電能質(zhì)量是指通過公用電網(wǎng)供給用戶端的交流電能的品質(zhì),通俗來說就是指電網(wǎng)線路中電能的好壞情況。電能質(zhì)量問題主要由終端負荷側(cè)引起。例如沖擊性無功負載會使電網(wǎng)電壓產(chǎn)生劇烈波動,降低供電質(zhì)量。
隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,它既給現(xiàn)代工業(yè)帶來節(jié)能和能量變換積極的一面,同時電力電子裝置在各行各業(yè)的廣泛應用又對電能質(zhì)量帶來了新的更加嚴重的損害,已成為電網(wǎng)的主要諧波污染源。
電網(wǎng)系統(tǒng)中各個用戶端配電網(wǎng)中使用的整流器、變頻調(diào)速裝置、電弧爐、電氣化鐵路以及各種電力電子設(shè)備不斷增加。給用電網(wǎng)絡(luò)造成影響或者說是用電污染。造成電壓不穩(wěn)、過電壓、產(chǎn)生諧波等。諧波使電能的生產(chǎn)、傳輸和利用的效率降低,使電氣設(shè)備過熱、產(chǎn)生振動和噪聲,并使絕緣老化,壽命縮短,甚至發(fā)生故障或燒毀。諧波還會引起電力系統(tǒng)局部發(fā)生并聯(lián)諧振或串聯(lián)諧振,使諧波含量被放大,致使電容器等設(shè)備燒毀。
這些負荷的非線性、沖擊性和不平衡的用電特性,對供電質(zhì)量造成嚴重污染。因而消除供配電系統(tǒng)中的高次諧波問題對改善電能質(zhì)量和確保電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行有著非常積極的意義。
另一方面,現(xiàn)代工業(yè)、商業(yè)及居民用戶的用電設(shè)備對電能質(zhì)量更加敏感,對供電質(zhì)量提出了更高的要求。目前,諧波、電磁干擾、功率因數(shù)降低已并列為電力系統(tǒng)的三大公害。
當電網(wǎng)的電能質(zhì)量被干擾或污染,達不到國家相關(guān)標準時,就得有針對性地對電網(wǎng)進行電能質(zhì)量改善。要了解電網(wǎng)電能質(zhì)量的實際情況,就必須有相應的設(shè)備對其進行測試分析,針對國內(nèi)的實際情況,我公司適時開發(fā)研制了適合國情的專業(yè)電能質(zhì)量分析儀器。下面就電能質(zhì)量分析儀的具體性能、參數(shù)、使用方法進行詳細說明。
SMG5000便攜式三相電能質(zhì)量分析儀特長
1. 儀器是專門用于檢測電網(wǎng)中發(fā)生波形畸變、諧波含量、電壓波動與閃變和三相不平衡等電能質(zhì)量問題的高精度測試儀器;同時還具備電參量測試、矢量分析的功能。
2. 可精確測量電壓、電流、有功功率、無功功率、相角、功率因數(shù)、頻率等多種電參量。
3. 可顯示被測電壓和電流的矢量圖,用戶可以通過分析矢量圖得出計量設(shè)備接線的正確與否。
4. 電流采用鉗形互感器方式進行測量。因為采用鉗形電流互感器測量時操作人員無須斷開電流回路,就可以方便、安全的進行測量。根據(jù)用戶的測量范圍不同可以選配不同量程的鉗表。
5. 可測量分析公用電網(wǎng)供到用戶端的交流電能質(zhì)量,其測量分析:頻率偏差、電壓偏差、電壓波動、閃變、三相電壓允許不平衡度和電網(wǎng)諧波。
6. 可顯示單相電壓、電流波形并可同時顯示三相電壓、電流波形。
7. 所有測試界面具備屏幕鎖定功能,以方便用戶讀數(shù)和分析數(shù)據(jù)。
8. 負荷波動監(jiān)視:測量分析各種用電設(shè)備在不同運行狀態(tài)下對公用電網(wǎng)電能質(zhì)量造成的波動。定時記錄和存儲電壓、電流、有功功率、無功功率、視在功率、頻率、相位等電力參數(shù)的變化趨勢。
9. 電力設(shè)備調(diào)整及運行過程動態(tài)監(jiān)視,幫助用戶解決電力設(shè)備調(diào)整及投運過程中出現(xiàn)的問題。
10. 能夠測試分析電力系統(tǒng)中無功補償及濾波裝置動態(tài)參數(shù)并對其功能和技術(shù)指標作出定量評價
11. 可設(shè)置不同的存儲間隔時間,按設(shè)置的時間間隔連續(xù)存儲數(shù)據(jù);
12. 內(nèi)置大容量數(shù)據(jù)存儲器,按1分鐘的時間間隔可連續(xù)存儲18個月以上,能滿足長期監(jiān)測試驗點的需要。
13. 儀器具備USB接口,可方便的將數(shù)據(jù)直接拷貝到后臺管理計算機。
14. 與功能強大的數(shù)據(jù)管理軟件配合,可將實時采樣數(shù)據(jù)直接上傳到后臺管理計算機,在后臺進行更全面、更迅速的處理。
15. 具備萬年歷、時鐘功能,實時顯示日期及時間??稍诂F(xiàn)場檢測的同時保存測試數(shù)據(jù)和結(jié)果,并通過串口上傳至計算機,通過后臺管理軟件(選配件)實現(xiàn)數(shù)據(jù)微機化管理,具備強大的報表功能。
16. 采用大屏幕進口彩色液晶作為顯示器,中文操作界面并配有漢字提示信息、多參量顯示的液晶顯示界面,人機對話界面友好。
17. 3分鐘無操作液晶顯示自動進入省電模式,以便程度的延長電池工作時間。
18. 導電硅膠按鍵,手感好、壽命長、設(shè)計合理、操作方便。
19. 內(nèi)置大容量、高性能鋰離子充電電池,充滿電連續(xù)工作10小時以上。
20. 體積小、重量輕,便于攜帶,既可用于現(xiàn)場測量使用,也可用做實驗室的標準計量設(shè)備。
SMG5000便攜式三相電能質(zhì)量分析儀測試儀配有一條四芯的電壓測試線、三只電流測試鉗(根據(jù)需要可配備到六只)。電壓測試線用來接入被測電壓信號,在現(xiàn)場用電流鉗進行測試,每只電流鉗分別對應一個鉗表接口,不能互換,否則會影響測試精度,每只鉗表中間有一個圓標貼,顯示出鉗表的相別和極性(標N的一端為電流的流出端,在使用接線要注意極性,接反會影響測試結(jié)果)。
SMG5000便攜式三相電能質(zhì)量分析儀測試過程中要注意的問題:
1. 要在測試前插好電流測試鉗,嚴禁先夾被測信號后插入電流鉗插座,這相當于電流測試鉗二次開路,容易產(chǎn)生開路高壓,損壞儀器。測試完成后要先摘下所有電流測試鉗再拔下與主機相連的插頭。
2. 測試鉗為保證各通道精度,應一一對應,要把各電流鉗正確插入與之對應的插座。交換不同輸入插座,會降低了測試精度,但交叉后一般測試精度也不會超出在±2%。
3. 接入電壓信號時測試線一定要先接到儀器的電壓端子,然后再接到被測設(shè)備的電壓端子;測試完成后一定要先摘下被測設(shè)備的電壓接頭,然后再拆除儀器側(cè)的電壓線。(此條尤為重要,反之可能引起大事故)
下面就不同的測試項目進行說明。
(一)三相四線制接線方式設(shè)備電參量的測量
1. 測試目的
檢測被測設(shè)備的三路電壓、三路電流的信號,通過測試數(shù)據(jù)來了解被測設(shè)備的實時電壓幅值、電流幅值、有功功率、無功功率、相位、頻率以及各參量之間的矢量關(guān)系的真實情況;可將六個參量的向量圖同屏顯示出來,從而確定供電系統(tǒng)的運行情況,便于分析故障原因和線損原因。
2. 測試方法
具體接線如圖所示:在三相四線制接線方式時用黃色導線聯(lián)接被測設(shè)備的A相電壓和儀器的A相電壓端子、綠色導線聯(lián)接被測設(shè)備的B相電壓和儀器的B相電壓端子、紅色導線聯(lián)接被測設(shè)備的C相電壓和儀器的C相電壓端子;三只鉗形電流互感器用來測量被測設(shè)備電流的A、B、C三相,接好線后進入“測試參數(shù)”屏查看測量結(jié)果。
(二)三相三線制接線方式設(shè)備電參量的測量
1. 測試目的
檢測被測設(shè)備的二路電壓、二路電流的信號,通過測試數(shù)據(jù)來了解被測設(shè)備的實時電壓幅值、電流幅值、有功功率、無功功率、相位、頻率以及各參量之間的矢量關(guān)系的真實情況;可將四個參量的向量圖同屏顯示出來,從而確定供電系統(tǒng)的運行情況,便于分析故障原因和線損原因。
2. 測試方法
具體接線如圖所示:在三相三線制接線方式時只用三根電壓線,其中黃色導線聯(lián)接被測設(shè)備A相和儀器的A相電壓端子、綠色導線聯(lián)接被測設(shè)備的B相電壓和儀器的N相電壓端子(注意不是B相)、紅色導線聯(lián)接被測設(shè)備的C相電壓和儀器的C相電壓端子;A、C兩只鉗形電流互感器用來測量被測設(shè)備電流的A、C兩相,接好線后進入“測試參數(shù)”屏查看測量結(jié)果。
(三)波形顯示測量部分
1. 測試目的
通過本項目可以顯示各參量的波形,了解各參量之間的相位關(guān)系(超前或滯后),觀察波形的畸變情況,分析畸變產(chǎn)生的原因,PT和CT有無過負荷的情況。
2. 測試方法
根據(jù)被測設(shè)備的接線方式的不同而進行不同的接線:
三相四線接線方式的設(shè)備按照三相四線制設(shè)備測試接線圖進行接線;
三相三線接線方式的設(shè)備按照三相三線制設(shè)備測試接線圖進行接線。
接好線后進入“波形顯示”界面進行測試。
(四)頻譜分析測量部分
1. 測試目的
本功能用來顯示各相電壓參量、各相電流參量1-32次諧波含量的柱狀圖以及各參量(1-64次)諧波的含量百分比,總諧波失真度等指標,以此來判斷該相電壓或電流電能質(zhì)量的好壞。
2. 測試方法
根據(jù)被測設(shè)備的接線方式的不同而進行不同的接線:
三相四線接線方式的設(shè)備按照三相四線制設(shè)備測試接線圖進行接線;
三相三線接線方式的設(shè)備按照三相三線制設(shè)備測試接線圖進行接線。
接好線后進入“頻譜分析”界面進行測試。
(五)電壓諧波分析部分
1. 測試目的
本功能用來顯示三路電壓參量2-64各次諧波含量的數(shù)值和百分比含量,以此來判斷被測電壓信號電能質(zhì)量的好壞。
2. 測試方法
具體接線如圖所示:在本項目中同時接入三相電壓信號。將電壓測試線的黃、綠、紅、黑四種顏色分別對應被測信號的A、B、C、N四條相線(當PT二次采用三線制接法時將被測設(shè)備的B相電壓接到儀器的Un端子,只用三根電壓線即可)。接好線后進入“電壓諧波”屏查看測量結(jié)果。
(六)電流諧波分析部分
1. 測試目的
本功能用來顯示三路電流參量2-64各次諧波含量的數(shù)值和百分比含量,以此來判斷被測電流信號電能質(zhì)量的好壞。
2. 測試方法
具體接線如圖所示:在本項目中同時接入三路電流信號。用A、B、C三只鉗形電流互感器分別來測量被測設(shè)備電流回路的A、B、C三相,(當被測設(shè)備為三相三線接線方式時只用到A、C兩相的鉗表)接好線后進入“電流諧波”屏查看測量結(jié)果。
(七)不平衡度測量部分
1. 測試目的
本功能用來顯示各分相電壓幅值和3倍零序電壓3U0、零序電壓U0、正序電壓U1、負序電壓U2、電壓不平衡度數(shù)值#u;各分相電流幅值和3倍零序電流3I0、零序電流I0、正序電流I1、負序電流I2、電流不平衡度數(shù)值#i。以此來評價電壓、電流不平衡對供電質(zhì)量的影響。
2. 測試方法
具體接線方式按右圖進行接線:用黃色導線聯(lián)接被測設(shè)備的A相電壓和儀器的A相電壓端子、綠色導線聯(lián)接被測設(shè)備的B相電壓和儀器的B相電壓端子、紅色導線聯(lián)接被測設(shè)備的C相電壓和儀器的C相電壓端子;三只鉗形電流互感器用來測量被測設(shè)備電流的A、B、C三相,接好線后進入“不平衡度”屏查看測量結(jié)果。