地址 01 CRC。
- 发生谐波越限:上传数据格式为EB 90 EB 90 EB 90 F1 10 03 装置地址 01 CRC F0 年 月 日 00 CRC F1 时 分 秒 00 CRC F2 通道号 谐波次数 越限值L 越限值H CRC。
注:通道号 谐波次数 越限值L 越限值H等数据的含义与7.1.3的定义相同。
7.3 MODBUS规约
报文格式如下:
装置地址 功能码 数据数量 数据1……数据n CRC(L) CRC(H)
7.3.1网络对时
系统下发命令:装置地址 42 06 年 月 日 时 分 秒 CRC(L) CRC(H)
注:时间数据格式为BCD码。
7.3.2信号复归
系统下发命令:装置地址 43 04 00 00 00 1E CRC(L) CRC(H)
7.3.3状态查询
系统下发命令: 装置地址 41 04 00 00 00 A5 CRC(L) CRC(H)
装置回复:
- 装置无动作,上传数据格式为:装置地址 48 04 00 00 00 AA CRC(L) CRC(H)
- 发生谐波越限,上传数据格式为:装置地址 44 0A 年 月 日 时 分 秒 通道号 谐波次数 越限值L 越限值H CRC(L) CRC(H)。
注:通道号 谐波次数 越限值L 越限值H等数据的含义与7.1.3的定义相同。
- 安装
8.1 外形尺寸和安装尺寸:
- 装置端子接线说明
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 | 空 |
14 | 空 |
15 | 空 |
16 | 空 |
1 | 越限报警 |
2 | 越限报警* |
3 | 232R/485A |
4 | 232T/485B |
5 | 通信GND |
6 | 空 |
7 | 空 |
8 | 空 |
9 | 空 |
10 | 空 |
11 | 空 |
12 | 空 |
13 | 空 |
14 | AC220/DC+ |
15 | AC220/DC- |
16 | 接地 |
- X1—1~12:电压、电流输入信号接线端子。
- X2—1、2:越限报警信号输出节点。
- X2—3、4、5:RS232/485通信接口。
- X2—14、15:装置工作电源。
- X2—16:屏蔽地。
9 运输及贮存
9.1 运输
包装好的产品在运输过程中的贮存温度为-25℃~+55℃,相对湿度不大于95%。产品可承受在此环境中的短时贮存。
9.2 贮存
包装好的产品应贮存在-10℃~+55℃、相对湿度不大于80%、周围空气中不含有腐蚀性、火灾及爆炸性物质的室内。
10 质量保证及服务
10.1 质量保证
产品出厂后,在用户遵守本产品说明书规定的运输、贮存、安装和使用要求的情况下,产品自出厂之日起错误!未找到引用源。年内,如发现产品及其配套件发生非人为损坏,制造厂负责免费修理或更换。
10.2 保修办法
- 符合10.1条规定,在保修期内出现质量问题,制造厂负责更换或维修;
- 符合10.1条规定,超出保修期限所出现质量问题,由用户同制造厂协商,采取有偿方式进行更换或维修;
- 超出10.1条规定所出现的质量问题,用户应同制造厂协商,采取有偿方式更换或维修。
11 订货须知
- 产品型号、名称及订货数量。
- 装置的工作电源额定值。
- 系统的电压等级。
- 通信接口形式。
- 其他特殊要求。