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APView400 电能质量在线监测装置 安科瑞 许敏

 更新时间:2024-05-17 点击量:54

一、概述

APView400 电能质量在线监测装置采用了高性能多核平台和嵌入式操作系统,遵照IEC61000-4-30《测试和测量技术-电能质量测量方法》中规定的各电能质量指标的测量方法进行测量,集谐波分析、波形采样、电压暂降/暂升/中断、闪变监测、电压不平衡度监测、事件记录、测量控制等功能为一体。装置在电能质量指标参数测量方法的标准化和指标参数的测量精度以及时钟同步、事件告警功能等各个方面均达到了国家标准要求,能够满足 35kV 及以下供电系统电能质量监测的要求,广泛适用于化工、钢铁、冶金、医院、数据中心、交通建筑等行业的电能质量监测。

1.2 特点

1.2.1 高性能的硬件平台

装置采用基于 Xilinx SoC 构架的双 ARM 内核处理器,ARM1 运行嵌入式 Linux、TCP/IP协议、Http 协议、Web 服务器、电能质量数据的存储、统计、分析,ARM2 用来数据采样、电能质量数据计算。装置每周波采样高达 1024 点,具备高测量精度能准确记录故障波形。采用 32GB 工业级大容量 SD 卡,可以长期存储事件记录与故障波形等数据。具备友好的人3机界面,800*480 像素点阵彩色大尺寸液晶可就地查看实时波形与故障波形,方便用户故障分析。

1.2.2 丰富的接口资源

4 路交流电压;4 路交流电流;5 路可编程无源继电器出口、5 路有源开关量输入;2 路 RS485 串行通讯接口,支持 Modbus-RTU 规约,支持 IRIG-B 对时方式;2 路以太网接口,支持 Modbus-TCP、IEC61850 MMS、FTP、装置升级维护;1 路 USB 接口,可用于装置维护。

1.2.3 可靠性设计

装置软硬件具有持续完善的自检功能,抗干扰性能好,装置通过多项电磁兼容检测认证,电快速瞬变脉冲群、静电放电、浪涌抗干扰性能均达到国家标准。

1.3 功能对照表

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1.4 装置型号命名及选型
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2 技术参数
2.1 工作电源
额定值:
AC/DC220、AC/DC110V或DC24/48V;
允许偏差:-20%~+20%;
功率消耗:不大于15W;
2.2 交流电流输入
输入方式:电流互感器输入;
额定值In:5A;
测量范围:0~1.2In;
功率消耗:不大于0.5VA/路;
过载能力:1.2In 连续工作;20倍额定电流允许1s。
2.3 交流电压输入
输入方式:电压互感器输入;
额定值Un:220V/380V;
测量范围:0~1.2Un;
功率消耗:不大于0.5VA/路;
过载能力:1.2Un 连续工作;4倍额定电压允许1s。
2.4 开关量输入
额定电压:AC/DC220V、AC/DC110V或DC24V/48V;
输入方式:无源接点,需要外接电源;
2.5 开关量输出
机械寿命:≥10000次;
输出方式:无源干接点;
接通容量:≤4000W或≤384VA;
导通电流:连续≥16A(AC250V/DC24V),短时(200ms)≥30A;
2.6 通讯接口
2.6.1 以太网
接口速率:10/100M 自适应;
接口类型:10/100Base—T;
支持TCP/IP,FTP 协议;
2.6.2 RS485 接口
接口速率:300~57600bps;带光电隔离。
2.7 监测精度对照表
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注 1:表中 为标称电压, 为标称电流。
注 2:为第 h 次(间)谐波电压实际测试值;为第 h 次(间)谐波电压给定值。
注 3:为第 h 次(间)谐波电流实际测试值;为第 h 次(间)谐波电流给定值。
2.9 工作环境
正常工作温度:-10℃~+55℃;
贮存温度:-30℃~+80℃;
相对湿度:5%~95%;
大气压力:86kPa~106kPa;
海拔:≤2500 米;
防护等级:IP51。
2.10 安全性能
2.10.1 绝缘强度
装置能承受有效值为2kV、频率为50Hz、历时1min 的绝缘强度试验,而无击穿和闪络现象。
2.10.2 绝缘电阻
用开路电压为500V 的兆欧表测量装置的绝缘电阻值,正常试验大气条件下各等级的各回路绝缘电阻不小于20MΩ。
2.10.3 冲击电压
在正常试验大气条件下,装置的电源输入回路、交流输入回路、输出触点回路对地以及回路之间能承受1.2/50μs 的标准雷电波的短时冲击电压试验,开路试验电压5kV。
2.10.4 耐湿热性能
装置应能承受GB/T 2423.9-2001 规定的恒定湿热试验。试验温度+40℃±2℃、相对湿度(93±3)%,试验时间为48小时,在试验结束前2小时内,用500V直流兆欧表,测量各外引带电回路部分外露非带电金属部分及外壳之间、以及电气上无联系的各回路之间的绝缘电阻应不小于1.5MΩ;介质耐压强度不低于介质强度试验电压幅值的75%。
2.11 电磁兼容性能与机械性能
2.11.1 电磁兼容性能
电压暂降和短时中断抗扰度满足 GB/T 17626.11 和 GB/T17626.29 的要求;
射频电磁场辐射抗扰度应按照 GB/T 17626.3(IEC 61000-4-3:2002)中规定,满足严酷等级4 级的要求;电快速瞬变脉冲群抗扰度应按照 GB/T17626.4(IEC 61000-4-4:2004)中规定,满足严酷等级 4 级的要求;静电放电抗扰度应按照 GB/T 17626.2(IEC 61000-4-2:2001)中规定,满足严酷等级 4级的要求;浪涌抗扰度应按照 GB/T 17626.5(IEC 61000-4-5:2005)中规定,满足严酷等级 4 级的要求;17626.5(IEC 61000-4-5:2005).工频磁场抗扰度应按照 GB/T 17626.8(IEC 61000-4-8:2001)中规定,满足严酷等级 4级的要求;射频场感应的传导骚扰抗扰度应按照 GB/T 17626.6(IEC 61000-4-3:2002)中规定,满足严酷等级 3 级的要求;振荡波抗扰度应按照 GB/T 17626.12 中规定,满足严酷等级 4 级的要求。
2.11.2 机械振动
装置能承受GB/T2423.10中规定的振动耐久能力试验。
2.11.3 机械冲击
装置能承受GB/T2423.5 中规定的冲击响应试验。
3 机械结构与电气安装
3.1 开孔尺寸与安装方式
装置采用嵌入式安装,首先在柜(屏)体面板上按 3.1 所示开孔,再将装置按图 3.2 所示放入开孔中,直到装置面板靠住柜(屏)的面板。再安装固定支架,螺丝旋入螺丝孔,使装置牢固在柜(屏)上
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3.2 背部端子图
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X1 端子:X1.1~X1.6 为三相电流输入;
X1.9~X1.14 为三相电压输入;
X1.7~X1.8 为外接零序电流输入;
X1.15~X16 为外接零序电压输入。
X2 端子:4851B、4851A,第 1 路 RS485 串行通讯接口(支持 IRIG-B 对时协议);4852B、4852A,第 2 路 RS485 串行通讯接口(支持 IRIG-B 对时协议);
X3 端子:开关量输入、继电器出口、辅助电源。
继电器出口,其中 X6.1 和 X6.2 为一组常闭继电器触点,为装置异常出口;
X6.3-X6.4、X6.5-X6.6、X6.7-X6.8、X6.9-X6.10 为 4 组常开继电器触点,支持功能自定义。开关量输入,X3.11~X3.15 为 5 个 DI 输入端子;X3.16 为信号公共端。
辅助电源,X3.17~X3.20 是装置的辅助电源,X3.20 为装置接地口(装置安装时请务必接地)。ETH1、ETH2: 以太网接口。USB:USB 维护口
3.3 接线方式
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4 人机界面
装置的人机交互包括液晶显示、LED指示灯、按键。装置液晶采用5寸彩色LCD,分辨率为800*480,可以显示实时数据、电能质量、事件记录、用户定值、系统设置、装置调试等数据

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