電能質(zhì)量監(jiān)測分析終端HRJ704標準技術(shù)方案

1、技 術(shù) 方 案南京華瑞杰科技有限公司二OO九年四月目錄1、概述12、參考標準13、監(jiān)測裝置的功能33.1 監(jiān)測功能33.2 顯示功能33.3 通訊接口4設(shè)置功能43.5 統(tǒng)計功能43.6 記錄存儲功能53.7 觸發(fā)功能53.8 對時功能5報警功能64.監(jiān)測裝置性能及技術(shù)指標6電能質(zhì)量數(shù)據(jù)處理64.1.2 分析數(shù)據(jù)6統(tǒng)計數(shù)據(jù)6日報數(shù)據(jù)6事件數(shù)據(jù)6允許誤差限7電氣性能要求7電源電壓7電壓信號輸入回路7電流信號輸入回路8功率消耗8停電數(shù)據(jù)保持8氣候環(huán)境條件84.2.7 可靠性84.3 結(jié)構(gòu)、機械性能8結(jié)構(gòu)8機械性能94.4 電磁兼容性94.5 絕緣耐壓性能95、功能表10附件：HRJ704終端物理結(jié)

2、構(gòu)及面板定義111、概述HRJ700系列電能質(zhì)量監(jiān)測終端采用先進的DSP處理器，是具有高速采樣、計算、分析、通訊和顯示等功能相結(jié)合的電能質(zhì)量監(jiān)測設(shè)備?？蓪崟r監(jiān)測電網(wǎng)的負序和高達50次的諧波、諧波總畸變率、電壓電流不平衡度、閃變、電壓偏差、電壓變化頻度、頻率、各次諧波有功功率、無功功率等電能質(zhì)量指標。HRJ700系列電能質(zhì)量檢測終端按照電能質(zhì)量的國家標準進行監(jiān)測。具有精度高、實時性好、可擴充性強、界面友好、維護方便。支持多種通訊接口，根據(jù)主站要求上傳實時電能質(zhì)量分析數(shù)據(jù)，指定時間段內(nèi)的電能質(zhì)量分析數(shù)據(jù)。HRJ700系列目前有HRJ703、HRJ704兩個產(chǎn)品型號, 用戶可根據(jù)實際需要分別選用相應(yīng)

3、型號產(chǎn)品。HRJ703最多可監(jiān)測6個回路的電壓、電流的電能質(zhì)量，適用于變電站等現(xiàn)場；HRJ704監(jiān)測一個回路的電壓、電流的電能質(zhì)量。該產(chǎn)品為增強型產(chǎn)品，具有更多實用功能，具體可參見功能表。適用于變電站、大用戶等現(xiàn)場。2、參考標準l GB/T 15945-1995 電能質(zhì)量 電力系統(tǒng)頻率允許偏差；l GB 12325-90 電能質(zhì)量 供電電壓允許偏差；l GB/T 15543-1995 電能質(zhì)量 三相電壓允許不平衡度；l GB/T 18481-2001 電能質(zhì)量 暫時過電壓和瞬態(tài)過電壓；l GB/T 14549-93 電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)諧波；l GB 12326-2000 電能質(zhì)量 電壓波動與閃

4、變；l DL/T10282006 電能質(zhì)量測試分析儀檢定規(guī)程；l GBT 198622005 電能質(zhì)量監(jiān)測設(shè)備通用要求；l Q/ZDJ 31-2005 浙江省 電能質(zhì)量監(jiān)測終端訂貨技術(shù)條件；l Q/GDW-10-39-2008 江蘇省電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置技術(shù)規(guī)范；l GB/T 2421電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗；l GB/T 2423.1-2001 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 第2部分:試驗方法 試驗 A: 低溫；l GB/T 2423.2-2001 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 第2部分:試驗方法 試驗 B: 高溫；l GB/T 2423.4-1993 電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗規(guī)程 試驗 Db: 交變濕熱試驗方

5、法；l GB/T 2423.5-1995 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 第2部分:試驗方法 試驗Ea和導(dǎo)則：沖擊試驗方法；l GB/T 2423.10-1995 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 第2部分:試驗方法 試驗Fc和導(dǎo)則:振動 (正弦)試驗方法；l GB/T 4208-1993 外殼防護等級(IP代碼) (eqv IEC 529:1989) ；l GB/T 15479-1995 工業(yè)自動化儀表絕緣電阻、絕緣強度技術(shù)要求和試驗方法；l GB/T 17626.2-1998 電磁兼容 試驗和測量技術(shù) 靜電放電抗擾度試驗（idt IEC 61000-4-2：1995）；l GB/T 17626.3-1998 電

6、磁兼容 試驗和測量技術(shù) 射頻電磁場輻射抗擾度試驗（idt IEC 61000-4-3：1995）；l GB/T 17626.4-1998 電磁兼容 試驗和測量技術(shù) 電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗（idt IEC 61000-4-4：1998）；l GB/T 17626.5-1998 電磁兼容 試驗和測量技術(shù) 浪涌（沖擊）抗擾度試驗（idt IEC 61000-4-5：1995）；l GB/T 17626.7-1998 電磁兼容 試驗和測量技術(shù) 供電系統(tǒng)及所連設(shè)備諧波、諧間波的測量和測量儀器導(dǎo)則；l GB/T 17626.11-1999 電磁兼容 試驗和測量技術(shù) 電壓暫降、短時中斷和電壓變化的抗擾度

7、試驗；l IEEE 1159.3 -2003 Recommended Practice for the Transfer of Power Quality Data；l IEC 61000-4-30 :2003 Electromagnetic Compatibility:Testing and Measurement Techniques-power quality measurement methods；l IEC 61000-4-7 :2002 Electromagnetic Compatibility: Testing and measurement techniques - Gener

8、al guide on harmonics and interharmonics measurements and instrumentation, for power supply systems and equipment connected thereto；l IEC 61000-4-15 :2003 Flickermeter Functional and design specifications；l EN50160:2000 Voltage characteristics of electricity supplied by public distribution systems；l

9、 RFC 1305 :Network Time Protocol (Version 3) Specification, Implementation and Analysis；l RFC 1769 :Simple Network Time Protocol；3、監(jiān)測裝置的功能3.1 監(jiān)測功能a) 真有效值：電壓、電流、有功功率、無功功率真有效值；b) 基波有功功率、基波無功功率；c) 功率因數(shù)、相移功率因數(shù)；d) 電壓電流矢量；e) 三相電壓、電流不平衡度及各序分量；f) 電壓總畸變率及2-50次電壓諧波含有率；g) 電流總畸變率及2-50次電流諧波有效值；h) 2-50次諧波有功、無功功率；

10、i) 間諧波；j) 電壓變動、短閃變、長閃變；k) 頻率；l) 電壓驟降、電壓驟升和電壓短時中斷；m) 事件觸發(fā)功能（波形觸發(fā)、有效值觸發(fā)）。3.2 顯示功能監(jiān)測裝置具有對被監(jiān)測電能質(zhì)量指標的實時數(shù)據(jù)、波形顯示或信號指示（是否越限等）功能。HRJ704采用320*240工業(yè)液晶屏，全中文、層次菜單式顯示。顯示內(nèi)容：1、實時數(shù)據(jù)：各種電能質(zhì)量指標的實時顯示2、統(tǒng)計數(shù)據(jù)：各種電能質(zhì)量指標的最大、最小及95概率大值的日統(tǒng)計及月統(tǒng)計顯示；3、事件數(shù)據(jù)：各種電能質(zhì)量指標的當日超標事件顯示。4、圖形數(shù)據(jù)：矢量圖，波形圖，趨勢圖及過壓事件的波形顯示；5、參數(shù)設(shè)置及參數(shù)顯示。具體顯示內(nèi)容及格式參見HRJ700

11、電能質(zhì)量監(jiān)測終端說明書3.3 通訊接口裝置具備以下標準接口（根據(jù)工程實際情況選配）：a) RS232/RS485接口b) GPRS/以太網(wǎng)接口c)監(jiān)測裝置具有就地或遠方實現(xiàn)如下設(shè)置功能：a) 電網(wǎng)基本參數(shù)，如電壓等級、PT、CT變比；b) 各項電能質(zhì)量指標的限值；c) 時間設(shè)置；d) GPRS參數(shù)設(shè)置e) 通訊參數(shù)設(shè)置f) 事件觸發(fā)條件；g) 密碼保護；3.5 統(tǒng)計功能裝置有按日、按月統(tǒng)計電能質(zhì)量指標的功能。根據(jù)需要，可以有以下功能：a) 測量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計間隔可設(shè)置（測量數(shù)據(jù)持續(xù)時間）；b) 方均根值、最大值、最小值、平均值、95概率大值的統(tǒng)計功能；c) 各電能質(zhì)量指標的越限次數(shù)和越限率；3.6

12、 記錄存儲功能1) 電壓偏差、頻率偏差、三相不平衡度、諧波監(jiān)測的一個基本記錄周期為3s，其時間標簽為每個基本記錄周期開始的時刻，基本統(tǒng)計數(shù)據(jù)間隔時間為10min，記錄至少保存30d；出廠默認配置為3分鐘；2) 短閃變的一個基本記錄周期為10min，基本統(tǒng)計數(shù)據(jù)間隔時間為10min。長時閃變的一個基本記錄周期為2h，為了基本統(tǒng)計數(shù)據(jù)間隔時間為10min，記錄至少應(yīng)保存30d，標準配置為2個月；3) 監(jiān)測裝置存儲的測量數(shù)據(jù)至少保存30d；4) 記錄按先進先出的原則更新；5) 電能質(zhì)量監(jiān)測終端內(nèi)含大容量存儲芯片。電能質(zhì)量分析數(shù)據(jù)保存間隔可以通過主站命令來設(shè)置。掉電后數(shù)據(jù)存儲可在10年以上。3.7 觸

13、發(fā)功能監(jiān)測終端具有電能質(zhì)量指標越限事件觸發(fā)，暫態(tài)事件（包括電壓暫升、電壓暫降、電壓短時中斷等）、瞬變事件觸發(fā)以及相應(yīng)的捕捉記錄功能。當任何一通道達到設(shè)定的觸發(fā)條件時，可以同時觸發(fā)該終端所有通道，并能同時觸發(fā)所有設(shè)定的其他電能質(zhì)量監(jiān)測終端。對電壓有效值干擾等可以同時記錄暫態(tài)波形和有效值變化圖。a) 有效值觸發(fā): 間隔最小為3秒、最大為1小時可設(shè)置，記錄點數(shù)不超過512點；b) 諧波觸發(fā)：檢查25個諧波值和總畸變率THD，記錄3秒鐘值。當諧波超出極限值時，觸發(fā)器響應(yīng)并記錄。記錄點數(shù)不超過512點；c) 瞬時值（波形）觸發(fā)：當一個瞬時值超出或低于設(shè)定值時，這個觸發(fā)功能將按照有效值和平均值或瞬時值設(shè)置

14、記錄。波形記錄包括用戶定義的事件觸發(fā)前、后的周波數(shù)；對于波形記錄每周波為256次采樣。3.8 對時功能a) 可接受遠方時鐘服務(wù)器對時；b) 可支持GPS裝置對時；c) 可就地對時。3.9 報警功能監(jiān)測裝置在軟、硬件故障（如通信中斷等）情況下能夠產(chǎn)生報警信號，并能通過面板或顯示設(shè)備顯示。裝置具有繼電器開出功能，其可以配置為指標越限告警輸出、或遙控輸出。本功能為選配功能。 分析數(shù)據(jù)諧波、電壓偏差、頻率偏差、三相不平衡度測量時，為區(qū)別于暫態(tài)現(xiàn)象，以一個基本記錄周期為3S，測量結(jié)果為3S內(nèi)的均方根值。采樣窗口等的要求滿足IEC 61000-4-30 :2003的要求。短時間閃變的一個基本記錄周期為10

15、min，長時間閃變的一個基本記錄周期為2h。統(tǒng)計數(shù)據(jù)以基本統(tǒng)計數(shù)據(jù)間隔時間為基礎(chǔ)，對各種分析數(shù)據(jù)進行方均根值、最大值、最小值、平均值、95%概率值的統(tǒng)計。其時間點為整點時間開始。日報數(shù)據(jù)以分析數(shù)據(jù)或統(tǒng)計數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對各種分析數(shù)據(jù)進行方均根值、最大值、最小值、平均值、95%概率值的統(tǒng)計。其時間點為整點時間開始。事件數(shù)據(jù)描述短期電壓變動事件特征值，包括電壓驟降、電壓驟升和電壓短時中斷的開始時間、持續(xù)時間、特征幅值、波形等。允許誤差限監(jiān)測裝置的允許誤差限滿足（DL/T 1028-2006電能質(zhì)量測試分析儀檢定規(guī)程）（GB/T 19862 -2005 電能質(zhì)量監(jiān)測設(shè)備通用要求）的要求：a) 穩(wěn)態(tài)基波電

16、壓、基波電流精度：±0.2%；b) 短期電壓變動（包括電壓暫降、電壓驟升和電壓短時中斷）：電壓變動量±0.5%；持續(xù)時間10ms；c) 電壓測量精度：±0.2%；d) 頻率測量精度：±0.01Hz；e) 三相不平衡度：電壓不平衡度絕對誤差±0.2%；電流不平衡度絕對誤差±1；電壓、電流各序分量±0.5%；f) 諧波：按GB/T 14549-93規(guī)定分為A級、B級；本裝置為A級精度。g) 間諧波：要求同諧波；h) 閃變：±5；i) 采集終端時鐘穩(wěn)定度小于1秒/天，掉電后可保持50000小時以上。電源電壓a) 交流22

17、0V，允許±20的相對誤差；50Hz±0.5Hz；諧波畸變率不大于8；b) 直流220V，允許±20的相對誤差，紋波系數(shù)不大于5%；c) 直流110V，允許±20的相對誤差，紋波系數(shù)不大于5%。電壓信號輸入回路a) 額定電壓 互感器接入法：V和100V； 直接接入法：220V/380V。b) 過載能力 互感器接入法：1.2倍最大額定電壓，連續(xù)工作；1.4倍最大額定電壓，運行10s。 直接接入法：400V連續(xù)。電流信號輸入回路互感器接入法：a) 范圍：額定電流1A或5A（標配5A）；b) ；2倍額定電流持續(xù)10秒；10倍額定電流持續(xù)1秒。功率消耗a) 信號

18、回路：信號回路在額定輸入電壓電流參數(shù)下，回路（通道）消耗的視在功率不大于0. 5VA/回路（通道）。b) 電源回路：HRJ704典型功耗5W；HRJ703典型功耗25W；停電數(shù)據(jù)保持發(fā)生斷電時，設(shè)備不會出現(xiàn)誤讀數(shù)，并有數(shù)據(jù)保持措施，電源恢復(fù)時，數(shù)據(jù)不丟失。氣候環(huán)境條件l 環(huán)境溫度-5+50（HRJ703）；-25+65（HRJ704）。l 相對濕度：年平均相對濕度75；l 大氣壓力：80kPa110kPa（海拔2000m及以下）。 可靠性平均無故障工作時間（MTBF）40,000小時。4.3 結(jié)構(gòu)、機械性能結(jié)構(gòu)監(jiān)測裝置防護等級符合GB/T 4208規(guī)定的IP51級要求；HRJ704: 采用壁掛

19、式設(shè)計，長233mm * 寬193mm * 高81mm。機械性能a) ；b) 監(jiān)測裝置抗沖擊性能符合GB/T 2423.5規(guī)定的試驗要求。4.4 電磁兼容性l 靜電放電抗擾度：能承受GB/T 17626.2-1998標準級、試驗電壓8KV的靜電接觸放電試驗；l 射頻電磁場輻射抗擾度：能承受GB/T 17626.3-1998標準級、干擾場強10V/M的幅射電磁場干擾試驗；l 快速瞬變脈沖群抗擾度：能承受GB/T 17626.4-1998標準級的快速瞬變干擾試驗；l 浪涌(沖擊) 抗擾度：能承受GB/T 17626.5-1999標準級、開路試驗電壓4KV的浪涌干擾試驗；l 電壓暫降、短時中斷和電壓變化的抗擾度：能承受GB/T 17626.11-1999標準70UT等級的電壓暫降、短時中斷干擾試驗；l 振蕩波抗擾度：能承受GB/T 17626.12-1998標準級阻尼振蕩波干擾試驗，以及電壓幅值共模4KV、差模2KV的級振鈴波干擾試驗；l 工頻磁場抗擾度：能承受GB/T 17626.8-1998標準級持續(xù)工頻磁場干擾試驗；l