諧波(harmonic wavelength)
定義:
從嚴格的意義來講,諧波是指電流中所含有的頻率為基波的整數倍的電量,一般是指對周期性的非正弦電量進行傅立葉級數分解,其餘大於基波頻率的電流產生的電量。從廣義上講,由於交流電網有效分量為工頻單一頻率,因此任何與工頻頻率不同的成分都可以稱之為諧波,這時“諧波”這個詞的的意義已經變得與原意有些不符。正是因為廣義的諧波概念,才有了“分數諧波”、“間諧波”、“次諧波”等等說法。
產生的原因:由於正弦電壓加壓於非線性負載,基波電流發生畸變產生諧波。主要非線性負載有UPS、開關電源、整流器、變頻器、逆變器等。
諧波的危害:降低系統容量如變壓器、斷路器、電纜等;加速設備老化,縮短設備使用壽命,甚至損壞設備;
危害生產安全與穩定; 浪費電能等。
隨著非線性負荷用戶日益增加,產生諧波的危害也在增加,它們造成電氣設備(含電網設備和用戶設備)慢性損壞、干擾通訊設備、造成繼電保護及自動裝置誤動或不動,嚴重影響用戶及電網的安全、穩定、持續運行。而由於諧波治理設備價格較高且供電部門沒有相關的技術手段遏制諧波超標,用戶不能自覺地進行諧波治理工作,違反國家“誰污染誰治理”的原則。
諧波監控為供電部門提供了防止用戶諧波超標的技術手段,督促用戶進行諧波治理工作,達到保護電網安全、保護用戶設備、提高電能質量的目的。
諧波監控必將成為供電設備出口保護的標準配置、用電設備首端的必須配置。
基本性能:
QZ4000諧波監控儀以數位訊號處理器DSP為核心,採用交流取樣及FFT分析技術,具有較高的精度和可靠性。其主要用於三相負荷的諧波監控,同時具有配變負荷監測儀的功能。
1.1實時測量:實時測量三相電壓、電流、功率因數、有功功率、無功功率、電流電壓諧波含量。用滑差的方式計算15分鐘三相電流電壓諧波總量。
1.2電能質量分析:計算三相電壓諧波總畸變率(THDu),電流諧波總畸變率(THDi),電壓、電流的2至27次諧波含有率。
1.3電量測量:測量有功電量,無功電量,基波有功電量,基波無功電量。
1.4數據監測:記錄每小時三相實時數據,包括電壓,電流,功率因數,有功功率,無功功率,電壓諧波總畸變率(THDu),電流諧波總畸變率(THDi),諧波電流電壓含有率。
1.5數據分析:記錄每天三相統計數據,包括電壓超上限、超下限時間;計算電壓合格率、電壓失壓時間;電壓、電流、功率因數、有功功率、無功功率最大值及最小值;15分鐘電流最大值、最小值;平均功率因數最大值、最小值;總有功功率、無功功率最大值及最小值;三相不平衡率最大值;功率因數>0.9、<0.8的時間;不平衡率>25%的時間;每天的有功電量、無功電量、基波有功電量、基波無功電量;15分鐘三相電流電壓諧波總量最大值。
1.6通訊功能:RS232+電源輸出。可外接GPRS/GSM無線通訊模組遠傳;可通過擴頻通訊模組近距離無線抄表或通過掌上電腦有線抄表;也可轉換成RS485或其他現場工業匯流排方式組網。
1.7控制輸出:6路LED輸出(三相電流電壓諧波越限),反相諧波指示,2路繼電器輸出(常開,聲音及跳閘)。每路繼電器輸出口驅動能力為交流220V5A。
1.8顯示與鍵盤:主顯示器採用液晶顯示器,解析度為128×64,採用分類分屏顯示方式;鍵盤3個,分別為“設定”、“▲”、“▼”。
1.9設定功能:通過鍵盤能夠設定實時時間、CT變比、電流電壓諧波限值、跳閘選擇、聲音間隔(5~60秒)、手動報警試驗。
1.10記錄長度:記錄數據時間長度為65天
1.11額定輸入信號:三相四線交流電壓220V,交流電流0-6A。
1.12工作環境:溫度:-20℃-+55℃。濕度:5%-80%。
精度等級
裝置能夠工作在標稱電壓±20%、頻率在47~52HZ範圍內,電壓總諧波畸變率不超過15%的條件下能夠正常工作。(國家標準分別為±15%、49~51HZ、8%)
1、 測量基波電壓誤差小於0.5%
2、 測量諧波電壓誤差小於1.5%
3、 測量基波電流誤差小於0.5%
4、 測量諧波電流誤差小於1.5%
5、 裝置動作時間小於20ms
6、 諧波測量次數最少27次諧波
7、 裝置整機消耗功率小於15W
時鐘誤差應保證<1S/天。
數據保持
記錄數和時鐘的數據應可靠。有電狀態下數據保留65天,停電狀態保留72天。
主要技術指標
指標項名 技術指標 指標項名 技術指標
取樣電壓 AC220V±20% 有功/無功功率 1.0級
取樣電流 0~6A 有功/無功電量 1.0級
電壓 0.5級 相對濕度 5%~80%(25℃)
電流 0.5級 可靠性 MTBF≥30000
功率因數 1.0級 絕緣電阻 絕緣電阻≥5MΩ
工作溫度 -15℃~+55℃ 靈敏度 30mA