電能質(zhì)量在線監(jiān)控裝置

APView500 電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置采用了高性能多核平臺(tái)和嵌入式操作系統(tǒng)，遵照IEC61000-4-30《測(cè)試和測(cè)量技術(shù)-電能質(zhì)量測(cè)量方法》中規(guī)定的各電能質(zhì)量指標(biāo)的測(cè)量方法進(jìn)行測(cè)量，集諧波分析、波形采樣、電壓暫降/暫升/中斷、閃變監(jiān)測(cè)、電壓不平衡度監(jiān)測(cè)、事件記錄、測(cè)量控制等功能為一體。裝置在電能質(zhì)量指標(biāo)參數(shù)測(cè)量方法的標(biāo)準(zhǔn)化和指標(biāo)參數(shù)的測(cè)量精度以及時(shí)鐘同步、時(shí)件標(biāo)記功能等各個(gè)方面均達(dá)到了 IEC61000-4-30 A X標(biāo)準(zhǔn)，能夠滿足 110kV 及以下供電電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)的要求，廣泛適用于化工、鋼鐵、冶金、醫(yī)院、數(shù)據(jù)中心、交通建筑等行業(yè)的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)。

1.2.1高性能的硬件平臺(tái)

裝置采用基于Xilinx SoC構(gòu)架的雙ARM內(nèi)核處理器，ARM1用來數(shù)據(jù)采樣、電能質(zhì)量數(shù)據(jù)計(jì)算，ARM2運(yùn)行嵌入式Linux、TCP/IP協(xié)議、Http協(xié)議、Web服務(wù)器、電能質(zhì)量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)、分析。裝置每周波采樣高達(dá)1024點(diǎn)，具備高測(cè)量精度能準(zhǔn)確記錄故障波形。

采用eMMC進(jìn)口高速存儲(chǔ)芯片容量達(dá)到32GB，可以長期存儲(chǔ)事件記錄與故障波形等數(shù)據(jù)。具備友好的人機(jī)界面，800*480像素點(diǎn)陣彩色大尺寸液晶可就地查看實(shí)時(shí)波形與故障波形，方便用戶故障分析。

1.2.2豐富的接口資源

16路交流電壓/電流通道，可同時(shí)接入多組電壓電流，如單組電壓電流、雙組電壓電流等；

16路可編程無源繼電器出口、22路有源開關(guān)量輸入通道；

2路RS485接口支持Modbus-RTU規(guī)約；

4路以太網(wǎng)接口，支持Modbus-TCP、IEC61850、Web Server；

1路GPS對(duì)時(shí)接口，支持IRIG-B對(duì)時(shí)方式；

1路RS232接口，用于接入打印機(jī)；

1路USB接口，可用于文件導(dǎo)出及裝置維護(hù)。

1.2.3可靠性設(shè)計(jì)

裝置軟硬件具有持續(xù)完善的自檢功能，抗干擾性能好，裝置通過多項(xiàng)電磁兼容檢測(cè)認(rèn)證，電快速瞬變脈沖群、靜電放電、浪涌抗干擾性能均達(dá)到X標(biāo)準(zhǔn)。

1.3功能對(duì)照表

本系列裝置除具有常規(guī)的電能質(zhì)量穩(wěn)態(tài)指標(biāo)的監(jiān)測(cè)外，還對(duì)電能質(zhì)量的暫態(tài)擾動(dòng)、瞬態(tài)沖擊監(jiān)測(cè)和記錄，具有較強(qiáng)的實(shí)用性。

1.5.2記錄存儲(chǔ)功能：

可對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)

之后按"X先出"原則更新。

1.5.3統(tǒng)計(jì)功能

裝置具有對(duì)主要監(jiān)測(cè)指標(biāo)的在線統(tǒng)計(jì)功能，可統(tǒng)計(jì)一天內(nèi)監(jiān)測(cè)指

平均值等。

1.5.4通訊功能

裝置提供多種通訊接口方式，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸或定時(shí)提取存儲(chǔ)記錄，可通過工

業(yè)以太網(wǎng)接口與遠(yuǎn)方電能質(zhì)量管理中心通訊，也可通過RS232/RS485接口，以Modem或

GPRS方式與遠(yuǎn)方通訊。裝置支持Modbus-TCP/RTU通訊協(xié)議、IEC 61850 MMS協(xié)議。

1.5.5GPS對(duì)時(shí)功能

裝置具有GPS 硬對(duì)時(shí)接口，可以接受 IRIG-B 碼對(duì)時(shí)或者秒脈沖對(duì)時(shí)信號(hào)，保持與遠(yuǎn)方

管理中心的時(shí)鐘一致。

1.5.6告警功能

可根據(jù)用戶設(shè)定的電能質(zhì)量指標(biāo)的限值，啟動(dòng)指標(biāo)報(bào)警功能。

1.5.7錄波功能

裝置對(duì)每個(gè)告警事件都進(jìn)行錄波，并提供手動(dòng)錄波功能。

1.5.8本地PQDIF文件生成功能

統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)及事件記錄可以PQDIF文件格式保存。

1.5.9Web功能

集成嵌入式Web Server 功能，支持不同權(quán)限等X的用戶登錄訪問。不同等X用戶使用

不同 8 位密碼登錄，分別為“游客"：00000000；“管理員"：********；“調(diào)試員"：********。

用戶可通過瀏覽器直接連接裝置，可實(shí)時(shí)查看電能質(zhì)量數(shù)據(jù)和整定裝置參數(shù)。

連接方法：

1.將裝置與電腦用網(wǎng)線互聯(lián)；

62.進(jìn)入系統(tǒng)設(shè)置-通訊設(shè)置菜單查看所連接以太網(wǎng)口對(duì)應(yīng)的 IP 地址，例如：

192.168.103.219；

3.將電腦 IP 與裝置 IP 設(shè)置到同一網(wǎng)段；

4.打開電腦 IE 瀏覽器在地址輸入欄輸入 IP 地址并回車。如圖所示

2.10安全性能

2.10.1絕緣強(qiáng)度

裝置能承受X值為2kV、頻率為50Hz、歷時(shí)1min的絕緣強(qiáng)度試驗(yàn)，而無擊穿和閃絡(luò)

現(xiàn)象。

2.10.2絕緣電阻

用開路電壓為500V的兆歐表測(cè)量裝置的絕緣電阻值，正常試驗(yàn)大氣條件下各等X的各

回路絕緣電阻不小于20MΩ。

2.10.3沖擊電壓

在正常試驗(yàn)大氣條件下，裝置的電源輸入回路、交流輸入回路、輸出觸點(diǎn)回路對(duì)地以及

回路之間能承受1.2/50μs的標(biāo)準(zhǔn)雷電波的短時(shí)沖擊電壓試驗(yàn)，開路試驗(yàn)電壓5kV。

2.10.4耐濕熱性能

裝置應(yīng)能承受GB/T 2423.9-2001規(guī)定的恒定濕熱試驗(yàn)。試驗(yàn)溫度+40℃±2℃、相對(duì)濕度

(93 ± 3)％，試驗(yàn)時(shí)間為48小時(shí)，在試驗(yàn)結(jié)束前2小時(shí)內(nèi)，用500V直流兆歐表，測(cè)量各外引帶

電回路部分外露非帶電金屬部分及外殼之間、以及電氣上無聯(lián)系的各回路之間的絕緣電阻應(yīng)

不小于1.5MΩ；介質(zhì)耐壓強(qiáng)度不低于介質(zhì)強(qiáng)度試驗(yàn)電壓幅值的75％。12

2.11電磁兼容性能

1)電壓暫降和短時(shí)中斷抗擾度滿足GB/T 17626.11和GB/T17626.29的要求；

2)射頻電磁場(chǎng)輻射抗擾度應(yīng)按照GB/T 17626.3中規(guī)定，滿足嚴(yán)酷等X4X的要求；

3)電快速瞬變脈沖群抗擾度應(yīng)按照GB/T17626.4中規(guī)定，滿足嚴(yán)酷等X4X的要求，重復(fù)頻

率100kHz。

4)靜電放電抗擾度應(yīng)按照GB/T 17626.2中規(guī)定，滿足嚴(yán)酷等X4X的要求；

5)浪涌抗擾度應(yīng)按照GB/T 17626.5中規(guī)定，滿足嚴(yán)酷等X4X的要求；

6)工頻磁場(chǎng)抗擾度應(yīng)按照GB/T 17626.8中規(guī)定，滿足嚴(yán)酷等X4X的要求；

7)射頻場(chǎng)感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾度應(yīng)按照GB/T 17626.6中規(guī)定，滿足嚴(yán)酷等X3X的要求；

8)振蕩波抗擾度應(yīng)按照GB/T 17626.12中規(guī)定，滿足嚴(yán)酷等X4X的要求。

2.12機(jī)械性能

2.12.1振動(dòng)

裝置能承受GB/T 11287-2000中3.2.1及3.2.2規(guī)定的嚴(yán)酷等X為IX的振動(dòng)耐久能力試驗(yàn)。

2.12.2沖擊

裝置能承受GB/T14537-1993中4.2.1及4.2.2規(guī)定的嚴(yán)酷等X為IX的沖擊響應(yīng)試驗(yàn)。

2.12.3碰撞

裝置能承受GB/T14537-93中4.3規(guī)定的嚴(yán)酷等X為IX的碰撞試驗(yàn)。

4人機(jī)界面

本系列裝置采用了5寸彩色LCD，分辨率800×480?？娠@示實(shí)時(shí)波形與事件波形，協(xié)助

用戶更好的分析故障，裝置界面友好，功能豐富，操作簡潔。

4.1按鍵

裝置配有上鍵、下鍵、左鍵、右鍵、確認(rèn)鍵、ESC鍵(退出)、“+"鍵、“-"鍵以及Rst鍵(復(fù)

位)等9個(gè)鍵。

裝置上電后，自動(dòng)進(jìn)入主界面。主界面主要顯示實(shí)時(shí)各通道X值及相位角、回路頻率、

事件數(shù)目、時(shí)間及通訊狀態(tài)。

4.2.2主菜單

主菜單設(shè)有“實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)"、“電能質(zhì)量"、“事件記錄"、“用戶定值"、“系統(tǒng)設(shè)置"、

“裝置調(diào)試"等6個(gè)圖標(biāo)，選中的菜單項(xiàng)反色顯示，按確認(rèn)鍵可以進(jìn)入選中的菜單項(xiàng)。左下

角顯示實(shí)時(shí)時(shí)間，右上角處顯示選中的菜單項(xiàng)的下一X菜單條目信息。

主菜單

4.2.3實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)

通過主菜單選擇實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，進(jìn)入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)界面。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)菜單主要有“電壓電流"、“實(shí)

時(shí)波形"、“矢量圖"、“功率"、“電能"等。

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)菜單

211)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)-電壓電流

電壓電流界面用于顯示近3S內(nèi)，各AD通道X值及相位角，以及各回路頻率，如果

有下一頁/上一頁，左下角相應(yīng)指示會(huì)高亮。

(注1：本裝置所有相位角均以A相電壓基波相位角為基準(zhǔn))。

(注2：根據(jù)高亮三角形的指示，按相應(yīng)上/下/左/右鍵可以進(jìn)行翻頁)。

電壓電流

2)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)-實(shí)時(shí)波形

實(shí)時(shí)波形界面主要顯示當(dāng)前采樣值波形，按上下鍵選擇上下頁面，按確認(rèn)鍵可以選擇通

道，選中為反色顯示，當(dāng)前光標(biāo)為藍(lán)底白字顯示，實(shí)時(shí)波形可選通道為當(dāng)前所有對(duì)應(yīng)通道，

事件波形只能選擇對(duì)應(yīng)線路通道。上面的通道選擇為電壓通道選擇，下面的通道選擇為電流

通道選擇。通道選擇左側(cè)為所選擇通道的名稱，該名稱顏色與波形及縱軸所在位置所對(duì)應(yīng)的

數(shù)據(jù)顏色一致。事件波形顯示X值波形，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示采樣值波形。

22實(shí)時(shí)波形界面

3)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)-矢量圖

矢量圖界面顯示當(dāng)前回路的電壓電流的矢量效果圖，并顯色當(dāng)前回路的負(fù)序、零序、正

序的電壓、電流、電壓不平衡、電流不平衡數(shù)據(jù)。

23矢量圖界面

4)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)-功率

功率界面顯示各回路的有功功率、無功功率、功率因數(shù)、視在功率、諧波功率(基波)等

數(shù)據(jù)信息。

5)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)-電能

功率界面顯示各回路的正向有功、正向無功、反向有功、反向無功、諧波電能等數(shù)據(jù)信

息。

24電能界面

4.2.4電能質(zhì)量

通過主菜單選擇電能質(zhì)量，進(jìn)入電能質(zhì)量菜單界面。電能質(zhì)量菜單主要有“諧波"、“諧

波功率"、“間諧波"、“諧波電能"、“不平衡/偏差"、“波動(dòng)/閃變"等。

電能質(zhì)量

1)電能質(zhì)量-諧波

諧波界面有圖表2個(gè)部分組成，諧波圖顯示當(dāng)前選擇通道的諧波畸變率與諧波次數(shù)的柱

狀圖。諧波表顯示當(dāng)前通道1~63諧波的X值、畸變率數(shù)據(jù)，左右鍵進(jìn)行圖表切換。在表

界面下，需要按確認(rèn)鍵進(jìn)入當(dāng)前選中的通道(此時(shí)，通道處上下指示均變灰色，“按確認(rèn)鍵進(jìn)

25行翻頁處"指示變量)，才能按上下鍵進(jìn)行翻頁，查看1~63次諧波數(shù)據(jù)信息，按ESC鍵返回

到通道選擇。

2)電能質(zhì)量-諧波功率

諧波功率界面分別顯示當(dāng)前選中回路ABC相1~63次諧波的功率信息。查看11~63次

諧波功率數(shù)據(jù)操作方法與4.3.4.2節(jié)相同。

26諧波功率

3)電能質(zhì)量-間諧波

間諧波界面顯示1.5~62.5次間諧波X值及畸變率數(shù)據(jù)。

間諧波

4)電能質(zhì)量-諧波電能

諧波電能界面顯示當(dāng)前選中回路1 ~ 63諧波電能數(shù)據(jù)。

27諧波電能

5)電能質(zhì)量-高頻諧波

高頻諧波界面顯示當(dāng)前選中通道數(shù)據(jù)。

高頻諧波

6)電能質(zhì)量-不平衡/偏差

不平衡/偏差界面顯示各電壓通道的上下偏差、各回路的頻率偏差、序分量的幅值和不

平衡度(電壓通道)。

28不平衡/偏差

7)電能質(zhì)量-波動(dòng)/閃變

波動(dòng)/閃變界面顯示各電壓通道的波動(dòng)、閃變數(shù)據(jù)。

波動(dòng)/閃變

4.2.5事件記錄

通過主菜單選擇事件記錄，進(jìn)入事件記錄菜單界面。事件記錄菜單主要有“暫態(tài)事件"、

“穩(wěn)態(tài)事件"、“工作日記"等。

29事件記錄

1)電能質(zhì)量-暫態(tài)事件

暫態(tài)事件包含電壓暫升、電壓暫降、電壓短時(shí)中斷等3種事件。按確認(rèn)鍵可以查看詳細(xì)

信息。在詳細(xì)信息界面(圖右)，按確認(rèn)鍵可以查看事件波形，事件波形界面請(qǐng)參照4.3.3.3節(jié)。

暫態(tài)事件

2)電能質(zhì)量-穩(wěn)態(tài)事件

穩(wěn)態(tài)事件包含除暫態(tài)事件以為的所有事件。其具體操作與暫態(tài)事件(4.3.5.2節(jié))一致。

3)電能質(zhì)量-工作日記

工作日志包含運(yùn)行中出現(xiàn)的異常以及參數(shù)的修改等信息。

30工作日記

4.2.7用戶定值

通過主菜單選擇用戶定值，進(jìn)入用戶定值菜單界面。用戶定值菜單主要有基本參數(shù)、功

能參數(shù)、繼電器設(shè)置等。

用戶定值界面

1)用戶定值-基本參數(shù)

基本參數(shù)界面顯示用戶定值的一些基本數(shù)據(jù)，如接線方式、標(biāo)稱電壓、標(biāo)稱電流等數(shù)據(jù)。

按確認(rèn)鍵進(jìn)入數(shù)據(jù)修改，按上下鍵修改參數(shù)。當(dāng)參數(shù)設(shè)置完畢后，按返回鍵會(huì)提醒修改數(shù)據(jù)

是否保存，如需保存，將進(jìn)行密碼校驗(yàn)，密碼校驗(yàn)成功時(shí)，會(huì)提示保存成功，若校驗(yàn)失敗。

31則提示是否重新輸入。在密碼校驗(yàn)界面，按返回鍵會(huì)提示是否確認(rèn)返回。

注：除裝置調(diào)試外的密碼均為用戶密碼，默認(rèn)為0008，裝置調(diào)試默認(rèn)密碼為1008。

基本參數(shù)

密碼校驗(yàn)

2)用戶定值-功能參數(shù)

功能參數(shù)界面顯示用戶定值的功能數(shù)據(jù)，如電壓上下限，頻率上下限等。其操作與基本

32參數(shù)(4.3.6.2節(jié))一致，同樣也需要密碼校驗(yàn)(4.3.6.2節(jié))才能保存生效。

功能參數(shù)

3)用戶定值-繼電器設(shè)置

繼電器設(shè)置界面用于設(shè)置繼電器，根據(jù)繼電器配置顯示界面的繼電器編號(hào)信息，可以知

道哪些繼電器被使用以及該繼電器所處于的狀態(tài)。如暫態(tài)電壓所對(duì)應(yīng)的繼電器編號(hào)為

A000 C000 0000 0000，A對(duì)應(yīng)一位，C對(duì)應(yīng)X五位，則說明繼電器1和繼電器5被投入

到功能暫態(tài)電壓使用，且繼電器1處于A狀態(tài)(保持狀態(tài))，繼電器5處于C狀態(tài)(脈沖狀態(tài))。

注1：只有當(dāng)繼電器投入該功能使用時(shí)，才會(huì)顯示其狀態(tài)，未投入使用時(shí)，為0。

注2：同一個(gè)繼電器可以被配置到多個(gè)功能下，同一個(gè)功能可以配置多個(gè)繼電器。

注3：一個(gè)繼電器可以有多種狀態(tài)，不同功能下，同一個(gè)繼電器可以被配置為不同的狀

態(tài)，如繼電器1在功能暫態(tài)電壓下處于A狀態(tài)、而在瞬態(tài)電壓下處于B/C狀態(tài)。

33繼電器配置顯示界面

在繼電器設(shè)置界面，所有繼電器功能默認(rèn)為退出，按確認(rèn)鍵，進(jìn)入功能選擇，按左右鍵

移動(dòng)光標(biāo)。光標(biāo)所在位置為藍(lán)色背景，具體配置反色顯示。

繼電器設(shè)置界面

34繼電器設(shè)置界面

4.2.8系統(tǒng)設(shè)置

通過主菜單選擇系統(tǒng)設(shè)置，按確認(rèn)鍵進(jìn)入系統(tǒng)設(shè)置菜單界面。系統(tǒng)設(shè)置菜單主要有“通

訊設(shè)置"、“顯示設(shè)置"、“密碼設(shè)置"、“文件管理"、“裝置信息"等。

電能質(zhì)量在線監(jiān)控裝置