電能質(zhì)量分析儀是對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)及分析的專用便攜式產(chǎn)品。它能夠提供電力運(yùn)行中的諧波分析及功率品質(zhì)分析,對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的數(shù)據(jù)采集監(jiān)測(cè)。電能質(zhì)量分析儀通過(guò)測(cè)量和分析電網(wǎng)的電壓、電流、功率因數(shù)、諧波含量等參數(shù),評(píng)估電能質(zhì)量的穩(wěn)定性和可靠性,幫助用戶發(fā)現(xiàn)和解決電能質(zhì)量問(wèn)題。
電能質(zhì)量分析儀主要由測(cè)量變換模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)管理模塊以及外圍模塊組成。電網(wǎng)信號(hào)經(jīng)過(guò)電壓/電流互感器、信號(hào)調(diào)理電路轉(zhuǎn)變?yōu)榉螦DC輸入要求的小幅值電壓信號(hào);模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊用于將小幅值電壓信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào),并將其傳送至數(shù)據(jù)處理模塊;數(shù)據(jù)處理模塊以DSP作為運(yùn)算核心,對(duì)ADC的采樣信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,從而計(jì)算得到電壓偏差、頻率偏差、諧波、三相不平衡度、電壓閃變等電能質(zhì)量參數(shù);數(shù)據(jù)管理模塊用于對(duì)數(shù)據(jù)處理模塊計(jì)算得到的各項(xiàng)電能質(zhì)量參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)管理,完成顯示、存儲(chǔ)以及通信等人機(jī)交互功能。
1、核心測(cè)量模塊
多通道采樣:
通常支持三相電壓、三相電流同時(shí)采集,部分高型號(hào)可擴(kuò)展至更多通道(如諧波分析、零序電流監(jiān)測(cè))。
采樣頻率高(如10kHz~100kHz),滿足暫態(tài)事件(如電壓驟降、瞬態(tài)脈沖)的捕獲需求。
高精度傳感器:
采用霍爾效應(yīng)傳感器或羅氏線圈,實(shí)現(xiàn)直流至高頻交流的寬頻帶測(cè)量,抗干擾能力強(qiáng)。
支持動(dòng)態(tài)范圍廣(如電壓0.1%~150%額定值),適應(yīng)復(fù)雜工況。
諧波分析功能:
內(nèi)置FFT(快速傅里葉變換)算法,可分析2~50次諧波(部分型號(hào)支持更高次諧波),計(jì)算諧波畸變率(THD)。
2、信號(hào)處理與存儲(chǔ)單元
高性能處理器:
采用DSP(數(shù)字信號(hào)處理器)或ARM芯片,實(shí)時(shí)處理高速采樣數(shù)據(jù),支持復(fù)雜數(shù)學(xué)運(yùn)算(如矢量分析、閃變計(jì)算)。
大容量存儲(chǔ):
內(nèi)置Flash或SD卡,可存儲(chǔ)數(shù)小時(shí)至數(shù)月的波形數(shù)據(jù)(如電壓、電流、諧波、事件記錄),支持觸發(fā)保存(如電壓越限s自動(dòng)錄波)。
實(shí)時(shí)時(shí)鐘(RTC):
為數(shù)據(jù)標(biāo)注時(shí)間戳,便于追溯故障發(fā)生時(shí)刻(如雷擊、開(kāi)關(guān)操作)。
3、人機(jī)交互與顯示界面
本地顯示屏:
配備LCD觸摸屏,實(shí)時(shí)顯示電壓、電流、功率因數(shù)、諧波譜圖等參數(shù),支持波形縮放、拖動(dòng)查看。
部分型號(hào)提供向量圖(六邊圖)顯示,直觀分析三相平衡度。
按鍵與菜單操作:
通過(guò)物理按鍵或觸摸屏設(shè)置參數(shù)(如閾值、采樣率、存儲(chǔ)周期),操作簡(jiǎn)單直觀。
4、通信與接口
多種通信方式:
標(biāo)配接口:USB(數(shù)據(jù)導(dǎo)出)、RS-232/RS-485(遠(yuǎn)程通信)、以太網(wǎng)(網(wǎng)絡(luò)傳輸)。
可選接口:GPIB(實(shí)驗(yàn)室儀器兼容)、WiFi/4G(無(wú)線傳輸)、光纖(抗電磁干擾場(chǎng)景)。
協(xié)議兼容性:
支持Modbus、DL/T 645、IEC 61850等電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議,便于接入SCADA系統(tǒng)或能源管理平臺(tái)。
5、電源與供電設(shè)計(jì)
寬范圍電源輸入:
支持AC/DC供電(如85~264V AC或24V DC),適應(yīng)不同現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境。
部分型號(hào)內(nèi)置鋰電池,斷電后仍可持續(xù)工作數(shù)小時(shí)(如臨時(shí)停電時(shí)的數(shù)據(jù)保存)。
抗干擾設(shè)計(jì):
采用隔離電源、屏蔽外殼和濾波電路,防止電磁干擾影響測(cè)量精度。
6、機(jī)械與防護(hù)結(jié)構(gòu)
緊湊型設(shè)計(jì):
儀器體積小、重量輕,便于攜帶或壁掛安裝(如配電柜內(nèi))。
防護(hù)等級(jí):
工業(yè)級(jí)外殼(如IP50~IP65),防塵防潮,部分型號(hào)通過(guò)沖擊、振動(dòng)測(cè)試,適合惡劣環(huán)境(如變電站、工廠車間)。
接線端子:
電壓輸入(V1、V2、V3)、電流輸入(I1、I2、I3)采用螺絲端子或插拔式接頭,接線牢固且便于維護(hù)。
7、功能擴(kuò)展與選配
選配模塊:
溫度/濕度傳感器:監(jiān)測(cè)環(huán)境溫濕度對(duì)電能質(zhì)量的影響。
GPS模塊:同步多臺(tái)分析儀的時(shí)間基準(zhǔn),用于電網(wǎng)故障定位。
外部觸發(fā)輸入:支持接外部傳感器(如斷路器狀態(tài)信號(hào))實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)記錄。
分析軟件:
配套上位機(jī)軟件(如PowerAnalyzer、PQView),用于數(shù)據(jù)導(dǎo)出、趨勢(shì)分析、生成報(bào)告(如諧波趨勢(shì)圖、故障統(tǒng)計(jì)表)。