1 裝置介紹

1.1 概述

APView500 電能質量在線監測裝置采用了高性能多核平臺和嵌入式操作系統，遵照IEC61000-4-30《測試和測量技術-電能質量測量方法》中規定的各電能質量指標的測量方法進行測量，集諧波分析、波形采樣、電壓暫降/暫升/中斷、閃變監測、電壓不平衡度監測、事件記錄、測量控制等功能為一體。裝置在電能質量指標參數測量方法的標準化和指標參數的測量精度以及時鐘同步、事件告警功能等各個方面均達到了國家標準 A 級要求，能夠滿足110kV 及以下供電系統電能質量監測的要求、廣泛適用于化工、鋼鐵、冶金、醫院、數據中心、交通建筑等行業的電能質量監測。

1.2 特點（優勢）

1.2.1 高性能的硬件平臺

裝置采用基于 Xilinx SoC 構架的雙 ARM 內核處理器，ARM1 運行嵌入式 Linux、TCP/IP協議、Http 協議、Web 服務器、電能質量數據的存儲、統計、分析，ARM2 用來數據采樣、電能質量數據計算。裝置每周波采樣高達 1024 點，具備高測量精度能準確記錄故障波形。采用 eMMC 進口高速存儲芯片容量達到 32GB，可以長期存儲事件記錄與故障波形等數據。具備友好的人機界面，800*480 像素點陣彩色大尺寸液晶可就地查看實時波形與故障波形，方便用戶故障分析。

1.2.2 豐富的接口資源

8 路交流電壓；

8 路交流電流；

16 路可編程無源繼電器出口、22 路有源開關量輸入；

2 路 RS485 串行通訊接口，支持 Modbus-RTU 規約；

4 路以太網接口，其中 3 個支持 Modbus-TCP、IEC 61850 MMS、FTP，1 個支持裝置升級維護；

1 路 GPS 對時接口，支持 IRIG-B 對時方式；

1 路 USB 接口，可用于裝置維護。

1.2.3 可靠性設計

裝置軟硬件具有持續完善的自檢功能，抗干擾性能好，裝置通過多項電磁兼容檢測認證，電快速瞬變脈沖群、靜電放電、浪涌抗干擾性能均達到**標準。。

1.3 功能對照表

注：√表示標配功能，■表示可選功能，×表示不具備此功能呢。

1.4 裝置型號命名及選型

電能質量在線監測裝置可適用于單進線回路或雙進線回路，具體如下。

1.5 功能簡介

1.5.1 人機界面功能

裝置面板上采用 5 寸彩色 LCD 屏，以圖形方式顯示主要電能質量監測指標的實時數據。可對裝置硬件時鐘進行設置，并可對監測參數進行設置、修改，對裝置進行時鐘設置、密碼設置等操作。

1.5.2 記錄存儲功能：

可對監測點數據實時保存，1min 數據(最大值、最小值、平均值、95%概率大值、均方根值)在裝置上最長保存時間為 90 天，之后按"先進先出"原則更新。

1.5.3 通訊功能

2 個 RS485 串行通訊接口，支持 Modbus-RTU 協議，能夠讀取所有被測量參數；

提供 3個以太網接口，支持 Modbus-TCP、IEC 61850 MMS、FTP，能夠讀取所有被測量參數；

提供一個以太網維護口，用于頁、裝置軟件升級。

1.5.4 GPS 對時功能

裝置具有 GPS 硬對時接口，支持 IRIG-B 碼對時。

1.5.5 告警功能

可根據用戶設定的穩態、暫態、瞬態的各項電能質量指標的限值，啟動告警功能。當某一告警觸發時，裝置會記錄事件記錄并觸發錄波。

1.5.6 錄波功能

裝置對每個告警事件都能觸發錄波，并提供手動觸發錄波、定時觸發錄波和上位機觸發錄波功能。

1.5.7 本地 PQDIF 文件生成功能

統計數據以 PQDIF 文件格式保存，記錄數據包括 2h 內的故障錄波波形和穩態數據。穩態數據包含裝置每 1min 統計的“最大值"“最小值"“平均值"“均方根值"“95%概率值"整 2h 保持的數據。記錄的故障錄波數據和穩態數據均可通過工具軟件查看。記錄 1min 內“最大值"“最小值"“平均值"“均方根值"“95%概率值"生成一個記錄數據點，這些數據點整 2 小時形成一個存儲文件，可通過查看軟件觀察線路變化趨勢。

1.5.8Web 功能

集成嵌入式 Web Server 功能，支持不同權限等級的用戶登錄訪問。不同等級用戶使用不同 8 位密碼登錄，分別為“游客"：00000000；“管理員"：********；“調試員"：********。用戶可通過瀏覽器直接連接裝置，實時查看電能質量數據和設置裝置參數。

連接方法：

1.將裝置與電腦用網線互聯；

2.進入 系統 設置- 通訊 設置 菜單查 看所 連接以 太網 口對應 的 IP 地址 ，例 如：192.168.103.219；

3.將電腦 IP 與裝置 IP 設置到同一網段；

4.打開電腦 IE 瀏覽器在地址輸入欄輸入 IP 地址并回車。

此時顯示用戶登錄界面，用戶選擇身份并輸入登錄密碼。用戶登錄后左側顯示功能菜單，右側顯示裝置信息與數據。

查看實時數據:單擊左側菜單“實時數據"，右側顯示線路 1 實時監測數據。

“線路 1"：可切換查看其它線路數據，修改完鼠標單擊“提交"確定切換；

“生成電子表格"：將顯示的實時數據生成.xls 格式的表格，鼠標單擊文件名可選擇打開表格或者另存。

“基本數據"、“功率顯示"、“電能顯示"、“諧波數據"等：切換不同顯示數據。如圖 1.3 所示。

錄波文件：單擊左側菜單“錄波文件"，再選擇對應的事件記錄，可查看該事件記錄的波形。

2 技術參數

2.1 工作電源

額定值：AC/DC220、AC/DC110V或DC48V

允許偏差： －20％～＋20％；

功率消耗： 不大于15W；

2.2 交流電流輸入

輸入方式： 電流互感器輸入；

額定值In： 5A或1A；

測量范圍： 0～1.2In；

功率消耗： 不大于0.5VA/路；

過載能力： 1.2In 連續工作；

20倍額定電流允許1s。

2.3 交流電壓輸入

輸入方式： 電壓互感器輸入；

額定值Un： 57.74V/100V或220V/380V；

測量范圍： 0～1.2Un；

功率消耗： 不大于0.5VA/路；

過載能力： 1.2Un 連續工作;

4倍額定電壓允許1s。

2.4 開關量輸入

額定電壓： AC/DC220V、AC/DC110V或DC48V；

輸入方式： 無源接點，需要外接電源；

2.5 開關量輸出

機械壽命： ≥10000次；

輸出方式： 無源干接點；

接通容量： ≤4000W或≤384VA；

導通電流： 連續≥16A(AC250V/DC24V)，短時(200ms)≥30A;

2.6 通訊接口

2.6.1 以太網

接口速率： 10/100M 自適應；

接口類型： 10/100Base—T；

支持TCP/IP，FTP 協議；

2.6.2 RS485 接口

接口速率： RS485：300～57600bps；

帶光電隔離。

2.6.2 RS485 接口

接口速率： RS485：300～57600bps；

帶光電隔離。

2.7 監測精度對照表

注 1：表中??為標稱電壓，??為標稱電流。 

注 2：??為第 h 次(間)諧波電壓實際測試值；???為第 h 次(間)諧波電壓給定值。 

注 3：??為第 h 次(間)諧波電流實際測試值；???為第 h 次(間)諧波電流給定值。

2.8 依據標準

GB/T 14549 電能質量 公用電網諧波；

GB/T 18481 電能質量暫時過電壓和瞬態過電壓；

GB/T 19862 電能質量 監測設備通用要求；

GB/T 12325 電能質量 供電電壓允許偏差；

GB/T 12326 電能質量 電壓波動和閃變；

GB/T 15543 電能質量 三相電壓允許不平衡度；

GB/T 15945 電能質量 電力系統頻率允許偏差；

GB/T 24337 電能質量 公用電網間諧波；

IEC 61000-4-30 電能質量測量方法；

IEC 61000-4-15 閃變儀-功能和設計規范；

GB/T 2423.10 環境試驗 第2部分：試驗方法 試驗Fc:振動(正弦)；

GB/T 2423.5 環境試驗 第2部分：試驗方法 試驗Ea和導則：沖擊；

GB/T 17626.4 電磁兼容 試驗和測量技術 電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗；

GB/T 17626.3 電磁兼容 試驗和測量技術 射頻電磁場輻射抗擾度試驗；

GB/T 17626.2 電磁兼容 試驗和測量技術 靜電放電抗擾度試驗；

GB/T 17626.5 電磁兼容 試驗和測量技術 浪涌(沖擊)抗擾度試驗；

GB/T 2423.2 電工電子產品環境試驗 第2部分：試驗方法 試驗B：高溫；

GB/T 2423.1 電工電子產品環境試驗 第2部分：試驗方法 試驗A：低溫；

GB/T 2423.4 電工電子產品環境試驗 第2部分：試驗方法 試驗Db交變濕熱(12h+12h循環)；

GB/T 4208 外殼防護等級(IP代碼)。

2.9 工作環境

正常工作溫度：-10℃～+55℃；

貯存溫度：-30℃～+80℃；

相對濕度：5％～95％；

大氣壓力：86kPa～106kPa；

海拔：≤2500 米；

防護等級：IP51。

2.10 安全性能

2.10.1 絕緣強度

裝置能承受有效值為2kV、頻率為50Hz、歷時1min 的絕緣強度試驗，而無擊穿和閃絡現象。

2.10.2 絕緣電阻

用開路電壓為500V 的兆歐表測量裝置的絕緣電阻值，正常試驗大氣條件下各等級的各回路絕緣電阻不小于20MΩ。

2.10.3 沖擊電壓

在正常試驗大氣條件下，裝置的電源輸入回路、交流輸入回路、輸出觸點回路對地以及回路之間能承受1.2/50μs 的標準雷電波的短時沖擊電壓試驗，開路試驗電壓5kV。

2.10.4 耐濕熱性能

裝置應能承受GB/T 2423.9-2001 規定的恒定濕熱試驗。試驗溫度+40℃±2℃、相對濕度(93 ± 3)％，試驗時間為48小時，在試驗結束前2小時內，用500V直流兆歐表，測量各外引帶電回路部分外露非帶電金屬部分及外殼之間、以及電氣上無聯系的各回路之間的絕緣電阻應不小于1.5MΩ；介質耐壓強度不低于介質強度試驗電壓幅值的75％。

2.11 電磁兼容性能與機械性能

2.11.1 電磁兼容性能

電壓暫降和短時中斷抗擾度滿足 GB/T 17626.11 和 GB/T17626.29 的要求；

射頻電磁場輻射抗擾度應按照 GB/T 17626.3 中規定，滿足嚴酷等級 4 級的要求；

電快速瞬變脈沖群抗擾度應按照 GB/T17626.4 中規定，滿足嚴酷等級 4 級的要求；

靜電放電抗擾度應按照 GB/T 17626.2 中規定，滿足嚴酷等級 4 級的要求；

浪涌抗擾度應按照 GB/T 17626.5 中規定，滿足嚴酷等級 4 級的要求；

工頻磁場抗擾度應按照 GB/T 17626.8 中規定，滿足嚴酷等級 4 級的要求；

射頻場感應的傳導騷擾抗擾度應按照 GB/T 17626.6 中規定，滿足嚴酷等級 3 級的要求；

振蕩波抗擾度應按照 GB/T 17626.12 中規定，滿足嚴酷等級 4 級的要求。

2.11.2 機械振動

裝置能承受GB/T2423.10中規定的振動耐久能力試驗。

2.11.3 機械沖擊

裝置能承受GB/T2423.5 中規定的沖擊響應試驗。

3 機械結構與電氣安裝

3.1 開孔尺寸與安裝方式

裝置采用嵌入式安裝，首先在柜（屏）體面板上按 3.1 所示開孔，再將裝置按圖 3.2所示放入開孔中，直到裝置面板靠住柜（屏）的面板。再將固定螺絲旋入螺絲孔，使裝置牢固在柜（屏）上。

3.2 背部端子圖

X1 端子：1IA、1IB、1IC 為回路 1 三相電流；1UA、1UB、1UC 為回路 1 三相電壓；

               1I0 為回路 1 外接零序電流，1U0 為回路 1 外接零序電壓。

               2IA、2IB、2IC 為回路 2 三相電流；2UA、2UB、2UC 為回路 2 三相電壓；

               2I0 為回路 2 外接零序電流，2U0 為回路 2 外接零序電壓。

X2 端子：RS485_1A、RS485_1B，第 1 路 RS485 串行通訊接口；

                RS485_2A、RS485_2B，第 2 路 RS485 串行通訊接口；

                IRIG-B+、IRIG-B-，GPS 對時接口（IRIG-B 對時協議）；

                RS232_TX、RS232_TX，裝置維護接口。

X6 端子：繼電器出口，X6.1 與 X6.2 為一個繼電器觸點。

X5 端子：開關量輸入，COMA 為 DI1 至 DI11 的信號公共端；

               COMB 為 DI12 至 DI22 的信號公共端。

X4 端子：為裝置的輔助電源，X4.4 為裝置地接口(裝置安裝時請務必接地)。

               ETH1、ETH2、ETH3 以太網接口。

3.3 接線方式

3.4 接地

為保證裝置的安全運行和人身安全，裝置外殼必須與變電站、電廠的地網可靠連接。同時為保證裝置在強電磁干擾環境下可靠運行，考慮了許多隔離、濾波、安全措施，這些措施要發揮作用，裝置必須有良好的接地。因此，裝置的接地非常重要。裝置在 X4 端子上設有接地端子 X4.4（標志為 EARTH），必須用不小于 4mm2專用接地導線(黃綠雙色)將該端子與大地可靠連接。

3.5 電源

裝置支持交流或直流電源輸入，支持AC/DC110V、AC/DC220V和DC48V 三種規格(額定值)，工作范圍是(80％～120％)額定值。在裝置上電前，必須核對裝置側面的銘牌，以確保裝置實際提供的電源與現場的電源范圍一致，防止損壞裝置。

3.6 模擬量輸入回路

裝置用交流電流回路必須用可靠壓接的不小于2.5mm2的帶色標的導線連接至屏、柜的電流輸入端子處，裝置端子上的螺絲必須有彈簧墊圈并擰緊，以防止交流電流回路開路；交流電壓回路必須用可靠壓接的不小于1.5mm2的導線連接至屏、柜的電流輸入端子處。

3.7 通訊端口的連接

裝置提供3個以太網通訊網口EN1、EN2、EN3，分別為10/100M的網口（具有換相功能），采用RJ45接口。裝置提供2個RS485串行通訊接口485A1/B1、485A2/B2，支持300～57600bps，通訊連接時選用屏蔽雙絞線以提高可靠性。