
Краткое описание продукта Аналитический прибор для оценки качества электроэнергии разработан в строгом соответствии с национальными стандартами качества электроэнергии GB/T 14543, GB/T 12325 и GB/T 14549 и представляет собой специализированное оборудование для мониторинга и анализа электросете...
Аналитический прибор для оценки качества электроэнергии разработан в строгом соответствии с национальными стандартами качества электроэнергии GB/T 14543, GB/T 12325 и GB/T 14549 и представляет собой специализированное оборудование для мониторинга и анализа электросетей. Оно предназначено для использования на электростанциях, подстанциях всех уровней, коммерческих и промышленных распределительных пунктах, электростанциях новых источников энергии, интегрированных в сеть, системах городского железнодорожного транспорта, а также на объектах с крупногабаритным электропотреблением. Устройство обеспечивает круглосуточный, высокоточный реальный-временной мониторинг, статистическую обработку, запись и анализ всех параметров качества электроэнергии в трёхфазной переменной сети, позволяя всесторонне количественно оценивать качество электроснабжения и режим потребления электроэнергии.
Устройство оснащено высокоскоростным встраиваемым промышленным процессором и технологией точной ацеллюляции переменного тока, поддерживает различные схемы подключения — трёхфазные четырёхжилочные, трёхфазные трёхжилочные и однофазные. Оно способно точно фиксировать различные нарушения качества электроэнергии: стационарные отклонения сети, переходные возмущения, гармонические искажения, колебания напряжения и мерцающие помехи. Устройство автоматически генерирует статистические отчёты о качестве электроэнергии и записи событий, предоставляя надёжную базу данных для оценки работы электросетей, энергосберегающих модернизаций, борьбы с гармоническими искажениями, диагностики неисправностей оборудования и проверки при приемке электроснабжения. Это ключевое специализированное оборудование для эксплуатации и обслуживания электросетей, контроля качества, оценки энергоэффективности и проверки интеграции новых источников энергии в сеть.
1. Точный мониторинг качества электроэнергии с использованием всех параметров
Устройство обеспечивает мониторинг всех стандартных параметров электросети и специальных показателей качества электроэнергии, включая основные электрические величины: трёхфазное напряжение, трёхфазный ток, активную и реактивную мощность, видимую мощность, коэффициент мощности, частоту и объём потребляемой электроэнергии. Кроме того, оно комплексно отслеживает все национальные стандартные показатели качества электроэнергии: отклонения напряжения и частоты, гармоники и интергармоники, колебания и мерцание напряжения, трёхфазный дисбаланс, переходные перенапряжения, падение напряжения, резкие повышения напряжения и кратковременные отключения питания — тем самым полностью охватывая все требования государственных стандартов по оценке качества электроэнергии.
2. Функция анализа высокоточных гармоник и искажений
Устройство позволяет проводить высокоточный гармонический анализ напряжения и тока, поддерживает последовательное измерение гармоник от 2-й до 50-й порядка и отображает такие параметры, как амплитуда каждой гармоники, уровень содержания гармоник, общий коэффициент гармонической искажённости (THD), распределение парных и нечётных гармоник и другие данные. Кроме того, оно оснащено функцией обнаружения интергармоник, позволяющей точно выявлять помехи от интергармоник, генерируемые частотными преобразователями, выпрямительными устройствами и оборудованием для возобновляемой энергии, эффективно устранять искажения формы электрической сети, вызванные нелинейными нагрузками, и обеспечивать данные для разработки пассивных и активных решений по борьбе с гармониками.
3. Функции захвата и анализа событий возмущений напряжения
Устройство обладает возможностью распознавания высокоскоростных переходных явлений и автоматически фиксирует такие динамические помехи в электросети, как падение напряжения, резкие его повышения, кратковременные перебои, переходные перенапряжения и импульсные помехи, точно задокументируя момент возникновения события, его продолжительность, амплитуду помехи и процесс восстановления. Оно позволяет классифицировать и подводить итоги по частоте различных видов помех, эффективно решая сложные проблемы с помехами в сети, такие как ошибочные отключения промышленного оборудования, неисправности инверторов и повреждение точных приборов.
4. Функции мониторинга несбалансированности трёх фаз и мерцания
Система позволяет в реальном времени рассчитывать трёхфазный дисбаланс напряжения и тока, различать компоненты дисбаланса отрицательного и нулевого порядков, а также точно отслеживать проблемы трёхфазного дисбаланса, вызванные неравномерным распределением нагрузки, перегрузкой однофазных нагрузок или неисправностями линий электропередачи. Кроме того, она поддерживает обнаружение длительных колебаний напряжения, а также кратковременных и долгосрочных значений мерцающих сигналов (Pst, Plt), полностью соответствует требованиям национальных стандартов и предназначена для оценки качества электроэнергии в электродуговых печах, прокатных станах, сварочных аппаратах и при работе с высокомощными ударными нагрузками.
5. Функции непрерывного записи данных и экспорта отчетов
Устройство поддерживает непрерывное хранение данных в течение длительного времени, позволяет настраивать интервал записи (от 1 секунды до 60 минут) и автоматически сохраняет исторические данные всех электрических параметров и показателей качества электроэнергии. Встроенный алгоритм статистического анализа генерирует отчеты по ежедневным, ежемесячным данным, значениям экстремумов и уровню соответствия нормам; возможна локальная экспортация на USB-флешку или удаленная экспортация из заднего плана; формат отчетов стандартизирован и может использоваться непосредственно при приемке электросети, регистрации результатов контроля качества, оценке энергоэффективности и подготовке отчетов по борьбе с гармониками.
6. Хорошая совместимость с различными сценариями использования и высокая устойчивость к помехам
Устройство поддерживает различные схемы подключения — однофазную, трёхфазную с тремя проводами и трёхфазную с четырьмя проводами, предназначено для использования с измерительными трансформаторами низкого напряжения (0,4 кВ) и среднего–высокого напряжения и совместимо с различными условиями эксплуатации: промышленным распределением электроэнергии, интеграцией фотоэлектрических и ветровых электростанций в сеть, железнодорожным транспортом, точным электроснабжением медицинских учреждений и центрами обработки данных. Вся система выполнена по промышленному уровню аппаратного обеспечения, обладает высокой электромагнитной совместимостью и устойчивостью к помехам; способна стабильно работать в условиях сильных электрических и магнитных полей, а также при различных температурных условиях, обеспечивая стабильные и высокорепликабельные измерительные данные.
7. Визуализация взаимодействия человека и машины, а также удалённый обслуживание и управление
Устройство оснащено высококачественным цветным ЖК-дисплеем, который в реальном времени отображает сигналные формы, векторные графики, параметры и кривые тенденций; поддерживает масштабирование сигналов, замораживание данных и поиск экстремальных значений. Поддерживается связь по Ethernet и последовательному порту, что позволяет интегрировать устройство с системой удаленного мониторинга для удалённой настройки параметров, чтения данных, онлайн-контроля и обновления программного обеспечения. Это обеспечивает персоналу операционного обслуживания возможность в реальном времени отслеживать состояние качества электроэнергии на объекте и осуществлять автоматизированный контроль без участия персонала.
1. Основные измерительные параметры и их точность
Диапазон измерения напряжения: переменный ток от 0 до 600 В; поддерживается расширение измерений высокого напряжения с использованием трансформатора
Диапазон измерения тока: переменный ток от 0 до 10 А (стандартно); поддерживается внешнее расширение с помощью преобразователя тока для измерения больших токов.
Диапазон измерения частоты: 45 Гц–55 Гц; точность измерения ≤ ±0,01 Гц
Базовая точность напряжения и тока: ≤ ±0,2 % FS
Поторность и точность коэффициента мощности: ≤ ±0,5 % FS
Точность измерения количества электроэнергии: ≤±1,0%
2. Показатели гармоник и искажений
Количество частот гармонического анализа: от 2 до 50; охватывается весь спектр гармоник и интергармоник.
Точность измерения гармоник: точность амплитуды отдельной гармоники ≤ ±1,0 %; точность общего коэффициента искажения (THD) ≤ ±1,5 %.
Частота дискретизации сигнала: более 256 точек за один цикл; высокоскоростная синхронная дискретизация.
Поддерживаемые параметры: эффективное значение каждого гармонического компонента, доля содержания гармоник, общий уровень искажения, мощность гармонических составляющих и энергопотребление гармоник
3. Специальные показатели качества электроэнергии
Отклонение напряжения: диапазон измерений — ±20 % Un, точность ≤ ±0,5 %.
Степень несбалансированности трёх фаз: точность измерения ≤ ±0,2%; поддерживается расчёт компонент негативного и нулевого порядков.
Волатильность напряжения и мерцание: полностью соответствует стандарту GB/T 12326; поддерживает расчёт длительных и кратковременных значений мерцающего напряжения по параметрам Pst и
Разрешение записи возмущений: время реакции на событие ≤ 10 мс; позволяет точно фиксировать кратковременные возмущения.
4. Показатели хранения данных и связи
Объём хранения: промышленный большой объём, способен сохранять непрерывные исторические данные более чем на год
Интервал записи: 1 с, 5 с, 10 с, 30 с, от 1 минуты до 60 минут — настройка возможна.
Экспорт данных: поддерживается офлайн-экспорт с USB-флешки и удалённый экспорт по
Коммуникационные интерфейсы: гигабитный Ethernet, серийный порт RS485
Коммуникационные протоколы: поддержка IEC 104, MODBUS и пользовательских электрических протоколов
5. Рабочая среда и электрические параметры
Источник питания: адаптивный широкий диапазон напряжений — AC 85–265 В / DC 110–220 В
Рабочая температура: от -20 °C до +65 °C
Температура хранения: от -40 °C до +85 °C
Относительная влажность: 5 %–95 % RH (без конденсата)
Устойчивость изоляции к напряжению: устойчивость входного контура к земле — 2 кВ; сопротивление изоляции ≥ 100 МΩ.
Электромагнитная совместимость: соответствует стандарту EMC 4-го уровня по устойчивости к помехам для электротехнического оборудования; подходит для подстанций и промышленных систем, работающих в условиях сильных электромагнитных помех.
6. Показатели общих характеристик устройства
Общий энергопотребление устройства: ≤ 25 Вт; реализовано решение с низким энергопотреблением.
Среднее время без отказов (MTBF): ≥ 50 000 ч
Способ подключения: однофазный, трёхфазный с тремя проводами, трёхфазный с четырьмя проводами (адаптивный).
Пригоден для систем низкого напряжения 0,4 кВ; может использоваться в системах среднего и высокого напряжения 10 кВ, 35 кВ и выше (с распределительными трансформаторами).
7. Технические характеристики сборочной карты FPGA
Ниже приведена таблица технических параметров FPGA-карт; пользователь может выбрать подходящую карту в зависимости от своих требований.
Указанные параметры технических характеристик продукции измеряются при температуре 25 °C и влажности 40 % после 20 минут работы термического устройства. Если не указано иное.
| Количество каналов | Карта №1: 24 одноканальная линия / 12 дифференциальной линии
Карта №2: 16 одноканальный канал / 8 дифференциальных каналов Карта №3: 8 одноканального канала / 4 дифференциальных каналов |
| Тип преобразователя ADC (Analog-to-Digital Converter) | SAR |
| разрешение | 16-bit |
|
Максимальная частота отбора данных |
1 Мс/с, непрерывно без перерывов; общее количество используемых каналов
500 кС/с, непрерывно без перерывов; общее количество используемых каналов 250 кС/с, непрерывно и без перерывов; общее количество используемых каналов |
| 125 кС/с, непрерывно без перерывов; общее количество используемых каналов | |
| Разрешение по времени | 10 ns |
| Синхронизация каналов | нет |
| Диапазон измерений | ±10.24 V / ±5.12 V / ±2.56 V / ±1.28 V / ±0.64 V |
| Модель входного соединения | DC |
| Входное импеданс | 500 MΩ |
| Ширина полосы для малых сигналов (-3 дБ) | 450 kHz |
| Вводный смещающий ток | 0.7 nA |
| Максимальное входное напряжение для аналогового сигнала | Напряжение на каждом входе относительно земли не превышает ±12 В. |
| Формат журнала событий программного обеспечения | 2 MPts/Ch |
| Предварительно активируемый FIFO | 4096 Pts |
| Режим сбора данных с использованием искусственного интеллекта | Режим непрерывной сборки данных и режим сбора данных с ограниченным количеством циклов |
Точность ввода аналогового сигнала (коэффициент температурной чувствительности — 5 ppm/°C)
| Диапазон измерений | Погрешность усиления
(Значение в единицах ppm) |
Погрешение смещения
(диапазон измерений в единицах ppm) |
Случайный шум (μVrms) | Абсолютная точность на всем диапазоне измерений
(μV) |
| ±10.24 V | 20 | 10 | 195 | 820 |
| ±5.12 V | 50 | 15 | 110 | 550 |
| ±2.56 V | 55 | 30 | 70 | 315 |
| ±1.28 V | 100 | 60 | 60 | 220 |
| ±0.64 V | 200 | 120 | 50 | 100 |
Аналоговый вывод:
| Количество каналов | 4 |
| разрешение | 16-bit |
| DNL | ±1 LSB |
| Максимальная частота обновлений | 100 kHz/Ch |
| Разрешение по времени | 10 ns |
| Синхронизация каналов | Это… |
| Диапазон ввода | ±10 V |
| Выводная связь | DC |
| Импеданс выхода | 0.1 Ω |
| Выходной ток струи | 10 mA |
| Статус включения питания | В пределах ±50 мВ |
| Память оперативной памяти типа FIFO | 2048 Pts/Ch |
| Режим вывода AO | Прямой выход на постоянное напряжение (DC), периодический вывод сигнала из встроенного FIFO, триггер сигнала из встроенного FIFO с N циклами, непрерывный и не повторяющийся сигнал из компьютерной кэши. |
| Время настройки выходного напряжения | 4 us |
| Наклон края | 9.2 V/us |
Точность аналогового воспроизведения:
| Диапазон измерений (В) | -10 ~ 10 |
| Погрешность усиления (в ppm для показаний) | 30 |
| Коэффициент температурной чувствительности усиления (значение в ppm/°C) | 5 |
| Погрешность смещения (в ppm от диапазона измерений) | 50 |
| Коэффициент температурного смещения (в единицах ppm/°C в диапазоне измерений) | 5 |
| Абсолютная точность на всем диапазоне измерений (мВ) | 5 |
| Коэффициент температурного отклика (в ppm/°C) | 5 |
| Погрешность INL (в ppm от диапазона измерений) | 120 |
Цифровой ввод/вывод:
| Количество каналов | 4 входа, 4 выхода |
| В качестве ориентира | DGND |
| Устойчивый резистор подачи сигнала для цифрового ввода | 10 kΩ |
| Напряжение для ввода цифровых значений | Высокий уровень напряжения: 1,95 В – 5 В
Низкий уровень напряжения: от 0 В до 1,2 В |
| Цифровое выходное напряжение | Высокий уровень напряжения: 3,3 В
Низкий уровень напряжения: от 0 В до 0,003 В |
| Статус питания при выводе цифрового сигнала | Низкий уровень напряжения |
| Максимальная частота отбора данных по стандарту DIN | 10 MS/s/Ch |
| Максимальная частота обновлений системы DOUT | 10 MS/s/Ch |
| Разрешение по времени | 10 ns |
| Синхронизация каналов | Это… |
| Программное решение типа FIFO для стандартов DIN | 2 MPts/Ch |
| Динамически предварительно активируемый FIFO-накопитель | 2048 Pts/Ch |
| Аппаратный FIFO типа DOUT | 2048 Pts/Ch |
|
Режим сбора данных по стандарту DIN |
Режим непрерывной сборки данных и режим OneShot
Когда частота дискретизации превышает 4 Мс/с/канал, поддерживается только режим OneShot; количество точек сбора данных не должно превышать 15 000. |
| Режим вывода данных DOUT | Прямой вывод сигнала; периодическое генерирование формы сигнала в встроенной FIFO-памяти; триггерная цепочка формирования формы сигнала в встроенной FIFO-памяти (N циклов); непрерывный, не дублирующий сигнал из компьютерной кэши. |
| Время края сигнала DOUT | Время подъёма: 6 нс
Срок спада: 8 нс |
Внешний триггер:
| Количество каналов | 1 вход, 1 выход |
| Входное напряжение | Высокий уровень напряжения: 1,95 В – 5 В
Низкий уровень напряжения: от 0 В до 1,2 В |
| Выходное напряжение | Высокий уровень напряжения: 3,3 В
Низкий уровень напряжения: от 0 В до 0,003 В |
| Статус питания при выводе сигнала | Низкий уровень напряжения |
| Время наступления края сигнала на выходе | Время подъёма: 6 нс
Срок спада: 8 нс |
Ввод/вывод внешнего тактового сигнала для отбора проб:
| Количество каналов | 1 вход, 1 выход |
| Входное напряжение | Высокий уровень напряжения: 1,95 В – 5 В
Низкий уровень напряжения: от 0 В до 1,2 В |
| Выходное напряжение | Высокий уровень напряжения: 3,3 В
Низкий уровень напряжения: от 0 В до 0,003 В |
| Статус питания при выводе сигнала | Низкий уровень напряжения |
| Диапазон частот выходного сигнала | DC ~ 1 MHz |
| Время наступления края сигнала на выходе | Время подъёма: 6 нс
Срок спада: 8 нс |
| Калибровка | |
| Рекомендуемый время предварительной нагрева | Не менее 20 минут. |
| Рекомендуемый интервал времени для kalibrации | 1 год |
| Интерфейс шины | |
| USB | Высокоскоростной интерфейс USB 2.0 |
| Требования к питанию | |
| Питание осуществляется через порт USB. | 4.5 V ~ 5.5 V |
| Типичный ток в режиме отсутствия нагрузки | 400 mA |
| Максимальная нагрузка | 600 mA |
4.1 Внешний вид:
4.2 Графический интерфейс программного обеспечения:
4.3 Общие функции:
4.3.1 Интеллектуальные приборы
4.3.2 Система экспертной диагностики
4.3.3 Система анализа качества электроэнергии
4.3.4 Функция векторного анализа
4.3.5 Функции осциллографа
4.3.6 Функция измерения сигналов
4.3.7 Функция долгосрочного записи сигналов
Данная функция поддерживает выполнение любых вычислений как для переменного, так и для постоянного тока с использованием 24 дифференциальных каналов. Она оснащена 24 аналоговыми каналами сбора данных (поддерживаются входы напряжения и тока; точность измерения — до 1‰; общая частота дискретизации каналов — 24 спс) и 4 каналами записи сигналов дискретного типа; при заданной продолжительности записи возможна непрерывная запись в течение 24 часов.
4.3.8 Устройство записи сигналов при электрических неисправностях
Для выполнения любых расчётов по переменному и постоянному току используется 24 аналоговых канала и 4 канала для записи сигналов дискретных величин. Функция записи активируется при следующих условиях: запуск с резкой изменением параметра, превышение верхнего предела (включая превышение постоянного тока — порог составляет 1 % или около 50 % от значения UN/IN), превышение нижнего предела, наличие третичной гармоники (при условии Un3 × Kset > Us3 и Us > 1 В; где Us3 — третичная гармоника напряжения нулевой последовательности на конце генератора, а Un3 — третичная гармоника напряжения в нейтральной точке), пятичная гармоника, седьмичная гармоника, высокая частота, низкая частота, трёхфазная положительная последовательность, трёхфазная нулевая последовательность, трёхфазная отрицательная последовательность, а также при выполнении дифференциальных расчётов.
4.3.9 Функции генератора функций
Позволяет генерировать четыре произвольных пользовательских сигнала и обеспечивать их вывод.
4.3.10 Функции генератора произвольных функций
Генератор произвольных функций оснащён четырьмя выходными каналами AO и способен генерировать синусоидальные, треугольные, зубчатые, SINC-, экспоненциальные и постоянные сигналы; диапазон частот выходного сигнала составляет от 1 мГц до 150 кГц, а разрешение выходного напряжения — 16 бит. Благодаря высокому разрешению, низкому уровню шума и искажений, а также возможности гибкой адаптации к различным областям применения — таким как связь, радарная техника и биомедицина — устройство эффективно удовлетворяет разнообразные потребности пользователей.
4.3.10.1 Тест функции синусоидальной формы сигнала
4.3.10.2 Тестирование треугольных волн, зубчатых волн и импульсных волн
4.3.10.3 Пульсный тест
4.3.11 Функция тестирования аналоговых сигналов
Данная система оснащена 4 выходами и 4 входами логических сигналов, а также 24 аналоговыми входами; она позволяет точно рассчитывать такие параметры местной системы управления, как активная мощность, реактивная мощность, коэффициент мощности, трифазные компоненты последовательного ряда, нулевого ряда и отрицательного ряда, эффективное значение, максимальное значение и среднее значение.
4.3.12 Функция настройки произвольного электрического сигнала
4.3.13 Функция записи исторических данных
4.3.14 Безбумажный регистратор данных
4.4 Расширенные функции