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斯洛文尼亞Iskra iMC 784A電能質(zhì)量分析儀適用于新能源發(fā)電、輸配電及終端用戶全鏈路長期監(jiān)測,滿足 EN61000?4?30 第 3 版 A 級精度,依據(jù) EN50160 完成電能質(zhì)量評估。搭載 8GB 閃存,支持 PQDIF、COMTRADE 標(biāo)準(zhǔn)文件存儲,可捕捉電壓暫降、暫升等各類擾動事件。
斯洛文尼亞Iskra iMC 784A電能質(zhì)量分析儀產(chǎn)品介紹
iMC784A 電能質(zhì)量分析儀用于對發(fā)電(尤其新能源)、輸配電直至終端用戶全鏈路電能質(zhì)量進(jìn)行長期監(jiān)測。電壓供電質(zhì)量信息缺失,會造成不明原因生產(chǎn)故障、設(shè)備誤動作甚至生產(chǎn)設(shè)備損壞。因此 iMC784A 既可用于公用事業(yè)(標(biāo)準(zhǔn)合規(guī)評估),也可用于工業(yè)場景(供電質(zhì)量監(jiān)測)。
產(chǎn)品特點
A級高精度:符合 EN61000?4?30 第 3 版 A 級精度,電能測量 0.2S 級,*可測 63 次諧波與間諧波,支持 700 + 電氣參數(shù)測量。
完整電能質(zhì)量分析:遵循 EN50160 標(biāo)準(zhǔn),自動生成電能質(zhì)量報告,可捕獲電壓暫降 / 暫升、中斷、沖擊電流等各類 PQ 事件。MC784A 可獨立作為電能質(zhì)量監(jiān)測裝置,檢測、分析局部電能質(zhì)量偏差、暫態(tài)、報警與周期測量數(shù)據(jù)。設(shè)備一般安裝于工商業(yè)用戶的公共連接點 PCC,監(jiān)測供電電能質(zhì)量;也可安裝在中低壓饋線,監(jiān)測、記錄用戶側(cè)產(chǎn)生的各類擾動。
確定關(guān)鍵測量點位是整套系統(tǒng)部署*環(huán)節(jié)。電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)本身不能消除電網(wǎng)擾動,但可以通過多臺時間同步設(shè)備比對分析數(shù)據(jù),定位擾動來源與影響。斯洛文尼亞Iskra iMC 784A電能質(zhì)量分析儀技術(shù)參數(shù)
| 測量輸入 |
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頻率測量 ?標(biāo)稱頻率:50Hz、60Hz ?測量范圍:16Hz?400Hz |
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電壓測量 ?通道數(shù):4 路(第 4 通道用于零?地電壓測量) ?標(biāo)稱 Un:相?零 500V;相?相 866V ?最小可測:>1V 有效值 ?連續(xù)最大測量:600V 相?零;1000V 相?相 ?允許過載:1.2×Un 長期;2×Un 允許 10 秒 ?每相輸入阻抗:4.2?MΩ |
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電流測量 ?通道數(shù):4 路 ?標(biāo)稱 Inom:1A、5A ?最大連續(xù)正弦輸入:12.5A ?熱過載:15A 持續(xù);300A 允許 1 秒 ?每相功耗:< I2×0.01Ω |
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采樣與分辨率 ?波形采樣:32?μs(每周期 625 點) ?ADC 模數(shù)轉(zhuǎn)換器:24bit,8 通道同步采樣 ?數(shù)據(jù)刷新:100ms?5s 用戶自定義 ?時間戳分辨率:1?ms |
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時間同步輸入 ?1PPS 秒脈沖:TTL 電平(GPS/IRIG?B 數(shù)字) ?IRIG?B 直流電平時間碼、GPS RS232 串口 ?IRIG?B 調(diào)制 AM 輸入:載波 1?kHz;BNC 接口 600Ω 阻抗;峰峰值 2.5V 最小?8V 最大;調(diào)制度 3:1~6:1 |
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輔助電源 ?交流:100?240VAC(?20%~+15%)CAT I 300V ?直流:100?250VDC(±20%) ?頻率:40?65Hz ?上電沖擊電流:<20A,1 ms ?功耗典型:像素屏版本<12VA;TFT 彩屏<13VA;全部 I/O 滿載最大<20VA |
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安全與機(jī)械 ?防護(hù)等級:II 類;電壓輸入功能地端子必須接大地;I/O 端口雙重絕緣;污染等級 2 ?安裝類別:測量輸入 CAT IV 300V;其余 CAT III 600V;EN?61010?1 ?外形尺寸:144?×?144?×?100?mm;盤面安裝;開孔 138?×?138?mm ?外殼 PC/ABS;阻燃 UL94 V?0;重量 550?g ?環(huán)境條件:工作?10~55℃ K55 溫度等級;存儲?40~+70℃;濕度≤90% RH 無凝露;污染等級 2;前面板 IP40,后側(cè) IP20;海拔≤2000?m ?RTC 實時時鐘:設(shè)備供電時穩(wěn)定;大容量電容保障斷電 RTC 運行≥2 天;日漂移<1 秒 |
MC 784A內(nèi)置8 GB閃存,配合強大的觸發(fā)機(jī)制,可以把高細(xì)節(jié)的示波數(shù)據(jù)長期留存下來。存儲策略不是無差別地狂寫,而是由觸發(fā)條件決定留住哪些片段,因此有限的容量被用在真正有價值的波形上。 文件方面支持兩種標(biāo)準(zhǔn)格式:PQDIF遵循IEEE 1159-3,COMTRADE遵循IEEE C37.111。采用公用格式的好處是數(shù)據(jù)可以交給第三方電能質(zhì)量分析軟件直接讀取和交互,不必依賴專用工具。 預(yù)觸發(fā)與后觸發(fā)的時長均可由用戶配置,遇到關(guān)心的暫態(tài)時可以保留異常之前的穩(wěn)態(tài)作為對照。設(shè)備本地即可保存測量數(shù)據(jù)與質(zhì)量報告;服務(wù)器數(shù)據(jù)庫一端也會留存副本,用來存放三相系統(tǒng)的電能質(zhì)量參數(shù)、700余項測量量以及由輸入輸出模塊采集的物理量,例如溫度、壓力、風(fēng)速等。同時還會保存報警記錄、帶時間戳的暫態(tài)與波形、擾動、快速趨勢觸發(fā)記錄。用戶可以根據(jù)關(guān)心的事件類型分別設(shè)定保留策略:常規(guī)趨勢按較長間隔匯總,關(guān)鍵暫態(tài)則以完整分辨率留存。
MC 784A一般安裝在工商業(yè)用戶的公共連接點,也就是簡稱的接入點位置,用來持續(xù)監(jiān)視電網(wǎng)提供的電能質(zhì)量;也可以安裝在中低壓饋線上,專門監(jiān)測并記錄用戶側(cè)自身產(chǎn)生的各類擾動。這種長期掛裝的做法源于一個重要事實:電網(wǎng)擾動出現(xiàn)的時間往往無法預(yù)測。 定期抽測只能在測量員在場的那幾個小時里取數(shù),而電壓暫降、短時中斷、沖擊電流這類事件可能恰好發(fā)生在深夜或周末。沒有帶時間戳的連續(xù)記錄,事后追查時常常只剩現(xiàn)場人員的口述,難以支撐責(zé)任劃分。 確定關(guān)鍵測量點位是整套系統(tǒng)部署的首要環(huán)節(jié)。必須承認(rèn),電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)本身并不能消除電網(wǎng)擾動,但依靠多臺時間同步設(shè)備的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行比對分析,就能夠找出擾動從哪一級串入、影響到多大范圍,從而把整改資源投到真正有效的地方。在計費點與重要負(fù)荷分支上同時部署,還能區(qū)分外部電網(wǎng)問題與內(nèi)部設(shè)備問題,避免把治理費用投錯方向。
MC 784A屬于A級高精度裝置,測量符合EN61000-4-30第3版A級精度要求,電能部分達(dá)到0.2S級。首次鬧這一等級意味著不同廠家、不同批次得到的讀數(shù)可以直接橫向比較,不必?fù)?dān)心方法差異帶來的偏差。 在頻域方面,它最多可以分析到63次諧波與間諧波,全套電氣參數(shù)的測量數(shù)量超過700項。相比之下,低成本的巡檢儀表往往只給出總畸變率,而這臺設(shè)備能夠把各次諧波的幅值與相位分別列出。 如此高的分析深度依托于前端硬件:模數(shù)轉(zhuǎn)換為24 bit,8個通道同步采樣,波形采樣間隔32 μs,相當(dāng)于每周期625個點。多通道同步意味著三相電壓與電流之間沒有采樣時間偏差,功率與不平衡度的計算前提得以成立。對于新能源場站常見的寬頻諧波與間諧波含量較高的場合,這一硬件配置也能把失真控制在可接受范圍內(nèi),不至于因采樣不足而誤判。此外,63次的分析上限足以覆蓋常見變頻與整流設(shè)備的主要頻譜,超出這一范圍的分量通常不是現(xiàn)場關(guān)注的重點。
MC 784A是斯洛文尼亞Iskra推出的在線式電能質(zhì)量監(jiān)測裝置,iMC784A這一命名也屬于同一款設(shè)備,用于對從發(fā)電環(huán)節(jié)(尤其是新能源發(fā)電)、輸配電線路一直到終端用戶的全鏈路電能質(zhì)量進(jìn)行長期監(jiān)測。它可以單獨作為監(jiān)測節(jié)點使用,負(fù)責(zé)檢測和分析局部的電能質(zhì)量偏差、暫態(tài)過程、報警與周期性測量數(shù)據(jù)。 供電質(zhì)量信息缺失會造成不明原因的生產(chǎn)故障、設(shè)備誤動作甚至生產(chǎn)設(shè)備損壞,因此長期在線記錄比偶爾抽查更有意義。基于這一特點,它既服務(wù)于公用事業(yè)側(cè)的標(biāo)準(zhǔn)合規(guī)評估,也服務(wù)于工業(yè)現(xiàn)場的供電質(zhì)量監(jiān)視。 本設(shè)備的測量符合EN61000-4-30第3版,并據(jù)此對采集到的參數(shù)完成評估分析。如果把若干臺裝置部署在系統(tǒng)的不同位置,還能形成覆蓋整個網(wǎng)絡(luò)的觀測面,為后續(xù)整改提供完整依據(jù)。數(shù)據(jù)刷新周期可在100 ms到5 s之間自定義,觀測既不會過于稀疏,也不會因?qū)懭脒^快而把有限的存儲空間消耗在無關(guān)時段上。
MC 784A提供4路電壓測量通道,其中第4通道專門用于零地電壓測量。標(biāo)稱電壓為相零500 V、相相866 V,最小可測量大于1 V有效值,連續(xù)最大測量為相零600 V、相相1000 V。允許過載為1.2倍標(biāo)稱電壓長期施加,2倍標(biāo)稱電壓允許10秒,每相輸入阻抗為4.2 MΩ。 電流側(cè)同為4路通道,標(biāo)稱值為1 A與5 A兩種,可通過外接互感器適配。最大連續(xù)正弦輸入為12.5 A,熱過載能力為15 A可持續(xù)、300 A允許1秒,每相功耗小于電流的平方乘以0.01 Ω,接入后幾乎不會給測量回路帶來額外負(fù)擔(dān)。 頻率方面,標(biāo)稱頻率為50 Hz與60 Hz,實際測量范圍擴(kuò)展到16 Hz到400 Hz,能夠覆蓋工頻之外的多種供電環(huán)境。配合24 bit模數(shù)轉(zhuǎn)換器與8通道同步采樣,即便是含豐富諧波的畸變波形也能保持較高的還原度。外配互感器的變比應(yīng)在配置階段如實錄入,否則二次側(cè)讀數(shù)換算到一次側(cè)時會出現(xiàn)整體偏大或偏小的情況。通道數(shù)量充裕也為單個柜內(nèi)的多路分支監(jiān)測提供了余地,不必為每一回路單獨配置一臺裝置。
MC 784A的存儲數(shù)據(jù)可以上傳到計算機(jī)或者服務(wù)器進(jìn)行后分析。最直接的取數(shù)方式是:在個人電腦上安裝MiQEN配置軟件,然后通過USB直連讀取設(shè)備內(nèi)部的數(shù)據(jù),現(xiàn)場沒有網(wǎng)絡(luò)條件時這條路尤其方便。 對于成規(guī)模部署的項目,通常會讓設(shè)備經(jīng)由以太網(wǎng)把數(shù)據(jù)匯聚到服務(wù)器端,各臺裝置本地仍保留一份副本,形成雙重保障。服務(wù)器數(shù)據(jù)庫里既有電能質(zhì)量參數(shù)和700余項測量量,也有輸入輸出模塊采集的溫度、壓力、風(fēng)速等物理量。 拿到數(shù)據(jù)之后,由于文件本身就是標(biāo)準(zhǔn)的PQDIF與COMTRADE格式,第三方分析軟件可以直接打開,不必再轉(zhuǎn)換。把多個站點的波形按時間戳疊在同一時間軸上觀察,是判斷擾動傳播路徑最常用的手段,也為后續(xù)治理效果的復(fù)核留下了基準(zhǔn)。同一份歷史數(shù)據(jù)在改造前后各回放一次,治理措施是否真正奏效,通常就能給出明確的回答。對于長期分批上馬的站點,保持統(tǒng)一的記錄格式與命名規(guī)則,會讓多年積累的數(shù)據(jù)在匯總時依然好用。
MC 784A支持Modbus、DNP3與MQTT三種通信協(xié)議,并可選配IEC61850 Ed.2,因此可以接入常規(guī)的工業(yè)自動化網(wǎng)絡(luò),也能進(jìn)入變電站自動化體系,或者把數(shù)據(jù)推向物聯(lián)網(wǎng)平臺。 時間同步提供GPS、IRIG-B與NTP三種方式。硬件側(cè)支持1PPS秒脈沖輸入(TTL電平,來自GPS或IRIG-B數(shù)字信號),也支持IRIG-B直流電平時間碼以及GPS的RS232串口。IRIG-B調(diào)制輸入要求載波1 kHz,接口為BNC、阻抗600 Ω,峰峰值最小2.5 V、最大8 V,調(diào)制比為3:1到6:1。 高精度內(nèi)置實時時鐘配合上述同步手段,使得多臺異地設(shè)備的帶時間戳數(shù)據(jù)具備可比性,這正是定位擾動來源的前提。設(shè)備自身的時間戳分辨率為1 ms,實時時鐘在設(shè)備供電時保持穩(wěn)定,斷電后依靠大容量電容可繼續(xù)運行不少于2天,日漂移小于1秒。通信協(xié)議的選擇通常取決于既有系統(tǒng)的架構(gòu):常規(guī)自動化網(wǎng)絡(luò)用Modbus,變電站體系則更適合采用IEC61850。在內(nèi)部署有精確時鐘源的場合,優(yōu)先采用秒脈沖方式通常會獲得最穩(wěn)定的同步精度。若現(xiàn)場不具備專用時鐘源,退而采用網(wǎng)絡(luò)校時也能滿足多數(shù)比對場景的需求。
MC 784A的觸發(fā)來源相當(dāng)豐富,包括暫態(tài)觸發(fā)、PQ事件觸發(fā)、以太網(wǎng)聯(lián)動觸發(fā)、數(shù)字輸入觸發(fā),以及由多個條件組合而成的復(fù)合觸發(fā)。這樣一來,既可以只盯住單一的越限判據(jù),也能要求幾條判據(jù)同時成立后才記錄,減少誤觸發(fā)。 系統(tǒng)一共提供32路報警,并能驅(qū)動繼電器輸出。繼電器觸點可以直接接到現(xiàn)場的信號燈、蜂鳴器或者上位控制系統(tǒng),實現(xiàn)本地即時提示,不必等到有人下載數(shù)據(jù)才發(fā)現(xiàn)異常。 由于觸發(fā)可以選擇為多臺裝置之間的以太網(wǎng)聯(lián)動,一臺設(shè)備捕捉到擾動時,同一網(wǎng)絡(luò)上的其他節(jié)點也會同步記錄,事后把這幾段波形放在一起比對,判斷擾動傳播方向就有了直接證據(jù)。報警輸出也可以兼作投切控制信號,在電壓越限持續(xù)一段時間之后自動切除敏感支路,減少設(shè)備受損的可能。對于無人值守的站點,還可將報警經(jīng)由通信鏈路推送到上位系統(tǒng),讓值班人員在第一時間得知異常。
MC 784A按照歐洲電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)EN50160對采集到的參數(shù)做評估分析,這屬于設(shè)備內(nèi)置的標(biāo)準(zhǔn)功能,不需要人工在表格里逐項核算。評估所需的原始數(shù)據(jù)來自A級測量通道,因此判定結(jié)論與測量方法是自洽的。 除了標(biāo)準(zhǔn)評估之外,設(shè)備還能自動生成電能質(zhì)量報告,并把它保存在本地。報告連同原始測量數(shù)據(jù)一并留存,事后隨時可以調(diào)出核對,不必重新處理一遍數(shù)據(jù)。 在實際工作中,這種本地生成報告的能力讓巡檢人員到現(xiàn)場就知道結(jié)果;同時數(shù)據(jù)也可以上傳到計算機(jī)或服務(wù)器做進(jìn)一步后分析。對于同時供應(yīng)多個用戶的配電運營方,逐點出具標(biāo)準(zhǔn)化報告是向各方說明狀況的有效方式。評估所用的判據(jù)在設(shè)備內(nèi)已有固定算法,不同站點輸出的結(jié)果口徑一致,橫向評比時不必再作統(tǒng)一換算。報告連同原始記錄一并留存,事后若要對某一時段的結(jié)論復(fù)核,直接調(diào)出對應(yīng)文件即可,無需重新走一遍采集流程。
MC 784A采用盤面安裝方式,外形尺寸為144乘144乘100 mm,盤面開孔尺寸為138乘138 mm,屬于常見的儀表開孔規(guī)格,改造項目替換舊表時不必大幅改動柜體。外殼采用PC/ABS材料,阻燃等級達(dá)到UL94 V-0,整機(jī)重量僅550 g。 安全方面,防護(hù)等級為II類,電壓輸入的功能地端子必須接大地,輸入輸出端口為雙重絕緣,污染等級為2。安裝類別上,測量輸入為CAT IV 300 V,其余部分為CAT III 600 V,并符合EN 61010-1的要求。 環(huán)境適應(yīng)性較寬:工作溫度為-10到55 ℃,符合K55溫度等級,存儲溫度為-40到70 ℃,相對濕度不超過90%且不凝露,海拔不超過2000 m。前面板防護(hù)等級為IP40,后側(cè)為IP20。輔助電源可接受交流100到240 VAC(允許-20%到+15%,CAT I 300 V)或直流100到250 VDC(允許±20%),頻率范圍40到65 Hz。上電沖擊電流小于20 A且持續(xù)1 ms,功耗視版本不同而有區(qū)別:像素屏版本小于12 VA,彩色顯示屏版本小于13 VA,全部輸入輸出滿載時最大不超過20 VA。安裝時應(yīng)確保功能地