LYDN9000B三相電能質量監測係統第1章 概 述(shù)
隨著電力電子技術的發展,直流輸電、大功率單相整流技術在工(gōng)業部(bù)門和用電設備上(shàng)被廣(guǎng)泛應用,如大功率可控矽器件、開(kāi)關電源、變頻調速等,這些典型非線性負荷將從電網吸入或注入諧波電流,從而引起電(diàn)網電壓畸變,使電網波(bō)形受到汙染,供電質量惡化(huà),附加損失增(zēng)加(jiā),傳輸(shū)能力下降。在電網中(zhōng),三相負荷不平衡、電(diàn)力係統諧振接地等會產生負序,大功率整流和非線(xiàn)性設備等會產生諧波。電能質(zhì)量下降,嚴重威脅供電、用電設備的可靠運(yùn)行。
電能質量監測裝置是我公司針對電(diàn)能質量監測難題,研究總結國內外電(diàn)能質量監測特點和實踐經驗基礎上,嚴(yán)格按(àn)照(zhào)國家頒布的相關技術標準(zhǔn),自主(zhǔ)設計開(kāi)發的(de)新一代嵌入式電能質量在線監測終端。采用先進的(de)工控板+DSP+FPGA處理器,是(shì)具有高速采樣、計算、分析、統計(jì)、通訊和顯示等功能相結合的電能質量監測裝置。
該裝置可全天候不間斷監測(cè)電網的諧波含有率、諧波總畸變率、三相(xiàng)電壓不平衡(héng)度、閃變、電壓偏差、電壓波動(dòng)、頻率、各次諧波(bō)有功功率、無功功率、功率因數、相移(yí)功率因數、有效值、正負序、暫態事件等電能質量數據。
對電能質量監測(cè)裝置的監測數據進行分析,可反映(yìng)公用電網供到用戶受(shòu)電端的(de)交流電能質量,各種用電設備(bèi)在不同運行狀態下對公用電網電能質量的影響(xiǎng)。對電力設備調整及運行(háng)過程動態監視,幫助用戶解決電力設備調整及投運過程中(zhōng)出現的問題。監測(cè)分析電力係統中動態(tài)參數,並對(duì)相關設備(bèi)的功能和技(jì)術指標作(zuò)出定量(liàng)評(píng)價,保護係(xì)統中重(chóng)要設備的用電可靠,避免因電能質量問題帶來引起的重大事故。
LYDN9000B三相電(diàn)能質量監測係統(tǒng)第2章
裝置功能特點(diǎn)
LYDN9000B電能(néng)質量在(zài)線監測裝置除具有常規的電能質量(liàng)穩態指標的監測外,還對電能質量的暫態(tài)擾動,主要是電壓的驟升、驟降進行監測和記錄。並且具有完善的電能質量數據統計(jì)分析功能,方便用戶及時(shí)準確的了解線路電能運行狀況。
2.1 裝置監測項目
基本測量
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電網頻率(lǜ);電(diàn)壓、電流有效值;總的有功(gōng)、無功功率、功率因(yīn)數
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基本監測指標
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a) 三相基波電壓、電流有效值,基波功率、功率(lǜ)因數、相(xiàng)位等;
b) 電壓偏差(chà);
c) 頻率偏差;
d) 三相電壓不平衡度、三相電流不(bú)平衡度、負序電 壓、電流;
e) 諧波(bō)(2~100次)。包括電壓、電流的總諧波(bō)畸變率、各次諧波含有率(lǜ)、幅值、相(xiàng)位(wèi),各次諧波的有功、無功功率等;
f) 電壓波動、閃變;
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監測指標
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a) 間(jiān)諧波;
b) 電壓驟(zhòu)升、驟降(jiàng)、短時中斷(duàn);
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2.2電能質量統計分析功能
分鍾統計功能
裝置具有對電能質量數據的分鍾統計功能(néng),可(kě)按設定時間(1分鍾~10分(fèn)鍾)統計電能質量數據的大值、小值、平均值、95%概率大值等。
日(rì)報表統計功能
在電能質量分鍾統計基礎上,進(jìn)行日報表統計分析功能,統計電能質量數據的大值(zhí)、小值、平均值、95%概率大值等。
2.3事件記錄功能
暫態事件記錄
當發生暫態事件(jiàn),裝置(zhì)能夠準確地(dì)記錄該事件,包括事件類型、事件發生時刻、發生相別、特征幅值、暫態(tài)發生持續時間等。
穩態事件記錄
裝置具(jù)有對電能質量穩態指(zhǐ)標越限的判斷,並能夠根據配置文件靈活配置要記錄的穩態指標越(yuè)限事件,事(shì)件內容包括事件類型、事件發生時刻、特(tè)征幅值。
2.4錄波功能
暫態觸發錄波
暫態事(shì)件自動觸發錄波(bō),可同時記錄事件發生前後10周波和事件結束前後10周波波形數據。
2.5數據存儲功能
電(diàn)能質量數據存儲
可按設定間隔保存分鍾電(diàn)能質量統計數據(jù),保存間隔按3~60分鍾可配置。32G電子盤,保存時間長度根據設定保存間隔及監測路數自由伸縮。數據存儲按“先進先出”原則,循環覆蓋。數據停電不丟失(shī),保存時間不小於10年。
數據拷貝
支持(chí)USB拷貝數據文件,且能夠自(zì)動新建相應文(wén)件(jiàn)夾。
2.6通訊功能
支持RS485、USB、以(yǐ)太網接口,並(bìng)且支持雙網口通訊方案;
通過IEC61850協議與主站係統交換(huàn)數據(需定製);
根據主站要求上傳(chuán)實時電能質量分析數據,以及指定時間段內的電能質量分析數據;
2.7對(duì)時功(gōng)能
具備GPS硬(yìng)對(duì)時接口,可(kě)以接受(shòu)IRIG-B碼對(duì)時。
2.8界麵顯示功能
實時數據
可實時查看對應監(jiān)測點的(de)電(diàn)壓電流有效值、諧波、間(jiān)諧波、閃變、功率、不平衡度等電能質量數據。
實(shí)時波形
實時顯(xiǎn)示對應監測點的矢量圖以及實時波形圖。
事件記錄
可查看對應監測點暫態事件記(jì)錄和(hé)穩態事件記(jì)錄。錄波文(wén)件以Comtrade文件存儲。
參數管理
主要包括定值(zhí)設置、變比設置。該部分主要用於裝置對應(yīng)監測點的電壓等(děng)級、PT、CT以及越(yuè)限限值的界麵配置。
曆史數據
主要包括日報表數據(jù)、日合格率數據等曆史數(shù)據的查(chá)看。
係(xì)統設置
主(zhǔ)要(yào)包括(kuò)通訊設置、統計間(jiān)隔設(shè)置、時(shí)間設置、PQDIF配置、密(mì)碼設置、文件管理以及運行工(gōng)況查(chá)詢。該(gāi)部(bù)分可進行對裝置的維護操(cāo)作,如裝置通訊IP地址(zhǐ)的設定、PQDIF文件生成機製的設置以及版本信息的查看等。
LYDN9000B三相電能質量監測係統第(dì)三章 主要技術指標
項目
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參數
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通道數量
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單路/兩路(lù)
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主機類型
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工控機
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工作電源
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交(jiāo)流
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220V±10% ;50Hz±0.5Hz;諧波畸變率不大於15%
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直流
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220V±10%,紋波係數不大於5%
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電流信號輸入
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輸入方式
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電(diàn)流(liú)互感器輸入(rù)
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額定值In
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5A/1A
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測量範圍
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AC 200mA~5A或AC 50mA~1A
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功率消耗
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不大於0.5VA/路
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過載能力
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1.2In 連續(xù)工作
2In 允許1s
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電壓信號輸入
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輸(shū)入方式
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電壓互(hù)感器輸入
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額定值Un
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220V/380V
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測量範圍
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AC 0.5V~450V
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功率(lǜ)消耗
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不大於0.5VA/路
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過載能力(lì)
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1.73Un 連續工作
2Un 允許1s
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輸入阻抗
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大於100kΩ
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開關量輸出
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工作電壓
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AC220V 3A/DC30V 3A;
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輸出方式
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無(wú)源接點
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監測指標精度(dù)
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電壓
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0.2%
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電流
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0.2%
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功率
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0.5%
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功率因數
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0.5%
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頻率偏差
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0.01Hz
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電壓偏差
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0.2%
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三相(xiàng)電壓不平(píng)衡
|
0.2%
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三相電(diàn)流不平衡(héng)
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0.2%
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諧波
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符合GB/T 14549-1993 中附錄D 中的A 級要求
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間(jiān)諧(xié)波
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參照/T 14549-1993 附錄D 中對諧(xié)波要求的A 級
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閃變
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5%
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電壓波動
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5%
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通訊接口
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以太網
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接口(kǒu)速率
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10/100M 自適應
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接口類型
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100Base—T
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協議(yì)
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支持TCP/IP,FTP
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RS 485 接口
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接(jiē)口(kǒu)速率
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300~115200bps
帶光電(diàn)隔離
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對時接口(kǒu)(選配)
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裝置接口
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IRIG-B碼對(duì)時
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存儲
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CF卡
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標配32G,可(kě)擴展
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工作環境
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正常工作溫度(dù)
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-10℃~+55℃
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極限(xiàn)工作溫度
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-20℃~+65℃
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相對濕度(dù)
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5%~95%
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大氣壓(yā)力
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86kPa~106kPa
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海拔
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3000 米以下
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LYDN9000B三相電能質量監測係統第四章(zhāng) 係統應用方案
整個網絡分為(wéi)采集單元、變電(diàn)站監測層和上級監(jiān)測層三個部分。采集單元為監測終端,通過以太網將數據傳(chuán)送至當地監控係統。用戶可通過上級監測層和(hé)當地監控係(xì)統進行管理(lǐ)。
LYDN9000B三相電能質量監測係統第五章
機(jī)械結構(gòu)及電氣安(ān)裝
5.1 安裝開孔圖
裝置為嵌入式安裝方式,可以集中安(ān)裝於控製室的屏櫃上,也可分(fèn)散安裝於開關櫃上。
5.2 模擬量輸(shū)入回路
裝置交流電流回路必(bì)須用可靠壓接的不小於2.5mm²的帶色(sè)標的導線連接至屏櫃的電(diàn)流輸入端子處,裝置端子上的螺絲必(bì)須有彈簧墊圈並擰緊,以防(fáng)止交(jiāo)流電流(liú)回路開路;交流(liú)電壓(yā)回(huí)路必須用可靠壓接的不(bú)小於1.5mm²的導線連接至屏、櫃的(de)電壓輸入端子處。
5.3 通訊網絡的連接(jiē)
裝置適(shì)用於(yú)電力係統各電壓等級變電站和工礦企(qǐ)業變電站,由網線連接構成通訊網絡。本裝置提供兩個(gè)獨立的、互為備用的以太網接口,通(tōng)過(guò)專用的屏蔽網絡連接線按(àn)照國際通用的EIA/TIA 568B 標(biāo)準(zhǔn)接入網絡交換機後組網。網絡(luò)拓撲圖請參見上節。以太網連接線的兩個端頭都需按照EIA/TIA 568B 標準製(zhì)作(zuò),其接線示意如圖16 所示。
第六章
人(rén)機界麵
本裝置配置TFT彩色液晶屏,界麵顯示具有中英文選擇功能,顯示界麵完全圖形化設計風格。界麵(miàn)操作類似Windows 的操作方法,簡單易用。此外,在人機對話(huà)操作中,為防止誤操作(zuò)影響(xiǎng)裝置的正常運行,本裝置在一些功能(néng)中設置了密碼,密碼(mǎ)在出廠時默認設置為空,即直接按確(què)認鍵即可。
6.1開(kāi)機界麵
本(běn)設備在上電後大約10~15秒後(hòu)點亮屏(píng)幕,並顯示此開機啟動界麵。等待(dài)機器完成啟動自檢和初(chū)始化工作(zuò)。自檢和係統初始化全部完成大約需要30~40秒鍾。此過程結束後切換至數據顯示界麵。
6.2按(àn)鍵的基本功能
“﹢”——用於向後切換通道;
“﹣”——用於向前切換(huàn)通道;
“↑”——方向鍵,用於向上移動(dòng)光(guāng)標;
“↓”——方向鍵,用於向下移動光標;
“→”——方向鍵,用於向(xiàng)右移動光標;
“←”——方向鍵(jiàn),用(yòng)於向左移(yí)動光標(biāo);
“取(qǔ)消”——用於放棄當前操作,或退出正在顯示的內容;
“確(què)認”——用於確認各項操作;
6.3主菜單
6.4操作指南
注:裝置修改密碼為“8888”。
6.4.1查看實(shí)時(shí)數據
在主菜單中可以通(tōng)過“↑”,“↓”鍵分別查看各項電能質量指標數據,並且可以通過“確(què)認”鍵進入二級菜單查看各類子項數據。同時“確認”鍵(jiàn)也可進入某些子項顯示界麵,可通過方向(xiàng)鍵進(jìn)行翻(fān)屏(píng)或選擇查看內容。
6.4.2查看實時圖形
在“實(shí)時波形”界(jiè)麵可查看電壓和電流的實時波形;在“基波向量”下可查看電壓電流矢量圖;在“波動閃變”界麵可查看電壓(yā)有效值的實時波形(xíng);在“曆史統計”中可查看暫(zàn)態事件波形。
6.4.3查(chá)看和(hé)設置變(biàn)比
在“係統配置”—“電能參數”界麵可進行線路PT變比,CT變比設置,還可(kě)以進行暫態事件和穩態事件定(dìng)值設(shè)置。
注:1. 當設置完(wán)以上定值後,必須按(àn)“保存參數”定值才生效。
2. 裝置出廠時(shí),默認(rèn)定(dìng)值為“0”(即退出越限報警),為確保裝置能夠正(zhèng)常提示越限告(gào)警及記錄事件(jiàn),請不要隨便修改定值。如需了(le)解或修改定值,請翻閱本手冊附(fù)表列出(chū)的定值說(shuō)明。
6.4.4設置時間
1. 手動(dòng)設置時間
在“係統配置”—“係統(tǒng)參數”—“終端校時”—“手動設置時間”對話框(kuàng)中手(shǒu)動輸入相應時間,輸入完畢按“確認”鍵,新設置時(shí)間生效。
2. 網(wǎng)絡校時
在“係統配置”—“係統參數”—“終(zhōng)端校時”—“網絡服務器同步校時”對話框中輸入服務器(qì)IP地址和端(duān)口號,輸(shū)入完畢按(àn)“確認”鍵,裝置自(zì)動同步服務器時間(上位機需裝對時軟件)。
3. B碼校時
在“係統配置”—“係統參數”—“終端校時”—“B碼校時”中可開啟B碼校時功能,裝(zhuāng)置後端子需接入相應的B碼信號,裝置自動同步B碼(mǎ)時鍾。(GPS對時為選配功能)
6.4.5設置通訊參數
1. 串口(kǒu)參數(shù)設(shè)置
在“係(xì)統配置”—“係統參(cān)數”—“網(wǎng)絡設置”—“COMx波特率”中輸入相應波特率,按“更新COMx”即可生效。
注:出廠默認(rèn)COM1用作RS485通(tōng)訊口(默認modbus規約,地址為1,“協議設置”中查看及修(xiū)改);COM2用作B碼對(duì)時口。
2. 網口參數設置
在“係統配(pèi)置”—“係統參數”—“網絡設置”—“網口x MAC地(dì)址(zhǐ)/IP地址/子網掩(yǎn)碼”中輸入相應值,按“更新MAC/網口(kǒu)x”即可生效。
注:MAC地址(zhǐ):硬件地址(zhǐ)(Medium Access Control)用來定義網絡(luò)設備的位置,它是由網卡決定的,是固定的。
IP地址:互聯網協議地址(Internet Protocol Address),是IP協議提供的一種統一的地址格式,它為互聯網上的每一個網絡和每一台主機分配一個邏輯(jí)地址,以(yǐ)此來屏蔽物理地址的差異。
子網掩碼:網絡(luò)掩碼(subnet mask) 它是一種用來(lái)指明一(yī)個IP地址的哪些(xiē)位標識的是主機(jī)所在的子網,以及哪些位標識的是主(zhǔ)機的位掩碼。子(zǐ)網掩碼不能單獨存(cún)在,它必須(xū)結合IP地址一起使(shǐ)用。子網掩碼隻有一個作用(yòng),就是將某個IP地址劃分成網絡地址和主機地址兩部分。是一個32位地址,用於屏蔽IP地址的一(yī)部分(fèn)以區(qū)別網絡標識和主機標識(shí),並說明該IP地址是在局域(yù)網上,還是在遠(yuǎn)程網上。
3. FTP上傳參數設置
在“係統配置(zhì)”—“係統參數”—“網(wǎng)絡設置”—“FTP xxxx”中輸入相應值,按“更新FTP”即可生效。
4. 網關IP參數設置
在“係統配置”—“係統參數”—“網絡設置”—“默認網關IP地址”中輸入相應值(zhí),按(àn)“更新網關”即可生效。
6.4.6 選擇線路設置
本裝置的A-A0,B-B0,C-C0三相作(zuò)為1個測(cè)量通道,並標示為CHxx(見(jiàn)上圖),由於采用(yòng)先進的通道(dào)同步技術,所以各個測量通(tōng)道可以根據需(xū)要配置為測(cè)量線路的電(diàn)壓或電流通道。
例如:
需要測量線路1的電壓U和(hé)電流I;線路2的(de)電壓U和電流I。裝置可(kě)配(pèi)置為:
“Line_1”用CH01測量線路1的電壓U;
用CH02測量(liàng)線路1的電流I;
“Line_2”用CH03測量線路2的電壓U;
用CH04測量線路2的電流I;
需要測量1段母線電(diàn)壓U,出線的(de)電流I1、電(diàn)流I2和電流I3。
裝置可(kě)配置為
用CH01測量I段母線電壓U;
“Line_1”用CH02測量I段母線出線電流I1;
“Line_2”用CH03測量I段母線出線電流I2;
“Line_3”用CH04測量I段母線出線電流I3;
注:出廠時已根據用戶要求配置,相應線路電壓電流標(biāo)簽會貼在CHxx下方,配線之前請進行確認,用戶無須更改。
6.4.7 軟件升級操作
首先把升級軟件拷貝到U盤根目(mù)錄下,將U盤(pán)插入USB接口,進入“係統配置”—“係統參數”—“係統信息”界麵,按“升級軟件”根據提示等待裝置自動完成升級操作。
6.4.8 裝置(zhì)校準
出廠調試人員已對裝置(zhì)進行校準操作(zuò),用戶無須操作。
6.4.9 文件上傳或導(dǎo)出
文件根據FTP設置自動上傳文件,也可手動(dòng)上傳(chuán)文(wén)件或導出文件。
進入“係(xì)統配置”—“文件管理”界麵,,選(xuǎn)擇(zé)文件,按“上傳(chuán)到FTP服務器(qì)”或“拷貝到USB設備”相(xiàng)應文件會上傳或導出。
6.4.10 打印數據(jù)
進入“係統配(pèi)置”—“打印數據”界麵,可進行相應打印操作。
附(fù)表:裝置定值(zhí)清單
序號
|
名 稱(chēng)
|
取值範圍
|
單位
|
1
|
運行電壓(kV)
|
0.01---500.00
|
kV
|
2
|
額定電壓(kV)
|
0.22---500.00
|
kV
|
3
|
PT變比
|
1.00---5000.00
|
--
|
4
|
CT變比
|
1.00---5000.00
|
--
|
5
|
電壓上偏差越限值
|
1.00---100.00
|
%
|
6
|
電壓下偏差越限值
|
1.00---100.00
|
%
|
7
|
電壓偏差總越限(xiàn)值
|
1.00---100.00
|
%
|
8
|
電壓總畸變(biàn)率越限(xiàn)值(zhí)
|
0.01---100.00
|
%
|
9
|
電(diàn)流總畸變率越限值
|
0.01---100.00
|
%
|
10
|
奇次電壓含有率越(yuè)限值
|
0.01---100.00
|
%
|
11
|
偶次(cì)電壓含有率(lǜ)越(yuè)限值
|
0.01---100.00
|
%
|
12
|
奇次電流含有率越限值
|
0.01---100.00
|
%
|
13
|
偶次電流含有率越限值
|
0.01---100.00
|
%
|
14
|
2次電流越限值(一(yī)次)
|
0.01---200.00
|
A
|
15
|
3次電流越限值(一次)
|
0.01---200.00
|
A
|
16
|
4次電流越(yuè)限值(一次)
|
0.01---200.00
|
A
|
17
|
5次電流越限值(一次(cì))
|
0.01---200.00
|
A
|
18
|
6次電流越限值(一次)
|
0.01---200.00
|
A
|
19
|
7次(cì)電流越限值(一次)
|
0.01---200.00
|
A
|
20
|
8次電流越限值(一次)
|
0.01---200.00
|
A
|
21
|
9次電流越限值(一次(cì))
|
0.01---200.00
|
A
|
22
|
10次電(diàn)流越限值(一次)
|
0.01---200.00
|
A
|
23
|
11次電流(liú)越限值(一次)
|
0.01---200.00
|
A
|
24
|
12次(cì)電流越限值(zhí)(一次)
|
0.01---200.00
|
A
|
25
|
短時閃變越限值(zhí)
|
0.50---100.0
|
--
|
26
|
長時閃變越限值
|
0.50---100.0
|
--
|
27
|
電壓驟降啟動定值
|
0---200.0
|
%
|
28
|
電壓驟升啟動定值
|
100.0---200.0
|
%
|
29
|
電(diàn)壓中斷啟動定值
|
0---200.0
|
%
|
30
|
低頻啟動定值
|
40.0---100.00
|
Hz
|
31
|
過頻啟動定值
|
50.0---100.00
|
Hz
|
32
|
電壓不平衡啟(qǐ)動定(dìng)值
|
0.02---100.0
|
%
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33
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電流不平(píng)衡啟動定值
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0.02---100.0
|
%
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34
|
衝擊電流啟動定(dìng)值
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0.5---100.00
|
A
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