保定市创新瑞德新能源技术有限公司
CXRD-DZ2000系列电能质量监测仪
使用说明书
保定市创新瑞德新能源技术有限公司
V 1.02
敬请用户在使用本产品之前详细阅读本说明书中的全部内容，并确保您对本说明书中所述之全部内容已经完全了解，以确保本装置不会由于某些人为的错误操作或使用而给您或您的单位带来不必要的损失。如果您认为说明书中所述内容有任何不清楚或不妥之处，请您与我公司技术服务部取得联系，我们将竭诚为您服务。如由于用户违规操作或以非正常方式使用本产品所造成的损失，本公司将不承担责任。在此，感谢您选用北京中科瑞德科技发展有限公司的产品。
目 录
一、产品简介··································································································································································2
1、电能质量的概述 ·····································································································································2 2、电能质量在线监测装置的特点···············································································································3 3、装置的主要功能 ·································································································································3 4、电能质量监测装置测量方法····················································································································4 5、主要技术指标 ········································································································································8 6、电气性能及其它技术指标························································································································9 7、使用环境 ···········································································································································11 二、产品的使用 ···············································································································································11 1、面板及结构说明 ····································································································································12 2、投运及操作 ············································································································································12 3、远方通讯··················································································································································21 4、监测系统··················································································································································21 三、产品安装及接线··········································································································································22 1、 安装示意图············································································································································22 2、装置背板端子图及应用示意··················································································································23 3、现场接线示意图 ··································································································································25 四、维护与维修···················································································································································26
一、产品简介
1、电能质量的概述
近年来，随着我国电力事业的迅猛发展，电力系统的规模日益扩大，以往电能紧缺的问题已经逐步解决，但与此同时，有关电能质量的问题却日益紧迫地摆在了我们的面前。电能质量的问题成为了现在电力行业面临的最为紧迫的课题。
随着电力电子技术广泛应用和电弧炉等冲击负荷以及电力机车等拖动负荷的日益增多，对于电力行业来说，要保持满足用户要求的电能质量变得越来越困难。电力电子技术的广泛应用，在技术和经济上带来了一系列方便和效益的同时，也使电网谐波的含量大量增加。电网谐波污染的日益严重，导致了电气设备的寿命缩短，网损加大，增加了电网发生谐振的可能性，使继电保护和自动装置不能正常动作或操作，导致仪表指示和电度计量不准以及计算机和通信受干扰等一系列重要问题。电弧炉等大功率冲激负荷除了会造成严重的谐波污染之外，还是电压波动和闪变的重要原因。电力机车等大功率的牵引负荷会造成三相不平衡。
有关电能质量问题的研究已经引起了各国电力工作者的高度重视。我国开始对电能质量的研究的时间不长，但也取得了一定的进展，正在向国际标准靠拢。国家技术监督局相继颁布了涉及电能质量八个方面的国家标准：
《电能质量 公用电网谐波》
GB/T14549－93； GB/T 12326－2008；
《电能质量 电压波动和闪变》 《电能质量 三相电压不平衡度》 《电能质量 供电电压偏差》
GB/T15543－2008； GB/T12325－2008； GB/T15945－2008；
GB/T18481－2001；
《电能质量 电力系统频率偏差》
《电能质量 暂时过电压和瞬态过电压》
《电能质量 监测设备通用要求》 GB/T 19862—2005 《电能质量 公用电网间谐波》 GB/T24337－2009。
要解决面临的电能质量问题，就离不开对电网电能质量参量的监测。电能质量监测分为非在线监测和在线监测两种方式，非在线监测采用便携式测试仪，不定期对所关注的某些点进行测试，这种方式投资小、较灵活，但存在明显的局限性，如：实时性不强、监测指标少、缺乏决策判断的依据、工作量大、效率低等。
当人们认识到了这一点后，开始试行在线监测方式，当然，由于计算机网络技术的发展，也使在线监测技术的实现成为可能。
在1993年至1995年间，美国电力研究院EPRI （The Electric Power Research Institute）针对全美24种不同供电企业的277个监测点进行了数据收集和统计分析，研究系统性能如何监测、特殊的电能质量问题如何监测、为提高供电的服务质量如何监测等等，这个研究成果成为美国开展电能质量监测的指导方针。随后，EPRI 又针对不同的数
据采集源研究制定电能质量数据交换格式PQDIF （POWER QUALITY DATA INTERCHANGE FOMAT ），该格式被IEEE 采纳并将其作为标准来制定，目前，某些制造厂家已采用了这种PQDIF 标准格式。
相比较而言，国外的监测设备以及电能质量管理技术要领先于国内。随着电力行业系统运行管理的系统化、网络化、自动化和智能化，通讯网络和因特网技术的日益成熟发展和普及，出现了三网合一的趋势。功能单一的电力系统测量仪表已经不适应现代化电能管理的需要。。因此开发一种新型的、通用性好、应用范围广的电能质量监测装置，集测量和通讯等功能于一体，能有效的进行电能质量监测，对于保证电力系统运行的安全性、经济性和可靠性都具有重要的意义。
2、CXRD-DZ2000系列电能质量在线监测装置的特点
我公司研制的CXRD-DZ2000电能质量装置，采用DSP+ARM9为核心， DSP 具有极强的数据处理能力用来完成数据的采集与计算，核心硬件处于国内先进水平。
ARM9用来进行数据的统计、显示、存储、按键、通讯和报警跳闸功能。采用WINCE5.0嵌入式实时操作系统作为软件平台，全部软件采用高级语言编程，保证了系统的高可靠性和高移植性。
数据采集部分采用8通道、同步采样的16位高速A/D转换器，采集精度高，实测精度达到电能质量监测指标国家标准的要求；
大容量的存储空间，满足电能质量监测装置对数据存储的要求，可保存一年以上的历史数据掉电不丢失。 采用了硬件锁相环技术，频率自动跟踪，防止了在电力系统频率变化时对监测指标的影响，防止了频率“泄漏”。 强大的通讯接口，装置配置了工业以太网，通讯速率高达100Mbps ，还配置有RS232C 、RS485、USB 通讯接口，可选择多种通讯方式与远方管理中心交互数据；
核心硬件采用四层印刷电路板（PCB ）工艺和SMT 工艺，硬件可靠性和电磁兼容能力达到国内先进水平，达到了国标对电能质量监测装置的EMC 的要求。
在监测功能方面，装置除具有常规的电能质量稳态指标的监测外，还对电能质量的暂态扰动，主要是电压的骤升、骤降进行监测和记录，具有较强的实用性。 3、装置的主要功能
基本监测指标：
电网频率、三相基波电压、电流有效值，基波有功功率、无功功率、功率因数、相位等； 电压偏差、频率偏差、三相电压不平衡度、三相电流不平衡度、负序电压、电流； 谐波（2～50次）：包括电压、电流的总谐波畸变率、各次谐波含有率、幅值、相位。 高级监测指标：
间谐波、电压波动、闪变，电压骤升、骤降、短时中断、暂时过电压、瞬态过电压。 显示功能：
装置面板上带有大屏幕LCD 显示器，实时显示电能质量监测指标的数据。
设置功能：可对装置基本参数、越限参数进行设置、修改和查看，并设有密码保护。 记录存储功能：
装置内置SD 卡（容量可选）可对基本监测指标和高级监测指标实时保存，保存时间可设置，实时数据在装置上最长保存时间为一年，之后按“先进先出”原则更新。
统计功能：
装置具有对主要监测指标的在线统计功能，可统计一个时间段内监测指标的最大值、最小值、平均值、95％概率大值等。
通讯功能：
装置提供多种通讯接口方式，实现监测数据的实时传输或定时提取存储记录，可通过工业以太网接口与远方电能质量管理中心通讯，也可通过RS232C/RS485接口，以GPRS 方式（定制）与远方通讯。
GPS 对时功能：
监测装置具备B 码对时功能及GPS 脉冲对时功能。可保持与远方管理中心的时钟一致。 事件触发录波功能：
可根据客户要求设定事件触发条件（手动或自动），记录事件触发前、后实时数据并保存，并保存有事件日志以供查询。
4、电能质量监测装置测量方法
1〕数据采集
TI 公司32位高速DSP 负责数据采集，采样率为25.6KHz ，即每周波采样512点。核心器件A/D转换芯片采用16位、8通道、同步采样A/D转换器件，具有转换精度高，转换速度快，同步采样等优点。同时，为防止由于频率偏离额定值时造成测量误差，装置采用硬件锁相环技术，频率自动跟踪，实时调整采样间隔，以防止频率“泄漏”。
2〕电压偏差
电压偏差的定义（GB/T12325－2008）
实测电压－系统标称电压电压偏差（％）×100(%)
系统标称电压 3〕频率偏差
频率偏差的定义（GB/T15945－2008）
∆F ＝F （实测）－F （额定）
4〕电压、电流不平衡度 电压、电流不平衡度的定义
指三相电力系统中三相不平衡的程度，用电压或电流负序分量与正序分量的方均根值百分比表示。电压 或电流不平衡度分别用
波动的主观视感, 即“闪变”, 作为衡量电压波动危害程度的评价指标。
电压波动
电压波动(∆V ) 为一系列电压变动或工频电压包络线的周期性变化。电压波动值为电压均方根值的两个相邻的极值之差、常以其额定电压
U N 的百分数表示其相对百分值，即
∆V =(U max −U min ) /U N *100%
按国标要求每10分钟保存一个电压波动记录，取10分钟内电压波动的最大值连同该10分钟时间段结束的时刻构成一条完整的电压波动记录；
闪变
电压闪变的衡量指标主要短时间闪变严重度
P st 和长时间闪变严重度P lt ，分别定义为：
P st =0. 0314P 0. 1+0. 0525P 1+0. 0657P 3+0. 28P 10+0. 08P 50
式中
P P 0. 1, P P P P 1, 3, 10, 50分别为瞬时闪变视感度S(t)超过0.1%,1%,3%,10%,50%时间比的k 值。
S(t)：瞬时闪变视感度，闪变强弱的瞬时值随时间变化的一系列值。
P k
： 某一瞬时视感度S(t)值在整个检测时间段内所占比
P lt =
式中
1
N
∑P
k =1
N
3st , k
P st , k
:为第k 次所测量的
P st 值 N :2小时每隔10分钟所测的P st 值的个数。
由于闪变涉及较多概念，有必要对这些概念做一简述。 ① 闪变觉察律F(％)
“闪变”作为电压波动引起的人眼对灯闪的主观感受，不仅与电压波动的大小有关，还与波动的频率、波形、灯具的性能和人的视感等因素有关。 为描述闪变对人视觉的影响程度，IEC 推荐采用不同波形、频度、幅值的调幅波及工频电压作为载波向工频230V 、60W 白炽灯供电照明。经观察者抽样(>500人) 调查，闪变觉察律F(％) 的统计公式为：
F=(C+D)/(A+B+C+D)×l00％ (4-2) 式中A ——没有觉察的人数； B ——略有觉察的人数； C ——有明显觉察的人数； D ——不能忍受的人数
② 瞬时视感度st
电压波动引起照度波动对人的主观视觉反应称为瞬时闪变视感度st 。通常以闪变觉察率为50%，作为瞬时闪变视感度的衡量单位，即定义为st ＝1觉察单位。与st ＝1觉察单位相对应的各频率电压波动值∆V ％，是研究闪变的实验依据。
③ 视感度系数Kf
人脑神经对照度变化需要有最低的记忆时间，高于某一频率的照度波动普通人便觉察不到，闪变是经过灯一眼一脑环节反映人对照度的主观视感，引入视感度系数Kf 可以更为本质地描述灯一眼一脑环节的频率特性。
IEC 推荐的视感度系数是：
Kf ＝产生同样视感度的8.8Hz 正弦电压波动／产生同样视感度的f Hz正弦电压波动 ④ 短时间闪变严重度
P st 和长时间闪变严重度P lt
对于电弧炉等随机变化负荷的电压波动，不仅要检查其最大电压波动，还要在足够长时间观察电压波动的统计特件。值。
按国标要求，短时闪变的一个记录周期为10分钟，长时闪变为2小时。
P st （统计时间为10min ）是描述短时间闪变的统计值，P lt （统计时间为2h ）为描述长时间闪变的统计
8〕暂态扰动的监测
暂态扰动包括暂态过电压、电压骤降、瞬态过电压以及电压短时中断问题。
电压骤降是指工频条件下电压均方根值减小到 10％至 90％，持续时间为10ms 至1 min的短时间电压波动现象。 电压暂升 在电力系统某一点的电压突然骤然到1.1～1.8p.u ，持续时间通常在10ms ～1min 。
电压短时中段是指供电电压消失一段时间(电压降到0.1p.u. 以下) ，一般不超过几分钟。短时中断可以认为是100%幅值的电压暂降。
暂态过电压是指在给定安装点上持续时间较长的不衰减或弱衰减的（以工频或其一定的倍数、分数）振荡的过电压。
瞬态过电压是指持续时间数毫秒或更短，通常带有强阻尼的振荡或非振荡的一种过电压。它可以叠加于暂时过电压上。
对上述电能质量暂态扰动，装置可以实现如下功能：
实时监测电压瞬时值，在发生扰动时，经过特定的检测算法，判断出扰动，并给出扰动发生的时刻，扰动的幅度，扰动的相位变化，扰动持续时间等信息；
判断出扰动后，立即启动波形捕捉功能，即录波功能，波形记录应包括事件触发前、后的波形，录波格式可整定；录波长度可整定，触发前不少于5个周波，触发后不少于5个周波。
5、主要技术指标
1) 基波电压误差：±0.2% 电压偏差误差：±0.2% 2) 基波电流误差：±0.5% 3) 频率偏差误差：±0.01Hz 频率测量范围：45Hz ～65Hz
4) 三相不平衡度：电压不平衡度绝对误差0.2% 电流不平衡度绝对误差1％ 电压、电流各序分量0.5% 5) 电压波动测量误差： 闪变测量误差： 6) 谐波准确度：A 级
±5% ±5%
级别 被测量 条件 U h ≥1%UN U h ＜1%UN I h ≥3％I N I h ＜3％I N
最大允许误差
5%Uh 0.05%UN 5%Ih 0.15%IN
相角误差 ≤±5° 或h ×±1 ≤±5° 或h ×±1
电压
A
电流
表中 1．Un 为标称电压，Uh 为谐波电压测量量；In 为额定电流，Ih 为谐波电流测量量。
2．A 级仪器频率测量范围为0～2500Hz ，用于较精确的测量，仪器的相角测量误差小于等于±5°或±1×h °
7) 间谐波：要求同谐波； 6、电气性能及其它技术指标
1〕工作电源
交流：220V ±10% ；50Hz ±0.5Hz ；谐波畸变率不大于15％
或直流：220V ±10%，纹波系数不大于5% 2〕电流信号输入
输入方式：电流互感器输入； 额定值In ：5A/1A； 测量范围：AC 10mA～6A ； 功率消耗：不大于0.5V A/路； 过载能力：1.2In 连续工作；
2In
允许1s 。
3〕电压信号输入
输入方式：电压互感器输入； 额定值Un ：57.7V/100V； 测量范围：AC 0.5V～120V ； 功率消耗：不大于0.5V A/路；
过载能力：1.3Un 连续工作；
1.4 Un 允许1s 。
输入阻抗：大于100k Ω。 4〕开关量输入
工作电压： AC220V/DC30V；
输入方式：空接点或有源接点； 隔离方式：光电隔离，隔离电压2500V 。 5〕安全性能 绝缘强度
装置能承受有效值为2500V 、频率为50Hz 、历时1min 的绝缘强度试验，而无击穿和闪络现象。 绝缘电阻
用开路电压为500V 的兆欧表测量装置的绝缘电阻值，正常试验大气条件下各等级的各回路绝缘电阻不小于20M Ω。
冲击电压
在正常试验大气条件下，装置的电源输入回路、交流输入回路、输出触点回路对地以 及回路之间能承受1.2/50μs 的标准雷电波的短时冲击电压试验，开路试验电压6kV 。 耐湿热性能
装置应能承受GB/T 2423.9-2001规定的恒定湿热试验。试验温度+40℃±2℃、相对湿度(93±3) ％，试验时间为48小时，在试验结束前2小时内，用500V 直流兆欧表，测量各外引带电回路部分外露非带电金属部分及外壳
之间、以及电气上无联系的各回路之间的绝缘电阻应不小于1.5M Ω；介质耐压强度不低于表1规定的介质强度试验电压幅值的75％。
6〕电磁兼容性能
静电放电抗扰度
通过GB/T 17626.2-1998规定的严酷等级为IV 级的静电放电抗扰度试验。
射频电磁场辐射抗扰度
通过GB/T 17626.3-1998规定的严酷等级为III 级的射频电磁场辐射抗扰度试验。
快速瞬变脉冲群抗扰度
通过GB/T 17626.4-1998规定的严酷等级为IV 级的快速瞬变脉冲群抗扰度试验。
脉冲群抗扰度
通过GB/T 17626.12-1998规定频率为100kHz 和1MHz 严酷等级为III 级的脉冲群抗扰度试验。
浪涌（冲击）抗扰度
通过GB/T 17626.5-1998规定1.2/50us严酷等级为III 级的浪涌抗扰度试验。
7〕机械性能
振动
装置能承受 GB/T 11287-2000 中3.2.1及3.2.2规定的严酷等级为I 级的振动耐久能力试验。
冲击
装置能承受GB/T14537－1993中4.2.1及4.2.2规定的严酷等级为I 级的冲击响应试验。
碰撞
装置能承受GB/T14537-93中4.3规定的严酷等级为I 级的碰撞试验。
7、使用环境
正常工作温度：-10℃～+55℃
极限工作温度：-20℃～+65℃
相对湿度:5％～95％
大气压力:86kPa～106kPa
海拔：≤3000 米
防护等级：IP50
二、产品的使用
CXRD-DZ2000系列装置面板配置有5.7〞大屏幕的LCD 显示器，分辨率达320*240，可以图形方式显示电能质
量数据；同时面板上设有四个LED 信号灯，可作为电源、运行、通讯和电能质量指标越限时的告警信号指示；面板上还设有六个操作键作为人机操作的接口，通过按键操作，可在LCD 上进行查看、修改、设置等操作。
CXRD-DZ2000电能质量在线监测装置图
CXRD-DZ2000D 电能质量在线监测装置图
1、面板及结构说明
本机面板见图1，分别说明如下：
“电源”指示灯：本机供电正常，该指示灯常亮；
“工作”指示灯：工作状态指示灯，本机正常工作，该指示灯闪烁；
“通讯”指示灯：通讯状态指示灯，通讯时该指示灯闪烁；
“报警”指示灯：越限报警时该指示灯亮；
“上翻”和“下翻”键：操作此键使光标移动或电压项电流项显示切换；
“递增”和“递减”键：在修改参数时操作此键使光标选中项递增或递减或上下翻屏；
“返回”键：操作人员通过此键可从任何界面返回到上级菜单或系统主菜单。
“确认”键：在系统主菜单选择中可以通过确认键进入子菜单或选择相应的功能，
2、投运及操作
2.1 将仪器安装到系统中，细检查并确认装置接线无误后，接通电源给本装置上电，装置面板上“电源”指示灯亮，随后CXRD-DZ2000开始启动工作，数秒钟后系统进入操作主菜单。如图2所示：
设备正常运行，装置面板上“运行”指示灯闪烁。
图2 主菜单界面
2.2 进入主菜单后，用“上翻”和“下翻”键，或“递增”和“递减”键可选择菜单项， 用“确认”键可进入选择的菜单项。
2.3 在主菜单界面，选择“基本数据”，按“确认”键可进入菜单，可以查看实时基本数据，如图3所示。
图3 基本数据界面
基本数据界面参数意义如下：
PHA ——A 相 PHB —— B 相 PHC —— C 相
U ——电压 I ——电流 Du ——电压变动 ＆U ——电压偏差
Pst —短时闪变 Plt ——长时闪变 P ——有功功率 Cos φ——功率因数
Q ——无功功率 Freq ——频率 Un ——零线电压 In ——零线电流
2.4 按“返回”键返回主菜单界面，选择“波形数据”、 按“确认”键进入查看，见图4。
图4 电压波形数据
进入波形数据界面后，第一行显示电压、电流，可用“递增”或“递减”键在电压与电流间切查看，电流波形显示同电压波形显示。按“返回”键可返回主菜单界面。
实线表示A 相，长虚线表示B 相，短虚线表示C 相。相角以A 相电压为参考，A 相电压定义为0.0°，B
相电压和A 相电压差240°，C 相电压和A 相电压差120°。电流相角以同相电压相角为参考基准，A 相电流相角表示A 相电流与A 相电压相角相差多少度，B 相电流相角表示B 相电流与B 相电压相角相差多少度，C 相电流相角表示C 相电流与C 相电压相角相差多少度。
2.5 在主菜单界面选择“谐波数据”、按“确认”进入，见下图6、图
7
图5谐波电压数据
图6谐波电流数据
每页显示10次谐波数据，用“上翻”或“下翻”键进行翻页，可显示10~20次、21~30次、31~40次、41~50次谐波数据。
THDU 为电压谐波总畸变率，THDI 为电流谐波总畸变率，HR**为各次谐波。从左向右依次为A 相、B 相、C 相、N 相。
其中电压各次谐波为百分含量，电流各次谐波为有效值。
按“递增”或“递减”键键可在电压电流间切换。
按“返回”键即可退出至主菜单界面。
2.6 在主菜单界面选择“间谐波”、按“确认”进入，见下图8、图
9
图7 电压间谐波
图8电压间谐波
同“谐波数据”每页显示10次谐波数据，用“上翻”或“下翻”键进行翻页查看，按“递增”或“递减”键键可在电压电流间切换，按“返回”键即可退出至主菜单界面。
2.7 在主菜单界面选择“向量图”按“确认”键可以查看，如图10所示。按“返回”键即可退出至主菜单界面。
图9 向量图界面
以向量图的方式显示三相电压、电流的幅值和相位，基波和各次谐波电压、电流的幅值、相位及正、负、零序分量的幅值和相位等。
2.8 在主菜单界面选择“暂态信息”按“确认”键可以查看，如图11所示。按“返回”键即可退出至主菜单界面。
图10 暂态信息界面
可以查看暂态事件，永“递增”或“递减”键键选择事件，按“确认”键可以查看暂态事件详情，按“返回”键即可退出至主菜单界面。
2.9 在主菜单选择“基本参数”按“确认”进入“基本参数”设置界面，见图12、图13所示，按“返回”键即可退出至主菜单界面。
2.9.1 用“递增”和“递减”键选择“仪器”菜单，按“确认”键进入“仪器”菜单。
图11 仪器参数设置界面
2.9.2 用“上翻”和“下翻”键选择要设置的项目，用“递增”和“递减”键来改变各项目设置。
基本参数设置内容如下：
仪器号：仪器编号设置，默认为“01”。
通道数：测量通道设置，最大设置为“12”。默认为“01”。
485速率：RS485通讯速率，有“9600”、“19200”、“38400”、“57600”四个选项选择。默认为“9600”。 本地端口：仪器自身通讯工作端口。默认为“1200”。
远方端口：与仪器通讯的服务工作端口。默认为“3002”。
远方IP ：与仪器通讯的服务IP 地址。默认为“192.168.1.1”。
本地IP ：仪器自身通讯IP 地址。默认为“192.168.1.178”。
子网掩码：仪器自身通讯子网掩码。默认为“255.255.255.0”。
默认网关：仪器自身通讯网关。默认为“192.168.1.222”。
注：其中工作端口不建议用户自行修改，可以在厂家技术人员指导下修改。
设置完成按“确认”键即可保存设置，并退回至“仪器”、“通道”的选择菜单。按“返回”按退出至“仪器”、“通道”的选择菜单，但不保存设置。再按“返回”键退出至主菜单界面。
2.9.3用“递增”和“递减”键选择“通道”菜单，按“确认”键进入“通道”菜单。
图12通道参数设置界面：
2.9.4用“上翻”和“下翻”键选择要设置的项目，用“递增”和“递减”键来改变各项目设置。
计算参数设置内容如下：
电压变比：一次电压比二次电压的值，设置电压变比测量值显示为一次值。默认“0001”，即测量电压显示为二次值。
电流变比：一次电流比二次电流的值，设置电压变比测量值显示为一次值。默认“0001”，即测量电流显示为二次值。
额定电压：二次测量额定电压，有“57.7”、“100”两选项。默认为“57.7”。
接线方式：有“三相四线”、“三相三线”两个选项。默认为“三相四线”。
优化平均：是否采用6次采用样平均测量方式，有“Y ”、“N ”两个选项。默认为“N ”，即为一次采样测量方式。
是否告警：对外继电器接点是否根据越限参数的设置对外输出，有“Y ”、“N ”两个选项。默认为“N ”，即当有越限时越限指示灯亮，而对外继电器接点不输出。
设置完成按“确认”键即可保存设置，并退回至“仪器”、“通道”的选择菜单。按“返回”键退出至“仪器”、“通道”的选择菜单，但不保存设置。再按“返回”键退出至主菜单界面。
2.10 在主菜单选择“越限参数”按“确认”进入越限参数界面，如图12。可以查看及设置个越限参数。
图13 越限参数设置界面
2.10.1 用“上翻”和“下翻”键选择要设置的项目，用“递增”和“递减”键来改变各项目设置。
2.10.2 设置完成按“确认”键即可保存设置，按“返回”键退出“越限参数”设置项目，如果设置完直接按“返
回”键可退出“越限参数”设置，但不保存设置。
通讯参数设置内容如下： 项目
FreqL
FreqH
＆UL （%）
＆UH （%）
COS φ
dU(%)
pst
plt
U2/U1（%）
U0
U1
U2
I2/I1（%）
I0 意义 频率下限 频率上限 电压偏差下限 电压偏差上限 功率因数 电压变动 短时间闪变 长时间闪变 三相电压不平衡度 零序电压 正序电压 负序电压 三相电流不平衡度 零序电流 范围（报警、跳闸） 40.00～50.00 50.00～60.00 0.00～10.00 0.00～10.00 0.00～1.00 0.00～20.00 0.00～10.00 0.00～10.00 0.00～99.99 0.00～99.99 0.00～99.99 0.00～99.99 0.00～99.99 0.00～99.99 默认值 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
I1 I2 THDu （%）
正序电流 负序电流 谐波电压总畸变率
0.00～99.99 0.00～99.99
0.00～10.00 0.00～10.00 0.00～10.00 0.00～50.00 0.00～50.00
¦ 0.00～50.00
0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 ¦ 0.00
THRD-E （%） 偶次谐波电压含有率 THRU-0（%） HRI02（A ） HRI03（A ）
¦ HRI25（A ）
奇次谐波电压含有量 2次谐波电流含量 3次谐波电流含量
¦
25次谐波电流含量
注：如果参数设置为0，将不判断参数是否越限，即默认为不判断越限。
2.11 在主菜单选择“系统设置”按“确认”进入信息界面，如图13。
图14 系统信息
可以查看仪器信息，设置时间、密码以及对仪器进行软复位。 3、远方通讯
装置除具有电能质量监测和就地记录功能外，还需要与远方电能质量管理中心通讯，以实现实时电能质量数据的上送、接受远方的召唤、设置参数等。
电能质量监测数据量大，有实时的监测数据，发生扰动时的波形数据，事件日志等。而要传输实时数据，对通讯网络的带宽和可靠性要求很高，这一方面需要加强区域电能质量监测网络的建设，目前许多经济发达地区已建成了以光纤为主干的高速数据通讯网络，这就为电能质量监测数据的实时上传打下了基础，另一方面，电能质量监测装置也需要配置适合于大数据量、高速的通讯接口。在装置的通讯接口配置上，提供了100M 以太网接口，支持TCP/IP保定市创新瑞德新能源技术有限公司 www.bdcxrd.cn 0312-3119080
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协议（包括FTP 协议）。除以太网接口外，还提供常规的RS232及RS485接口，可以GPRS 方式与远方通讯。 4、监测系统
以CXRD-DZ2000为前置单元构成监测系统
CXRD-DZ2000型装置目标应用为电力系统中、低压系统或工矿企业中、低压配电系统的集中式电能质量监测装置，采用集中式方案，可大大降低系统的造价，具有较好的性价比。
CXRD-DZ2000型装置目标应用为电力系统或企业的低压配电网络的电能质量监测，可直接下放至开关柜安装，因此采用分散式的方案，考虑到配电系统的实际应用环境和实用性，进行了机械结构和功能上的紧凑设计。考虑到与远方管理中心的通讯信道可靠性可能较差，为保证实时数据的可靠保存，在站内考虑设置当地监控计算机，主要负责与前置装置的实时数据交换和实时数据的存储，并由该计算机负责与远方管理中心通讯，通讯方式可选择以太网或GPRS 方式。
三、定货注意事项
·请告知是否需要通讯功能，如需要我们将提供通讯规约；
·请告知是否需要开关量启动报警功能，接入的此开关量有无电源，以及电源电压。 1、安装尺寸示意
CXRD －DZ2000安装开孔尺寸图
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图15、CXRD －DZ2000D 安装开孔尺寸图
2、装置背板端子图示意
图16、CXRD －FII 背板端子图及应用示意
A 单元为继电器及电源端子，共6对接点。（K1+ K1-为一对，以下同）。 L 、N 、G 为工作电源端子。 电源及继电器接点具体定义如下
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名称 定义 名称 定义 名称 定义 L 电源输入 N 电源输入 G 电源接地 K1+ 报警1输入 K2+ 报警2输入 K3+ 报警3输入 K1- 报警1输出 K2- 报警2输出 K3-
报警3输出 K4+ 跳闸输入 K5+ 故障输入 K6+ 失电输入 K4-
跳闸输出
K5-
故障输出
K6-
失电输出
B 单元为电压、电流信号采集端子。（“+”为入，“-”为出）。 U （a 、b 、c 、n ）为电压输入，U （a 、b 、c 、n ）0为电压输出
I （a 、b 、c 、n ）为电流输入，I （a 、b 、c 、n ）0为电流输出
C 单元为通讯模块485A 、485B 为RS485通讯接口、USB 为USB 接口、网口为局域网接口（RJ45）。
图17、CXRD －FD 背板端子图及应用示意
A 单元为继电器端子，共12对接点。（K1+ KCOM为一对，以下同）。 继电器接点具体定义如下 名称 定义 名称 定义 名称 定义 DI1 开入1输入 DI2 开入2输入 DI3 开入3输入 DI10 开入1输出 DI20 开入2输出 DI30 开入3输出 K1+ 1通道报警输入 K2+ 2通道报警输入 K3+ 3通道报警输入 K4+ 4通道报警输入 K5+ 5通道报警输入 K6+ 6通道报警输入 K7+
7通道报警输入
K8+
8通道报警输入
K9+
9通道报警输入
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K10+ KCOM KCOM
10通道报警输入
报警输出 报警输出
K11+ J1+ J1COM
11通道报警输入
故障输入 故障输出
K12+ J2+ J2COM
12通道报警输入
失电输入 失电输出
B 、C 、D 、E 单元为电压、电流信号采集端子。（“+”为入，“-”为出）。 U（a 、b 、c 、n ）为电压输入，U （a 、b 、c 、n ）0为电压输出 I （a 、b 、c 、n ）为电流输入，I （
a 、b 、c 、n ）0为电流输出 其中序号为通道号，如Ua2、Ua20即为2通道A 相电压采集端子。
F 单元为电源、通讯接口，L 、N 、G 为工作电源端子。通讯模块485A 、485B 为RS485通讯接口、USB 为USB 接口、网口为局域网接口（RJ45）。
3、现场接线示意图
3.1三相三线电压电流经互感器接入方法， 如果接线方式为三相三线按下图15方式进行接线：
图18 三相三线电压电流经互感器接入方法
3.2 三相四线电压电流经互感器接入方法，如果接线方式为三相四线按下图16方式进行接线：
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图19 三相四线电压电流经互感器接入方法
四、维护与维修
维护
◆本仪器的显示屏为液晶屏，请勿用力按压或用锐器擦划。 ◆本仪器属精密测量设备，请勿摔碰。 保修期
从用户购买之日起，提供为期两年的保修服务，保修责任： ◆确由厂家制造的原因导致仪器工作不正常或不能工作； ◆仪器在正常使用情况下损坏；
◆厂家按照合同要求履行异地交货时由运输过程导致的损坏。 质保卡是用户获得保修服务的凭证，请妥善保存。 凡以下原因造成的损坏，不在保修之列： ◆用户未按要求对仪器保养和维护； ◆仪器运行环境和条件不符合本手册的规定； ◆未被授权的维修和拆装。
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维修
◆若仪器在保修期外出现故障，本公司亦给予维修；
◆如维修需在厂家进行，请按照再包装要求将仪器包装好后进行运输。
◆尽量使用原包装箱及包装材料。由于包装不当导致仪器在运输过程中损坏由用户负责； ◆若在保修期内，请提供质保卡备查； ◆请详细描述故障现象并随仪器一并提供。
本公司尽量保证说明书的解释与实际产品相符，由于设备不断升级，本说明书中内容如有与设备存在微小差别，不再另行通知，敬请谅解。
如您有疑问或建议，请致电本公司技术部。 技术支持热线：0312-3119080
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CXRD-DZ2000系列电能质量监测仪
使用说明书
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V 1.02
敬请用户在使用本产品之前详细阅读本说明书中的全部内容，并确保您对本说明书中所述之全部内容已经完全了解，以确保本装置不会由于某些人为的错误操作或使用而给您或您的单位带来不必要的损失。如果您认为说明书中所述内容有任何不清楚或不妥之处，请您与我公司技术服务部取得联系，我们将竭诚为您服务。如由于用户违规操作或以非正常方式使用本产品所造成的损失，本公司将不承担责任。在此，感谢您选用北京中科瑞德科技发展有限公司的产品。
目 录
一、产品简介··································································································································································2
1、电能质量的概述 ·····································································································································2 2、电能质量在线监测装置的特点···············································································································3 3、装置的主要功能 ·································································································································3 4、电能质量监测装置测量方法····················································································································4 5、主要技术指标 ········································································································································8 6、电气性能及其它技术指标························································································································9 7、使用环境 ···········································································································································11 二、产品的使用 ···············································································································································11 1、面板及结构说明 ····································································································································12 2、投运及操作 ············································································································································12 3、远方通讯··················································································································································21 4、监测系统··················································································································································21 三、产品安装及接线··········································································································································22 1、 安装示意图············································································································································22 2、装置背板端子图及应用示意··················································································································23 3、现场接线示意图 ··································································································································25 四、维护与维修···················································································································································26
一、产品简介
1、电能质量的概述
近年来，随着我国电力事业的迅猛发展，电力系统的规模日益扩大，以往电能紧缺的问题已经逐步解决，但与此同时，有关电能质量的问题却日益紧迫地摆在了我们的面前。电能质量的问题成为了现在电力行业面临的最为紧迫的课题。
随着电力电子技术广泛应用和电弧炉等冲击负荷以及电力机车等拖动负荷的日益增多，对于电力行业来说，要保持满足用户要求的电能质量变得越来越困难。电力电子技术的广泛应用，在技术和经济上带来了一系列方便和效益的同时，也使电网谐波的含量大量增加。电网谐波污染的日益严重，导致了电气设备的寿命缩短，网损加大，增加了电网发生谐振的可能性，使继电保护和自动装置不能正常动作或操作，导致仪表指示和电度计量不准以及计算机和通信受干扰等一系列重要问题。电弧炉等大功率冲激负荷除了会造成严重的谐波污染之外，还是电压波动和闪变的重要原因。电力机车等大功率的牵引负荷会造成三相不平衡。
有关电能质量问题的研究已经引起了各国电力工作者的高度重视。我国开始对电能质量的研究的时间不长，但也取得了一定的进展，正在向国际标准靠拢。国家技术监督局相继颁布了涉及电能质量八个方面的国家标准：
《电能质量 公用电网谐波》
GB/T14549－93； GB/T 12326－2008；
《电能质量 电压波动和闪变》 《电能质量 三相电压不平衡度》 《电能质量 供电电压偏差》
GB/T15543－2008； GB/T12325－2008； GB/T15945－2008；
GB/T18481－2001；
《电能质量 电力系统频率偏差》
《电能质量 暂时过电压和瞬态过电压》
《电能质量 监测设备通用要求》 GB/T 19862—2005 《电能质量 公用电网间谐波》 GB/T24337－2009。
要解决面临的电能质量问题，就离不开对电网电能质量参量的监测。电能质量监测分为非在线监测和在线监测两种方式，非在线监测采用便携式测试仪，不定期对所关注的某些点进行测试，这种方式投资小、较灵活，但存在明显的局限性，如：实时性不强、监测指标少、缺乏决策判断的依据、工作量大、效率低等。
当人们认识到了这一点后，开始试行在线监测方式，当然，由于计算机网络技术的发展，也使在线监测技术的实现成为可能。
在1993年至1995年间，美国电力研究院EPRI （The Electric Power Research Institute）针对全美24种不同供电企业的277个监测点进行了数据收集和统计分析，研究系统性能如何监测、特殊的电能质量问题如何监测、为提高供电的服务质量如何监测等等，这个研究成果成为美国开展电能质量监测的指导方针。随后，EPRI 又针对不同的数
据采集源研究制定电能质量数据交换格式PQDIF （POWER QUALITY DATA INTERCHANGE FOMAT ），该格式被IEEE 采纳并将其作为标准来制定，目前，某些制造厂家已采用了这种PQDIF 标准格式。
相比较而言，国外的监测设备以及电能质量管理技术要领先于国内。随着电力行业系统运行管理的系统化、网络化、自动化和智能化，通讯网络和因特网技术的日益成熟发展和普及，出现了三网合一的趋势。功能单一的电力系统测量仪表已经不适应现代化电能管理的需要。。因此开发一种新型的、通用性好、应用范围广的电能质量监测装置，集测量和通讯等功能于一体，能有效的进行电能质量监测，对于保证电力系统运行的安全性、经济性和可靠性都具有重要的意义。
2、CXRD-DZ2000系列电能质量在线监测装置的特点
我公司研制的CXRD-DZ2000电能质量装置，采用DSP+ARM9为核心， DSP 具有极强的数据处理能力用来完成数据的采集与计算，核心硬件处于国内先进水平。
ARM9用来进行数据的统计、显示、存储、按键、通讯和报警跳闸功能。采用WINCE5.0嵌入式实时操作系统作为软件平台，全部软件采用高级语言编程，保证了系统的高可靠性和高移植性。
数据采集部分采用8通道、同步采样的16位高速A/D转换器，采集精度高，实测精度达到电能质量监测指标国家标准的要求；
大容量的存储空间，满足电能质量监测装置对数据存储的要求，可保存一年以上的历史数据掉电不丢失。 采用了硬件锁相环技术，频率自动跟踪，防止了在电力系统频率变化时对监测指标的影响，防止了频率“泄漏”。 强大的通讯接口，装置配置了工业以太网，通讯速率高达100Mbps ，还配置有RS232C 、RS485、USB 通讯接口，可选择多种通讯方式与远方管理中心交互数据；
核心硬件采用四层印刷电路板（PCB ）工艺和SMT 工艺，硬件可靠性和电磁兼容能力达到国内先进水平，达到了国标对电能质量监测装置的EMC 的要求。
在监测功能方面，装置除具有常规的电能质量稳态指标的监测外，还对电能质量的暂态扰动，主要是电压的骤升、骤降进行监测和记录，具有较强的实用性。 3、装置的主要功能
基本监测指标：
电网频率、三相基波电压、电流有效值，基波有功功率、无功功率、功率因数、相位等； 电压偏差、频率偏差、三相电压不平衡度、三相电流不平衡度、负序电压、电流； 谐波（2～50次）：包括电压、电流的总谐波畸变率、各次谐波含有率、幅值、相位。 高级监测指标：
间谐波、电压波动、闪变，电压骤升、骤降、短时中断、暂时过电压、瞬态过电压。 显示功能：
装置面板上带有大屏幕LCD 显示器，实时显示电能质量监测指标的数据。
设置功能：可对装置基本参数、越限参数进行设置、修改和查看，并设有密码保护。 记录存储功能：
装置内置SD 卡（容量可选）可对基本监测指标和高级监测指标实时保存，保存时间可设置，实时数据在装置上最长保存时间为一年，之后按“先进先出”原则更新。
统计功能：
装置具有对主要监测指标的在线统计功能，可统计一个时间段内监测指标的最大值、最小值、平均值、95％概率大值等。
通讯功能：
装置提供多种通讯接口方式，实现监测数据的实时传输或定时提取存储记录，可通过工业以太网接口与远方电能质量管理中心通讯，也可通过RS232C/RS485接口，以GPRS 方式（定制）与远方通讯。
GPS 对时功能：
监测装置具备B 码对时功能及GPS 脉冲对时功能。可保持与远方管理中心的时钟一致。 事件触发录波功能：
可根据客户要求设定事件触发条件（手动或自动），记录事件触发前、后实时数据并保存，并保存有事件日志以供查询。
4、电能质量监测装置测量方法
1〕数据采集
TI 公司32位高速DSP 负责数据采集，采样率为25.6KHz ，即每周波采样512点。核心器件A/D转换芯片采用16位、8通道、同步采样A/D转换器件，具有转换精度高，转换速度快，同步采样等优点。同时，为防止由于频率偏离额定值时造成测量误差，装置采用硬件锁相环技术，频率自动跟踪，实时调整采样间隔，以防止频率“泄漏”。
2〕电压偏差
电压偏差的定义（GB/T12325－2008）
实测电压－系统标称电压电压偏差（％）×100(%)
系统标称电压 3〕频率偏差
频率偏差的定义（GB/T15945－2008）
∆F ＝F （实测）－F （额定）
4〕电压、电流不平衡度 电压、电流不平衡度的定义
指三相电力系统中三相不平衡的程度，用电压或电流负序分量与正序分量的方均根值百分比表示。电压 或电流不平衡度分别用
波动的主观视感, 即“闪变”, 作为衡量电压波动危害程度的评价指标。
电压波动
电压波动(∆V ) 为一系列电压变动或工频电压包络线的周期性变化。电压波动值为电压均方根值的两个相邻的极值之差、常以其额定电压
U N 的百分数表示其相对百分值，即
∆V =(U max −U min ) /U N *100%
按国标要求每10分钟保存一个电压波动记录，取10分钟内电压波动的最大值连同该10分钟时间段结束的时刻构成一条完整的电压波动记录；
闪变
电压闪变的衡量指标主要短时间闪变严重度
P st 和长时间闪变严重度P lt ，分别定义为：
P st =0. 0314P 0. 1+0. 0525P 1+0. 0657P 3+0. 28P 10+0. 08P 50
式中
P P 0. 1, P P P P 1, 3, 10, 50分别为瞬时闪变视感度S(t)超过0.1%,1%,3%,10%,50%时间比的k 值。
S(t)：瞬时闪变视感度，闪变强弱的瞬时值随时间变化的一系列值。
P k
： 某一瞬时视感度S(t)值在整个检测时间段内所占比
P lt =
式中
1
N
∑P
k =1
N
3st , k
P st , k
:为第k 次所测量的
P st 值 N :2小时每隔10分钟所测的P st 值的个数。
由于闪变涉及较多概念，有必要对这些概念做一简述。 ① 闪变觉察律F(％)
“闪变”作为电压波动引起的人眼对灯闪的主观感受，不仅与电压波动的大小有关，还与波动的频率、波形、灯具的性能和人的视感等因素有关。 为描述闪变对人视觉的影响程度，IEC 推荐采用不同波形、频度、幅值的调幅波及工频电压作为载波向工频230V 、60W 白炽灯供电照明。经观察者抽样(>500人) 调查，闪变觉察律F(％) 的统计公式为：
F=(C+D)/(A+B+C+D)×l00％ (4-2) 式中A ——没有觉察的人数； B ——略有觉察的人数； C ——有明显觉察的人数； D ——不能忍受的人数
② 瞬时视感度st
电压波动引起照度波动对人的主观视觉反应称为瞬时闪变视感度st 。通常以闪变觉察率为50%，作为瞬时闪变视感度的衡量单位，即定义为st ＝1觉察单位。与st ＝1觉察单位相对应的各频率电压波动值∆V ％，是研究闪变的实验依据。
③ 视感度系数Kf
人脑神经对照度变化需要有最低的记忆时间，高于某一频率的照度波动普通人便觉察不到，闪变是经过灯一眼一脑环节反映人对照度的主观视感，引入视感度系数Kf 可以更为本质地描述灯一眼一脑环节的频率特性。
IEC 推荐的视感度系数是：
Kf ＝产生同样视感度的8.8Hz 正弦电压波动／产生同样视感度的f Hz正弦电压波动 ④ 短时间闪变严重度
P st 和长时间闪变严重度P lt
对于电弧炉等随机变化负荷的电压波动，不仅要检查其最大电压波动，还要在足够长时间观察电压波动的统计特件。值。
按国标要求，短时闪变的一个记录周期为10分钟，长时闪变为2小时。
P st （统计时间为10min ）是描述短时间闪变的统计值，P lt （统计时间为2h ）为描述长时间闪变的统计
8〕暂态扰动的监测
暂态扰动包括暂态过电压、电压骤降、瞬态过电压以及电压短时中断问题。
电压骤降是指工频条件下电压均方根值减小到 10％至 90％，持续时间为10ms 至1 min的短时间电压波动现象。 电压暂升 在电力系统某一点的电压突然骤然到1.1～1.8p.u ，持续时间通常在10ms ～1min 。
电压短时中段是指供电电压消失一段时间(电压降到0.1p.u. 以下) ，一般不超过几分钟。短时中断可以认为是100%幅值的电压暂降。
暂态过电压是指在给定安装点上持续时间较长的不衰减或弱衰减的（以工频或其一定的倍数、分数）振荡的过电压。
瞬态过电压是指持续时间数毫秒或更短，通常带有强阻尼的振荡或非振荡的一种过电压。它可以叠加于暂时过电压上。
对上述电能质量暂态扰动，装置可以实现如下功能：
实时监测电压瞬时值，在发生扰动时，经过特定的检测算法，判断出扰动，并给出扰动发生的时刻，扰动的幅度，扰动的相位变化，扰动持续时间等信息；
判断出扰动后，立即启动波形捕捉功能，即录波功能，波形记录应包括事件触发前、后的波形，录波格式可整定；录波长度可整定，触发前不少于5个周波，触发后不少于5个周波。
5、主要技术指标
1) 基波电压误差：±0.2% 电压偏差误差：±0.2% 2) 基波电流误差：±0.5% 3) 频率偏差误差：±0.01Hz 频率测量范围：45Hz ～65Hz
4) 三相不平衡度：电压不平衡度绝对误差0.2% 电流不平衡度绝对误差1％ 电压、电流各序分量0.5% 5) 电压波动测量误差： 闪变测量误差： 6) 谐波准确度：A 级
±5% ±5%
级别 被测量 条件 U h ≥1%UN U h ＜1%UN I h ≥3％I N I h ＜3％I N
最大允许误差
5%Uh 0.05%UN 5%Ih 0.15%IN
相角误差 ≤±5° 或h ×±1 ≤±5° 或h ×±1
电压
A
电流
表中 1．Un 为标称电压，Uh 为谐波电压测量量；In 为额定电流，Ih 为谐波电流测量量。
2．A 级仪器频率测量范围为0～2500Hz ，用于较精确的测量，仪器的相角测量误差小于等于±5°或±1×h °
7) 间谐波：要求同谐波； 6、电气性能及其它技术指标
1〕工作电源
交流：220V ±10% ；50Hz ±0.5Hz ；谐波畸变率不大于15％
或直流：220V ±10%，纹波系数不大于5% 2〕电流信号输入
输入方式：电流互感器输入； 额定值In ：5A/1A； 测量范围：AC 10mA～6A ； 功率消耗：不大于0.5V A/路； 过载能力：1.2In 连续工作；
2In
允许1s 。
3〕电压信号输入
输入方式：电压互感器输入； 额定值Un ：57.7V/100V； 测量范围：AC 0.5V～120V ； 功率消耗：不大于0.5V A/路；
过载能力：1.3Un 连续工作；
1.4 Un 允许1s 。
输入阻抗：大于100k Ω。 4〕开关量输入
工作电压： AC220V/DC30V；
输入方式：空接点或有源接点； 隔离方式：光电隔离，隔离电压2500V 。 5〕安全性能 绝缘强度
装置能承受有效值为2500V 、频率为50Hz 、历时1min 的绝缘强度试验，而无击穿和闪络现象。 绝缘电阻
用开路电压为500V 的兆欧表测量装置的绝缘电阻值，正常试验大气条件下各等级的各回路绝缘电阻不小于20M Ω。
冲击电压
在正常试验大气条件下，装置的电源输入回路、交流输入回路、输出触点回路对地以 及回路之间能承受1.2/50μs 的标准雷电波的短时冲击电压试验，开路试验电压6kV 。 耐湿热性能
装置应能承受GB/T 2423.9-2001规定的恒定湿热试验。试验温度+40℃±2℃、相对湿度(93±3) ％，试验时间为48小时，在试验结束前2小时内，用500V 直流兆欧表，测量各外引带电回路部分外露非带电金属部分及外壳
之间、以及电气上无联系的各回路之间的绝缘电阻应不小于1.5M Ω；介质耐压强度不低于表1规定的介质强度试验电压幅值的75％。
6〕电磁兼容性能
静电放电抗扰度
通过GB/T 17626.2-1998规定的严酷等级为IV 级的静电放电抗扰度试验。
射频电磁场辐射抗扰度
通过GB/T 17626.3-1998规定的严酷等级为III 级的射频电磁场辐射抗扰度试验。
快速瞬变脉冲群抗扰度
通过GB/T 17626.4-1998规定的严酷等级为IV 级的快速瞬变脉冲群抗扰度试验。
脉冲群抗扰度
通过GB/T 17626.12-1998规定频率为100kHz 和1MHz 严酷等级为III 级的脉冲群抗扰度试验。
浪涌（冲击）抗扰度
通过GB/T 17626.5-1998规定1.2/50us严酷等级为III 级的浪涌抗扰度试验。
7〕机械性能
振动
装置能承受 GB/T 11287-2000 中3.2.1及3.2.2规定的严酷等级为I 级的振动耐久能力试验。
冲击
装置能承受GB/T14537－1993中4.2.1及4.2.2规定的严酷等级为I 级的冲击响应试验。
碰撞
装置能承受GB/T14537-93中4.3规定的严酷等级为I 级的碰撞试验。
7、使用环境
正常工作温度：-10℃～+55℃
极限工作温度：-20℃～+65℃
相对湿度:5％～95％
大气压力:86kPa～106kPa
海拔：≤3000 米
防护等级：IP50
二、产品的使用
CXRD-DZ2000系列装置面板配置有5.7〞大屏幕的LCD 显示器，分辨率达320*240，可以图形方式显示电能质
量数据；同时面板上设有四个LED 信号灯，可作为电源、运行、通讯和电能质量指标越限时的告警信号指示；面板上还设有六个操作键作为人机操作的接口，通过按键操作，可在LCD 上进行查看、修改、设置等操作。
CXRD-DZ2000电能质量在线监测装置图
CXRD-DZ2000D 电能质量在线监测装置图
1、面板及结构说明
本机面板见图1，分别说明如下：
“电源”指示灯：本机供电正常，该指示灯常亮；
“工作”指示灯：工作状态指示灯，本机正常工作，该指示灯闪烁；
“通讯”指示灯：通讯状态指示灯，通讯时该指示灯闪烁；
“报警”指示灯：越限报警时该指示灯亮；
“上翻”和“下翻”键：操作此键使光标移动或电压项电流项显示切换；
“递增”和“递减”键：在修改参数时操作此键使光标选中项递增或递减或上下翻屏；
“返回”键：操作人员通过此键可从任何界面返回到上级菜单或系统主菜单。
“确认”键：在系统主菜单选择中可以通过确认键进入子菜单或选择相应的功能，
2、投运及操作
2.1 将仪器安装到系统中，细检查并确认装置接线无误后，接通电源给本装置上电，装置面板上“电源”指示灯亮，随后CXRD-DZ2000开始启动工作，数秒钟后系统进入操作主菜单。如图2所示：
设备正常运行，装置面板上“运行”指示灯闪烁。
图2 主菜单界面
2.2 进入主菜单后，用“上翻”和“下翻”键，或“递增”和“递减”键可选择菜单项， 用“确认”键可进入选择的菜单项。
2.3 在主菜单界面，选择“基本数据”，按“确认”键可进入菜单，可以查看实时基本数据，如图3所示。
图3 基本数据界面
基本数据界面参数意义如下：
PHA ——A 相 PHB —— B 相 PHC —— C 相
U ——电压 I ——电流 Du ——电压变动 ＆U ——电压偏差
Pst —短时闪变 Plt ——长时闪变 P ——有功功率 Cos φ——功率因数
Q ——无功功率 Freq ——频率 Un ——零线电压 In ——零线电流
2.4 按“返回”键返回主菜单界面，选择“波形数据”、 按“确认”键进入查看，见图4。
图4 电压波形数据
进入波形数据界面后，第一行显示电压、电流，可用“递增”或“递减”键在电压与电流间切查看，电流波形显示同电压波形显示。按“返回”键可返回主菜单界面。
实线表示A 相，长虚线表示B 相，短虚线表示C 相。相角以A 相电压为参考，A 相电压定义为0.0°，B
相电压和A 相电压差240°，C 相电压和A 相电压差120°。电流相角以同相电压相角为参考基准，A 相电流相角表示A 相电流与A 相电压相角相差多少度，B 相电流相角表示B 相电流与B 相电压相角相差多少度，C 相电流相角表示C 相电流与C 相电压相角相差多少度。
2.5 在主菜单界面选择“谐波数据”、按“确认”进入，见下图6、图
7
图5谐波电压数据
图6谐波电流数据
每页显示10次谐波数据，用“上翻”或“下翻”键进行翻页，可显示10~20次、21~30次、31~40次、41~50次谐波数据。
THDU 为电压谐波总畸变率，THDI 为电流谐波总畸变率，HR**为各次谐波。从左向右依次为A 相、B 相、C 相、N 相。
其中电压各次谐波为百分含量，电流各次谐波为有效值。
按“递增”或“递减”键键可在电压电流间切换。
按“返回”键即可退出至主菜单界面。
2.6 在主菜单界面选择“间谐波”、按“确认”进入，见下图8、图
9
图7 电压间谐波
图8电压间谐波
同“谐波数据”每页显示10次谐波数据，用“上翻”或“下翻”键进行翻页查看，按“递增”或“递减”键键可在电压电流间切换，按“返回”键即可退出至主菜单界面。
2.7 在主菜单界面选择“向量图”按“确认”键可以查看，如图10所示。按“返回”键即可退出至主菜单界面。
图9 向量图界面
以向量图的方式显示三相电压、电流的幅值和相位，基波和各次谐波电压、电流的幅值、相位及正、负、零序分量的幅值和相位等。
2.8 在主菜单界面选择“暂态信息”按“确认”键可以查看，如图11所示。按“返回”键即可退出至主菜单界面。
图10 暂态信息界面
可以查看暂态事件，永“递增”或“递减”键键选择事件，按“确认”键可以查看暂态事件详情，按“返回”键即可退出至主菜单界面。
2.9 在主菜单选择“基本参数”按“确认”进入“基本参数”设置界面，见图12、图13所示，按“返回”键即可退出至主菜单界面。
2.9.1 用“递增”和“递减”键选择“仪器”菜单，按“确认”键进入“仪器”菜单。
图11 仪器参数设置界面
2.9.2 用“上翻”和“下翻”键选择要设置的项目，用“递增”和“递减”键来改变各项目设置。
基本参数设置内容如下：
仪器号：仪器编号设置，默认为“01”。
通道数：测量通道设置，最大设置为“12”。默认为“01”。
485速率：RS485通讯速率，有“9600”、“19200”、“38400”、“57600”四个选项选择。默认为“9600”。 本地端口：仪器自身通讯工作端口。默认为“1200”。
远方端口：与仪器通讯的服务工作端口。默认为“3002”。
远方IP ：与仪器通讯的服务IP 地址。默认为“192.168.1.1”。
本地IP ：仪器自身通讯IP 地址。默认为“192.168.1.178”。
子网掩码：仪器自身通讯子网掩码。默认为“255.255.255.0”。
默认网关：仪器自身通讯网关。默认为“192.168.1.222”。
注：其中工作端口不建议用户自行修改，可以在厂家技术人员指导下修改。
设置完成按“确认”键即可保存设置，并退回至“仪器”、“通道”的选择菜单。按“返回”按退出至“仪器”、“通道”的选择菜单，但不保存设置。再按“返回”键退出至主菜单界面。
2.9.3用“递增”和“递减”键选择“通道”菜单，按“确认”键进入“通道”菜单。
图12通道参数设置界面：
2.9.4用“上翻”和“下翻”键选择要设置的项目，用“递增”和“递减”键来改变各项目设置。
计算参数设置内容如下：
电压变比：一次电压比二次电压的值，设置电压变比测量值显示为一次值。默认“0001”，即测量电压显示为二次值。
电流变比：一次电流比二次电流的值，设置电压变比测量值显示为一次值。默认“0001”，即测量电流显示为二次值。
额定电压：二次测量额定电压，有“57.7”、“100”两选项。默认为“57.7”。
接线方式：有“三相四线”、“三相三线”两个选项。默认为“三相四线”。
优化平均：是否采用6次采用样平均测量方式，有“Y ”、“N ”两个选项。默认为“N ”，即为一次采样测量方式。
是否告警：对外继电器接点是否根据越限参数的设置对外输出，有“Y ”、“N ”两个选项。默认为“N ”，即当有越限时越限指示灯亮，而对外继电器接点不输出。
设置完成按“确认”键即可保存设置，并退回至“仪器”、“通道”的选择菜单。按“返回”键退出至“仪器”、“通道”的选择菜单，但不保存设置。再按“返回”键退出至主菜单界面。
2.10 在主菜单选择“越限参数”按“确认”进入越限参数界面，如图12。可以查看及设置个越限参数。
图13 越限参数设置界面
2.10.1 用“上翻”和“下翻”键选择要设置的项目，用“递增”和“递减”键来改变各项目设置。
2.10.2 设置完成按“确认”键即可保存设置，按“返回”键退出“越限参数”设置项目，如果设置完直接按“返
回”键可退出“越限参数”设置，但不保存设置。
通讯参数设置内容如下： 项目
FreqL
FreqH
＆UL （%）
＆UH （%）
COS φ
dU(%)
pst
plt
U2/U1（%）
U0
U1
U2
I2/I1（%）
I0 意义 频率下限 频率上限 电压偏差下限 电压偏差上限 功率因数 电压变动 短时间闪变 长时间闪变 三相电压不平衡度 零序电压 正序电压 负序电压 三相电流不平衡度 零序电流 范围（报警、跳闸） 40.00～50.00 50.00～60.00 0.00～10.00 0.00～10.00 0.00～1.00 0.00～20.00 0.00～10.00 0.00～10.00 0.00～99.99 0.00～99.99 0.00～99.99 0.00～99.99 0.00～99.99 0.00～99.99 默认值 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
I1 I2 THDu （%）
正序电流 负序电流 谐波电压总畸变率
0.00～99.99 0.00～99.99
0.00～10.00 0.00～10.00 0.00～10.00 0.00～50.00 0.00～50.00
¦ 0.00～50.00
0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 ¦ 0.00
THRD-E （%） 偶次谐波电压含有率 THRU-0（%） HRI02（A ） HRI03（A ）
¦ HRI25（A ）
奇次谐波电压含有量 2次谐波电流含量 3次谐波电流含量
¦
25次谐波电流含量
注：如果参数设置为0，将不判断参数是否越限，即默认为不判断越限。
2.11 在主菜单选择“系统设置”按“确认”进入信息界面，如图13。
图14 系统信息
可以查看仪器信息，设置时间、密码以及对仪器进行软复位。 3、远方通讯
装置除具有电能质量监测和就地记录功能外，还需要与远方电能质量管理中心通讯，以实现实时电能质量数据的上送、接受远方的召唤、设置参数等。
电能质量监测数据量大，有实时的监测数据，发生扰动时的波形数据，事件日志等。而要传输实时数据，对通讯网络的带宽和可靠性要求很高，这一方面需要加强区域电能质量监测网络的建设，目前许多经济发达地区已建成了以光纤为主干的高速数据通讯网络，这就为电能质量监测数据的实时上传打下了基础，另一方面，电能质量监测装置也需要配置适合于大数据量、高速的通讯接口。在装置的通讯接口配置上，提供了100M 以太网接口，支持TCP/IP保定市创新瑞德新能源技术有限公司 www.bdcxrd.cn 0312-3119080
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协议（包括FTP 协议）。除以太网接口外，还提供常规的RS232及RS485接口，可以GPRS 方式与远方通讯。 4、监测系统
以CXRD-DZ2000为前置单元构成监测系统
CXRD-DZ2000型装置目标应用为电力系统中、低压系统或工矿企业中、低压配电系统的集中式电能质量监测装置，采用集中式方案，可大大降低系统的造价，具有较好的性价比。
CXRD-DZ2000型装置目标应用为电力系统或企业的低压配电网络的电能质量监测，可直接下放至开关柜安装，因此采用分散式的方案，考虑到配电系统的实际应用环境和实用性，进行了机械结构和功能上的紧凑设计。考虑到与远方管理中心的通讯信道可靠性可能较差，为保证实时数据的可靠保存，在站内考虑设置当地监控计算机，主要负责与前置装置的实时数据交换和实时数据的存储，并由该计算机负责与远方管理中心通讯，通讯方式可选择以太网或GPRS 方式。
三、定货注意事项
·请告知是否需要通讯功能，如需要我们将提供通讯规约；
·请告知是否需要开关量启动报警功能，接入的此开关量有无电源，以及电源电压。 1、安装尺寸示意
CXRD －DZ2000安装开孔尺寸图
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图15、CXRD －DZ2000D 安装开孔尺寸图
2、装置背板端子图示意
图16、CXRD －FII 背板端子图及应用示意
A 单元为继电器及电源端子，共6对接点。（K1+ K1-为一对，以下同）。 L 、N 、G 为工作电源端子。 电源及继电器接点具体定义如下
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名称 定义 名称 定义 名称 定义 L 电源输入 N 电源输入 G 电源接地 K1+ 报警1输入 K2+ 报警2输入 K3+ 报警3输入 K1- 报警1输出 K2- 报警2输出 K3-
报警3输出 K4+ 跳闸输入 K5+ 故障输入 K6+ 失电输入 K4-
跳闸输出
K5-
故障输出
K6-
失电输出
B 单元为电压、电流信号采集端子。（“+”为入，“-”为出）。 U （a 、b 、c 、n ）为电压输入，U （a 、b 、c 、n ）0为电压输出
I （a 、b 、c 、n ）为电流输入，I （a 、b 、c 、n ）0为电流输出
C 单元为通讯模块485A 、485B 为RS485通讯接口、USB 为USB 接口、网口为局域网接口（RJ45）。
图17、CXRD －FD 背板端子图及应用示意
A 单元为继电器端子，共12对接点。（K1+ KCOM为一对，以下同）。 继电器接点具体定义如下 名称 定义 名称 定义 名称 定义 DI1 开入1输入 DI2 开入2输入 DI3 开入3输入 DI10 开入1输出 DI20 开入2输出 DI30 开入3输出 K1+ 1通道报警输入 K2+ 2通道报警输入 K3+ 3通道报警输入 K4+ 4通道报警输入 K5+ 5通道报警输入 K6+ 6通道报警输入 K7+
7通道报警输入
K8+
8通道报警输入
K9+
9通道报警输入
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K10+ KCOM KCOM
10通道报警输入
报警输出 报警输出
K11+ J1+ J1COM
11通道报警输入
故障输入 故障输出
K12+ J2+ J2COM
12通道报警输入
失电输入 失电输出
B 、C 、D 、E 单元为电压、电流信号采集端子。（“+”为入，“-”为出）。 U（a 、b 、c 、n ）为电压输入，U （a 、b 、c 、n ）0为电压输出 I （a 、b 、c 、n ）为电流输入，I （
a 、b 、c 、n ）0为电流输出 其中序号为通道号，如Ua2、Ua20即为2通道A 相电压采集端子。
F 单元为电源、通讯接口，L 、N 、G 为工作电源端子。通讯模块485A 、485B 为RS485通讯接口、USB 为USB 接口、网口为局域网接口（RJ45）。
3、现场接线示意图
3.1三相三线电压电流经互感器接入方法， 如果接线方式为三相三线按下图15方式进行接线：
图18 三相三线电压电流经互感器接入方法
3.2 三相四线电压电流经互感器接入方法，如果接线方式为三相四线按下图16方式进行接线：
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图19 三相四线电压电流经互感器接入方法
四、维护与维修
维护
◆本仪器的显示屏为液晶屏，请勿用力按压或用锐器擦划。 ◆本仪器属精密测量设备，请勿摔碰。 保修期
从用户购买之日起，提供为期两年的保修服务，保修责任： ◆确由厂家制造的原因导致仪器工作不正常或不能工作； ◆仪器在正常使用情况下损坏；
◆厂家按照合同要求履行异地交货时由运输过程导致的损坏。 质保卡是用户获得保修服务的凭证，请妥善保存。 凡以下原因造成的损坏，不在保修之列： ◆用户未按要求对仪器保养和维护； ◆仪器运行环境和条件不符合本手册的规定； ◆未被授权的维修和拆装。
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维修
◆若仪器在保修期外出现故障，本公司亦给予维修；
◆如维修需在厂家进行，请按照再包装要求将仪器包装好后进行运输。
◆尽量使用原包装箱及包装材料。由于包装不当导致仪器在运输过程中损坏由用户负责； ◆若在保修期内，请提供质保卡备查； ◆请详细描述故障现象并随仪器一并提供。
本公司尽量保证说明书的解释与实际产品相符，由于设备不断升级，本说明书中内容如有与设备存在微小差别，不再另行通知，敬请谅解。
如您有疑问或建议，请致电本公司技术部。 技术支持热线：0312-3119080
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