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以色列 SATEC PM180電能質(zhì)量分析儀,模塊化設(shè)計(jì)支持板卡熱插拔,單臺(tái)可替代多類(lèi)裝置。計(jì)量精度 0.2/0.2S 級(jí),滿(mǎn)足 IEC/ANSI 標(biāo)準(zhǔn),集成 PMU、故障錄波、故障測(cè)距功能,監(jiān)測(cè)暫降暫升、諧波與閃變。
以色列SATEC PM180電能質(zhì)量分析儀產(chǎn)品簡(jiǎn)介
PM180 是一款高性能 A 級(jí)電能質(zhì)量分析儀,可同時(shí)運(yùn)行多項(xiàng)應(yīng)用功能。
以色列SATEC PM180電能質(zhì)量分析儀技術(shù)參數(shù)
| 輸入額定值 | ||
| 電壓輸入(帶輔助電源版本) | ||
| 項(xiàng)目 | 參數(shù) | |
| 安裝類(lèi)別 | III 類(lèi) | |
| 額定電壓(相?地 / 線(xiàn)?線(xiàn)) | 57/100V AC;277/480V AC;400/690V AC | |
| 工作范圍 | 直接接入或 PT 接入最高 828V AC | |
| 過(guò)壓耐受 | 1000V AC 長(zhǎng)期;2500V AC 1 秒 | |
| 電氣隔離 | 4kV AC 1 分鐘;沖擊耐壓 6kV | |
| 輸入阻抗 | 1MΩ | |
| 接線(xiàn)線(xiàn)徑 | 最大 10AWG(6mm2) | |
| 端子間距 | 7.5?mm | |
| 電流輸入(CT 二次標(biāo)準(zhǔn)接入) | ||
| 項(xiàng)目 | 1A 輸入 | 5A 輸入 |
| 保證精度 IEC 62053?22 | 最高 2×In,0.2S 級(jí) | 最高 4×In,0.2 級(jí) |
| 連續(xù)過(guò)載能力 | 最高 10×In | 最高 10×In |
| 開(kāi)合式 HACS 傳感器接入 | ||
| 連續(xù)過(guò)載 | 最高 20×In | 最高 20×In |
| 負(fù)荷 | <0.02VA@1A | <0.15VA@5A |
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備注:設(shè)備最多可加裝 3 塊擴(kuò)展模塊 HACS 傳感器:40mA 輸入,適配 SATEC HACS 傳感器(100?3000A) 柔性羅氏線(xiàn)圈:3V AC 輸入,適配第三方柔性線(xiàn)圈 |
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| 電源 | ||
| 主電源 | ||
| 項(xiàng)目 | 參數(shù) | |
| 絕緣耐壓 | 4kV AC 1 分鐘 | |
| 通用 AC/DC 電源(標(biāo)配) | L/+、N/?、接地 | |
| 額定輸入 | 50?290V 交流 (50/60Hz);90?290V 直流;最大功耗 10W;負(fù)荷<20VA | |
| 接線(xiàn)線(xiàn)徑 | 最大 12AWG (2.5mm2) | |
| 端子間距 | 7.5mm,3 引腳 | |
| 輔助電源模塊 | ||
| 項(xiàng)目 | 參數(shù) | |
| 絕緣耐壓 | 4kV AC 1 分鐘 | |
| 交直流版本 | L/+、N/?、接地;輸入 50?290V AC,40?290V DC | |
| 低壓直流版本 (12/24V) | +、?、接地;輸入 9.6?35V DC;最大功耗 20W,負(fù)荷<40VA | |
| 接線(xiàn)線(xiàn)徑 | 最大 12AWG (2.5mm2) | |
| 端子間距 | 7.5mm,3 引腳 | |
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IRIG?B 時(shí)間同步(CPU 板載) 光隔離 IRIG?B,用于 GPS 對(duì)時(shí) - 推薦電纜:51Ω 低損耗 RG58A/U(Belden8219 或同等) - 推薦 GPS 授時(shí)源:Masterclock GPS?200A |
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| 整機(jī)通用特性 | ||
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時(shí)鐘對(duì)時(shí) 25℃月漂移最大 5s;IRIG?B 時(shí)間分辨率 1ms |
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機(jī)械結(jié)構(gòu) - 安裝方式:DIN 導(dǎo)軌、面板嵌入式、19 英寸機(jī)架;符合 EN50022 - 外形尺寸(寬 × 高 × 深):220?×?152?×?210?mm - 重量:2.5?kg |
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| 環(huán)境條件 | ||
| 項(xiàng)目 | 參數(shù) | |
| 工作溫度 | ?25℃ ~ +60℃ | |
| 儲(chǔ)存溫度 | ?30℃ ~ +85℃ | |
PM180 的模塊化設(shè)計(jì)指功能板卡可以按需要增減并支持熱插拔,擴(kuò)展類(lèi)型包括 I/O 板卡、光纖接口與第二網(wǎng)口等,整機(jī)最多可加裝 3 塊擴(kuò)展模塊。這樣一來(lái),投運(yùn)初期只配置必需的功能,后期需要增加通道或更換接口類(lèi)型時(shí),不必更換整臺(tái)裝置,也減少了停電改造的時(shí)間。 從能力來(lái)源看,各類(lèi)應(yīng)用功能在同一硬件平臺(tái)上并行運(yùn)行:A 級(jí)電能質(zhì)量分析負(fù)責(zé)暫降、暫升、諧波與閃變的持續(xù)監(jiān)測(cè);故障錄波器負(fù)責(zé)擾動(dòng)波形的記錄,其輸入可承受 40 倍額定輸入;相量測(cè)量單元按 IEEE C37.118.1 輸出相量,并支持 P 類(lèi)與 M 類(lèi)兩種性能要求。 保持這些功能協(xié)同步調(diào)的關(guān)鍵是統(tǒng)一的時(shí)間基準(zhǔn)。PM180 的 CPU 板載光隔離 IRIG-B 接口,專(zhuān)門(mén)用于接入 GPS 對(duì)時(shí),IRIG-B 時(shí)間分辨率為 1ms;未接外部對(duì)時(shí)源時(shí),時(shí)鐘在 25℃ 條件下的月漂移最大為 5s。推薦電纜為 51Ω 低損耗 RG58A/U(Belden 8219 或同等型號(hào)),推薦 GPS 授時(shí)源為 Masterclock GPS-200A。 協(xié)議方面,裝置支持 IEC 61850、104、DNP3 與 Modbus,并支持 IRIG-
看故障測(cè)距結(jié)果時(shí),先確認(rèn)錄波數(shù)據(jù)完整,因?yàn)闇y(cè)距依賴(lài)于擾動(dòng)發(fā)生前后的波形質(zhì)量;再把測(cè)距給出的位置與線(xiàn)路臺(tái)賬對(duì)照,用于縮小巡線(xiàn)范圍,而不宜把它當(dāng)成唯一結(jié)論直接下判斷。 看擾動(dòng)方向判別時(shí),要結(jié)合相量與錄波一起分析。方向判別回答的是擾動(dòng)來(lái)自本側(cè)還是對(duì)側(cè),若結(jié)論與保護(hù)動(dòng)作行為不一致,應(yīng)先檢查電壓電流極性接線(xiàn)以及互感器變比設(shè)置是否正確,再懷疑裝置本身。 看 SOE 記錄時(shí),重點(diǎn)在于時(shí)序。事件順序記錄把開(kāi)關(guān)量變位按時(shí)間排序,配合故障錄波的波形,可以復(fù)原保護(hù)動(dòng)作的先后與開(kāi)關(guān)分合次序;前提是各相關(guān)裝置的時(shí)間基準(zhǔn)一致,因此要把 IRIG-B 對(duì)時(shí)狀態(tài)一并核對(duì)。 看電能質(zhì)量數(shù)據(jù)時(shí),把暫降、暫升、諧波與閃變分別按時(shí)間軸展開(kāi):若諧波水平長(zhǎng)期偏高而暫降只在特定時(shí)刻出現(xiàn),兩者的成因通常不同,治理措施也應(yīng)分別考慮;若閃變隨某臺(tái)設(shè)備投運(yùn)而抬升,則該設(shè)備應(yīng)優(yōu)先列入排查清單。
首先是電流工作點(diǎn)。按 IEC 62053-22,1A 輸入在最高 2 倍額定電流內(nèi)保證 0.2S 級(jí),5A 輸入在最高 4 倍額定電流內(nèi)保證 0.2 級(jí),超出該區(qū)間后精度不再有承諾;連續(xù)過(guò)載最高為 10 倍額定電流,HACS 傳感器接入為 20 倍,更強(qiáng)的瞬時(shí)沖擊可能留下殘余影響。 其次是電壓水平。電壓輸入工作范圍最高 828V AC,長(zhǎng)期過(guò)壓耐受 1000V AC、1 秒耐受 2500V AC,超出后內(nèi)部取樣與隔離環(huán)節(jié)離開(kāi)標(biāo)定狀態(tài),量測(cè)誤差隨之增大。輸入阻抗為 1MΩ,正常接入對(duì)被測(cè)回路的負(fù)擔(dān)很小。 第三是時(shí)間基準(zhǔn)。若未接入 IRIG-B 對(duì)時(shí),時(shí)鐘在 25℃ 條件下的月漂移最大為 5s,跨裝置的事件排序與相量比對(duì)都會(huì)因此失真;接入后分辨率為 1ms,但電纜阻抗不匹配或型號(hào)選擇不當(dāng)仍會(huì)劣化對(duì)時(shí)質(zhì)量,進(jìn)而影響相量的相位角。 第四是環(huán)境與互感器負(fù)擔(dān)。工作溫度 -25℃ 到 +60℃,超出額定區(qū)間后內(nèi)部基準(zhǔn)的穩(wěn)定性下降;電流互感器二次負(fù)擔(dān)若超出允許范圍,會(huì)直接反映為比值誤差與相位誤差,選配 CT、HACS 傳感器或柔性羅氏線(xiàn)圈時(shí)應(yīng)統(tǒng)一核算。
是的。PM180 是 SATEC 的高性能 A 級(jí)電能質(zhì)量分析儀,按第 3 版 A 級(jí)要求執(zhí)行測(cè)量,可同時(shí)運(yùn)行多項(xiàng)應(yīng)用功能,而不是一次只能完成一項(xiàng)任務(wù)。 在角色上,它可以同時(shí)承擔(dān)幾類(lèi)裝置的工作:作為 A 級(jí)電能質(zhì)量分析儀完成暫降、暫升、諧波與閃變的全量監(jiān)測(cè);作為故障錄波器記錄擾動(dòng)波形;作為相量測(cè)量單元工作,符合 IEEE C37.118.1 標(biāo)準(zhǔn)并支持 P 類(lèi)與 M 類(lèi);此外還能承擔(dān)擾動(dòng)方向判別、間隔控制器(BCU)與事件順序記錄(SOE)等任務(wù)。計(jì)量側(cè)精度為 0.2/0.2S 級(jí),符合 IEC/ANSI 標(biāo)準(zhǔn),可作貿(mào)易校驗(yàn)表使用。 這種一機(jī)多能的能力來(lái)自模塊化設(shè)計(jì):各類(lèi)擴(kuò)展板卡支持熱插拔,I/O、光纖、第二網(wǎng)口等都可按需選配,整機(jī)最多可加裝 3 塊擴(kuò)展模塊。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)而言,一臺(tái)裝置替代多臺(tái)獨(dú)立設(shè)備,柜內(nèi)占用空間、接線(xiàn)數(shù)量與系統(tǒng)復(fù)雜度都會(huì)隨之下降。 機(jī)械方面,安裝方式支持 DIN 導(dǎo)軌、面板嵌入式與 19 英寸機(jī)架三種,符合 EN50022;外形尺寸為寬 220mm、高 152mm、深 210mm,重量 2.5kg,規(guī)劃柜體時(shí)應(yīng)按所選安裝形式預(yù)留對(duì)應(yīng)空間。
第一步確認(rèn)對(duì)時(shí)接口位置。PM180 的 IRIG-B 時(shí)間同步接口位于 CPU 板上,為光隔離形式,專(zhuān)門(mén)用于接入 GPS 對(duì)時(shí)信號(hào),該接口的時(shí)間分辨率為 1ms,能夠滿(mǎn)足相量測(cè)量與事件排序?qū)r(shí)間精度的要求。 第二步敷設(shè)電纜。推薦使用 51Ω 低損耗 RG58A/U 電纜(Belden 8219 或同等型號(hào)),阻抗不匹配或電纜過(guò)長(zhǎng)會(huì)造成信號(hào)邊沿劣化,直接影響對(duì)時(shí)質(zhì)量,這一點(diǎn)在授時(shí)源與裝置距離較遠(yuǎn)時(shí)尤其明顯。 第三步接入授時(shí)源。推薦 GPS 授時(shí)源為 Masterclock GPS-200A,接入后應(yīng)在裝置上確認(rèn)時(shí)鐘狀態(tài)已鎖定,并核對(duì)裝置時(shí)鐘與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間的偏差。若未接入外部對(duì)時(shí)源,時(shí)鐘在 25℃ 條件下的月漂移最大為 5s,長(zhǎng)期獨(dú)立運(yùn)行會(huì)讓事件時(shí)間戳產(chǎn)生可見(jiàn)偏移。 第四步驗(yàn)證與記錄。對(duì)時(shí)完成后,人為觸發(fā)一次事件記錄或錄波,檢查各通道時(shí)間戳是否一致,并把對(duì)時(shí)方式、電纜型號(hào)與授時(shí)源型號(hào)寫(xiě)入臺(tái)賬;此后若更換電纜或授時(shí)源,應(yīng)重新核對(duì)鎖定狀態(tài)。
在數(shù)字化變電站,PM180 首先是一臺(tái)支持 IEC 61850 的裝置,可以直接接入站控層網(wǎng)絡(luò),把電能質(zhì)量量測(cè)、錄波數(shù)據(jù)與事件信息按標(biāo)準(zhǔn)模型上送,不必額外增加規(guī)約轉(zhuǎn)換設(shè)備。 其次它承擔(dān)故障錄波器的角色,記錄擾動(dòng)發(fā)生前后的波形,用于分析保護(hù)動(dòng)作是否正確、故障性質(zhì)如何;同時(shí)具備故障測(cè)距功能,可為巡線(xiàn)范圍的確定提供參考。作為相量測(cè)量單元,它按 IEEE C37.118.1 提供相量輸出并支持 P 類(lèi)與 M 類(lèi),可參與廣域測(cè)量系統(tǒng)。 此外,它還能執(zhí)行擾動(dòng)方向判別,判斷擾動(dòng)來(lái)自本側(cè)還是對(duì)側(cè);承擔(dān)間隔控制器(BCU)功能,參與間隔層的控制邏輯;并完成事件順序記錄(SOE),把開(kāi)關(guān)量變位按時(shí)間排序,為事故分析提供時(shí)序依據(jù)。計(jì)量方面,0.2S 級(jí)精度使其可作為貿(mào)易結(jié)算級(jí)的校驗(yàn)電表使用,監(jiān)測(cè)與計(jì)量不必分成兩套系統(tǒng)。 環(huán)境條件上,工作溫度為 -25℃ 到 +60℃,儲(chǔ)存溫度為 -30℃ 到 +85℃,能夠覆蓋絕大多數(shù)變電站室內(nèi)屏柜與戶(hù)外箱體的溫度區(qū)間。
先定電壓輸入。PM180 帶輔助電源版本的電壓輸入安裝類(lèi)別為 III 類(lèi),額定電壓按相-地/線(xiàn)-線(xiàn)分為三檔:57/100V AC、277/480V AC 與 400/690V AC。直接接入或經(jīng) PT 接入時(shí),工作范圍最高為 828V AC,因此高電壓等級(jí)系統(tǒng)經(jīng) PT 接入后應(yīng)核對(duì)二次值是否落在這一范圍內(nèi)。過(guò)壓耐受為 1000V AC 長(zhǎng)期、2500V AC 持續(xù) 1 秒,電氣隔離為 4kV AC 1 分鐘、沖擊耐壓 6kV,輸入阻抗 1MΩ。 再定電流輸入。CT 二次標(biāo)準(zhǔn)接入提供 1A 與 5A 兩種規(guī)格:按 IEC 62053-22 保證精度,1A 輸入在最高 2 倍額定電流內(nèi)達(dá) 0.2S 級(jí),5A 輸入在最高 4 倍額定電流內(nèi)達(dá) 0.2 級(jí)。兩種規(guī)格的連續(xù)過(guò)載能力均為最高 10 倍額定電流,負(fù)荷分別小于 0.02VA@1A 與 0.15VA@5A。 若不便斷開(kāi)一次回路,還可考慮其他傳感器方案:采用開(kāi)合式 HACS 傳感器接入時(shí),連續(xù)過(guò)載可達(dá) 20 倍額定電流,傳感器為 40mA 輸入,適配 SATEC 的 HACS 傳感器(100-3000A);也可使用柔性羅氏線(xiàn)圈,輸入為
第一,功能集成度高。一臺(tái) PM180 可以同時(shí)充當(dāng) A 級(jí)電能質(zhì)量分析儀、故障錄波器、相量測(cè)量單元、間隔控制器與事件順序記錄裝置,還能完成擾動(dòng)方向判別與故障測(cè)距。按常規(guī)做法滿(mǎn)足這些需求,往往需要多臺(tái)獨(dú)立裝置分別組屏并各自布線(xiàn)。 第二,擴(kuò)展方式靈活。裝置采用模塊化設(shè)計(jì),擴(kuò)展板卡支持熱插拔,I/O、光纖與第二網(wǎng)口等可按工程需要選配,最多加裝 3 塊擴(kuò)展模塊。負(fù)荷變化或通信改造時(shí),只需增減板卡,不必更換整機(jī),后期調(diào)整的余地更大。 第三,計(jì)量與監(jiān)測(cè)合一。它具備 0.2/0.2S 級(jí)計(jì)量精度并符合 IEC/ANSI 標(biāo)準(zhǔn),可作貿(mào)易校驗(yàn)表,因此不需要在計(jì)量回路與監(jiān)測(cè)回路上分別設(shè)表,互感器二次負(fù)擔(dān)、屏柜空間與調(diào)試工作量都相應(yīng)減少。 第四,通信與對(duì)時(shí)完備。裝置支持 IEC 61850、104、DNP3 與 Modbus 多協(xié)議,CPU 板載光隔離 IRIG-B 接口用于 GPS 對(duì)時(shí),IRIG-B 時(shí)間分辨率 1ms,可保證跨裝置數(shù)據(jù)在時(shí)間軸上的一致性,這也是多臺(tái)獨(dú)立裝置難以天然具備的條件。
PM180 的計(jì)量精度為 0.2/0.2S 級(jí),符合 IEC/ANSI 標(biāo)準(zhǔn),可作貿(mào)易校驗(yàn)表;在應(yīng)用場(chǎng)景列表中,它被明確列為 0.2S 級(jí)貿(mào)易結(jié)算級(jí)校驗(yàn)電表。按 IEC 62053-22 給出的保證精度為:1A 輸入在最高 2 倍額定電流時(shí)達(dá) 0.2S 級(jí),5A 輸入在最高 4 倍額定電流時(shí)達(dá) 0.2 級(jí),這兩個(gè)區(qū)間是精度承諾的邊界條件。 電能質(zhì)量方面,它按 A 級(jí)(第 3 版)要求執(zhí)行測(cè)量,覆蓋暫降、暫升、諧波與閃變;相量測(cè)量符合 IEEE C37.118.1 標(biāo)準(zhǔn)并支持 P 類(lèi)與 M 類(lèi);變電站通信支持 IEC 61850。數(shù)字化變電站場(chǎng)景下,這幾類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)可以并行滿(mǎn)足而不沖突。 絕緣與安裝方面,電壓輸入安裝類(lèi)別為 III 類(lèi),電氣隔離 4kV AC 1 分鐘、沖擊耐壓 6kV;主電源與輔助電源模塊的絕緣耐壓均為 4kV AC 1 分鐘。機(jī)械安裝符合 EN50022,可采用 DIN 導(dǎo)軌、面板嵌入式或 19 英寸機(jī)架方式。 環(huán)境方面,工作溫度 -25℃ 到 +60℃,儲(chǔ)存溫度 -30℃ 到 +85℃。需要說(shuō)明的是,標(biāo)準(zhǔn)只規(guī)定方法與限值,裝置投運(yùn)之后仍應(yīng)按所在行業(yè)的規(guī)程開(kāi)展周期核查
供電方面,主電源為通用 AC/DC 電源(標(biāo)配),端子為 L/+、N/-、接地三引腳,額定輸入 50-290V AC(50/60Hz)與 90-290V DC,最大功耗 10W、負(fù)荷小于 20VA,接線(xiàn)線(xiàn)徑最大 12AWG(2.5mm2),端子間距 7.5mm。若現(xiàn)場(chǎng)只有低壓直流,可選輔助電源模塊的低壓直流版本(12/24V),輸入 9.6-35V DC,最大功耗 20W、負(fù)荷小于 40VA;交直流版本輸入為 50-290V AC 與 40-290V DC。兩類(lèi)模塊絕緣耐壓均為 4kV AC 1 分鐘。 電壓回路方面,接線(xiàn)線(xiàn)徑最大 10AWG(6mm2),端子間距 7.5mm,安裝類(lèi)別為 III 類(lèi);直接接入或經(jīng) PT 接入最高 828V AC,長(zhǎng)期過(guò)壓耐受 1000V AC,1 秒耐受 2500V AC,接入點(diǎn)不應(yīng)超出這些限值。 電流回路方面,CT 二次接入的連續(xù)過(guò)載能力最高為 10 倍額定電流,開(kāi)合式 HACS 傳感器接入為 20 倍額定電流;負(fù)荷分別小于 0.02VA@1A 與 0.15VA@5A,選配互感器時(shí)應(yīng)把二次負(fù)擔(dān)一并核算。 機(jī)械與環(huán)境方面,三種安裝方式均符合 EN