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电能质量监测装置

  • 在线式电能质量黑匣子(EG4430)
在线式电能质量黑匣子(EG4430)

在线式电能质量黑匣子(EG4430)

一、ELSPEC简介

Elspec是在国际上率先进行动态无功补偿和电能质量监测的公司,在全球有4个工厂(以色列、葡萄牙、美国),总部位于以色列Caesarea Industrial Park,2004年在以色列特拉维夫股票市场上市,主要市场在欧洲、亚洲、美洲,具有遍及全球的业绩、全球性的销售网络。Elspec于1998年进入中国,在20多个省市有非常出色的业绩,在电力、汽车、造船、冶金、铁路、石油、化工、建筑、通信、医院等各个领域广泛应用,性能出色、口碑良好。

Elspec G4000电能质量监测黑匣子,连续记录一年以上、每一个电网周波的所有参数,采样率高达1024点/每周波。是国际上首个不需要触发阈值,进行连续记录发电、用电质量的电能质量数据中心产品,对于电能质量监控是一个革命性的产品,2006年4月在德国汉诺威展会推出,引起很大的轰动。

EG4000在国内业绩出色、口碑良好,包括:浙江省电力公司、内蒙古电力公司、云南省电力公司、重庆电力渝东南监测、内蒙古风电场监测、黑龙江大庆电力、广东深圳供电局、河南三门峡供电局、江苏泰州电业局、中国电力科学院、国网电力科学院、江西电力科学院、吉林电力科学院、浙江电力科学院、河北电力科学院、天津电力科学院、山西电力科学院、广西电力科学院、新疆金风科技、恩德风电公司、国电延吉热电公司、西气东送电能监测、ABB中国有限公司、山东胜利油田、上海振华港机、秦皇岛美铝公司、宁波宝新不锈钢、成都飞机研究所、西安联合汽车、广州地铁公司、南京金陵石化、江苏大学、安徽大学等等。

              在线式电能质量黑匣子(EG4430)(图1)                                    

二、Elspec G4000特点

Elspec G4000系列不仅是普通的电能质量分析仪,更是第四代的电能质量数据中心。

第一代:简单的电能仪表,不论是模拟式还是数字式,都没有存储器;第二代:数据记录仪,提供周期性数据检测和记录的设备;第三代:电能质量分析仪,允许按照预先设定的阈值记录部分信息;第四代:电能质量数据中心,可存储一年或一年以上所有周波数据。

第三代设备可以显示在何时发生了什么(例如:在Z时间、Y区域内电压跌落了X%),而电能质量数据中心却还能显示为什么出现这种状况,以及问题的根源是什么。采用第四代设备可以帮助电能质量工程师采取正确的应对措施,从而防止问题再度出现。

 特点1:采用1:1000PQZip数据压缩技术,实现每周波1024个数据存储,连续存储时间超过1年。

每一个周波的数据都可以被还原、显示,不需要事件触发、没有记录被遗忘。相比其它电能质量在线监测装置,波形记录不需要事件触发阈值、或门槛来记录,不会导致数据因为不到阈值不被记录,或者自身的内存不够而不再记录。本产品的数据压缩技术是电能质量监测装置的一次重大而深远的技术革新,2006年4月在德国汉诺威展会推出,引起很大的轰动。

 特点2:独特的时间同步算法保证了多个EG4K设备的数据,被准确地同步并以典型的0.1ms的精度在同一时间轴上显示。

对于次序分析和事件分析需要进行多点监测,正确的分析要求达到:所有的记录仪精确进行时间同步,同步精度希望达到一个采样点,事件发生时所有的数据被都能被记录下来,不管数据是在某一值的以上/以下。

Elspec G4000精确的时间同步可以记录所有监测点的数据,更重要的是不管触发器怎样设定,所有监测点都需要准确记录事件发生时的数据,多点精确的数据记录为准确分析以决定事件的来源和发生的次序提供了可能,这在其它仪器中是不支持的。

 特点3:主机与显示分离,使用以太网通讯,允许本机和显示进行长距离的连接,一个本机能连接多个显示。这种灵活性可以根据需要选择显示,避免安装不必要的组成部分从而产生不必要的费用。

ELSPEC G4100 代表了新一代的电网信息交换,通过内置Web服务器或Elspec G4100远程显示单元可以进行本地或远程监控。采用基于IP的通信,可以进行远程系统设置,对所有分析仪提供全面的控制,使得技术人员和现场操作者能全面设置和操作电网中的每一台分析仪。

 特点4:每周波测量。IEC61000-3-40要求平均每个200ms进行测量(在50/60Hz下,10/12周波),虽然这提高了精度而且能记录间谐波和次谐波,但当测量快速变化的事件如电机启动、点焊机和断路器重合时会出现问题。ELSPEC G4100是唯一能够使用快速傅立叶分解(FFT),同时进行IEC61000-4-30 A级和每周波测量。

特点5:故障录波功能。全量程读取最大到54xVn和75xIn(取决于使用的PT或CT),精度高达0.1%,为正常使用、延伸使用提供准确的故障分析。

特点6:同时的12个模/数转换--12个模/数转换器并行工作,每一个通道的最大采样率在250,000采样点/秒,提供无可比拟的、没有通道间互相停滞的精度。

特点7:内置温度传感器。2个内置温度传感器保证了不受周围温度影响的、精确的记录。

特点8:快速闪变记录功能。IEC61000-4-15定义了闪变监测的两个阶段:10分钟(PST)和2小时(PLT),许多过程使得10分钟内进行闪变监测变得十分困难。EG4K黑匣子的扩展闪变算法,能够让闪变的分析水平达到2秒钟、10秒钟和1分钟的精度,为制定解决方案提供方便。

特点9:Elspec G4000的内部Web Server,可以提供B/S远程监控,直接、综合地查看实时数据,进行故障原因的远程分析。OPC Server支持连续的、实时的OPC数据采集,也可以根据需要提供实时的数据报警、以及事件通知。Elspec G400还可以提供TOU(分时计费),分析用户的能耗管理、电能状况,具有高级电能表的功能。 

特点10:详细记录间谐波和次谐波。ELSPEC G4100显示了次谐波(在基波以下)和间谐波(在基波的整数倍之间)的值,从直流到1275Hz、每隔5Hz总共有256个值。这些数据不仅对于预测,而且对于分析外部对电力系统的影响是至关重要的,这包括对电力线连接成的网络进行预防性的维护,特别是对于电机(电机磨损后会产生大量的次谐波和间谐波,取决于磨损的程度)。

特点11:专业的PQSCADA分析软件。用户能够同时查看、控制、分析和监控多个测量设备,经过准确的时间同步、无限量的数据被区域内所有Elspec G4000设备收集,可以进行处理和分析,对连续一年内出现的反常现象的传播原因进行分析。

特点12:多种通信能力。电能质量数据中心支持多种通信端口协议,2种快速的以太网(10/100兆),RS422/485和USB端口等标准的选择。通信端口和I/O端口能通过扩展模块和闪存模块进行扩展。

特点13:多种电力供应模式,保证设备不间断工作。ELSPEC G4000包括四个电力供应来源的:AC(80-240V,47-63Hz),直流DC(48V±10%),以太网和一个内部电源。

以太网的电能传送主要通过以太网电缆提供的电压来满足,该控制器支持以太网接收(从另一个设备收到电源)和以太网发送(把电源传送到另一个设备),电源典型地被用来把电能从控制器传送到遥远的显示。对于处理临时性的电源故障,控制器的内部电源提供需要的电能达到25秒,从而克服临时性的电压中断。

特点14:多输入/输出扩展模块功能。可以用附加的数字量和模拟量输入/输出端口扩展装置的监控能力。每个模块包括:8x 数字量输入;4x 数字量输出;3x C型继电器;4x 模拟量(4-20mA)输出;4x 模拟量(4-20mA)输入;IRIG-B 输入(时间同步接口);RS-232 端口。

三、Elspec G4000技术参数

Elspec G4400根据系统监测点的重要程度及需求提供三种配置,配置参数如下:

型号


EG4410

EG4420

EG4430

实时测量功能

电压


电流


有功、无功、视载、功率因数

三相及总的

电能:输入、输出、净值、总和


最大采样率/每周波


256

512

1024

最大谐波测量(单次、奇次、偶次、总和)


127

255

511

电能质量监测

谐波畸变THD

电流电压



间谐波、次谐波


波形捕捉


波形连续记录

波形连续记录

波形连续记录

对称分量:零序、正序、负序


电压扰动监测


波形连续记录

波形连续记录

波形连续记录

瞬态监测与捕捉


闪变


每周波 频率 有效值和谐波


数据和波形记录

最小、最大瞬时值


事件记录


波形记录


典型同步精度(ms)


0.1ms

0.1ms

0.1ms

连续记录数据和波形的限制


1

1

无限制

内部存储器


128 M

4096 M

16384 M

时间标识


输入接口特性

电压输入

输入数


AC:4

AC:4

AC:4

最大输入电压(Vrms)


1000

1000

1000

额定输入电压(Vrms)


110~690

110~690

110~690

最大极限输入电压(Vpk)


8000

8000

8000

输入阻抗


3Mohm

3Mohm

3Mohm

带宽


20kHZ

20kHZ

20kHZ

额定频率


42.5~69

42.5~69

42.5~69

电流输入

输入路数


AC:4

AC:4

AC:4

额定最大输入电流Irms


5A

5A

5A

最大极限输入电流Ipk


50A

50A

50A

输入范围


0~50A

0~50A

0~50A

功耗


0.1mVA@5A

0.1mVA@5A

0.1mVA@5A

带宽


6.25kHz

6.25kHz

6.25kHz






显示、输入输出、通讯





显示器


选配

选配

选配

以太网端口


有 1

有  2

有 2

RS485端口


RS422端口


USB端口


/

modbus协议


HTML页面服务器(web服务器)


电子邮件和拨号事件报警


内置OPC服务器


/

OPC网关:RS485/RS422通过OPC连接


/

故障录波功能


内置通讯端口


4

4

4