AZ-HM2000谐波在线监测装置能够实时监测和分析电网中母线及线路的电压和电流的基波及2～21次谐波越限报警传输打印越限信息

1   概述

随着电力电子技术的发展，直流输电、大功率单相整流技术在工业部门和用电设备上被广泛应用，大功率可控硅器件、开关电源、变频调速等非线性负荷不断增加，电网中的谐波含量也不断上升，谐波污染对电力系统安全、稳定、经济运行构成潜在威胁，给周围电气环境带来极大影响。如：消耗电力系统的无功储备；增加输电线损耗；增加了电机的附加谐波损耗，使其发热，缩短使用寿命；使电能测量产生较大误差；造成重要的和敏感的自动控制和保护装置工作紊乱，误动和拒动的现象增加，导致可靠性下降等。

AZ-HM2000谐波在线监测装置是保定奥卓电气设备制造有限公司新一代产品，能够实时监测和分析电网中母线及线路的电压和电流的基波及2～21次谐波，可对谐波越限给出报警，将数据上传至后台监控系统，满足用户对电能质量的监测要求。

本装置广泛适用于220kV及以下各电压等级的发电厂、变电站、石油、煤矿、钢铁、冶金、化工等大型厂矿企业的供电系统。

2   功能及特点

Ø  采用先进的工业级中央处理器，具有强大的数据处理能力和逻辑、控制能力。

Ø  装置采用频率自动锁定技术，当系统频率发生变化后，装置仍能得出正确的分析结果。

Ø  基于快速傅里叶变换原理，运算结果快速准确，可对电力线路的基波及2至21次谐波电压、电流、总谐波畸变率进行日常监测。

Ø  监测方式灵活，可通过设定采样间隔和连续越限次数来避开暂态越限。

Ø  报警条件可根据实际需要选择总谐波畸变率越限报警、电压和电流的某次谐波值越限报警，限值可修改。

Ø  越限时自动打印相关信息，并通过通信接口上传数据。

Ø  人机界面友好，汉字显示，操作简单、直观。

Ø  装置可记录30条越限记录。

3   技术参数

   3.1环境要求

Ø  户内使用，通风应良好 。

Ø  环境温度：-10℃ ～ +50℃

Ø  相对湿度：小于90%，表面无凝露 。

Ø  大气压力：80 ～ 110Kpa 。

Ø  海拔高度：< 2000m 。

Ø  周围介质无导电尘埃与导致金属或使绝缘损坏的腐蚀性气体、霉菌等。

   3.2技术参数

Ø  工作电源：AC/DC220V（如有特殊要求请在订货时说明），功耗≤20W。

Ø  信号的测量范围：电压：5~120V；PT回路功耗  0.5VA/相。电流：0.25 A ~5A；CT回路功耗  0.5VA/相。

Ø  报警节点容量：AC250V，5A；DC30V，5A。

Ø  通信接口：RS232/485（任选其一，请在订货时说明），波特率1200～9600bps。

Ø  通信规约：内置三种通信规约CM90、CDT、MODBUS。

4   典型电气接线图

4.1三相三线电压电流经互感器接入方法，按下图方式进行

4.2三相四线电压电流经互感器接入方法，按下图方式进行

5   通信

Ø  本装置可提供RS232/485通信接口，用户任选一种，请在订货时说明。

Ø  波特率可设为1200、2400、4800、9600。

Ø  内置三种通信规约：南瑞CM90，循环远动CDT，MODBUS。

Ø  通讯方式：8位数据位，1位起始位，1位停止位，无校验，异步半双工。

  5.1 CM90规约

报文格式如下表所示：

Ø  报文长度指特征码，分组数，分组序号，报文长度字节数，报文内容长度之和。

Ø  代码和为地址码、特征码、分组数，分组序号，报文长度，报文内容总和的低16位值（单字节相加）。

Ø  分组序号为1。

  5.1.1网络对时

系统下发命令：EB  90 EB  90  02  装置地址  5A  01  01  0A  年  月  日  时

分 秒  代码和（L） 代码和（H）  03。

注：时间数据格式为BCD码。

  5.1.2信号复归

用于复归装置报警信号。

系统下发命令：EB  90 EB  90  02  装置地址号  5F  01 01  04  代码和（L）代码和（H）  03。

  5.1.3状态查询

系统下发命令：EB  90 EB  90  02  装置地址号  50  01  01 04  代码和（L）

代码和（H）  03。

Ø  若装置无动作则回复   EB  90 EB  90  02  装置地址号  06  01  01 04  代码和（L） 代码和（H）  03。

Ø  若发生谐波越限则回复     EB  90 EB  90  02  装置地址号  55  01 01  0E  年 月 日  时  分  秒  通道号  谐波次数  越限值L  越限值H  代码和（L） 代码和（H）  03。

²  动作时间数据格式为BCD码。

²  通道号：0—Ua，1—Ub，2—Uc，3—Ia，4—Ib，5—Ic。

²  谐波次数：0—畸变率越限；1—基波越限；2～21—越限的谐波次数。

²  越限值：电压越限时，越限值为实际电压值（V）的100倍；电流越限时，越限值为实际电流值（A）的1万倍；畸变率越限时，越限值为实际THD（%）的100倍。

 5.2 CDT规约

当装置的通信规约为CDT时，装置不接收任何信息，装置定时上传数据。

Ø  装置无动作：上传数据格式为EB  90  EB 90  EB  90  B130 00  装置地址  01  CRC。

Ø  发生谐波越限：上传数据格式为EB  90  EB 90  EB  90  F110 03  装置地址  01  CRC  F0年  月  日  00 CRC  F1 时  分  秒  00 CRC  F2 通道号  谐波次数  越限值L  越限值H  CRC。

注：通道号  谐波次数  越限值L  越限值H等数据的含义与7.1.3的定义相同。

  5.3 MODBUS规约

报文格式如下：

装置地址  功能码  数据数量  数据1……数据n   CRC（L） CRC（H）

 5.3.1网络对时

系统下发命令：装置地址 42 06  年  月  日  时  分  秒  CRC（L）  CRC（H）

注：时间数据格式为BCD码。

 5.3.2信号复归

系统下发命令：装置地址  43 04  00 00  00  1E  CRC（L） CRC（H）

  5.3.3状态查询

系统下发命令：装置地址  41 04  00 00  00  A5  CRC（L） CRC（H）

装置回复：

Ø  装置无动作，上传数据格式为：装置地址  48 04  00 00  00  AA  CRC（L） CRC（H）

Ø  发生谐波越限，上传数据格式为：装置地址  44 0A  年  月  日  时  分  秒    通道号  谐波次数  越限值L  越限值H  CRC（L）  CRC（H）。

注：通道号  谐波次数  越限值L  越限值H等数据的含义与7.1.3的定义相同。

6安装

6.1  外形尺寸和安装尺寸：

6.2   装置端子接线说明

    Ø  X1—1～12：电压、电流输入信号接线端子

Ø  X2—1、2：越限报警信号输出节点。

Ø  X2—3、4、5：RS232/485通信接口。

Ø  X2—14、15：装置工作电源。

Ø  X2—16：屏蔽地。

7订货须知

Ø  产品型号、名称及订货数量。

Ø  装置的工作电源额定值。

Ø  系统的电压等级。

Ø  通信接口形式。

Ø  其他特殊要求。