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1、多功能三相电能质量监测装置功能1.数据采集TI 公司32位高速DSP 负责数据采集,采样率为25.6KHz ,即每周波采样512点。核心器件A/D 转换芯片采用16位、同步采样A/D 转换器件,具有转换精度高,转换速度快,同步采样等优点。同时,为防止由于频率偏离额定值时造成测量误差,装置采用硬件锁相环技术,频率自动跟踪,实时调整采样间隔,以防止频率“泄漏”。2.电压偏差电压偏差的定义(GB/T12325-2008(%100系统标称电压压实测电压-系统标称电电压偏差(%=产品精度电压测量误差:0.2%;电压偏差误差:0.2%。3.频率偏差频率偏差的定义(GB/T15945-2008F F =F
2、(实测-(额定指标精度频率测量误差:0.005Hz 。4.电压、电流不平衡度电压、电流不平衡度的定义指三相电力系统中三相不平衡的程度,用电压或电流负序分量与正序分量的方均根值百 分比表示。电压或电流不平衡度分别用U 或I 表示。(%10012=U U U (%10012=I I I 其中:1U 三相电压的正序分量方均根值;2U 三相电压的负序分量方均根值 1I 三相电压的正序分量方均根值; 2I 三相电压的负序分量方均根值指标精度电压不平衡度误差:0.2%; 电流不平衡度误差:0.5%。5.谐波监测谐波定义谐波(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
3、波频率的分量,它是由电网中非线性负荷而产生的。装置对电压、电流采样值进行FFT 分解,可以得到各次谐波分量,由于采取了频率自动跟踪补偿,消除了频率“泄漏”,防止了基波频率偏离额定值情况下造成的测量误差。采样窗口等的要求应满足IEC 61000-4-30 :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谐波准确度:A 级级别 被测量 条件 最大允许误差相角误差 U h 1%U N 5%Uh 电压U h 1%U N 0.05%U N 5 或h 1 I h 3%I N 5%I h A电流I h 500人调查,闪变觉察律F
4、(%的统计公式为:F=(C+D/(A+B+C+Dl00% (4-2 式中A 没有觉察的人数; B 略有觉察的人数; C 有明显觉察的人数; D 不能忍受的人数 瞬时视感度st电压波动引起照度波动对人的主观视觉反应称为瞬时闪变视感度st 。通常以闪变觉察率为50%,作为瞬时闪变视感度的衡量单位,即定义为st =1觉察单位。与st =1觉察单位相对应的各频率电压波动值V %,是研究闪变的实验依据。 视感度系数Kf人脑神经对照度变化需要有最低的记忆时间,高于某一频率的照度波动普通人便觉察不到,闪变是经过灯一眼一脑环节反映人对照度的主观视感,引入视感度系数Kf 可以更为本质地描述灯一眼一脑环节的频率特
5、性。IEC 推荐的视感度系数是:Kf =产生同样视感度的8.8Hz 正弦电压波动/产生同样视感度的f Hz 正弦电压波动 短时间闪变严重度 Pst 和长时间闪变严重度 Plt 对于电弧炉等随机变化负荷的电压波动， 不仅要检查其最大电压波动， 还要在足够 长时间观察电压波动的统计特件。 st（统计时间为 10min） 是描述短时间闪变的统计值， （统计时间为 2h）为描述长时间闪变的统计值。 按国标要求，短时闪变的一个记录周期为 10 分钟，长时闪变为 2 小时。 指标精度 电压波动测量误差： 5%； 闪变测量误差： 5%。 P Plt 8.暂态扰动的监测 暂态扰动包括暂态过电压、电压骤降、瞬态
6、过电压以及电压短时中断问题。 电压骤降是指工频条件下电压均方根值减小到到 10至 90， 持续时间为 10ms 至 1 min 的短时间电压波动现象。 电压暂升 在电力系统某一点的电压突然骤然到 1.11.8p.u，持续时间通常在 10ms 1min。 电压短时中段是指供电电压消失一段时间(电压降到 0.1p.u.以下，一般不超过几分钟。 短时中断可以认为是 100%幅值的电压暂降。 对上述电能质量暂态扰动，装置可以实现如下功能： 实时监测电压瞬时值，在发生扰动时，经过特定的检测算法，判断出扰动，并给出扰动 发生的时刻，扰动的幅度，扰动的相位变化，扰动持续时间等信息； 判断出扰动后，立即启动波
7、形捕捉功能，即录波功能，波形记录应包括事件触发前、后 的波形，录波格式可整定；录波长度可整定，触发前不少于 5 个周波，触发后不少于 5 个 周波。 9.谐波源检测 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，hkp1，k=1,2,3，Ih/I11/h。 3） 电弧型：如电弧炉，其谐波电流具有很大的随机性，
8、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。 10.故障录波 装置具有故障录波功能，可在电能质量指标越限时或发生扰动时启动录波，记录电压、 电流瞬 时值波形或有效值波形， 录波数据记录格式采用IEEE-Comtrade 格式。 可选配专用录波 分析软件， 对录波数据进行分析、显示、存储等。 版权所有：保定国电中科电气有限公司 0312-* 8926066
