更新日期：2024-05-23
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多功能電能質量分析儀采用DSP ARM雙處理器架構，DSP負責數據的采集及算法處理，ARM負責通信協議及人機接口處理；模擬信號采集用2片ADI公司分辨率為16位的4通道同步采樣的AD7655完成，實現Z高采樣速率達到1MSPS，保證了通道的精度和信息完整性，保證了不錯過電網中任何一個瞬態變化，使對瞬態波形、驟升驟降、瞬時中斷等的偵測更加的；
LYDN5000多功能電能質量分析儀概述
1.1 簡介
是一款專為現場測試的三相、多功能、智能化、人機操作簡潔的綜合型測試儀器。具有容易使用，超大液晶彩屏顯示，高分辨率，中英文雙語操作界面，防振結構外殼等特點。可同時測量4路電流(ABC三相及中性線電流)，4路電壓(ABC三相電壓及中性線對地電壓)、電流電壓的峰值、一段時間內的大小值、三相不平衡度、短時電壓閃變、變壓器K因數、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數、位移功率因數、有功電能、無功電能、視在電能、諧波比、總諧波失真度等；顯示電流電壓的實時波形、相量圖、諧波比柱形圖；動態捕捉電壓電流瞬時變化，監測啟動電流，監測各電力參數并生成告警列表，長時間記錄測試數據并生成趨勢曲線圖等功能。
當前電力應用中，因越來越多的大型用電設備，越來復雜的電網系統而產生的故障也越來越復雜，越來越難以排查，且由于各行業的發展對電網的電能質量提出的要求也越來越高，我們為此提供了這一種可以更快速、更準確地排除復雜電力系統故障，更全面、更系統地監測和維護電能質量參數的測量與分析儀器。
采用DSP ARM雙處理器架構，DSP負責數據的采集及算法處理，ARM負責通信協議及人機接口處理；模擬信號采集用2片ADI公司分辨率為16位的4通道同步采樣的AD7655完成，實現高采樣速率達到1MSPS，保證了通道的精度和信息完整性，保證了不錯過電網中任何一個瞬態變化，使對瞬態波形、驟升驟降、瞬時中斷等的偵測更加的；DSP工作頻率達200MHz以上，能夠及時監測電網并動態調整采樣頻率實現工頻和采樣頻率同步；采用5.6寸LCD彩屏顯示，分辨率為640dots×480dots，用不同顏色別顯示各相的參數、波形圖、相量圖、諧波比圖，使用戶可以更高效更直觀地了解電網參數狀態。內置閃存可同時存儲60組屏幕截圖，150組瞬態電壓/電流捕捉波形圖，12800組告警日志，啟動電流偵測模式可連續捕捉100s的啟動電流波形。內置2G內存卡用于存儲長時間趨勢曲線記錄，同時記錄20個電量參數(可根據需要選擇)，5s采集記錄一次，可記錄存儲長達300天的趨勢曲線記錄。
又名智能型三相電能質量分析儀、多功能電能質量分析儀、三相電力質量分析儀等，同時具有諧波分析儀、相位伏安表、電力參數測試儀等儀器的功能。適用于電力、石化、冶金、鐵路、工礦企業、科研院校、計量部門等。尤其適用于對所有的電壓、電流、功率、電能、諧波、相位等電量參數做全面分析和診斷。
1.2 LYDN5000多功能電能質量分析儀功能
1.2.1 基本功能：
★ 波形實時顯示(4路電壓/4路電流)。
★ 電壓和電流真有效值。
★ 電壓直流成份。
★ 電流和電壓峰值。
★ 電流和電壓半周期有效值的大/小值。
★ 相量圖顯示。
★ 各相諧波的測量，達50次諧波。
★ 柱形圖顯示各相電流和電壓的諧波含有率。
★ 總諧波失真度(THD)。
★ 各相有功/無功/視在功率值及總值。
★ 各相有功/無功/視在電能值及總值。
★ 變壓器K因數。
★ 功率因數(PF)和COSφ位移功率因數(DPF)。
★ 短期電壓閃變。
★ 三相不平衡(電壓和電流)。
1.2.2 捕捉記錄功能：
◆ 暫態捕捉功能：
可對電網電壓電流參數的瞬間變化捕捉偵測，包括電壓電流波動、電壓電流驟升、驟降、短時中斷、瞬態過壓、沖擊電流、電流電壓瞬時畸變。儀器多可同時存儲150組瞬態波形。
◆ 啟動電流監測：
可監測線路的浪涌電流，和監測電氣設備啟動時的啟動電流，有助于正確設計裝機容量。可顯示啟動過程的有效值的上升/下降曲線、啟動電流的包絡曲線、4路電流和4路電壓波形。可觸發后可記錄約100s，存儲100s內每一個周期的所有電流電壓瞬時值，波形曲線。
◆ 趨勢圖記錄存儲功能：
可對基本測試功能的所有測試參數(Urms、Uthd、Ucf、Uunb、Hz、Vrms、Vthd、Vcf、Vunb、PST、Arms、Athd、Acf、Aunb、KF、W、VAR、VA、PF、COSφ、TANφ),電壓50次諧波，電流的50次諧波，共123個參數進行記錄，并生成趨勢曲線圖，可根據需要進行長時間的記錄數據。(同時選擇20個參數間隔5秒記錄一次，約可以記錄300天)
◆ 告警功能：
可對選定的參數可根據需要設定限值，監測其是否超限，超*產生告警日志，比如電壓過壓、電流過流、不平衡度超限、某次諧波比超限、頻率超限、有功功率超限、總諧波失真超限等，多可設定40組告警監測參數，每一組都可以設定不同監測參數(包括50次諧波共123個不同參數)和限值，可設定超限的短時間。多可以存儲12800組告警日志記錄。
◆ 截屏功能：
在任何測試頁面可截屏存儲當前屏幕畫面，同時自動保存記錄時間和所在測試模式。例如，可以保存電流電壓波形、諧波柱形圖、相量圖等的屏幕圖片。多可同時保存60組截圖。
1.2.3 LYDN5000其他功能
◆ 通訊功能：
通過USB與電腦進行通訊，監控軟件可實時顯示電能質量分析測試的波形，可讀取所偵測和捕捉的暫態波形、趨勢圖記錄、告警日志、截圖等，并顯示在電腦上。
◆ 設置功能：
用戶可設定時間和日期、設定顯示屏對比度和亮度、設定各相波形曲線在儀器中相應的顏色。
可設定儀器的接線方式及電網類型。
可選定不同電流鉗和不同電壓測試變比。
可選定中文菜單或者英文菜單。
◆ 中/英文幫助菜單：
操作時的每個階段可隨時按下“幫助”鍵獲取相關幫助信息。
1.3 LYDN5000技術規格
1.3.1 基準條件和工作條件
影響量 | 測試項目 | 基準條件 | 工作條件 |
環境溫度 | 所有參數 | (23±2)℃ | -10℃～40℃ |
相對濕度 | 所有參數 | 40%～60% | <80% |
相電壓 | 所有參數 | (100±1%)V | 1.0V～1000V |
線電壓 | 測線電壓真有效值 | (200±1%)V | 1.0V～2000V |
電流 | 測電流真有效值 | (5±1%)A | 10mA～1000A |
電網頻率 | 所有參數 | 50Hz±0.1Hz | 40Hz～70Hz |
相移 | 測有功功率有功電能 | Cosφ=1 | Cosφ:0.2～1.0 |
測無功功率無功電能 | Sinφ=1 | Sinφ:0.2～1.0 | |
諧波 | 所有參數 | <0.1% | 0.0%～100% |
電壓不平衡度 | 所有參數 | <10% | 0.0%～100% |
儀器工作電壓 | 所有參數 | DC9.8V±0.1V | DC9.5V～10.5V |
外電場、磁場 | 所有參數 | 應避免 | |
被測導線位置 | 測與電流有關的參量 | 被測導線處于鉗口的近似幾何中心位置 | |
1.3.2 一般規格
電源 | 可充電鋰電池組9.6V，外接充電器。 |
電池電量指示 | 電池符號5格 |
功耗 | 耗電流490mA，電池滿電連續工作約8小時。 |
顯示模式 | LCD彩屏,640dots×480dots ，5.6寸，顯示域116mm×88mm。 |
鉗口尺寸 | 008B尖小形電流鉗：7.5mm×13mm； 040B圓口形電流鉗：35mm×40mm； 068B圓口形電流鉗：68mm×68mm。 |
儀器尺寸 | 長寬厚：240mm×170mm×68 mm。 |
通道數 | 4路電壓，4路電流。 |
線電壓 | 1.0V～2000V。 |
相電壓 | 1.0V～1000V。 |
電流 | 008B電流鉗：10mA～10.0A； 040B電流鉗：0.10A～100A； 068B電流鉗：1.0A～1000A； 自選互感器：儀器端口輸入電流1mA～500mA。 |
頻率 | 40Hz～70Hz。 |
電力電量參數 | W，VA，Var，PF，DPF，cosφ，tanφ。 |
電能參數 | Wh，Varh，Vah。 |
諧波 | 有，0～50次。 |
總諧波失真 | 有，0～50次，各相。 |
專家模式 | 有。 |
暫態記錄組數 | 150組。 |
電壓閃變 | 有。 |
啟動電流模式 | 有，100秒。 |
三相不平衡度 | 有。 |
記錄 | 300天(同時記錄20個參數，每5秒記錄1點)。 |
小/大 記錄值 | 有，可測一段時間內的大小值。 |
告警 | 40種不同類型參數選擇，12800組告警日志。 |
峰值 | 有。 |
相量圖顯示 | 自動。 |
截圖容量 | 60個。 |
菜單語言 | 中文、英文。 |
通訊接口 | USB。 |
自動關機 | 在告警/趨勢圖記錄/暫態捕捉模式(等待或者進行中)下，儀器不自動關機。 |
在其它測試模式下，15分鐘內無按鍵操作，提示1分鐘后自動關機。 | |
背光功能 | 有，適合昏暗場所及夜間使用。 |
儀器質量 | 主機：1.6kg(帶電池)； |
008B尖小形電流鉗：170g×4； | |
040B圓口形電流鉗：190g×4； | |
068B圓口形電流鉗：510g×4； | |
測試線與電源適配器：900g； | |
總質量：約10.5kg(含包裝)。 | |
電壓測試線長 | 3m。 |
電流鉗線長 | 2m。 |
工作溫濕度 | -10℃～40℃；80%Rh以下。 |
存放溫濕度 | -10℃～60℃；70%Rh以下。 |
輸入阻抗 | 測試電壓輸入阻抗為：1MΩ。 |
耐壓 | 儀器線路與外殼間耐受3700V/50Hz的正弦波交流電壓歷時1分鐘。 |
絕緣 | 儀器線路與護套外殼之間≥10MΩ。 |
結構 | 雙重絕緣，帶絕緣防振護套。 |
適合安規 | IEC 61010 1000V Cat III / 600V CAT IV，IEC61010-031，IEC61326，污染等級2。 |
1.3.3 LYDN5000精度描述(不包括電流傳感器)
下面的數據是在基準條件下和在理想的電流傳感器(*線性并且沒有相位移)基礎上的來分別介紹。
測量 | 測量范圍 | 顯示分辨率 | 參考范圍內的 大誤差 |
頻率 | 40Hz～70Hz | 0.01Hz | ±(0.03)Hz |
相電壓真有效值 | 1.0V～1000V | 小分辨0.1V | ±(0.5% 5dgt) |
線電壓真有效值 | 1.0V～2000V | 小分辨0.1V | ±(0.5% 5dgt) |
直流電壓 | 1.0V～1000V | 小分辨0.1V | ±(1.0% 5dgt) |
電流真有效值 | 10mA～1000A | 小分辨1mA | ±(0.5% 5dgt) |
相電壓峰值 | 1.0V～1414V | 小分辨0.1V | ±(1.0% 5dgt) |
線電壓峰值 | 1.0V～2828V | 小分辨0.1V | ±(1.0% 5dgt) |
電流峰值 | 10mA～1414A | 小分辨1mA | ±(1.0% 5dgt) |
峰值因數 | 1.00～3.99 | 0.01 | ±(1% 2dgt) |
4.00～9.99 | 0.01 | ±(5% 2dgt) | |
有功功率 | 0.000W～9999.9kW | 小分辨 0.001W | ±(1% 3dgt) Cosφ≥0.8 |
±(1.5% 10dgt) 0.2≤Cosφ<0.8 | |||
無功功率 電感性 & 電容性 | 0.000VAR～ 9999.9kVAR | 小分辨 0.001VAR | ±(1% 3dgt) Sinφ≥0.5 |
±(1.5% 10dgt) 0.2≤Sinφ<0.5 | |||
視在功率 | 0.000VA～ 9999.9kVA | 小分辨0.001VA | ±(1% 3dgt) |
功率因數 | -1.000～1.000 | 0.001 | ±(1.5% 3dgt) Cosφ≥0.5 |
±(1.5% 10dgt) 0.2≤Cosφ<0.5 | |||
有功電能 | 0.000Wh～ 9999.9MWh | 小分辨 0.001Wh | ±(1% 3dgt) Cosφ≥0.8 |
±(1.5% 10dgt) 0.2≤Cosφ<0.8 | |||
無功電能 電感性 & 電容性 | 0.000VARh～ 9999.9MVARh | 小分辨 0.001VARh | ±(1% 3dgt) Sinφ≥0.5 |
±(1.5% 10dgt) 0.2≤Sinφ<0.5 | |||
視在電能 | 0.000VAh～ 9999.9MVAh | 小分辨 0.001VAh | ±(1% 3dgt) |
相位角 | -179°～180° | 1° | ±(2°) |
Tanφ (VA≥50VA) | -32.76～32.76 | 小分辨0.001 | φ:±(1°) |
位移功率因數 (DPF) | -1.000～1.000 | 0.001 | φ:±(1°) |
諧波比 包含1～50次 (Vrms>50V) | 0.0%～99.9% | 0.1% | ±(1% 5dgt) |
諧波角 (Vrms>50V) | -179°～180° | 1° | ±(3°)諧波1～25次 |
±(10°)諧波26～50次 | |||
總諧波率 (THD或THD-F)≤50 | 0.0%～99.9% | 0.1% | ±(1% 5dgt) |
失真因數 (DF或THD-R)≤50 | 0.0%～99.9% | 0.1% | ±(1% 10dgt) |
變壓器K因數 | 1.00～99.99 | 0.01 | ±(5%) |
三相不平衡 | 0.0%～100% | 0.1% | ±(1%) |
1.3.4 電流鉗特性
電流鉗類型 | 電流真有效值 | 電流真有效值 大誤差 | 相位角φ 大誤差 |
008B電流鉗 | 10mA～99mA | ±(1% 3dgt) | ±(1.5°),Arms≥20mA |
100mA～10.0A | ±(1% 3dgt) | ±(1°) | |
040B電流鉗 | 0.10A～0.99A | ±(1% 3dgt) | ±(1.5°) |
1.00A～100A | ±(1% 3dgt) | ±(1°) | |
068B電流鉗 | 1.0A～9.9A | ±(2% 3dgt) | ±(3°) |
10.0A～1000A | ±(2% 3dgt) | ±(2°) | |
自選互感器 | 儀器輸入電流 1mA～500mA | 所選互感器誤差±1% | 所選互感器誤差±(1°) |
注意：電流鉗與儀表必須對應連接，不能插反，電流鉗同名端方向入下：
★ 電流鉗標識(L1、L2、L3、N/D、紅點)的一面為電流輸入端，即同名端。
★ 008B電流鉗紅點標識的一面為電流輸入端，即同名端。
★ 040B、068B電流鉗無上下蓋固定螺絲的一面為電流輸入端，即同名端。
2.包裝
2.1 標準配置
編 號 | 名 稱 | 數 量 |
1 | 儀器主機 | 1臺 |
2 | 儀器箱 | 1個 |
3 | 電流鉗 | 共12個(008B、040B、068B各4個) |
4 | 測試線 | 5條(黃，綠，紅，藍，黑各1條) |
5 | 鱷魚夾 | 5個 |
6 | 測試探針 | 5個 |
7 | 電源適配器 | 1個 |
8 | USB數據線 | 1條 |
9 | 軟件光盤 | 1個 |
10 | 鋰電池組 | 1個(內置于儀器) |
11 | 2G內存卡 | 1個(插在儀器內) |
12 | 用戶手冊、保修卡、合格證 | 1份 |
2.2 質量
編 號 | 名 稱 | 數 量 |
1 | 主機 | 1.6Kg(帶電池) |
2 | 008B尖小形電流鉗 | 170g×4 |
3 | 040B圓口形電流鉗 | 190g×4 |
4 | 068B圓口形電流鉗 | 510g×4 |
5 | 測試線/電源適配器 | 900g |
6 | 總質量 | 約10.5Kg(含包裝) |
3.產品介紹
3.1 概覽
3.2 開/關機鍵
按下
鍵(紅色鍵)啟動儀器。
可由電池單獨供電(充電電池)或由電源適配器供電。
再次按下
鍵關機。若儀器正處在趨勢圖記錄、暫態捕捉或告警偵測進行中時，關機需要得到確認。
3.3 顯示屏
3.3.1 介紹
帶背光的液晶屏(640×480)可顯示測量值及其曲線圖、儀器參數、所選曲線、瞬時信號值以及測量類型。
開機時自動顯示波形模式屏幕，屏幕相關信息請參見第8章。
自動關機：當儀器不處在趨勢圖記錄、暫態捕捉、啟動電流偵測或告警偵測(等待或進行當中)的任何一個狀態時，若15分鐘內無任何按鍵活動，儀器將自動關機。
3.3.2 符號
屏幕顯示使用如下符號：
3.4 按鍵
3.4.1 功能鍵(黃色功能鍵)
共6個黃色功能鍵，對應按鍵上方液晶屏所顯示的功能。
3.4.2 導航鍵
4個方向鍵，1個確認鍵和一個返回鍵構成菜單導航模塊。
3.4.3 測試模式鍵(6個)按模式鍵進入對應測試模式。
3.4.4 其它鍵
其它按鍵具有如下功能：
3.5 接線連接
3.5.1 測量連接口
導線連接接口位于儀器頂部，接口分布如下：
3.5.2 充電接口與USB接口
必須使用產品附帶的電源適配器及USB數據線。
3.6 電源
3.6.1 電池電量指示
電池符號位于屏幕右上角，可顯示電池電量，符號中柱條數目指示當前電量。
當電池剩余電量過低，將顯示如下信息，“電池電量低，儀器即將關機。”如未及時連接電源適配器進行充電，一分鐘后儀器將自動關機。
3.6.2 電池使用時間
充電充足后電池使用時間約8小時。
3.6.3 電池充電
電池由隨機附帶的電源適配器充電，電源充電接口如圖3-3中所示。請使用隨機所附符合安全標準之適配器充電。空電池請持續充電約5小時。充電完成后，儀器將優先使用外電源而不消耗電池。
3.6.4 電池
鋰電池9.6V，4500毫安時，內置于電池倉內。
3.6.5 電源適配器供電
當由電源適配器供電運行時，電池可有可無。然而，在記錄過程中如果切斷主電源數據有可能丟失(沒有電池時)。
3.7 支架
收納式支架(圖3-4所示)位于儀器后部，可使儀器以約60°放置。
3.8 功能總結
3.8.1 測量功能
設備間交流電壓值(高達1000V)。
交流電流值(含中性線，高可達1000A)。
持續電壓、電流值(含中性線)。
電壓、電流半周期有效值大小值。
電壓、電流峰值(含中性線)。
50Hz或60Hz電網。
電壓和電流峰值因數(不含中性線)。
K因數(KF)計算(用于計算變壓器的諧波電流)。
電流、電壓失真度(DF)(不含中性線)。
電壓、電流總諧波率(不含中性線)。
各相有功功率，無功功率(容性和感性)及視在功率(不含中性線)。
功率因數(PF)和位移功率因數(DPF)(不含中性線)。
短期電壓閃變(PST)(不含中性線)。
有功電能，無功電能(容性和感性)及視在電能(不含中性線)。
電壓和電流的諧波(可達50次，不含中性線)：諧波含有率，有效值，大小值，諧波順序。
視在功率諧波(50次)：諧波含有率，有效值，大值和小值。
馬達啟動電流和浪涌電流。
3.8.2 主要功能
顯示波形(電壓和電流)。
“啟動電流”功能：顯示研究馬達啟動時用到的參數：
★ 光標所指處的瞬時電流值。
★ 大瞬時電流值(整個啟動期間)。
★ 光標所指處的半周期電流真有效值。
★ 大半周期電流真有效值(整個啟動期間)。
★ 馬達啟動時間。
截屏(多60組)。
暫態功能。偵測和記錄某日期一段時間(設置偵測排程的開始和結束時間)內的電網參數瞬變事件記錄
(達150組)，保存4個全周期(1個在暫態觸發前，3個在觸發之后)。
趨勢圖記錄功能(2GB內存卡，帶時間、日期、設置記錄的開始和結束時間——多可記錄100組)；
以柱狀圖或曲線按時間順序顯示所記錄參數值和平均值。
告警功能。告警記錄日志(多12800組)(依據設置時所設閥限值來觸發)；設置告警監視的開始和結
束時間；顯示告警的觸發通道，觸發后的大值小值，持續時間。
3.8.3 設置功能
時間和日期設置。
屏幕亮度和對比度設置。
曲線顏色選擇。
無功功率和無功能量計算模式選擇(含諧波或不含諧波)。
電網接線選擇(單相，分相，3相3線或4線，3相5線)。
電壓測量變比和電流鉗選擇。
暫態監測的電壓和電流觸發閥值設置。
趨勢圖監測參數設置。
告警監測參數選擇、觸發閥值設置。
(全部或部分)數據刪除。
顯示儀器軟件或硬件版本。
顯示語言選擇(中文/英文)。
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顯示電量，當電池電量過低時,提示1分鐘后自動關機。