1.LYDN5000电能质量分析仪概述
1.1 简介
是一款专为现场测试的三相、多功能、智能化、人机操作简洁的综合型测试仪器。具有容易使用，超大液晶彩屏显示，高分辨率，中英文双语操作界面，防振结构外壳等特点。可同时测量4路电流(ABC三相及中性线电流)，4路电压(ABC三相电压及中性线对地电压)、电流电压的峰值、一段时间内的极大极小值、三相不平衡度、短时电压闪变、变压器K因数、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、位移功率因数、有功电能、无功电能、视在电能、谐波比、总谐波失真度等；显示电流电压的实时波形、相量图、谐波比柱形图；动态捕捉电压电流瞬时变化，监测启动电流，监测各电力参数并生成告警列表，长时间记录测试数据并生成趋势曲线图等功能。
当前电力应用中，因越来越多的大型用电设备，越来复杂的电网系统而产生的故障也越来越复杂，越来越难以排查，且由于各行业的发展对电网的电能质量提出的要求也越来越高，我们为此提供了这一种可以更快速、更准确地排除复杂电力系统故障，更全、更系统地监测和维护电能质量参数的测量与分析仪器。
采用DSP+ARM双处理器架构，DSP负责数据的采集及算法处理，ARM负责通信协议及人机接口处理；模拟信号采集用2片ADI公司分辨率为16位的4通道同步采样的AD7655完成，实现*高采样速率达到1MSPS，保证了通道的精度和信息完整性，保证了不错过电网中任何一个瞬态变化，使对瞬态波形、骤升骤降、瞬时中断等的侦测更加的精准；DSP工作频率达200MHz以上，能够及时监测电网并动态调整采样频率实现工频和采样频率同步；采用5.6寸LCD彩屏显示，分辨率为640dots×480dots，用不同颜色别显示各相的参数、波形图、相量图、谐波比图，使用户可以更高效更直观地了解电网参数状态。内置闪存可同时存储60组屏幕截图，150组瞬态电压/电流捕捉波形图，12800组告警日志，启动电流侦测模式可连续捕捉100s的启动电流波形。内置2G内存卡用于存储长时间趋势曲线记录，同时记录20个电量参数(可根据需要选择)，5s采集记录一次，可记录存储长达300天的趋势曲线记录。
又名智能型三相电能质量分析仪、多功能电能质量分析仪、三相电力质量分析仪等，同时具有谐波分析仪、相位伏安表、电力参数测试仪等仪器的功能。适用于电力、石化、冶金、铁路、工矿企业、科研院校、计量部门等。尤其适用于对所有的电压、电流、功率、电能、谐波、相位等电量参数做全分析和诊断。
1.2 LYDN5000电能质量分析仪功能
1.2.1 基本功能：
★ 波形实时显示(4路电压/4路电流)。
★ 电压和电流真有效值。
★ 电压直流成份。
★ 电流和电压峰值。
★ 电流和电压半周期有效值的极大/极小值。
★ 相量图显示。
★ 各相谐波的测量，达50次谐波。
★ 柱形图显示各相电流和电压的谐波含有率。
★ 总谐波失真度(THD)。
★ 各相有功/无功/视在功率值及总值。
★ 各相有功/无功/视在电能值及总值。
★ 变压器K因数。
★ 功率因数(PF)和COSφ位移功率因数(DPF)。
★ 短期电压闪变。
★ 三相不平衡(电压和电流)。
1.2.2 捕捉记录功能：
◆ 暂态捕捉功能：
可对电网电压电流参数的瞬间变化捕捉侦测，包括电压电流波动、电压电流骤升、骤降、短时中断、瞬态过压、冲击电流、电流电压瞬时畸变。仪器很多可同时存储150组瞬态波形。
◆ 启动电流监测：
可监测线路的浪涌电流，和监测电气设备启动时的启动电流，有助于正确设计装机容量。可显示启动过程的有效值的上升/下降曲线、启动电流的包络曲线、4路电流和4路电压波形。可触发后可记录约100s，存储100s内每一个周期的所有电流电压瞬时值，波形曲线。
◆ 趋势图记录存储功能：
可对基本测试功能的所有测试参数(Urms、Uthd、Ucf、Uunb、Hz、Vrms、Vthd、Vcf、Vunb、PST、Arms、Athd、Acf、Aunb、KF、W、VAR、VA、PF、COSφ、TANφ),电压50次谐波，电流的50次谐波，共123个参数进行记录，并生成趋势曲线图，可根据需要进行长时间的记录数据。(同时选择20个参数间隔5秒记录一次，约可以记录300天)
◆ 告警功能：
可对选定的参数可根据需要设定限值，监测其是否超限，超定时产生告警日志，比如电压过压、电流过流、不平衡度超限、某次谐波比超限、频率超限、有功功率超限、总谐波失真超限等，很多可设定40组告警监测参数，每一组都可以设定不同监测参数(包括50次谐波共123个不同参数)和限值，可设定超限的*短时间。很多可以存储12800组告警日志记录。
◆ 截屏功能：
在任何测试页面可截屏存储当前屏幕画面，同时自动保存记录时间和所在测试模式。例如，可以保存电流电压波形、谐波柱形图、相量图等的屏幕图片。很多可同时保存60组截图。
1.2.3 其他功能
◆ 通讯功能：
通过USB与电脑进行通讯，监控软件可实时显示电能质量分析测试的波形，可读取所侦测和捕捉的暂态波形、趋势图记录、告警日志、截图等，并显示在电脑上。
◆ 设置功能：
用户可设定时间和日期、设定显示屏对比度和亮度、设定各相波形曲线在仪器中相应的颜色。
可设定仪器的接线方式及电网类型。
可选定不同电流钳和不同电压测试变比。
可选定中文菜单或者英文菜单。
◆ 中/英文帮助菜单：
操作时的每个阶段可随时按下“帮助”键获取相关帮助信息。
1.3 LYDN5000电能质量分析仪规格
1.3.1 基准条件和工作条件
|
影响量
|
测试项目
|
基准条件
|
工作条件
|
|
环境温度
|
所有参数
|
(23±2)℃
|
-10℃～40℃
|
|
相对湿度
|
所有参数
|
40%～60%
|
<80%
|
|
相电压
|
所有参数
|
(100±1%)V
|
1.0V～1000V
|
|
线电压
|
测线电压真有效值
|
(200±1%)V
|
1.0V～2000V
|
|
电流
|
测电流真有效值
|
(5±1%)A
|
10mA～1000A
|
|
电网频率
|
所有参数
|
50Hz±0.1Hz
|
40Hz～70Hz
|
|
相移
|
测有功功率有功电能
|
Cosφ=1
|
Cosφ:0.2～1.0
|
|
测无功功率无功电能
|
Sinφ=1
|
Sinφ:0.2～1.0
|
|
谐波
|
所有参数
|
<0.1%
|
0.0%～100%
|
|
电压不平衡度
|
所有参数
|
<10%
|
0.0%～100%
|
|
仪器工作电压
|
所有参数
|
DC9.8V±0.1V
|
DC9.5V～10.5V
|
|
外电场、磁场
|
所有参数
|
应避免
|
|
被测导线位置
|
测与电流有关的参量
|
被测导线处于钳口的近似几何中心位置
|
1.3.2 一般规格
|
电源
|
可充电锂电池组9.6V，外接充电器。
|
|
电池电量指示
|
电池符号5格 显示电量，当电池电量过低时,提示1分钟后自动关机。
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|
功耗
|
耗电流490mA，电池满电连续工作约8小时。
|
|
显示模式
|
LCD彩屏,640dots×480dots ，5.6寸，显示域116mm×88mm。
|
|
钳口尺寸
|
008B尖小形电流钳：7.5mm×13mm；
040B圆口形电流钳：35mm×40mm；
068B圆口形电流钳：68mm×68mm。
|
|
仪器尺寸
|
长宽厚：240mm×170mm×68 mm。
|
|
通道数
|
4路电压，4路电流。
|
|
线电压
|
1.0V～2000V。
|
|
相电压
|
1.0V～1000V。
|
|
电流
|
008B电流钳：10mA～10.0A；
040B电流钳：0.10A～100A；
068B电流钳：1.0A～1000A；
自选互感器：仪器端口输入电流1mA～500mA。
|
|
频率
|
40Hz～70Hz。
|
|
电力电量参数
|
W，VA，Var，PF，DPF，cosφ，tanφ。
|
|
电能参数
|
Wh，Varh，Vah。
|
|
谐波
|
有，0～50次。
|
|
总谐波失真
|
有，0～50次，各相。
|
|
专家模式
|
有。
|
|
暂态记录组数
|
150组。
|
|
电压闪变
|
有。
|
|
启动电流模式
|
有，100秒。
|
|
三相不平衡度
|
有。
|
|
记录
|
300天(同时记录20个参数，每5秒记录1点)。
|
|
极小/极大
记录值
|
有，可测一段时间内的极大极小值。
|
|
告警
|
40种不同类型参数选择，12800组告警日志。
|
|
峰值
|
有。
|
|
相量图显示
|
自动。
|
|
截图容量
|
60个。
|
|
菜单语言
|
中文、英文。
|
|
通讯接口
|
USB。
|
|
自动关机
|
在告警/趋势图记录/暂态捕捉模式(等待或者进行中)下，仪器不自动关机。
|
|
在其它测试模式下，15分钟内无按键操作，提示1分钟后自动关机。
|
|
背光功能
|
有，适合昏暗场所及夜间使用。
|
|
仪器质量
|
主机：1.6kg(带电池)；
|
|
008B尖小形电流钳：170g×4；
|
|
040B圆口形电流钳：190g×4；
|
|
068B圆口形电流钳：510g×4；
|
|
测试线与电源适配器：900g；
|
|
总质量：约10.5kg(含包装)。
|
|
电压测试线长
|
3m。
|
|
电流钳线长
|
2m。
|
|
工作温湿度
|
-10℃～40℃；80%Rh以下。
|
|
存放温湿度
|
-10℃～60℃；70%Rh以下。
|
|
输入阻抗
|
测试电压输入阻抗为：1MΩ。
|
|
耐压
|
仪器线路与外壳间耐受3700V/50Hz的正弦波交流电压历时1分钟。
|
|
绝缘
|
仪器线路与护套外壳之间≥10MΩ。
|
|
结构
|
双重绝缘，带绝缘防振护套。
|
|
适合安规
|
IEC 61010 1000V Cat III / 600V CAT IV，IEC61010-031，IEC61326，污染等级2。
|
1.3.3 精度描述(不包括电流传感器)
下面的数据是在基准条件下和在理想的电流传感器(全部线性并且没有相位移)基础上的来分别介绍。
|
测量
|
测量范围
|
显示分辨率
|
参考范围内的
极大偏差
|
|
频率
|
40Hz～70Hz
|
0.01Hz
|
±(0.03)Hz
|
|
相电压真有效值
|
1.0V～1000V
|
很小分辨0.1V
|
±(0.5%+5dgt)
|
|
线电压真有效值
|
1.0V～2000V
|
很小分辨0.1V
|
±(0.5%+5dgt)
|
|
直流电压
|
1.0V～1000V
|
很小分辨0.1V
|
±(1.0%+5dgt)
|
|
电流真有效值
|
10mA～1000A
|
很小分辨1mA
|
±(0.5%+5dgt)
|
|
相电压峰值
|
1.0V～1414V
|
很小分辨0.1V
|
±(1.0%+5dgt)
|
|
线电压峰值
|
1.0V～2828V
|
很小分辨0.1V
|
±(1.0%+5dgt)
|
|
电流峰值
|
10mA～1414A
|
很小分辨1mA
|
±(1.0%+5dgt)
|
|
峰值因数
|
1.00～3.99
|
0.01
|
±(1%+2dgt)
|
|
4.00～9.99
|
0.01
|
±(5%+2dgt)
|
|
有功功率
|
0.000W～9999.9kW
|
很小分辨
0.001W
|
±(1%+3dgt)
Cosφ≥0.8
|
|
±(1.5%+10dgt)
0.2≤Cosφ<0.8
|
|
无功功率
电感性
&
电容性
|
0.000VAR～
9999.9kVAR
|
很小分辨
0.001VAR
|
±(1%+3dgt)
Sinφ≥0.5
|
|
±(1.5%+10dgt)
0.2≤Sinφ<0.5
|
|
视在功率
|
0.000VA～
9999.9kVA
|
很小分辨0.001VA
|
±(1%+3dgt)
|
|
功率因数
|
-1.000～1.000
|
0.001
|
±(1.5%+3dgt)
Cosφ≥0.5
|
|
±(1.5%+10dgt)
0.2≤Cosφ<0.5
|
|
有功电能
|
0.000Wh～
9999.9MWh
|
很小分辨
0.001Wh
|
±(1%+3dgt)
Cosφ≥0.8
|
|
±(1.5%+10dgt)
0.2≤Cosφ<0.8
|
|
无功电能
电感性
&
电容性
|
0.000VARh～
9999.9MVARh
|
很小分辨
0.001VARh
|
±(1%+3dgt)
Sinφ≥0.5
|
|
±(1.5%+10dgt)
0.2≤Sinφ<0.5
|
|
视在电能
|
0.000VAh～
9999.9MVAh
|
很小分辨
0.001VAh
|
±(1%+3dgt)
|
|
相位角
|
-179°～180°
|
1°
|
±(2°)
|
|
Tanφ
(VA≥50VA)
|
-32.76～32.76
|
很小分辨0.001
|
φ:±(1°)
|
|
位移功率因数
(DPF)
|
-1.000～1.000
|
0.001
|
φ:±(1°)
|
|
谐波比
包含1～50次
(Vrms>50V)
|
0.0%～99.9%
|
0.1%
|
±(1%+5dgt)
|
|
谐波角
(Vrms>50V)
|
-179°～180°
|
1°
|
±(3°)谐波1～25次
|
|
±(10°)谐波26～50次
|
|
总谐波率
(THD或THD-F)≤50
|
0.0%～99.9%
|
0.1%
|
±(1%+5dgt)
|
|
失真因数
(DF或THD-R)≤50
|
0.0%～99.9%
|
0.1%
|
±(1%+10dgt)
|
|
变压器K因数
|
1.00～99.99
|
0.01
|
±(5%)
|
|
三相不平衡
|
0.0%～100%
|
0.1%
|
±(1%)
|
1.3.4 电流钳特性
|
电流钳类型
|
电流真有效值
|
电流真有效值
极大偏差
|
相位角φ 极大偏差
|
|
008B电流钳
|
10mA～99mA
|
±(1%+3dgt)
|
±(1.5°),Arms≥20mA
|
|
100mA～10.0A
|
±(1%+3dgt)
|
±(1°)
|
|
040B电流钳
|
0.10A～0.99A
|
±(1%+3dgt)
|
±(1.5°)
|
|
1.00A～100A
|
±(1%+3dgt)
|
±(1°)
|
|
068B电流钳
|
1.0A～9.9A
|
±(2%+3dgt)
|
±(3°)
|
|
10.0A～1000A
|
±(2%+3dgt)
|
±(2°)
|
|
自选互感器
|
仪器输入电流
1mA～500mA
|
所选互感器偏差±1%
|
所选互感器偏差±(1°)
|
注意：电流钳与仪表必须对应连接，不能插反，电流钳同名端方向入下：
★ 电流钳标识(L1、L2、L3、N/D、红点)的一面为电流输入端，即同名端。
★ 008B电流钳红点标识的一面为电流输入端，即同名端。
★ 040B、068B电流钳无上下盖固定螺丝的一面为电流输入端，即同名端。
2.LYDN5000电能质量分析仪包装
2.1 标准配置
|
编 号
|
名 称
|
数 量
|
|
1
|
仪器主机
|
1台
|
|
2
|
仪器箱
|
1个
|
|
3
|
电流钳
|
共12个(008B、040B、068B各4个)
|
|
4
|
测试线
|
5条(黄，绿，红，蓝，黑各1条)
|
|
5
|
鳄鱼夹
|
5个
|
|
6
|
测试探针
|
5个
|
|
7
|
专用电源适配器
|
1个
|
|
8
|
USB数据线
|
1条
|
|
9
|
软件光盘
|
1个
|
|
10
|
锂电池组
|
1个(内置于仪器)
|
|
11
|
2G内存卡
|
1个(插在仪器内)
|
|
12
|
用户手册、保修卡、合格证
|
1份
|
2.2 质量
|
编 号
|
名 称
|
数 量
|
|
1
|
主机
|
1.6Kg(带电池)
|
|
2
|
008B尖小形电流钳
|
170g×4
|
|
3
|
040B圆口形电流钳
|
190g×4
|
|
4
|
068B圆口形电流钳
|
510g×4
|
|
5
|
测试线/电源适配器
|
900g
|
|
6
|
总质量
|
约10.5Kg(含包装)
|
3.LYDN5000电能质量分析仪产品介绍
3.1 概览
3.2 开/关机键
按下
键(红色键)启动仪器。
可由电池单独供电(充电电池)或由专用电源适配器供电。
再次按下
键关机。若仪器正处在趋势图记录、暂态捕捉或告警侦测进行中时，关机需要得到确认。
3.3 显示屏
3.3.1 介绍
带背光的液晶屏(640×480)可显示测量值及其曲线图、仪器参数、所选曲线、瞬时信号值以及测量类型。
开机时自动显示波形模式屏幕，屏幕相关信息请参见第8章。
自动关机：当仪器不处在趋势图记录、暂态捕捉、启动电流侦测或告警侦测(等待或进行当中)的任何一个状态时，若15分钟内无任何按键活动，仪器将自动关机。
3.3.2 符号
屏幕显示使用如下符号：
3.4 按键
3.4.1 功能键(黄色功能键)
共6个黄色功能键，对应按键上方液晶屏所显示的功能。
3.4.2 导航键
4个方向键，1个确认键和一个返回键构成菜单导航模块。
3.4.3 测试模式键(6个)按模式键进入对应测试模式。
3.4.4 其它键
其它按键具有如下功能：
3.5 接线连接
3.5.1 测量连接口
导线连接接口位于仪器顶部，接口分布如下：
3.5.2 充电接口与USB接口
必须使用产品附带的专用电源适配器及USB数据线。
3.6 电源
3.6.1 电池电量指示
电池符号位于屏幕右上角，可显示电池电量，符号中柱条数目指示当前电量。
当电池剩余电量过低，将显示如下信息，“电池电量低，仪器即将关机。”如未及时连接专用电源适配器进行充电，一分钟后仪器将自动关机。
3.6.2 电池使用时间
充电充足后电池使用时间约8小时。
3.6.3 电池充电
电池由随机附带的专用电源适配器充电，电源充电接口如图3-3中所示。请使用随机所附专用符合**标准之适配器充电。空电池请持续充电约5小时。充电完成后，仪器将优先使用外电源而不消耗电池。
3.6.4 电池
专用锂电池9.6V，4500毫安时，内置于电池仓内。
3.6.5 专用电源适配器供电
当由专用电源适配器供电运行时，电池可有可无。然而，在记录过程中如果切断主电源数据有可能丢失(没有电池时)。
3.7 支架
收纳式支架(图3-4所示)位于仪器后部，可使仪器以约60°放置。
3.8 功能总结
3.8.1 测量功能
设备间交流电压值(*高达1000V)。
交流电流值(含中性线，*高可达1000A)。
持续电压、电流值(含中性线)。
电压、电流半周期有效值*大*小值。
电压、电流峰值(含中性线)。
50Hz或60Hz电网。
电压和电流峰值因数(不含中性线)。
K因数(KF)计算(用于计算变压器的谐波电流)。
电流、电压失真度(DF)(不含中性线)。
电压、电流总谐波率(不含中性线)。
各相有功功率，无功功率(容性和感性)及视在功率(不含中性线)。
功率因数(PF)和位移功率因数(DPF)(不含中性线)。
短期电压闪变(PST)(不含中性线)。
有功电能，无功电能(容性和感性)及视在电能(不含中性线)。
电压和电流的谐波(可达50次，不含中性线)：谐波含有率，有效值，极大极小值，谐波顺序。
视在功率谐波(50次)：谐波含有率，有效值，极大值和极小值。
马达启动电流和浪涌电流。
3.8.2 主要功能
显示波形(电压和电流)。
“启动电流”功能：显示研究马达启动时用到的参数：
★ 光标所指处的瞬时电流值。
★ 极大瞬时电流值(整个启动期间)。
★ 光标所指处的半周期电流真有效值。
★ 极大半周期电流真有效值(整个启动期间)。
★ 马达启动时间。
截屏(极多60组)。
暂态功能。侦测和记录某日期一段时间(设置侦测排程的开始和结束时间)内的电网参数瞬变事件记录(达150组)，保存4个全周期(1个在暂态触发前，3个在触发之后)。
趋势图记录功能(2GB内存卡，带时间、日期、设置记录的开始和结束时间——极多可记录100组)；
以柱状图或曲线按时间顺序显示所记录参数值和平均值。
告警功能。告警记录日志(极多12800组)(依据设置时所设阀限值来触发)；设置告警监视的开始和结束时间；显示告警的触发通道，触发后的极大值极小值，持续时间。
3.8.3 设置功能
时间和日期设置。
屏幕亮度和对比度设置。
曲线颜色选择。
无功功率和无功能量计算模式选择(含谐波或不含谐波)。
电网接线选择(单相，分相，3相3线或4线，3相5线)。
电压测量变比和电流钳选择。
暂态监测的电压和电流触发阀值设置。
趋势图监测参数设置。
告警监测参数选择、触发阀值设置。
(全部或部分)数据删除。
显示仪器软件或硬件版本。
显示语言选择(中文/英文)。
3.9 缩略语
符号及缩略语含义：
甘肃积石山县发生6.2级地震，青海西宁震感明显。西宁供电公司变电运检中心集控站监控班值班人员胡海权立即启动应急预案，通过智能巡检系统远程巡检36座110千伏变电站，确保西宁电网可靠稳定运行。
为了提升变电站运维水平，西宁供电公司利用人工智能、机器视觉、边缘计算等技术和智能感知终端，为110千伏变电站新增智能巡检系统，实现全站设备状态监测数据的采集、传输、汇总和诊断分析，实现运维智能决策，从而提升可靠管控能力和运检管理穿透力。
运维人员不需要像往常一样携带设备前往站内检查，只需要在电脑上点击智能巡检页面，智能巡检系统便会按照巡检任务需求，自动控制站内智能巡检机器人、摄像机对相关设备开展远红外测温、缺陷隐患排查，记录现场表计数值、观测全站设备油位等。系统还可以通过智能感知终端采集温度、风速、湿度等数据信息，通过人工智能技术开展数据计算分析并生成巡检工作报告，精准预警设备温度过高、气室压力下降等6类隐患故障，辅助运维人员完成日常巡检。
按照传统的人工巡检方式，完成一座110千伏变电站的全部巡检流程至少需要4个小时，而利用智能巡检系统只需15分钟就能完成。“通过变电站实时画面，我们可以远程了解现场环境等情况，结合历史数据开展研判，在有需要时及时通知人员处理隐患，提高了工作效率。”
目前，西宁供电公司已完成36座110千伏变电站的智能巡检系统建设，共安装2522台摄像机、2台挂轨式智能巡检机器人，剩余15座110千伏变电站的智能巡检系统计划年内完成建设，届时将投用10台挂轨式智能巡检机器人，实现除驻点站外110千伏变电站智能巡检系统全覆盖。
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