PY-PQ电能质量在线监测装置说明书

品源电气设备制造有限公司电力智能终端

使用说明书PY-PQ电能质量在线监测装置

目录

第一章简介.......................................................................................................2

1.1概述.......................................................................................................2

1.2型号说明...............................................................................................2

1.3使用条件...............................................................................................3

1.4装置特点...............................................................................................3

1.5主要功能...............................................................................................4

1.6主要技术指标........................................................................................4

第二章使用说明...............................................................................................6

2.1操作说明...............................................................................................6

第三章尺寸和接线.........................................................................................12

3.1外形尺寸.............................................................................................12

3.2电气安装图.........................................................................................12

3.2接地.....................................................................................................13

3.3电源.....................................................................................................13

3.4模拟量输入回路.................................................................................13

3.5通讯网络的连接.................................................................................13附录1谐波相关名词.......................................................................................15

1谐波.........................................................................................................152间谐波.....................................................................................................153谐波源.....................................................................................................15附录2服务指南及订货须知..........................................................................16

附录3保修期限及订货说明..........................................................................17

第一章简介

本章概要介绍PY-PQ电能质量在线监测装置的使用条件、装置特点、主要功能等:

1.1概述

在电网中，三相负荷不平衡、电力系统谐振

接地等会产生负序，大功率整流和非线性设备

等会产生谐波。负序和谐波严重影响了供电质

量，它们首先影响了电力设备安全运行。谐波

可能引起谐振，谐振高压加在电容器两端，因

为高次谐波对电容器阻抗很小，所以电容器易

过负荷而击穿；高次谐波电流流入变压器，铁芯损耗增加；高次谐波电流流入电动机，不仅铁芯损耗增加，而且使转子发生振动，严重影响加工质量；高次谐波使保护设备误动作，使系统损失加大；高次谐波使电力系统发生电压谐振，在线路上引起过电压，会击穿设备绝缘。负序和谐波对发电机不仅有热效应，产生局部发热，而且会使发电机组产生振动，并伴有噪音，严重威胁机组的安全稳定运行。

PY-PQ电能质量在线监测装置，是我公司在研究总结国内外电能质量监测装置特点和实践经验基础上，严格按照国家颁布的相关技术标准，自主设计开发的新一代嵌入式电能质量在线监测产品。

1.2

型号说明

1.3使用条件

1.3.1正常工作温度：-10℃～+55℃；

1.3.2极限工作温度：-20℃～+65℃；

1.3.3相对湿度:5％～95％；

1.3.4大气压力：86kPa～106kPa；

1.3.5海拔：可达3000米；

1.3.6防护等级：IP50。

1.4装置特点

1.4.1采用Advantech公司32位高性能PC104嵌入主板和TI公司32位DSP为

核心，具有强大的数据处理能力和逻辑、控制能力，核心硬件处于国内先进

水平；

1.4.2采用国际先进的嵌入式实时操作系统作为软件平台，全部软件采用高级语言

编程，保证了系统的高可靠性和高移植性；

1.4.3数据采集通道采用单通道单A/D设计，每个通道独享一个16位并行A/D，

所有通道完全同步采样，精度更高、速度更快，且任何一路A/D损坏都不影

响其它通道数据的正常采集；

1.4.4采用多CPU结构，每个通道独享一个32位的DSP,保证电能质量测量数据的

实时性和准确性；

1.4.5大容量的存储空间，满足电能质量监测装置对数据存储的要求，实时数据掉

电不丢失；

1.4.6采用锁相环技术，防止了在电力系统频率变化时对监测指标的影响，防止了

频率“泄漏”；

1.4.7采用外部GPS同步采样技术，保证了同一变电站内或不同变电站内监测装置

的同步采样；

1.4.8配置了冗余的、独立的双100M工业以太网，还选配有RS-232C/485通讯接

口，可选择多种通讯方式与远方管理中心交互数据；

1.4.9采用了四层印刷电路板（PCB）和SMT工艺、继电保护装置常用的“背插式”

结构；

1.5主要功能

1.5.1基本测量量：电网频率；电压、电流有效值；总的有功、无功功率、功率因

数;

1.5.2基本监测指标：三相基波电压、电流有效值，基波功率、功率因数、相位

等；电压偏差；频率偏差；三相电压不平衡度、三相电流不平衡度、负序电

压、电流；谐波（2～63次）。包括电压、电流的总谐波畸变率、各次谐波含

有率、幅值、相位；各次谐波的有功、无功功率等；

1.5.3高级监测指标：间谐波；电压波动、闪变；电压骤升、骤降、短时中断；

1.5.4显示功能：装置面板上带有大屏幕LCD显示器，以图形方式显示主要电能质

量监测指标的实时数据;

1.5.5设置功能：可对装置硬件时钟进行设置，对监测参数进行设置、修改和查看，

并设有密码保护;

1.5.6记录存储功能：可对基本监测指标和高级监测指标实时保存，统计时间间隔

可设置，3Min数据（保存最大值、最小值、平均值、95％概率大值中的一项）在装置上最长保存时间为1年以上，之后按”先进先出”原则更新;

1.5.7统计功能：装置具有对主要监测指标的在线统计功能，可统计一个时间段内

监测指标的最大值、最小值、平均值、95％概率大值等;

1.5.8通讯功能：装置提供多种通讯接口方式，实现监测数据的实时传输或定时提

取存储记录，可通过工业以太网接口与远方电能质量管理中心通讯，也可通

过RS232C/RS485接口，以Modem或GPRS方式与远方通讯;

1.5.9GPS对时功能：装置具有GPS硬对时接口，可以接受IRIG-B码对时或者秒脉

冲对时信号，保持与远方管理中心的时钟一致;

1.5.10事件触发录波功能：可根据客户要求设定事件触发条件（手动或自动），

记录事件触发前、后实时数据并保存，并保存有事件日志以供查询。

1.6主要技术指标

1.6.1工作电源：AC/DC220V±20%，50Hz；

1.6.2交流电流测量范围：0～5A；

1.6.3交流电压测量范围：0～220V；

1.6.4监测指标精度

²电压、电流：0.2%；

²功率、功率因数：0.5%；

²频率偏差：0.005Hz；

²电压偏差：0.2%；

²三相电压不平衡：0.2%；

²三相电流不平衡：0.5%；

²谐波：符合GB/T14549-1993中附录D中的A级要求；

²间谐波：参照/T14549-1993附录D中对谐波要求的A级；

²闪变：5%；

²电压波动：5％；

1.6.5通讯接口

²支持RS485和RS232接口；

²支持网络接口；

1.6.6GPS对时接口：GPS硬对时，IRIG-B码对时或者秒脉冲对时信号。

第二章使用说明

本章概要介绍PY-D700低压电动机保护装置的面板简介、操作说明等:

2.1操作说明

2.2.1启动界面

装置面板配置有6.5〞大屏幕的LCD显示器，分辨率达800*600，可以图形方式显示电能质量数据；面板上还设有六个操作键作为人机操作的接口，通过按键操作，可在LCD上进行查看、修改、设置等操作。

图

1

2.2.2装置数据界面

用户可以按【MEUN】键进入菜单栏，菜单栏显示为：“实时功能”、“仪器功能”，如图2：用户按【←】或【→】选择所需功能如图3-4所示：

图3图

2

用户选择“仪器功能”中的“固定通道”，如固定“2通道”，当通道轮循到“2通道”时按【ENTER】键为选中当前通道，此时在“固定通道”前面有“√”显示。再按【ENTER】为取消选择当前通道，“固定通道”前面的“√”也将自动消

失。

用户按【↑】或【↓】键选好要显示的项目，按【ENTER】键进入对应的项目

。

图

4图5（实时谐波数据

）

图6（实时矢量图

）图7（实时间谐波图

）

图8（实时波形图

）图9（实时频谱）

图10（开入继电器状态

）

2.2.3调试终端说明

级终端，进入超级终端如图12：图11（查看状态

）用户选择超级终端控制平台时可以在电脑的开始—所有程序—附件—通讯—超

图

12图

13

用户输入名称，串口参数一般为“9600”，端口号为：COM1，如名称“9600com1”按确认键如图13：选择“连接时使用”中的“com1”，确认进入图14：

在串口设置中的“每秒位数”选择“9600”，“数据流控制”选“无”，按确认进入串口控制台如图15

：

图

14图15

串口控制台配置中有9项操作，用户可以根据现场要求选择对应的操作项，如选择“1”，如图16：

图17

图

16

用户在“维护板卡”中可以设置通道板电压等级、电流变比。

用户在“固定通道”选项卡中可以选择要固定的通道，固定通道如图17：

图17

用户选择通讯设置如图18：

图

18

用户可以设置IP地址，查看当前IP地址等，根据现场要求选择相应的项目。时间设置，用户可以调整当前时间如图19

图19

重启系统，如果现场需要重新启动系统时，用户可以选择“4”重启系统项目，此时仪器重新启

动。

继电器控制，选择继电器控制后选择继电器编号如图20：

图20

所有项目设置完成后，请必须选择“推出登录”保存设置，

配置程序中的“5、6、9”三项为售后服务人员的调试项，用户不必操作

。

第三章尺寸和接线

本章概要介绍电能质量在线监测装置的外形尺寸、电气安装图及注意事项等:

3.1外形尺寸

小机箱外形尺寸（mm）：258×180×287（长×高×深）

大机箱外形尺寸（mm）：442×180×377（长×高×深）

3.2电气安装图

三相三线电压电流经互感器接入方法，按下图28方式进行接线：

图28三相三线电压电流经互感器接入方法

三相四线电压电流经互感器接入方法，按下图29方式进行接线：

图29三相四线电压电流经互感器接入方法

3.2接地

为保证装置的安全运行和人身安全，装置外壳必须与变电站、电厂的地网可靠连接。同时为保证装置在强电磁干扰环境下可靠运行，考虑了许多隔离、滤波、安全措施，这些措施要发挥作用，装置必须有良好的接地。因此，装置的接地非常重要。

注意：在装置上电前，必须检查装置的接地是否可靠，以防发生人身事故和

造成设备损坏！

3.3电源

装置支持AC或DC的电源输入，不需特别指明。但需注意的是，装置使用的逆变电源不是宽输入范围的，有110V和220V两种规格（额定值），工作范围是（80％～115％）额定值，因此在装置开箱时，必须核对装置背面的铭牌，以确保装置实际提供的电源与现场的电源范围一致。防止损坏装置或造成装置工作不正常。

3.4模拟量输入回路

装置用交流电流回路必须用可靠压接的不小于2.5mm²的带色标的导线连接至屏、柜的电流输入端子处，装置端子上的螺丝必须有弹簧垫圈并拧紧，以防止交流电流回路开路；交流电压回路必须用可靠压接的不小于1.5mm²的导线连接至屏、柜的电流输入端子处。

注意：在装置投入运行前，必须仔细检查装置的交流电流、电压输入回路的

接线是否正确，尤其是交流电流回路的所有端子必须接触可靠，防止电流回路开路而产生危险的高压，危及人身安全！

3.5通讯网络的连接

装置适用于电力系统各电压等级变电站和工矿企业变电站，网连接构成通讯网络。本装置提供两个独立的、互为备用的以太网接口，通过专用的屏蔽网络连接线按照国际通用的EIA/TIA568B标准接入网络交换机后组网。以太网连接线的两个端头都需按照EIA/TIA568B标准制作，其接线示意如图30所示。

1

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橙白橙绿白蓝蓝白绿棕白

8棕

图30EIA/TIA568B标准接线图

选择面板开孔嵌入安装，金属卡槽导轨安装，直接背板安装等多种方式。

附录1谐波相关名词

1谐波

谐波定义：谐波（Harmonic）即对周期性的变化量进行傅里叶级数分解，得到频率为大于1的整数倍基波频率的分量，它是由电网中非线性负荷而产生的。

采样窗口等的要求应满足IEC61000-4-30:2003的要求，每次采样窗口为不重叠的10个周波，以3秒为一个基本记录周期，测量结果即分析数据为3秒内6组等间隔采样的均方根值。

2间谐波

间谐波的定义：间谐波是指非整数倍基波频率的谐波，这类谐波可以是离散频谱的或连续频谱的。

间谐波的测量：对工频50Hz系统，采样时间取10个周波（200ms），间谐波的监测取值方法仍依据GB/T14549-93针对谐波的取值方法进行，即一个基本记录周期为3秒钟。

3谐波源

造成系统电压正弦波形的畸变，产生高次谐波的设备和负荷，称为谐波源。一切非线性的设备和负荷都是谐波源。当前谐波源主要有三大类：

1）铁磁饱和型：如变压器、电抗器等铁芯设备的激磁电流，主要谐波为3、5、7次。

2）电子开关型：如整流器、逆变器等各种电力电子设备，其交流侧电流波形呈开关切合和换相特性，特征谐波和与脉动数p有关，h＝kp±1，k=1,2,3…，Ih/I1≤1/h。

3）电弧型：如电弧炉，其谐波电流具有很大的随机性，主要谐波为2、3、4、5、7次。

谐波源检测的主要目标是确定谐波源是来自用户侧还是系统侧。谐波源检测是非常有实用意义的一个应用，但也是一件比较困难的工作，现有的很多方法或方案都存在诸多问题，如理论上有缺陷、无法实用化等。本装置综合已有检测方法的优缺点，采取了新的算法，对谐波源的检测进行了有益的探索，该方案还有待于在实践中进一步检验。

附录2服务指南及订货须知

1.服务宗旨

²客户满意，是我们的责任。

²科技创新，是我们的义务。

2.具体事宜

²从购买之日起一年内免费维修；

²一年后出现故障,根据设备安装地点及合同签订情况协商解决；²安装调试好该设备后请填写设备反馈表，并电话、传真或邮寄回我公司，谢谢支持！

3.反馈表产品型号

安装地点产品编号投运日期

产品情况

您的意见

您的电话

传真:0312-3110571

联系我们

企业邮箱：

附录3保修期限及订货说明

装置自出厂之日起十二个月内，在用户遵守说明书规定要求进行操作和使用（除去人为的破坏和操作失误以外造成的损坏）时，发现装置有功能、外观缺陷和不符合各项技术指标的，我公司给予免费修理或更换。

订货时，请详细写明所需型号及功能要求等相关内容，以便能为您提供更精确的产品。

注：由于技术不断更新，产品规格和配置如有变化，请以实际供货为准。

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