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斯洛文尼亞 Iskra iMC740 電能質量分析儀可對單相與三相電網開展持續監測及數據分析,滿足 EN 61557?12 標準,能夠采集 140 余種瞬時電氣參數,支持 1000V、12.5A 自動量程測量。配備多路通信與 I/O 接口,搭載 NTP 網絡時間同步,可選配 EX104 擴展單元,96mm 盤面安裝,依托 MiQen 軟件實現配電系統電參量采集,輔助電網擾動溯源與故障診斷。
主要特點
- 可測量 140 種以上瞬時電氣參數;符合 EN 61000?4?30 標準的 S 級測量精度
- 電壓、電流自動量程測量,* 1000V 真有效值、12.5A
- 寬頻率測量范圍:16?Hz~400?Hz
- * 3 路獨立通信端口;支持 NTP 網絡時間同步;* 4 路輸入 / 輸出接口
應用與優勢
MC740電能質量分析儀用于三相配電系統電氣參量監測與計量。
整套系統安裝前,確定關鍵測量點位是*工作。本設備本身不能消除電網擾動,但可幫助定位擾動來源與評估影響。需要多臺時間同步的儀表、搭配豐富測量參數,才能實現完整的故障診斷。
| 測量輸入 | |
| 參數 | 數值 |
| 標稱工作頻率 | 50?Hz、60?Hz |
| 測量頻率范圍 | 16?Hz?400?Hz |
| 電壓測量 | |
| 項目 | 參數 |
| 通道數 | 4 路 (1) |
| 采樣速率 | 32?kHz |
| 同步最小電壓 | 1?V 真有效值 |
| 標稱值 Un | 相?地 500?V;線?線 866?V |
| 連續最大測量 | 相?地 600?V;線?線 1000?V |
| 長期允許電壓 | 1.2?×?Un |
| 每相功耗 | < U2 /4.2 MΩ |
| 輸入阻抗 | 4.2?MΩ 每相 |
| (1) 第 4 通道用于測量地?中性電壓 | |
| 電流測量 | |
| 項目 | 參數 |
| 通道數 | 3 路 |
| 采樣速率 | 32?kHz |
| 標稱電流 Inom | 1?A、5?A |
| 最大測量電流 I1?I3 | 12.5?A 正弦 |
| 熱耐受極限 | ≤300?A(1 秒);15?A 連續 |
| 每相功耗 | < I2 × 0.01 Ω |
| 參考條件下基礎精度?精度為被測讀數百分比(特殊注明除外) | |
| 被測參量 | 精度等級 |
| 相?地、相?線電壓 | 0.2 級 |
| 電流 | 0.2 級 |
| 有功功率(In=5A) | 0.2 級 |
| 有功功率(In=1A) | 0.5 級 |
| 有功電能 | 0.5S 級 |
| 無功電能 | 1 級 |
| 頻率 | 0.02 A 級 |
| 功率因數 PF | 0.5 級 |
| 電壓 THD | 0.3 A / I 級 |
| 電流 THD | 0.3 級 |
| 實時時鐘 RTC | < ±1 秒 / 天 |
| 全部參數精度與量程查閱用戶手冊。 | |
| I/O 輸入輸出模塊 | |
| 儀表具備 2 個 I/O 插槽,訂貨選定每個插槽模塊類型。 | |
| 模塊類型 | 單模塊 I/O 數量 |
| 繼電器輸出 RO | 2 路 |
| 模擬輸出 AO | 2 路 20?mA |
| 模擬輸入 AI | 2 路 |
| 脈沖輸出 PO | 2 路 |
| 脈沖輸入 PI | 2 路 |
| 雙穩態繼電器輸出 BO | 1 路 |
| 數字輸出 DO | 2 路 |
| 數字輸入 DI | 2 路 |
| 費率輸入 TI | 2 路 |
| 附加通信 COM2 | 1 路 |
| 狀態看門狗輸出 WO | 1 路看門狗 + 1 路繼電器輸出 |
| EX104 擴展通信口 | 1 路 |
| 模擬輸入?3 種模擬輸入,采集各類傳感器直流低壓信號;MiQen 軟件配置換算系數、指數、工程單位,實現溫度、壓力、風速等物理量轉換。 | |
| 直流電流輸入: | |
| 項目 | 參數 |
| 輸入量程 | ?20?mA~0~20?mA(±20%) |
| 輸入電阻 | 20?Ω |
| 精度 | 量程的 0.5?% |
| 溫漂 | 0.01?%/℃ |
| 轉換分辨率 | 16 位 Σ?Δ,內部參考 |
| 輸入模式 | 單端 |
| 直流電壓輸入: | |
| 項目 | 參數 |
| 輸入量程 | ?10?V~0~10?V(±20%) |
| 輸入電阻 | 100?kΩ |
| 精度 | 量程的 0.5?% |
| 溫漂 | 0.01?%/℃ |
| 轉換分辨率 | 16 位 Σ?Δ,內部參考 |
| 輸入模式 | 單端 |
| 電阻(溫度)輸入: | |
| 項目 | 參數 |
| 低量程 | 0?200?Ω(最大 400?Ω),PT100(?200?℃~850?℃) |
| 高量程 | 0?2?kΩ(最大 4?kΩ),PT1000(?200?℃~850?℃) |
| 接線 | 兩線制 |
| 精度 | 量程的 0.5?% |
| 轉換分辨率 | 16 位 Σ?Δ,內部參考 |
| 輸入模式 | 單端 |
| * 高低量程、電阻 / 溫度模式由 MiQen 軟件配置 | |
| 模擬輸出 | |
| 項目 | 參數 |
| 輸出范圍 | 0?mA~20?mA |
| 精度 | 量程 0.5?% |
| 最大負載電阻 | 150?Ω |
| 線性模式 | 線性、二次曲線 |
| 折點數量 | 5 點 |
| 輸出限值 | 標稱值 ±120?% |
| 響應時間 | 取決于平均時間設置(0.1?5?s) |
| 殘余紋波 | <1 % 峰峰值 |
| 輸出支持短路、開路;各輸出相互電氣隔離,隔離于內部電路;軟件可縮放輸出量程,縮放會引入附加誤差。 | |
| 脈沖輸入 | |
| 項目 | 參數 |
| 單模塊通道數 | 2 路 |
| 額定電壓 | 5?48?V 直流(±20?%) |
| 最大電流 | 8?mA@48?V 直流 + 20% |
| 最小脈沖寬度 | 0.5?ms |
| 最小脈沖周期 | 2?ms |
| 開啟閾值電壓 | 額定電壓的 40?120?% |
| 復位關斷電壓 | 額定電壓的 0?10?% |
| 通用數字輸入 | |
| 項目 | 參數 |
| 單模塊通道數 | 2 路 |
| 電壓等級 | 5?48?V 交直流 / 110?V 交直流 ±20% / 230?V 交直流 ±20% |
| * 取決于硬件版本 | |
| 數字輸出?1)繼電器輸出 | |
| 項目 | 參數 |
| 單模塊通道 | 2 路繼電器 |
| 用途 | 報警輸出、通用、看門狗狀態、脈沖輸出 |
| 接觸電阻 | ≤100?mΩ(100?mA,24?V) |
| 脈沖最高速率 | 4000 脈沖 / 小時,脈沖最小寬度 100?ms |
| 2)雙穩態繼電器輸出 | |
| 項目 | 參數 |
| 通道數 | 1 路 |
| 用途 | 報警輸出、通用數字輸出 |
| 最大切換功率 | 40?VA |
| 額定電壓 | 最大 230?V 交直流 ±20?% |
| 最大切換電流 | 1000?mA |
| 接觸電阻 | ≤100?mΩ(100?mA,24?V) |
| 3)光耦集電極開路輸出 | |
| 項目 | 參數 |
| 通道數 | 2 路 |
| 用途 | 脈沖輸出 |
| 額定電壓 | 40?V 交直流 |
| 最大電流 | 30?mA,導通電阻最大 8?Ω |
| 脈沖寬度 | 可編程 2?999?ms |
| 數字輸入:費率輸入、脈沖輸入、通用 DI | |
| 項目 | 參數 |
| 單模塊通道 | 2 路 |
| 額定電壓 | 5?48?V 交直流 /110 /230?V 交直流 * |
| 頻率范圍 | 45?65?Hz |
| 看門狗狀態輸出 | |
| 項目 | 參數 |
| 輸出配置 | 1 路看門狗 +1 路繼電器輸出 |
| 正常狀態 | 繼電器導通 |
| 故障檢測延時 | 約 1.5?s |
| 最大電壓 | 230?V 交直流 ±20?% |
| 最大切換電流 | 1000?mA |
| 接觸電阻 | ≤100?mΩ(100?mA,24?V) |
| 供電電源 | |
| 通用電源版本 | |
| 項目 | 參數 |
| 過電壓類別 CAT III 300V | |
| 交流電壓 | 48?V~276?V |
| 交流頻率 | 40?65?Hz |
| 直流電壓 | 20?V~300?V |
| 整機最大功耗(全部 I/O 啟用) | <8 VA |
| 上電沖擊電流 | <20 A,1 ms |
| 交流專用版本 | |
| 項目 | 參數 |
| 過電壓 CAT III 300V | |
| 額定交流 | 110?V /230?V /400?V |
| 頻率 | 40?65?Hz |
| 最大功耗(全部 I/O) | <8 VA |
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**安全** ? 防護等級:Ⅱ 類;功能地端子必須可靠接地! ? 電壓輸入高阻抗;I/O 與通信端口雙重絕緣 ? 污染等級;測試耐壓:輔助電源對 SELV 安全特低電壓 3.51?kV 有效值;其余電路對功能地按規范 ? 外殼防護:依據 EN?60529;帶 SD 卡保護蓋前面板 IP40;后蓋裝好后部 IP20 |
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| 機械參數 | |
| 項目 | 參數 |
| 外形尺寸 | 96?mm ×96?mm ×96.5?mm |
| 安裝方式 | 96×96 面板開孔安裝 |
| 開孔尺寸 | 92?mm ×92?mm |
| 外殼材質 | PC/ABS |
| 阻燃等級 | UL?94 V?0 |
| 重量 | 550?g |
| 環境條件 | |
| 項目 | 參數 |
| 工作溫度等級 | K55 |
| 工作濕度 | ≤75% RH 無凝露 |
| 存儲運輸濕度 | ≤90% RH 無凝露 |
| 溫漂系數電壓電流 | ±20?ppm/K;電壓 10?600V;電流 0.05?10A;?30?℃~+70?℃ |
MC740 采用九十六毫米標準盤面安裝,外形尺寸為九十六乘九十六乘九十六點五毫米,開孔尺寸為九十二乘九十二毫米,重量約五百五十克,外殼為阻燃等級 UL 94 V-0 的 PC/ABS 材料,可直接裝入配電柜面板。 在整套系統安裝之前,確定關鍵測量點位是最重要的一步。通常應從主進線開始,再向重要的饋線和敏感負荷支路延伸,這樣一旦發生擾動,就能通過上下級數據的對比判斷擾動來自上級電網還是本級負荷。 需要強調的是,單臺儀表只能反映所在測點的情況,要實現完整的故障診斷,需要多臺儀表協同工作并實現時間同步,因此規劃階段就應把通信網絡與時間同步方式一并考慮。儀表最多支持三路獨立通信端口,便于接入既有系統。 對于改造項目,建議在治理前后各記錄一個相同長度的完整周期,并保持測點與設置不變,這樣得到的對比結果才具有說服力,也能直觀說明措施的實際效果。
MC740 的測量性能滿足 EN 61557-12 標準的規范,并符合 EN 61000-4-30 標準中 S 級測量精度的要求,這決定了它在工程中的適用定位。 EN 61557-12 針對配電系統中用于測量與監視的性能裝置規定了統一的試驗與標注方法,使不同廠家的產品可以按同一口徑比較。EN 61000-4-30 則把電能質量測量方法分為 A 級與 S 級,S 級適用于不需要仲裁的統計性調查與長期監測,其方法要求相對寬松但結論依然規范,非常適合數量多、分布廣的固定監測點。 因此對需要嚴格仲裁的場合,應另行選用更高等級的設備;而對配電房內的普查、趨勢跟蹤和擾動定位,S 級已經能夠提供足夠可靠的數據支撐,且部署密度可以更高。 在配電房日常運行中,這種等級足以支撐趨勢統計、限值監視和治理效果的驗證;把多臺同類儀表按統一方法部署,還能形成橫向可比的長期數據積累。 把這一等級與 EN 61557-12 結合起來看,儀表的每一項指標都有對應的試驗方法與標注規則,使用者在編寫技術文件或制定內部規范時可以直接引用,減少方法描述上的分歧。
MC740 的供電分為通用電源版本與交流專用版本,選配時應與現場電源條件匹配。通用版本可接受四十八到二百七十六伏交流、四十到六十五赫茲,或二十到三百伏直流;交流專用版本的額定電壓為 110 V、230 V 與 400 V 三檔,頻率同為四十到六十五赫茲。 兩者過電壓類別均為 CAT III 300 V,全部輸入輸出啟用時整機功耗小于八伏安,上電沖擊電流小于二十安且持續時間一毫秒。安全方面,儀表屬于 Ⅱ 類防護等級,功能地端子必須可靠接地;電壓輸入為高阻抗設計,輸入輸出與通信端口采用雙重絕緣,輔助電源對安全特低電壓回路的測試耐壓為三千五百一十伏有效值。 外殼防護依據 EN 60529,帶 SD 卡保護蓋的前面板為 IP40,后蓋裝好后部為 IP20,因此應安裝在柜內干燥位置,避免粉塵與凝露。 環境條件方面,儀表工作溫度等級為 K55,工作濕度不超過百分之七十五且無凝露,存儲運輸濕度不超過百分之九十,選型時應結合柜內散熱條件一并評估。
MC740 基于電壓與電流信號的高速采樣實現真有效值測量,電壓與電流通道的采樣速率均為每秒三萬二千次,再由內置微處理器按周期運算出各項電氣量。 這種先采樣后計算的方式,使儀表能夠處理畸變波形而不必依賴正弦假設,因此在變頻器、整流設備和電弧類負載大量存在的場合依然能給出可靠讀數。微處理器的計算內容包括電壓、電流、頻率、電能、功率、功率因數、總諧波畸變率以及相位角,頻率測量范圍寬達十六到四百赫茲,除工頻系統外也能用于部分中頻供電場合。 電壓通道共有四路,其中第四路專門用于測量地對中性線電壓;電流通道為三路,標稱電流可選一安或五安,最大測量電流為十二點五安正弦有效值。 電壓同步所需的最小輸入為一伏有效值,輸入阻抗為每相四點二兆歐,功耗極低,對被測回路的影響可以忽略;長期允許電壓為標稱值的一點二倍,短時過載也不會造成損傷。
可以。MC740 提供三種模擬輸入,用于采集各類傳感器的直流低壓信號,并可通過 MiQen 軟件配置換算系數、指數與工程單位,把原始信號轉換為溫度、壓力、風速等物理量。 直流電流輸入量程為負二十到二十毫安,輸入電阻二十歐姆,精度為量程的百分之零點五,溫漂為每攝氏度百分之零點零一;直流電壓輸入量程為負十到十伏,輸入電阻一百千歐,精度同樣為量程的百分之零點五;電阻溫度輸入支持 PT100 與 PT1000,對應零到二百歐與零到兩千歐兩檔,測溫范圍覆蓋負二百到八百五十攝氏度,采用兩線制接線。 三種輸入均采用十六位 Σ-Δ 轉換并帶內部參考,分辨率足夠高。把溫度等物理量引入后,就能在同一時間軸上觀察負荷變化與設備溫升的關系,為狀態判斷提供更多依據。 接入時應注意模擬輸入為單端模式,長距離傳輸容易引入共模干擾,建議采用屏蔽雙絞線并把屏蔽層單點接地,必要時在軟件中增加數字濾波以保證讀數穩定。
MiQen 軟件是 MC740 的配套平臺,用于配電系統電參量的采集與展示,是把分散的監測數據轉化為診斷結論的關鍵環節。 使用時先通過通信接口把各測點的儀表接入軟件,配置量程、接線方式與工程單位,隨后軟件會按設定的周期采集電壓、電流、功率、諧波與相位角等一百四十余種瞬時量,并保存為連續趨勢。發生問題時,先在時間軸上定位異常時刻,再比較上下級測點同一時刻的數據:若僅本級異常則擾動源位于本級負荷,若上級同時異常則說明來自外部電網。 結合頻率、總諧波畸變率與相位角的變化,可以進一步區分是短路、投切還是非線性負荷引起的畸變。由于儀表自身不能消除擾動,診斷的價值在于明確來源與影響范圍,從而指導后續的治理措施。 對于長期運行的數據,建議按周或按月導出并歸檔,形成可追溯的歷史庫,這樣在設備出現異常或供電品質下降時,就能快速調出同期基線進行比對分析。
MC740 在參考條件下的精度以等級標注:相地及相線電壓與電流均為零點二級,有功功率在標稱電流五安時為零點二級、一安時為零點五級,有功電能為零點五 S 級,無功電能為一級,頻率為零點零二 A 級,功率因數零點五級,電壓與電流總諧波畸變率分別為零點三 A/I 級與零點三級。 實際使用中會帶來附加誤差的因素主要有三類。第一是互感器配置,標稱電流為一安時功率精度低于五安配置,因此高精度計量場合宜選用五安二次側。第二是溫度,電壓與電流的溫漂系數為每開爾文正負二十ppm,適用區間為負三十到七十攝氏度。第三是輸入范圍,電壓連續最大測量值為相地六百伏、線線一千伏,長期允許電壓為標稱值的一點二倍,電流熱耐受極限為一秒三百安、連續十五安,超出后不僅精度無法保證,還可能損壞儀表。 另外,脈沖與數字輸入信號也有明確門檻,最小脈沖寬度為零點五毫秒、最小周期為兩毫秒,信號過窄會被漏計,這也是現場計數器數據不一致時需要首先排查的環節。
MC740 配備最多三路獨立通信端口,支持 RS232、RS485、以太網以及 USB 等多種方式,通過這些接口可以完成參數設置和測量數據讀取,方便接入既有的監控系統。 時間同步方面,儀表支持 NTP 網絡時間同步,配合內部實時時鐘使用,時鐘誤差小于每天正負一秒。對于需要把多測點數據放在同一時間軸上分析的場合,這一功能尤為關鍵:只有各測點的時間基準一致,才能依據事件發生的先后順序判斷擾動的傳播方向。 此外,儀表還可擴展 EX104 擴展通信口,用于增加通信能力。配合前面板的 SD 卡插槽,即使網絡暫時中斷,也能在本地保存數據,待恢復后再集中讀取,保證記錄的連續性。 儀表內部還設有看門狗狀態輸出,正常狀態下繼電器保持導通,一旦裝置異常,約一點五秒后即發出狀態變化,便于值班人員或上層系統及時發現監測中斷。 在網絡條件受限的場合,也可以先用本地存儲卡完成數據保存,再由維護人員定期到現場回收,待條件具備后再并入統一平臺,靈活適應不同階段的信息化水平。
Iskra MC740 是斯洛文尼亞依斯卡公司推出的一款盤裝式電能質量分析儀,用于對單相與三相電網開展持續監測、測量與分析,可作為配電系統的固定監測終端長期運行。 儀表內部裝有微處理器,能夠從采樣信號中計算出電壓、電流、頻率、電能、功率、功率因數、總諧波畸變率與相位角等參數,可采集一百四十種以上的瞬時電氣量,覆蓋電力運行與能耗管理的絕大多數需求。 它常用于三相配電系統的電氣參量監測與計量,依托 MiQen 軟件完成數據采集與展示。需要指出的是,儀表本身并不能消除電網擾動,但可以幫助定位擾動來源并評估其影響,配合多臺時間同步的儀表,就能支撐起完整的故障診斷工作。 儀表的測量性能滿足 EN 61557-12 規范,采樣與運算全部在內部完成,無需外接分析單元,因此既可以作為獨立的監測終端,也可以作為更大規模電能質量管理系統的底層數據源。
MC740 具備兩個 I/O 插槽,每個插槽的模塊類型在選配時確定,可選的類型相當豐富,幾乎覆蓋工業現場常見的信號接口需求。 具體包括兩路繼電器輸出、兩路二十毫安模擬輸出、兩路模擬輸入、兩路脈沖輸出、兩路脈沖輸入、一路雙穩態繼電器輸出、兩路數字輸出、兩路數字輸入、兩路費率輸入、一路附加通信口、看門狗狀態輸出以及 EX104 擴展通信口。 選擇時應先明確用途:需要把電參量送到其它儀表或可編程控制器時選模擬輸出,需要接收外部開關狀態或計數器信號時選數字或脈沖輸入,需要越限告警或遠程控制時選繼電器輸出,需要監視裝置自身運行狀態時則選看門狗輸出。 由于插槽數量有限,規劃時應優先保證關鍵信號,其余需求可通過通信口由上層系統承擔。 若現場需要向外送出電參量,模擬輸出可提供零到二十毫安信號,最大負載一百五十歐,支持線性與二次曲線映射并有五個折點,響應快慢由零點一到五秒的平均時間設置決定。