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电能质量测量技术第11期Fluke独家功能之能量损失计算器

Fluke1775/7–特点  Fluke独家功能 - 能量损失计算器
1、降损–背景与要求,线损分析的重要性
2、F1775/7,线损分析–原理、方法
3、F1775/7,负载–电压质量的附加损耗
4、F1775/7,电能损失 – 总计、线损率
能量损失计算器:
显示由于PQ不佳造成的损失

能量损失计算器

1、背景:降损–线损分析的重要性

电能损失计算器
显示由于PQ不佳造成的损失

2、线损–基本概念

线损:电能传输过程中出现的损耗。
例:1、变压器的有功功率损耗
2、导线的有功功率损耗

线损–基本概念

3、电网 – 线损算法、线损管理

电力公司:线损算法
实际线损,由电能表所计量的总供电量和总售电量来计算。
线损电量 = 供电量 - 售电量

电网 – 线损算法、线损管理

中国:目前电厂到用户的总损耗 8-15%  -  电网降损

4、用电企业 – 线损算法、限值

用电企业:线损算法、要求
算法:
总的用电量-各用电装置用电量 = 线损电量
线损率,限值要求- GB
根据受电端至用电设备的变压级数,其总线损率分别应不超过以下指标:
●一次变压: 3.5%;
●二次变压:5.5%;
●三次变压: 7%。
用电企业 – 线损算法、限值

5、降低线损 – 面临的问题

线损的原因 - 究竟包含哪些具体因素?
有功电流?无功电流?谐波电流?负序、零序电流?
线损分析的重要性 - 采取降损措施的前提。
只有线损总量数据,无法确定采用何种降损方案。
降损措施,例:
●加强电网建设、线路改造,
●无功补偿,
●三相不平衡管理,
●谐波治理,

6、Fluke能量损耗计算功能:应用案例

1、华东某地市级电力公司。2015年,线损高达40%。
问题:无法确定线损的具体原因。。。(窃电?)
解决方法:采用F435-II监测验证,并进行线损分析,分清责任归属。
为电力公司负荷管理提供有权威的数据参考。
2、西南某地市级电力公司
定量分析:电气化铁路牵引站 - 负序电流造成的线损。
定量分析:大型非线性负载 – 谐波电流造成的线损。
- 采用了多台F435 II仪器。
3、某省级电科院
专门研究课题:配电网电能质量损耗。
- 采用了Fluke测量技术及F435 II仪器。

7、F1775/7-能量损耗计算功能

电能质量导致能量损耗问题,F1775/7的处理原则:
1、电流质量–线损
电力用户的用电质量。
例:负载的无功电流、谐波电流、不平衡电流等
       将造成额外的线路有功功率损耗。
2、电压质量–负载的附加损耗
供电电压质量。
例:谐波电压、不平衡电压,
       可能导致负载出现额外的有功功率损耗。

8、Fluke独家功能 - 能量损失计算器

电流质量
线损测量与分析–原理、方法
线损测量与分析–原理、方法

9、电流 - 测量与分解

电流 - 测量与分解
线损 - 由上述 5 类分量构成,每个电流分量都会造成线损。

10、F1775/7-单相负载的线损

负载的实际线损
由馈线电阻(r)、电流(i)计算得出∆P=rl²
F1775/7-单相负载的线损
F1775/7: 电流分解
1、基波有功电流
2、无功电流
3、谐波电流
F1775/7: 线损分析
按电流分量,分别计算线损成分
1、有功线损
2、无功线损
3、谐波线损
F1775/7-单相负载的线损w2

11、三相系统的线损

三相系统-实际的线路损耗
三相电流、中性线电流在线路电阻上产生的有功损耗。
三相系统-实际的线路损耗
三相系统的线损

12、F1775/7-三相系统,线损分析

F1775/7:电流分解
1、基波正序有功电流
2、无功电流
3、不平衡电流
4、谐波电流
5、中性线电流

↧↧↧↧

F1775/7:线损分析
1、有功线损
2、无功线损
3、不平衡线损
4、谐波线损
5、中性线线损
F1775/7:线损分析

13、F1775/7:设置线路电阻

馈线电缓的阻值:三种设置方法

1、
馈线电缓的阻值:三种设置方法
2、直接输入相线、中性线的电阻值。
3、设定断路器动作电流值,得出相应的馈线电阻。

14、F1775/7:能量损失计算器

能量损失计算器,设置线路电阻: 三种方式
F1775/7:能量损失计算器
最简单的方式:电阻1Ω

15、F1775/7,例:设置馈线电阻值

馈线电缆:阻值设置
馈线电缆:阻值设置
 
F1775/7,例:设置馈线电阻值

16、F1775/7:电能损失计算器

参数的含义
F1775/7:电能损失计算器

Fluke 1770 系列三相电能质量分析仪

自动测量。更灵活。更出色的电能质量故障排除能力。
Fluke 1770 系列三相电能质量分析仪使电能质量记录、故障排除和分析变得简单。1770 系列的设计目标是实现更快速、更轻松的电能质量研究,提供自动测量、直观用户界面和设置,出色的规格以及简化的报告平台。该仪器还可以直接通过测量电路供电,无需寻找电源插座或使用很长的延长线
使用 1770 系列,您将不会错过关键的电能质量事件—从高达 8 kV 的快速瞬变,高达 30 kHz 的谐波,到骤降和骤升,以及电压、电流和功率测量,使您能够对电气系统进行全方位的分析。

电压输入
输入数量 4 路输入,相对于 PE 的三相和零线(5 个连接器)
测量类别 1000 V CAT III/600 V CAT IV
最大输入电压 1000 V rms/1000 V dc (1700 Vpk)
额定电压范围 星形和单相:可变 (50 V – 1000 V)
三角形:可变 (100 V – 1000 V)
标称电压符合 IEC 61000-4-30 A 类标准 (Vdin) 100 V – 690 V
输入阻抗 10 MΩ(P-P 和 P-N 之间)、5 MΩ(P-PE 和 N-PE 之间)
带宽 直流,高达 30 kHz,用于电能质量测量,不包括瞬变
分辨率 24 位同步采样
采样频率 50/60 Hz 时为 80 kS/s
缩放 1:1,可变,用于电压互感器
电压瞬变
测量范围 ±8 kV
采样速率 Fluke1775:1 MS/s
Fluke1777:1 MS/s、20 MS/s
带宽 DC 至 1 MHz
触发器 可调触发电平。高频分量上的触发器 > 1.5 kHz
分辨率 14 位同步采样
电流输入
输入数量 4 路输入(三相和零线),为相连传感器自动选择量程
量程 交流 1 A 至 1500 A,使用 i17XX-FLEX1500 12
1 A 至 1500 A,使用 i17XX-FLEX1500 24
3 A 至 3000 A,使用 i17XX-FLEX3000 24
6 A 至 6000 A,使用 i17XX-FLEX6000 36
40 mA 至 40 A,使用夹钳 i40s-EL
4 A 至 400 A,使用夹钳 i400s-EL
直流 20 A 至 2000 A,使用夹钳 80i-2010-EL
带宽 DC 至 30 kHz
分辨率 24 位同步采样
采样频率 50/60 Hz 时为 80 kS/s
缩放 1:1,可变
输入电压 夹钳:50 mV / 500 mV rms;CF 2.8
罗哥夫斯基线圈:15 mV/150 mV rms @ 50 Hz,18 mV/180 mV rms @ 60 Hz;CF 4
全部为标称探头量程
输入阻抗 11 kΩ
Aux 输入
有线连接,使用 17XX-AUX 适配器
输入数量 2
输入范围 直流:0 V dc 至 ± 10 V dc
0 V 至 1000 V dc
输入阻抗 直流:2.92 MΩ
比例因数 格式:mx + b(增益和偏移)用户可配置
显示的单位 用户可进行配置(最长 8 个字符,例如 °C、psi 或 m/s)
电压和电流数据采集
输入电源频率 直流,50/60 Hz  15 %(42.5 Hz … 57.5 Hz、51 Hz … 69 Hz)
拓扑 1-φ、1-φ IT、分相、3-φ 三角形、3-φ 星形 IT、3-φ Aron/Blondel(二元三角形)、3-φ 三角形开放式分支、3-φ 高分支三角形
数据存储 Fluke 1773/1775:8 GB 内存(可使用 microSD 卡扩大内存)
Fluke 1777:32 GB microSD 卡(已安装)
内存容量 典型值:10 个为期 8 周、间隔为 1 分钟和 100 个事件的记录会话。
可用的记录会话数和记录周期取决于用户的需求
实时精度 内部:3 ppm(每天 0.26 s,每月 8 s)
NTP(互联网时间):根据互联网延迟,通常 < 0.1 s,相对于协调世界时 (UTC)
GPS:< 1 ms,相对于协调世界时 (UTC)
趋势间隔
测量的参数 请参阅操作手册
趋势间隔 用户可选:1 s、3 s、5 s、10 s、30 s、1 min、5 min、10 min、15 min、30 min
平均间隔,最小值/最大值 电压、电流:½ 周期 RMS(20 ms @ 50 Hz,16.7 ms @ 60 Hz)
Aux、功率:200 ms
总谐波失真 基于 50 谐波计算电压和电流的总谐波失真 (THD)
电能质量测量值
测量的参数 请参阅操作手册
谐波 h0 … h50
电压、电流和功率的 % 基波和 RMS
电压和电流的相位角,高达 h11
间谐波 ih0… ih50
电压和电流的 % 基波和 RMS
超谐波 2–9 kHz,200 Hz 频率点
9–30 khz,2 kHz 频率点
电压和电流的 RMS
谐波测量方法 根据 IEC 61000-4-7,分组谐波、子组谐波和单次谐波 bin。
根据配置的电能质量标准自动选择的方法或用户可配置。
总谐波失真 根据多达 50 次谐波进行计算(取决于选定的电能质量标准)
电源信号 2 个频率,范围从 110 Hz 到 3000 Hz
事件 电压 骤降、骤升、瞬断、快速电压变化、电源信号、波形偏差、瞬变
电流 浪涌电流
触发记录 电压和电流的半周期 RMS 持续 10 s
10/12 周期的电压和电流波形
电源信号:电源信号电压的 200 ms RMS,最长 120 s
瞬变:电压波形
(Fluke 1777:1 MS/s 或 20 MS/s,500000 pts;Fluke 1775:1 Ms/s,25000 pts)
符合标准
电源 IEEE 1459
谐波 IEC 61000-4-7: Class 1
IEEE 519(短时和超短时谐波)
闪变 IEC 61000-4-15 F1 类
电能质量 IEC 61000-4-30 A 类,IEC 62586 PQI-A-PI
电能质量合规性 EN 50160 + GOST + NEQUAL + NETCODE + FOL
接口
以太网 1 Gbit/s 1000BASE-T
USB A 型 USB 2.0 高速 U 盘,用于传输测量数据、固件更新和许可证安装。最大供电电流:500 mA
USB-C USB 2.0 高速,用于将数据下载至 PC 和校准(需要 USB A 型转 USB-C 或 USB-C 转 USB-C 线缆)
分析仪辅助电源(需要 USB C 电源适配器,支持 PD 2.0 或更高版本协议,支持 9 V 1.8 A)
USB 3.0 超高速,用于 USB-C 闪存盘,用于传输测量数据、固件更新和许可证安装。最大供电电流:900 mA
WiFi/BLE 模块1 802.11 ac 2.4 GHz/5 GHz,支持并发接入点和客户端模式
蓝牙 5.0/BLE
天线:内置和外置2
LTE/4G 模块3 LTE-A Cat 12
全球 LTE-A 和 UMTS/HSPA+ 覆盖范围
天线:外置2
GPS MCX 连接器,用于连接 GPS/GLONASS2 的 GNSS 天线
1 177X/BASIC 机型不提供
2 需要 5m 延长线,Fluke 零件号:5263915
3 可用性和支持的提供商因国家/地区而异。请咨询您当地的福禄克代表。

电气测量精度

参数 量程 分辨率 参考条件下的固有精度
读数的 % + 满量程的 %
电压 1000 V 0.1 V 标称电压的 0.1 %
符合
IEC 61000-4-30 A 类标准1,2
  ±(0.04 % + 0.004 %)3
电压骤降和骤升 - 0.1 V 标称电压的 0.2 %1,2
电压瞬变 ±8 kVpk - ±5 % +0.25 %)
电压谐波/间谐波 100 % 0.1 %/0.1 mV ≥1 % 标称电压1:  读数的 ±2.5 %
<1 % 标称电压 1:  ±0.025 标称电压
电压的总谐波失真 100 % 0.1 %/0.1 V ±(2.5 % + 0.5 %)
电压失真 2-9 kHz 最大 100 V 0.1 mV ±(2.5 % + 0.1 V)
电压失真 9-30 kHz 最大 100 V 0.1 mV ±(2.5 % + 0.1 V)
电流
(罗哥夫斯基夹钳模式)
使用 iFlex 1500 A,
i17XX-FLEX1500 24
150 A
1500 A
0.01 %
0.1 A
±(1 % + 0.02 %)
使用 iFlex 3000 A,
i17XX-FLEX3000 24
300 A
3000 A
0.01 A
0.1 A
±(1 % + 0.03 %)
使用 iFlex 6000 A,
i17XX-FLEX6000 36
600 A
6000 A
0.1 A
1 A
±(1.5 % + 0.03 %)
使用交流夹钳 40 A,
i40s-EL
4 A
40 A
0.001 A
0.01 A
±(0.7 % + 0.02 %)
使用交流夹钳 400 A,
i400s-EL
40 A
400 A
0.01 A
0.1 A
±(2 % + 0.2 %)
 ±(0.7 % + 0.1 %)
使用交流/直流夹钳
2000 A、80i-2010s-EL
200 A
2000 A
0.01 A
0.1 A
±(0.8 % + 0.2 %)
电流最小值/最大值 100 % 由附件定义 固有精度 x2
电流谐波/间谐波 100 % 0.1 %/0.01 A ≥3 % 标称电流:  读数的 ±2.5 % 4
<3 % 标称电流:  标称电流 ±0.15 %
电流的总谐波失真 100 % 0.1 % ±(2.5 % + 0.5 %)
频率 42.5 Hz … 69 Hz 0.001 Hz ±0.01 Hz
电压失衡 100 % 0.1 % ±0.15 %
电流失衡 100 % 0.1 % ±0.15 %
闪变 Pinst、Pst、Plt 0 至 20 0.01 5 %
电源信号电压 高达 3 kHz
标称电压的 0-15 %
0.1 V/0.1 % 1-3 % 标称电压:标称电压的 ±0.15 %
3-15 % 标称电压:读数的 ±5 %
AUX 输入 ±10 V 0.1 mV ±(0.2 % + 0.05 %)
1 标称电压在 100 V 至 690 V 范围内;也称为 Udin。
2 0 °C 至 45 °C:固有精度 x2。0 °C 至 45 °C 以外:固有精度 x3
3 只适用于校准实验室
4 使用 iFlex 1500A、I17XX-FLEX1500 24

功率/电能

参数 直流输入1 夹钳 i40S-EL
功率范围 W、VA、var 夹钳:50 mV/500 mV
罗哥夫斯基:15 mV/150 mV
4 A/40 A
夹钳:50 W/500 W
罗哥夫斯基:15 W/150 W
4k W/40 kW
最大分辨率 W、VA、var 0.1 W 1 W/10 W
相位(电压到电流)1 ±0.2° ±1°
参数 iFlex 1500A,I17XX-FLEX1500 24 iFlex 3000A,I17XX-FLEX3000 iFlex 6000A,I17XX-FLEX6000
功率范围 W、VA、var 150 A/1500 A 300 A/3000 A 600 A/6000 A
150 kW/1.5 MW 300 kW/3 MW 600 kW/6 MW
最大分辨率 W、VA、var 0.1 kW/1kW 1 kW/10 kW 1 kW/10k W
参数   I17XX-FLEX1500 24 I17XX-FLEX3000 I17XX-FLEX6000
有功功率 P PF ≥ 0.99 150 A/1500 A 300 A/3000 A 600/6000A
1.2 % + 0.005 % 1.2 % + 0.0075 % 1.7 % + 0.0075 %
有功电能 Ea 0.1 ≤ PF < 0.99 (1.2+√(1-PF2)/(2 PF)) % + 0.005 % (1.2+√(1-PF2)/(2 PF)) % + 0.0075 % (1.7+√(1-PF2)/(2 PF)) % + 0.0075 %
视在功率 S
视在能量 Eap
0 ≤ PF ≤ 1 1.2 % + 0.005 % 1.2 % + 0.0075 % 1.7 % + 0.0075 %
无功功率 Q
无功电能 Er
0 ≤ PF ≤ 1 测得的视在功率/电能的 2.5%
附加不确定性
(功率高量程的 %)
VP-N > 250 V 0.02 % 0.02 % 0.02 %
相位(电压到电流) - 0.28° 0.28° 0.28°

1 标称电压在 100 V 至 690 V 范围内;也称为 Udin。

参比条件

环境:23 °C ±5 °C,仪表至少工作 30 分钟,无外部电/磁场,相对湿度小于 65 %

输入条件:Cos Φ/PF=1,正弦信号 f=50/60 Hz,电源 120 V/230 V ±10 %。

电流和功率技术指标:输入电压 >100V

输入电流 > 电流范围的 10 %

一次侧导体位于电流钳或罗哥夫斯基线圈的中心位置

温度系数:高于 28 °C 或低于 18 °C 时,每摄氏度增加 0.1 x 规定精度

一般技术指标

主要特点
保修期 分析仪:2 年(不含电池)
附件:1 年(含电池)
校准周期 2 年
尺寸(长 x 宽 x 高) 28.0 cm x 19.0 cm x 6.2 cm (11.0 in x 7.5 in x 2.4 in)
重量 2.1 kg (4.6 lb)
防盗保护 Kensington 防盗锁适用的槽
环境参数
工作温度范围 -10 °C 至 50 °C
存放温度范围 -20 °C 至 60 °C
工作湿度 IEC 60721-3-3: 3K5(修订版):
-10 °C 至 30 °C:≤95 %,无冷凝或冰
35 °C:70 %
40 °C:55 %
50 °C:35 %
IP 等级 IEC 60529:IP50
振动 IEC 60721-3-3 / 3M2
电源
电压范围 100 V – 600 V -15 %/+10 % (85 V … 660 V)
功耗 最大 40 VA
电源频率 50/60 Hz (42.5 Hz … 69 Hz)
不间断电源 锂离子电池 BP1770,具有更大的温度范围,客户可更换
电池供电的运行时间:1.5 小时
安全性
一般信息 IEC 61010-1:污染等级 2
电源 过电压 CAT IV 600 V
配有电源适配器 MA-C8:过电压 CAT II 300 V
测量 IEC 61010-2-030:CAT IV 600 V、CAT III 1000 V
海拔 2000 m 至 4000 m 降额至:
电源:CAT IV 300 V
配有 MA-C8 适配器:CAT II 150 V
测量:CAT IV 300 V、CAT III 600 V、CAT II 1000 V
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