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以色列SATEC EM720電能質(zhì)量分析儀,符合 IEC 61000?4?30 A 級(jí)標(biāo)準(zhǔn),具備 0.2S 級(jí)四象限電能計(jì)量,集成電能質(zhì)量分析、暫態(tài)與故障錄波功能。支持多費(fèi)率計(jì)費(fèi)與防篡改保護(hù),可捕捉短時(shí)暫態(tài)信號(hào),搭載以太網(wǎng)、IEC61850 等通訊接口,適配中高壓電網(wǎng)、工商業(yè)關(guān)口計(jì)量、電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)與糾紛排查場(chǎng)景。
以色列SATEC EM720電能質(zhì)量分析儀產(chǎn)品簡(jiǎn)介
SATEC EM720 為一體化高性能關(guān)口計(jì)量?jī)x表,符合 IEC 61000?4?30 A 級(jí)標(biāo)準(zhǔn),具備 0.2S 級(jí)高精度四象限電能計(jì)量,集成電能質(zhì)量分析、暫態(tài)與故障錄波功能。適配中高壓電網(wǎng)、工商業(yè)用戶,支持多類通信與熱插拔模塊,配套軟件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)告警,兼顧計(jì)費(fèi)、電能質(zhì)量糾紛排查。
| 測(cè)量參數(shù)規(guī)格 | |||||||
| 參數(shù) | 滿量程 @輸入 | 精度(讀值 %) | 精度(滿量程 %) | 條件 | 量程 | 備注 | 測(cè)量范圍 |
| 電壓 V1?V3 | 230/400×PT 變比 @230V | 0.05 | ±0.05 | 1%~140% | 0?999000V | ||
| 電壓 V4(計(jì)算) | 230/400×PT 變比 @230V | — | ±0.5 | 5%~140% | |||
| 電壓 V1?V3 | 69/120×PT 變比 | 0.1 | ±0.05 | 1%~140% | 0?999000V | ||
| 電壓 V4(計(jì)算) | 69/120×PT 變比 | — | ±0.5 | 5%~140% | |||
| 線電流 I1?I4 | CT 一次側(cè)電流 | ±0.06 | ±0.06 | 1%?200%In | 0?100000A | ||
| 故障電流 I1?I4 | CT 一次側(cè)電流 | ±0.5 | — | 200%?1000%In | 0?100000A | ||
| 有功功率 | 3×V 滿量程 ×CT/1000 | 0.2 | 0.02 | PF | ≥0.5 * | ?10000000~+10000000kW | |
| 無(wú)功功率 | 3×V 滿量程 ×CT/1000 | 0.3 | 0.04 | PF | ≥0.9 * | ?10000000~+10000000kvar | |
| 視在功率 | 3×V 滿量程 ×CT/1000 | 0.2 | 0.02 | PF | ≥0.5 * | 0?10000000kVA | |
| 功率因數(shù) | 1 | 0.3 | PF | ≥0.5,I≥2%FSI | ?0.999~+1.000 | ||
| 頻率?50Hz | 50Hz | — | ±0.02 | 40?65Hz | 40.00?64.99Hz | ||
| 頻率?60Hz | 60Hz | — | ±0.02 | 45?70Hz | 45.00?69.99Hz | ||
| 總諧波畸變 THD | 999.9 | 1.5 | 0.1 | THD≥1%,V(I)≥10%FSV(FSI) | 0?999.9 | ||
| 總需求畸變 TDD % | 100 | 1.5 | TDD≥1%,I≥10%FSI | 0?100 | |||
| 有功電能(輸入輸出) | IEC62053?22 0.2S 級(jí) | 0?999999.99MWh | |||||
| 無(wú)功電能(輸入輸出) | 0.5S 級(jí)(IEC62053?22?2003,0≤PF≤0.9) | 0?999999.99Mvarh | |||||
| 視在電能 | 0.2S 級(jí)(IEC62053?22?2003) | 0?999999.99MVAh | |||||
| 對(duì)稱分量?電壓 | 電壓滿量程 | 1 | 10?120%FS | 同電壓量程 | |||
| 對(duì)稱分量?電流 | 電流滿量程 | 1 | 10?200%FS | 同電流量程 | |||
| 對(duì)稱分量?故障電流區(qū) | 電流滿量程 | 3 | 200?1000%FS | ||||
| 相角 | 1 度 | ||||||
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環(huán)境條件 - 工作環(huán)境溫度:?40℃ ~ +70℃ - 濕熱耐受:IEC 68?2?3,+40℃,濕度小于 95% - 儲(chǔ)運(yùn)溫度:?40℃ ~ +85℃ - 振動(dòng) IEC 62052?11(參考 IEC60068?2?6) - 頻率:10Hz?150Hz,轉(zhuǎn)折 60Hz - f<60Hz:恒定振幅 0.075mm - f>60Hz:恒定加速度 9.8m/s2(1g) - 沖擊 IEC 62052?11(參考 IEC60068?2?27):半正弦脈沖,峰值加速度 30g (300m/s2) - 運(yùn)輸附加振動(dòng)沖擊:縱向 2.0g;垂直 1.2g;橫向 1.2g |
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電能質(zhì)量分析儀按部署形態(tài)分為便攜式與在線
國(guó)內(nèi) GB/T 體系以 GB/T 123
與只做計(jì)費(fèi)的傳統(tǒng)關(guān)口表相比,EM720 的核心差別在于同時(shí)具備 A 級(jí)電能質(zhì)量分析和暫態(tài)故障錄波能力。傳統(tǒng)關(guān)口表通常只累計(jì)電能、給出需量和費(fèi)率數(shù)據(jù),一旦用戶反映電壓暫降或諧波超標(biāo),只能另行派人掛便攜式分析儀臨時(shí)測(cè)量,往往錯(cuò)過(guò)事件發(fā)生的真實(shí)時(shí)刻,事后也很難還原當(dāng)時(shí)的波形。 EM720 則常駐現(xiàn)場(chǎng),按 IEC 61000-4-30 A 級(jí)要求持續(xù)評(píng)價(jià)諧波、閃變、電壓暫降與暫升,并用獨(dú)立硬件通道捕捉最短 20 微秒的短時(shí)暫態(tài),事件發(fā)生時(shí)即留下波形與時(shí)間戳。計(jì)量一側(cè)同樣更強(qiáng):0.2S 級(jí)四象限電能計(jì)量,支持分時(shí)多費(fèi)率計(jì)費(fèi)并帶防篡改保護(hù),有功電能 0.2S 級(jí)、無(wú)功電能 0.5S 級(jí)、視在電能 0.2S 級(jí),數(shù)據(jù)的說(shuō)服力明顯高于普通表。 工程實(shí)施上,熱插拔模塊與多協(xié)議通信降低了后期調(diào)整和接入的難度,備用電池保證停電期間仍能完成錄波。對(duì)需要在同一測(cè)點(diǎn)上同時(shí)拿到結(jié)算依據(jù)和質(zhì)量證據(jù)的用戶來(lái)說(shuō),一臺(tái)設(shè)備取代多臺(tái)設(shè)備的價(jià)值遠(yuǎn)不止節(jié)省屏位。
判斷 EM720 是否適合某個(gè)項(xiàng)目,可以從接口性質(zhì)、精度等級(jí)和通信架構(gòu)三個(gè)維度入手。首先是接口性質(zhì):如果測(cè)點(diǎn)位于輸配電企業(yè)之間或電網(wǎng)與大型工商業(yè)用戶的中高壓互聯(lián)點(diǎn),需要同時(shí)滿足計(jì)費(fèi)結(jié)算和質(zhì)量監(jiān)測(cè),那么它的一體化設(shè)計(jì)就很契合;若只是低壓分支回路的日常能耗統(tǒng)計(jì),性能則會(huì)有明顯富余。 其次是精度要求。EM720 的有功電能達(dá)到 IEC62053-22 的 0.2S 級(jí),無(wú)功電能為 0.5S 級(jí),視在電能為 0.2S 級(jí);電壓測(cè)量精度為讀數(shù)的 0.05%,線電流在 1% 至 200% 額定電流區(qū)間內(nèi)精度為 ±0.06%,這樣的量級(jí)足以支撐關(guān)口結(jié)算與糾紛舉證,對(duì)合同中包含質(zhì)量承諾條款的場(chǎng)景尤其重要。 最后是通信與擴(kuò)展。項(xiàng)目若已建成變電站自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò),可直接利用其支持的 IEC 61850 協(xié)議接入;若需要遠(yuǎn)程抄表,則有以太網(wǎng)與 GPRS 兩條路徑可選。熱插拔模塊設(shè)計(jì)讓后期更改配置時(shí)不必整機(jī)替換,備用電池保證停電期間錄波不中斷,這些對(duì)長(zhǎng)期運(yùn)行的關(guān)口站點(diǎn)都較為關(guān)鍵。
影響 EM720 讀數(shù)可信度的因素主要來(lái)自互感器、測(cè)量區(qū)間和環(huán)境三類。互感器是最主要的一環(huán):電壓和電流都經(jīng)互感器變換后進(jìn)入設(shè)備,電壓量程雖可覆蓋至 999000 伏、電流至 100000 安,但若互感器本身的比差與角差偏大,或變比設(shè)置與實(shí)際不符,最終結(jié)果的偏差會(huì)遠(yuǎn)大于儀表自身的誤差。 測(cè)量區(qū)間同樣有講究。電壓在滿量程 1% 至 140% 區(qū)間內(nèi)精度為讀數(shù)的 0.05%,線電流在 1% 至 200% 額定電流區(qū)間內(nèi)為 ±0.06%,而故障電流在 200% 至 1000% 額定電流區(qū)間精度放寬到 ±0.5%。諧波類指標(biāo)也有前提:總諧波畸變?cè)?THD 不小于 1% 且電壓或電流不低于滿量程 10% 時(shí)才達(dá)到 1.5% 的讀數(shù)精度,總需求畸變要求電流不低于滿量程 10%,功率因數(shù)測(cè)量則要求電流不低于滿量程的 2%。 頻率測(cè)量同樣限定在系統(tǒng)標(biāo)稱值附近,50 赫茲系統(tǒng)覆蓋 40 至 65 赫茲,60 赫茲系統(tǒng)覆蓋 45 至 70 赫茲。環(huán)境方面,工作溫度、濕熱與振動(dòng)沖擊都有明確規(guī)定,長(zhǎng)期超出會(huì)改變器件特性。
安裝 EM720 需要留意環(huán)境、通信與供電三個(gè)方面。環(huán)境上,設(shè)備工作環(huán)境溫度為零下 40 攝氏度至正 70 攝氏度,儲(chǔ)運(yùn)溫度為零下 40 攝氏度至正 85 攝氏度,濕熱條件為 IEC 68-2-3 規(guī)定的正 40 攝氏度、濕度小于 95%,超出這些區(qū)間會(huì)影響長(zhǎng)期穩(wěn)定性。運(yùn)輸環(huán)節(jié)還有附加振動(dòng)沖擊要求,縱向 2.0g、垂直 1.2g、橫向 1.2g,搬運(yùn)時(shí)應(yīng)保留原廠包裝并按此控制。 通信方面,設(shè)備提供以太網(wǎng)、GPRS 與 IEC 61850 等多種路徑,部署前應(yīng)先確定變電站自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)所用的協(xié)議版本和地址規(guī)劃,避免接入之后反復(fù)調(diào)整影響正常記錄。熱插拔模塊雖可在現(xiàn)場(chǎng)更換,操作時(shí)仍須按規(guī)程做好防護(hù)并確認(rèn)模塊型號(hào)匹配。 供電與計(jì)時(shí)是錄波可靠性的關(guān)鍵:外部失電后由備用電池維持記錄和時(shí)鐘,若電池狀態(tài)不佳,停電期間的事件就可能出現(xiàn)空缺,導(dǎo)致關(guān)鍵時(shí)段無(wú)據(jù)可查,因此投運(yùn)前和定期巡視時(shí)都應(yīng)對(duì)電池狀態(tài)加以確認(rèn)。此外,關(guān)口站點(diǎn)通常不允許長(zhǎng)時(shí)間停測(cè),調(diào)整參數(shù)或擴(kuò)展模塊時(shí)應(yīng)安排在負(fù)荷平穩(wěn)的時(shí)段,并保留調(diào)整前后的記錄,便于事后核對(duì)數(shù)據(jù)是否連續(xù)。
EM720 的合規(guī)框架主要由兩條標(biāo)準(zhǔn)線構(gòu)成。第一條是電能質(zhì)量方法標(biāo)準(zhǔn):整臺(tái)設(shè)備符合 IEC 61000-4-30 A 級(jí)標(biāo)準(zhǔn),并具備多項(xiàng)超出標(biāo)準(zhǔn)要求的增強(qiáng)功能。A 級(jí)的含義是電壓、頻率、閃變、暫降與暫升等指標(biāo)的測(cè)量和評(píng)價(jià)方法都達(dá)到該等級(jí)的規(guī)定,測(cè)量結(jié)果可用于嚴(yán)肅的質(zhì)量評(píng)定與合同考核,而不只是參考性數(shù)據(jù)。 第二條是計(jì)量精度標(biāo)準(zhǔn):有功電能符合 IEC62053-22 的 0.2S 級(jí),無(wú)功電能為 0.5S 級(jí)(依據(jù) IEC62053-22-2003,功率因數(shù)在 0 至 0.9 區(qū)間),視在電能同為 0.2S 級(jí),滿足貿(mào)易結(jié)算級(jí)別的計(jì)量要求。通信方面支持 IEC 61850 協(xié)議,可作為變電站自動(dòng)化體系中的電能計(jì)量智能電子設(shè)備接入。 環(huán)境耐受性同樣有明確依據(jù):濕熱性能遵循 IEC 68-2-3,在正 40 攝氏度、濕度小于 95% 條件下工作;振動(dòng)試驗(yàn)依據(jù) IEC 62052-11(參考 IEC60068-2-6),頻率范圍 10 赫茲至 150 赫茲,轉(zhuǎn)折頻率 60 赫茲,低頻段恒定振幅 0.075 毫米,高頻段恒定加速度 9.8 米每二次方秒;沖擊試驗(yàn)依據(jù) IEC 62052-11(
讓 EM720 投入運(yùn)行,通常按四步推進(jìn)。第一步是接入電壓與電流回路:電壓經(jīng)電壓互感器引入,設(shè)備電壓量程可覆蓋至 999000 伏;電流經(jīng)電流互感器引入,線電流量程至 100000 安。接入時(shí)務(wù)必核對(duì)互感器變比與實(shí)際一次側(cè)參數(shù)一致,這是后續(xù)所有數(shù)據(jù)可用的前提,變比填錯(cuò)會(huì)讓整段記錄失去意義。 第二步是設(shè)置計(jì)量與費(fèi)率參數(shù),包括四象限電能的累計(jì)方向、分時(shí)多費(fèi)率時(shí)段劃分以及防篡改保護(hù)策略,使累計(jì)結(jié)果既符合結(jié)算規(guī)則,也能在異常接線時(shí)被及時(shí)識(shí)別。 第三步是配置暫態(tài)與故障錄波:確定觸發(fā)閾值,讓獨(dú)立硬件通道在電壓暫降、暫升或故障電流出現(xiàn)時(shí)啟動(dòng)記錄,同時(shí)確認(rèn)備用電池狀態(tài)良好,保證外部失電時(shí)錄波仍不中斷。 第四步是打通通信:根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件選擇以太網(wǎng)、GPRS 或 IEC 61850,利用熱插拔模塊完成擴(kuò)展,并在配套軟件中設(shè)定監(jiān)測(cè)畫面與告警閾值,數(shù)據(jù)即可持續(xù)上傳并觸發(fā)越限提示。
EM720 是 SATEC 面向電網(wǎng)互聯(lián)節(jié)點(diǎn)與大型工商業(yè)接口推出的一體化高性能關(guān)口計(jì)量?jī)x表,它把計(jì)量計(jì)費(fèi)、電能質(zhì)量分析和暫態(tài)故障錄波三項(xiàng)原本分散的工作整合進(jìn)同一臺(tái)設(shè)備。整臺(tái)設(shè)備符合 IEC 61000-4-30 A 級(jí)標(biāo)準(zhǔn),并具備 0.2S 級(jí)四象限電能計(jì)量能力,既可作為電力企業(yè)部署在用戶側(cè)的主關(guān)口表,也可作為變電站自動(dòng)化體系中的電能計(jì)量智能電子設(shè)備使用。 從產(chǎn)品定位看,EM720 打通了電力自動(dòng)化、計(jì)量計(jì)費(fèi)與電能質(zhì)量三大應(yīng)用:一方面按嚴(yán)苛的 A 級(jí)要求完成諧波、閃變、電壓暫降與暫升等指標(biāo)的完整分析,另一方面以高精度四象限計(jì)量支撐分時(shí)多費(fèi)率計(jì)費(fèi),并帶防篡改保護(hù)。它還能通過(guò)獨(dú)立硬件通道捕捉最短 20 微秒的短時(shí)暫態(tài),把故障發(fā)生前后的波形完整留存下來(lái)。 設(shè)備適配以太網(wǎng)、GPRS 與 IEC61850 等多種通信方式,并采用熱插拔模塊設(shè)計(jì),配合備用電池,在停電狀態(tài)下仍能保證錄波不中斷。配套軟件負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)與告警,使計(jì)費(fèi)結(jié)算、質(zhì)量監(jiān)測(cè)和糾紛排查共用同一套數(shù)據(jù)基礎(chǔ),避免多臺(tái)設(shè)備各記一套、結(jié)論彼此矛盾的局面。
EM720 最典型的部署位置是電網(wǎng)互聯(lián)節(jié)點(diǎn),也就是輸配電企業(yè)之間、或電網(wǎng)與大型工商業(yè)用戶之間的中高壓接口。這類位置既是計(jì)費(fèi)結(jié)算的關(guān)口,也是界定供電質(zhì)量責(zé)任的分界點(diǎn),用一臺(tái)設(shè)備同時(shí)承擔(dān)計(jì)量與質(zhì)量記錄,才能讓結(jié)算數(shù)據(jù)和質(zhì)量數(shù)據(jù)出自同一時(shí)間基準(zhǔn),出現(xiàn)爭(zhēng)議時(shí)可以直接互相比對(duì)。 在公用事業(yè)側(cè),它可作為電力企業(yè)部署在大型工商業(yè)用戶側(cè)的主關(guān)口計(jì)量表,負(fù)責(zé)計(jì)量與計(jì)費(fèi),同時(shí)依據(jù)嚴(yán)苛的 IEC 61000-4-30 A 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展完整電能質(zhì)量分析,在并網(wǎng)節(jié)點(diǎn)輸出越限預(yù)警以支撐及時(shí)整改,并用于管理包含電能質(zhì)量承諾條款的復(fù)雜供用電合同,滿足政府電能質(zhì)量監(jiān)管法規(guī)要求。設(shè)備還支持 IEC 61850 通信協(xié)議,可作為變電站自動(dòng)化電能計(jì)量智能電子設(shè)備接入現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)。 在工商業(yè)能源用戶側(cè),它常作為高性能校驗(yàn)關(guān)口表使用,用于子計(jì)量和內(nèi)部能耗分?jǐn)偅瑫r(shí)以自身記錄的高質(zhì)量數(shù)據(jù)去處理與供電方之間的電能質(zhì)量糾紛,也可持續(xù)獲取計(jì)量與質(zhì)量數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)內(nèi)部監(jiān)測(cè)與管控。
解讀 EM720 的記錄,建議按結(jié)算數(shù)據(jù)、質(zhì)量指標(biāo)、事件波形三層依次展開(kāi)。第一層是四象限電能與需量數(shù)據(jù),對(duì)應(yīng)計(jì)費(fèi)結(jié)算與內(nèi)部能耗分?jǐn)偅芍苯又畏謺r(shí)多費(fèi)率計(jì)費(fèi),用來(lái)核對(duì)賬目是否與實(shí)際用電相符。第二層是電能質(zhì)量指標(biāo),包括諧波、閃變和電壓暫降暫升,按 IEC 61000-4-30 A 級(jí)的方法統(tǒng)計(jì),可與標(biāo)準(zhǔn)限值或供用電合同中的承諾條款逐項(xiàng)比對(duì),判斷是否存在越限。 第三層是暫態(tài)與故障錄波波形,用來(lái)回答發(fā)生了什么、什么時(shí)候發(fā)生、持續(xù)多久這類問(wèn)題。由于設(shè)備能捕捉最短 20 微秒的短時(shí)暫態(tài),并配有備用電池保證停電期間記錄不中斷,事件前后的波形和時(shí)間戳都比較完整,適合作為責(zé)任界定和糾紛舉證的素材。 把三層數(shù)據(jù)疊加分析,往往能看出質(zhì)量問(wèn)題與生產(chǎn)工況之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系:諧波抬高是否伴隨某臺(tái)設(shè)備投運(yùn),電壓暫降是否集中在某個(gè)時(shí)段。配套軟件的監(jiān)測(cè)與告警功能則把這些結(jié)論轉(zhuǎn)化為日常可用的越限提示,便于及時(shí)整改。
EM720 之所以能抓住常規(guī)儀表抓不到的瞬時(shí)事件,關(guān)鍵在于它設(shè)置了獨(dú)立的硬件暫態(tài)捕捉通道,最短可記錄 20 微秒的短時(shí)暫態(tài)信號(hào),而不是依賴周期性采樣去事后拼湊。當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生電壓暫降、暫升或短路故障時(shí),該通道立即觸發(fā)波形記錄,把事件發(fā)生前后的電壓與電流波形按時(shí)間順序完整保存,形成可供回放的故障錄波文件。 在此之上,設(shè)備按 IEC 61000-4-30 A 級(jí)規(guī)定的方法開(kāi)展電能質(zhì)量分析,對(duì)諧波、閃變、電壓暫降與暫升等指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和評(píng)價(jià),并具備多項(xiàng)超出標(biāo)準(zhǔn)要求的增強(qiáng)功能。計(jì)量部分則以 0.2S 級(jí)四象限方式累計(jì)電能,支持分時(shí)多費(fèi)率計(jì)費(fèi),其中有功電能符合 IEC62053-22 的 0.2S 級(jí),無(wú)功電能為 0.5S 級(jí),視在電能同為 0.2S 級(jí)。 失去外部電源是錄波最容易失效的場(chǎng)景,因此 EM720 內(nèi)置備用電池,在停電期間仍能維持記錄與時(shí)鐘;模塊采用熱插拔結(jié)構(gòu),擴(kuò)展或更換通信模塊時(shí)不必整機(jī)拆卸。記錄下來(lái)的數(shù)據(jù)既可就地保存,也可經(jīng)以太網(wǎng)、GPRS 或 IEC61850 上傳,供后續(xù)分析使用。