谐波测试仪的使用

用 户 手 册

User Manual

谐波多功能表

本设备只能由专业人员进行安装和检修。 对因不遵守本手册的说明所引起的故障，厂家将不承担任何责任。

危险与警告

电击、燃烧或爆炸的危险  只有专业人员才能安装这个设备，并且要完整通读本手册之后  不要单人工作  在对该装置进行任何内部或外部操作前、必须切断输入信号和电源  要用一个合适的电压检测设备来确认没有电压  在设备通电前，应将所有的机械部件，门和盖板恢复原位  设备在使用中应提供正确的额定电压和额定电流  这个设备的成功运行依赖于正确的处理、安装和操作。忽略基本的安装要求可能造成个人的危害，也可能损坏电气设备或者其他物体 不注意这些预防措施将可能导致严重伤害。

目 录 1 简介 .............................................................................................................................................. 4 1.1概述 ..................................................................................................................................... 4 1.2引用标准 ............................................................................................................................. 4 2 技术指标....................................................................................................................................... 4 2.1基本参数 ............................................................................................................................. 4 2.2测量精度 ............................................................................................................................. 5 3 安装与接线 ................................................................................................................................... 6 3.1尺寸 ..................................................................................................................................... 6 3.2间距 ..................................................................................................................................... 6 3.3安装 ..................................................................................................................................... 7 3.4接线端子排列 ..................................................................................................................... 7 3.5典型信号接线 ..................................................................................................................... 8 4面板说明与测量信息显示 ............................................................................................................ 8 4.1 LED数码管显示 ................................................................................................................ 8 4.2 LCD液晶显示 .................................................................................................................. 10 5 编程设置..................................................................................................................................... 11 6 通讯 ............................................................................................................................................ 12 6.1特点 ................................................................................................................................... 12 6.2报文格式 ........................................................................................................................... 13 6.3通讯地址信息表 ............................................................................................................... 15 7 其他功能模块 ............................................................................................................................. 19 7.1开关量输入 ....................................................................................................................... 19 7.2继电器输出 ....................................................................................................................... 19 7.3模拟量变送输出 ............................................................................................................... 21 8 维护与故障排除 ......................................................................................................................... 23 8.1仪表的存储器 ................................................................................................................... 23 8.2故障排除 ........................................................................................................................... 23 8.3服务承诺 ........................................................................................................................... 23

谐波测试仪的使用

1、 总则

( 1) 电能质量的现状 随着高科技产业的发展，电力用户对供电质量和可靠性越来越敏感，

电器 设备的正常运行甚至使用寿命都与之息息相关。 电能质量问题又可分为电压质量 和电流质量两个方面。电压质量问题指会影响用户设备正常运行的 不理想的系 统电压，包括电压的闪变 (Flick) 、瞬时过电压 (Swell) 、谐波畸变 (Harmonics) 、 各相电压不平衡 (Unbalance)

等情况；电流质量问题指电力电子 设备等非线性负 荷给电网带来的电流畸变， 包括流入电网的谐波电流， 以及无功、 不平衡负荷电 流、低频负荷变化造成的闪烁等。

目前电能质量问题主要由负荷方面引起。例如冲击性无功负载会使电网电 压产生剧烈波动， 降低供电质量。 随着电力电子技术的发展， 它既给现代工业带 来节能和能量变换积极的一面， 同时电力电子装置在各行各业的广泛应用又对电 能质量带来了新的更加严重的损害，

已成为电网的主要谐波污染源。 谐波使电能 的生产、传输和利用的效率降低，使电气设备过热、产生振动和噪声，使绝缘老 化，寿命缩短， 甚至发生故障或烧毁。 谐波还会引起电力系统局部发生并联谐振 或串联谐振，使谐波含量被放大，致使电容器等设备烧毁。

( 2) 谐波的产生

谐波的产生：冶金、石化、矿山、建材、钢铁、医疗、 给排水，以及大、 中型企业的变电所或配电室的电力系统中都包含有大量的谐波源， 谐波主要是由 各种电力电子装置(含家用电器、计算机等的电源部分) 、变压器、发电机、变 频器、电弧炉、荧光灯等。在电力电子装置大量应用之前，最主要的谐波源是电 力变压器的励磁电流， 其次是发电机。 在电力电子装置大量应用之后， 它成为最 主要谐波源。

( 3) 谐波的危害 谐波使公用电网中的元件产生了附加的谐波损耗，降低了发电、输电及用电 设备的使用效率，大量的 3 次谐波流过中线时会使线路过热甚至发生火灾。

谐波测试标准

随着电子技术的发展，电气设备越来越普及，并且在生产和生活中应用越来越广泛。然而，电气设备在工作过程中会产生谐波污染，这给电力系统带来了很大的负担。谐波测试是电力系统中一个重要的测试项目，它对于保证电气设备和电力系统的稳定运行和安全性具有重要意义。

那么，谐波测试标准是什么呢？谐波测试标准是一组规定和标准，用于评定电气设备产生的谐波对电力系统的影响程度，以及清晰衡量电力系统的电磁兼容性。谐波测试标准一般包括如下内容：

1.谐波测试的基本原则：谐波测试的基本原则是通过高精度的测试仪器对电气设备在谐波工况下产生的谐波电流和谐波电压进行测试，通过分析测试数据确定谐波污染的程度。

2.应用范围：谐波测试标准应用于电力系统中的谐波测试，涉及电气设备、电力变压器、电力电容器、电力电抗器和其他各种电气设备。

3.测试方法：谐波测试标准对测试方法有规定，要求测试人员熟知谐波测试仪器的使用方法，使用高精度的仪器进行测试，同时要对测试数据进行多次重复测试，确保测试数据的准确性和可靠性。

4.测试数据的处理和分析：谐波测试标准要求对测试数据进行科学的处理和分析。测试数据处理的目的是清晰确定电气设备产生的谐波电流和谐波电压的大小和实际影响，测试数据分析的目的是找到谐波的来源和传输路径，为电气设备的优化设计和对电力系统的维护提供实际依据。

5.测试结果的评定：谐波测试结果要按照规定方法进行评定。谐波测试标准对电气设备的谐波污染指标有明确的规定，这为测试人员提供了一个标准，以便测试结果的评定。谐波测试标准同时规定了测试结果的报告方式和内容，以便相关部门和技术人员查看和分析。 谐波测试标准在电力系统中是非常重要的，其作用主要有以下几个方面：

1.保证电力系统的稳定：谐波产生的电场和磁场对电力系统的影响非常大，谐波测试可以对电气设备和电力设备产生的谐波进行定量测试，从而保证电力系统的稳定和安全。

2.保证电气设备的稳定：电气设备在谐波工况下运行可能会受到损害，谐波测试可以根据测试结果对电气设备进行优化设计，提高电气设备的稳定性和可靠性。

基于虚拟仪器的谐波分析测试仪　电动工其２０１０（６）　

基于虚拟仪器的谐波分析测试仪　

崔陵军施兆良王清瑜　（上海电动工具研究所２０００３１）　

摘要谐波分析仪是用来控制电气电子产品谐波电流的仪器，为电气电子产品使用中产生的　谐波对电网质量的影响提供了相应的检测手段。本仪器采用了虚拟仪器的控制系统，由ＣＴ／ＰＴ　互感器、采集卡、工控机等构成，能全面、直观地检测电气电子产品的谐波电流发射状况，可靠　且实用。　关键词设备分类谐波次数谐波电流限值试验电源　１　引言　随着现代科学技术的发展，各种电气电子　设备在国民经济各领域以及家庭中的应用日益　广泛。这些设备在使用的同时会在电网中产生　大量的谐波电流，从而给周围的电气环境带来　直接的不良影响。谐波电流除了使某些敏感设　备不能正常稳定地工作外，还会造成电容量增　加，电能浪费；更为严重的是在三相四线制供　电系统中，零序谐波电流在中线上的叠加，超　过设备的设计值，会造成中线故障，甚至引发　事故。所以目前世界各国都非常关注谐波电流　问题，不少国家和国际学术组织都制定了限制　电力系统谐波和用电设备谐波的标准和规定。　所谓谐波电流就是对其输入周期性非正弦　电量进行傅立叶级数分解，除了得到与供电基　波频率相同的分量，还得到一系列大于供电基　波频率的分量，后者电量即称为谐波。谐波频　率与基波频率的比值（ｎ－－Ａ￣）称为谐波次数。　谐波实际上是一种干扰量，使电网受到“污染”。　电工技术领域主要研究谐波的发生、传输、测量、　危害及抑制，其频率范围一般为２≤　≤４０。　谐波测量是谐波问题的一个重要分支，它　是谐波问题研究的主要依据，也是研究分析问　题的出发点。从市场上看，这方面的测试设备　绝大部分为欧美产品，如瑞士的ＥＭ　ＴＥＳＴ、　ＳＣＨＡＦＦＮＥＲ等著名厂商。这些公司基本　上垄断了国内外电磁兼容测量和试验设备的　市场份额。在我国除了一些应用于电力部门　的电能质量分析仪外，能生产完全符合国标　ＧＢ１７６２５．１－２００３／ＩＥＣ　６１０００－３－２：２００１　电　磁兼容　限值　谐波电流发射限值（设备每相　输入电流≤１６Ａ）》产品的厂家屈指可数。　２本测试仪器主要技术指标　信号通道数：６　最大输入电压：６ｏｏｖ　最大测量电流：２ＯＡ　最大相对测量误差：＜５％　采样频率：２５０ｋＨｚ　分辨率：１６位　谐波范围：２～５１次　谐波算法：ＦＦＴ　３本测试仪器构成与工作原理　３．１仪器的构成　与传统的仪器不同，虚拟仪器（Ｖｉｒｔｕａｌ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ）是基于计算机和标准总线技术的　模块化系统，通常它是由控制模块、仪器模块　和软件组成。在虚拟仪器中，软件是至关重要的，　仪器的功能都要通过它来实现，因此软件是虚　拟仪器的核心。“软件就是仪器”，从本质上反　映了虚拟仪器的特征。　ＨＣＭ一１型谐波分析测试仪是在ＩＰＣ平台　的基础上，运用美国国家仪器公司（ＮＡＴＩＯＮＡＬ　ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ）高速同步数据采集卡　ＰＣＩ－６１４３和ＬａｂＶＩＥＷ７．１开发软件，配合前　端调理板和高精度电压电流互感器，构成了一　一