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HDBZ三相程控精密测试电源使用指南

发布时间:2022-06-02    阅读:1 次

  使用HDBZ三相程控精密测试电源前,先要接上电源,HDBZ三相程控精密测试电源供电电源为单相工频220V,通用于国内一般的市电。背板上有电源插座,接上电源后打开电源开关,功率源开始上电工作,上电后功率源处于输出停止状态,操作界面停留在开机主界面上面。然后可以进行负载接线操作,负载接线也可以在上电之前进行。

  接线一定要在标准源输出停止的状态下进行,否则容易导致电压短路和电流开路等故障。

  相对常见的电能表脉冲输出方式,HDBZ三相程控精密测试电源脉冲输入接线方法:

  3) 10.0%↑键:当操作焦点位于调节滑块上时,可以用来将当前输出值增加额定值的10%,其余同类的按键以理类推;

  6) ESC键:退回上一个界面,在主界面上再次按下ESC键可关断所有的输出;

  7) Enter键:在输入框里面按下Enter键将当前数值下发给功率源并输出;在调节滑块上按Enter键将切换输出状态,原来处于输出状态则切换到关断状态,反之亦然;

  8) 方向键:可以移动操作焦点所在位置,当操作焦点处于输入框内时,左右键将移动光标所在位置;

  9) 旋钮:顺时针旋转旋钮,操作焦点从左到右向下一行一行移动;逆时针旋转旋钮,操作焦点将从右到左向上一行一行移动。在输入框或者调节滑块上面按下旋钮可以切换输出状态。

  注意:在输入框内按下旋钮并不会将输入框的当前值下发给功率源,而是只是切换源的输出状态,输出保持原来的值。

  主界面用于选择各个功能单元,目前有:电压电流、频率调节、相位调节、功率三相四线个功能界面可以选择。

  电压电流界面分成两大部分,左边是有关电压输出状态的信息,右边是电流的输出状态信息,两个部分又各自分成两部分,上半部显示当前输出相的波形以及当前输出的频率和相位信息,下半部分是操作区,可以在这里对当前输出状态进行设定、修改等操作。电压电流界面示图见图2。

  1)输出状态指示灯:黑色的指示灯表示当前相正处于输出状态,白色的指示灯表示当前相没有输出。

  4)操作焦点:指示当前操作的对象,操作焦点所在对象外围有虚线框标志,当操作焦点在输入框内时会有光标指示。

  6)输入框:输入框用于输入当前相需要更改成的数据,也指示对应相的当前输出值,输入值在按回车(Enter)键后有效。在输入框内按回车键会将当前相设置为输出状态。在输入框内修改数据并按回车生效后,系统会自动将光标移动到输入框的第一个字符处,如果因为各种原因输入不成功则光标会停留在原处不动。

  三相同步有效时:调节滑块时三相输出值会在各自当前输出值上加减额定值的一个百分数,但是使用调节滑块改变数值并不会改变各相的输出状态,比如B相电压处于停止状态,调节A相的滑块增加10%那么B相的值也将相应增加10%但是B相还将处于输出停止状态,只是输出值已经设置给了功率源,下次切换B相的输出时B相将按照修改后的值输出。而如果在输入框内更改了某相的输出值,则会将当前各相的输出值都调整为当前的输入值并且三相全部输出。当三相同步有效时,如果使用旋钮切换某相的输出状态,则其余各相将以当前相的输出状态为准调节各自的输出状态。

  第一步:使用旋钮或者TAB键,或者方向键,将操作焦点移动到Ua标志所在的调节滑块上。

  第二步:然后按10.0%↑键(也可以使用别的百分比的按键),输出值(可以在输入框内看到)将向上按额定值(220V)的10%递增一直到122。

  第三步:按下旋钮或者Enter键切换到输出状态。这一步也可以在第二步之前进行。

  第一步:使用旋钮或者TAB键,或者方向键,将操作焦点移动到Ua标志所在的调节滑块右边的输入框内。

  频率调节界面分成两大部分,上半部分是电压电流输出状态和输出波形的信息显示,下半部分是调整控制区域,可以在这里设定或调整频率值,并且提供了对电压电流的开关控制功能。频率调节界面请看下图3。界面元素的说明请参看5.2.3节的电压电流界面说明。

  803具有分相频率可变的功能,频率调节范围在45~55HZ。可以在对应相的输入框中输入需要的频率并按下回车键来调节,也可以通过调节滑块来调节。AB相的频率相互锁定为同一个频率值。

  频率调节时不会影响当前的幅值和相位,并且不会改变当前各相电压电流的输出状态。

  相位调节界面分左右两大部分,左边为三相电压的信息显示和控制区域,右边为三相电流的信息显示和控制区域。相位调节界面图样请参看图4,界面元素的说明请参看5.2.3节的电压电流界面说明。

  电力系统中A、B、C三相的幅值达到最大值的顺序称为相序,HDBZ三相程控精密测试电源的相位输出默认为顺序即为A-B-C的顺序,这样预设A相相位为零度,由图5可以看出B相相位滞后A相120度,用正数表示则B相为240度。由图5可以看出C相超前A相120度,因此预设C相相位为120度。并且默认A相电压和A相电流相位一致,B相电压和B相电流相位一致,C相电压和C相电流相位一致,这样在默认情况下各相输出的功率因素都为1。

  在调节滑块上按下10.0%↑键那么当前相的相位将增加360×10%=36度,按下其它量值的键依理照推。在调节滑块上按下旋钮或Enter键将会切换当前相的输出状态,原来处于输出状态的将会关闭输出,原来没有输出则会开始输出。在输入框上按下Enter键如果原来处于输出状态也不会关断输出。在输入框上按下旋钮将会切换输出状态。

  在电力系统中由于各种感性或容性负载的存在常常会导致线路中的电压和电流不会同时达到最大值,比如负载呈容性那么电流就会先于电压达到最大值,而呈感性的负载其上的电压会先于电流达到最大值,这样在同相电压电流之间就出现了相位差,而这种同相电压电流之间的相位差就称之为相角。HDBZ三相程控精密测试电源电压电流的任意一相的相位都可以随意设置,因此可以非常方便地模拟实际电力系统中的各种负载情况。

  比如:设置Ua=220V,Ia=1.5A,Ua相位为0度,Ia相位为30度,那么我们知道此时电流在相位上超前电压30度,也就是电路呈容性,同时可得:

  如图6所示,功率输出界面从上到下分为四大部分,四个部分是相对独立的,除了最上面的第一部分为信息显示外,II、III、IV部分都为调节输出的操作部分,每部分都可以独立完成对对当前功率的输出调节,但又各有差异。三种调节方式的组合提供了尽可能方便实用的操作方法。在使用一种方式调节功率输出时,其它部分的数据会自动根据当前输出情况改变。

  应当注意的是,II、III、IV部分的数值并不一定表示当前的输出值,应当看作为预设值,从I部分的输出状态指示灯可以直观的看出当前每相的输出状态。用户在输入框内输入数据后只有按下回车键才可以确认输出。

  显示当前输出信息,包括输出状态指示灯和总视在功率,总有功功率,总无功功率以及A、B、C三相的视在功率信息。

  在这里可以直观方便地设置当前相的有功功率和无功功率,数值为带正负号的数值。输入的数值自动限制在功率源在当前设定电压下所能输出的最大功率范围内,也就是说系统是在设定的电压不变的前提下调节电流的大小和相位。系统将根据输入的有功和无功的数值自动判断是感性还是容性,并计算当前功率因素和输出的电压电流及其相位等信息。当前相的有功和无功可以同时输入完后再在其中的一个输入框内按回车键确认输入。注意:输出确认正确后光标应当回到输入框的左边第一个字符处,否则为输入不正确,可以再次按确认键来确认输入。

  在这个调节区域内可以在不改变当前电压电流大小的情况下调节当前输出的功率因素,配合感性和容性的选择可以使得用户能够方便的得到当前想要的输出状态。

  这两个选择框同一时刻只能选中一个,而且当输出没有无功时两个都不选中。改变容性或者感性选择时,相位的改变总是相对于电压相位的,即总是固定当前的电压相位来调节电流的输出相位。如果原来相应相的电流为输出状态那么改变容性感性选择时,当前相应相的电压电流输出的输出角度立即得到改变;如果原来电流没有输出,那么相位将在下次电流启动输出时得到改变。

  功率因素输入的范围为-1~+1,系统自动限制输入到有效范围内。输入功率因素后按下确认键,系统将在当前电压电流的设定值下根据设定的功率因素计算相应的有功和无功输出的功率,并计算当前电压电流的相位。

  这一部分主要是为了提供给用户当前的电压电流和相位信息,调节电压电流和它们之间的相位虽然是最直接的方法,但是却和思维习惯不合,因为从电压电流和相位到功率及功率因素还要经过运算的过程。不过有些情况下也许需要这样直观的表达,所以这里也提供这样的调节方式,以尽可能满足用户操作方便的需求。

  三相三线所示,对于三相三线的负载,HDBZ三相程控精密测试电源的功率由Ua、Uc和Ia、Ic输出,在接线时将Ua接负载的Ua,Uc接负载的Uc,Un接负载的Ub。

  HDBZ三相程控精密测试电源认为输出的电流是线电流,电压是相电压。φ的值为相电压和相电流的夹角,具体物理意义及各物理量之间的关系请看图8。被检设备应当使用两表法接线方式。

  谐波输出界面用于设置电压电流的谐波输出,首先在基波有效值框内输入基波的大小,再在右边02次~22次输入框输入要叠加的各次谐波含有率,然后将控制焦点调节到启动按钮上按下旋转编码器或者回车键源即启动谐波输出,各次谐波可以叠加在一起,但是电压和电流的谐波含有率不能超过一定的限制,具体可以输出的谐波含有率范围请参见5.8谐波输出章节说明。在此界面里按下Shift键可以改变要操作的相。各相输出有效值显示各相输出的包含谐波分量的总有效值,总畸变率显示当前输出相的总畸变率。

  在功率源液晶界面上只能输入02次~22次的谐波,并且限制总的谐波含有率之和不能超过20%,基波有效值不能超过220V,想要得到如表1、表2所述的谐波性能请使用随机PC组态软件控制输出。

  为了便于用户测试,本装置配有一简易的组态软件给用户,如图9所示。组态界面简单易懂,以下仅仅举一两个界面做介绍。

  图9中左边部分是一个通用的串口测试,用户可以在上面直接输入通讯源码,测试通讯协议和其他的通讯功能,右边为功能按钮。

  ,建议用户必须在厂家技术人员的指导下使用带密码的功能.否则会造成设备的不正常运行,密码在程序运行时只需要输入一次。

  “高频调制” 按钮——用于中压无功补偿谐振点参数调制,可以输出1KHz的频率;

  “幅度校准”按钮——用于厂家出厂校准,一般不对用户开放,用户最好不要随意更改校准参数;

  “相位校准”按钮——用于厂家出厂校准,一般不对用户开放,用户最好不要随意更改校准参数;

  “谐波校准”按钮” 用于厂家出厂校准,一般不对用户开放,用户最好不要随意更改校准参数;

  “终端加密” 按钮——采用RSA非对称算法,每台HDBZ三相程控精密测试电源都含有一个全球唯一的ID号作为加密的私有密码,保证了程序只能在一台特定ID号的HDBZ三相程控精密测试电源上运行, 对程序的拷贝将自动关闭功率输出部分功能,显示、通讯等其他功能正常,本部分为厂家保密使用不对用户开放;

  “通讯参数” 按钮——更改通讯参数, HDBZ三相程控精密测试电源终端掉电后,恢复默认的通讯波特率38400bps。

  “写命令”和通讯协议中的写命令相对应,就是把主窗口输入的数值写到功率源上去。

  但是并没有启动功率输出,要启动功率输出电击相应的”启动”按纽,比如,要输出Ua,点击

  “Ua启动”按纽,要停止相应的功率输出点击”停止”按钮”,其中”VDC启动”和”VDC停止”,用于直流的输出的控制,一般用户都没有配置此功能..

  “档位切换部分:”档位1”、”档位2”、”档位3”、”档位4”、 ”档位5”、 ”档位6”、”自动”等建议用户不要手动切换,就全部使用”自动”档,对大部分用户我们可能直接在界面上就把档位部分的功能屏蔽掉.

  为了方便相位的输出,我们对电能表检定常用的检定点1.0L、0.5L、0.5L、0.8L、0.8C设有按钮,点击相应的按纽,主界面的相位数据会跟着设定值变化.

  “10%”、 “1%” 、“0.1%”、 “0.01%” 为被选择单独项的调整大小,用户可以点击“相应按钮”调整输出。

  在谐波含量率栏目输入要输出的谐波含有率,在谐波相位栏目输入相应的谐波相位值,然后点击打“写谐波含量”,界面自动计算谐波含量和总的畸变率和总的谐波含量以及信号输出的有效值。并自动把编辑框的基波设定值下发到标准源设备上

  读取设置到装置的各次谐波含量值,并计算谐波含量和总的畸变率和总的谐波含量以及信号输出的有效值。

  当谐波含有率和幅度值已经写进去后,点击“启动通道”,源便按设定值输出基波值以及各次谐波叠加值。

  假如Ua 要输出 10%三次谐波含有率和10%的五次谐波含有率,其中基波的有效值为100V,操作步骤如下:

  “高频调制”,的输出相分别为 Ua和Ic,其最大输出频率可以达到1K以上,

  用户要使用此功能必须到”模块配置”中配置成”输出相数”--单相输出用于无功补偿输出频率到1KHz,

  用户先读模块信息,然后只是针对”输出相数”栏进行更改后,点击”写模块信息”,

  把标准源的三相电压和三相电流接到对应计量终端上(电能表),并把计量终端上(电能表)

  首先设置被检标准电能表和HDBZ三相程控精密测试电源的参数,如被检标准电能表的脉冲常数和校验圈数、脉冲类型、S值平均次数。

  脉冲口输入只能一次接受一块表的一个脉冲,假如电能表同时要检定有功和无功脉冲输出,可以通过选择检验类型来分别检验.

  在“表常数”栏,设置被检标准表的常数,被检电能表常数的设置范围为1~36000000 r/kWh或r/kvarh。

  校验圈数应大于0,并且应保证计算一次电能表误差的时间不少于5秒。 比如源输出为1kW,表常数为3600imp/h则每秒钟产生一个脉冲,校验圈数可以取5圈.当然被检表的精度要求不高也可以取一圈.

  计算方法是指电能表的多次测量不确定度估算的算法,具体算法参考附录S计算方法, 实际上都差不多,取默认就行.

  Ns必须大于0,建议取默认值12.S值的测量刷新时间是电能测量刷新时间的N倍,一般第一个或第二个值舍弃.

  根据所设置的校验圈数(Nc),当接收到Nc个脉冲时,刷新“误差”显示值,并开始下一次测量。当接收到Nc * Ns 个脉冲时,刷新标准偏差估算值

  对时界面保证了PC电脑的时间和HDBZ三相程控精密测试电源标准源时间一致,由于通讯的延时电脑和HDBZ三相程控精密测试电源的时间误差在1秒钟以内,假如通过GPS对时可以精确到1uS左右. HDBZ三相程控精密测试电源上电后默认的时间为2000年0月0日0分0秒0微妙.

  “同步读”读取HDBZ三相程控精密测试电源标准源的时间同时停止PC时间走时,可以用来对比时间差

  控制输出界面只为某些特殊的客户设置,控制输出界面可以产生非常灵活的波形输出,但是使用起来也非常麻烦,HDBZ三相程控精密测试电源标准源内部最大可以保存512个动作序列,并且当HDBZ三相程控精密测试电源发生任何状态均有事件产生,事情产生后会在接收区栏显示,所有的事件全部保存在Event.txt文件,可以点击”全部事件”按钮查看.

  “控制输出值”可以是每相的电压电流的幅度、频率、相位,控制执行时间可以选择”立即”执行,或者未来的一个时间值执行.

  当“控制输出值”选择“立即”执行时表示该控制命令立即输出,并生成一条“通道开始输出”的SOE记录,其时刻为输出时刻,当输出稳定时,再输出一条SOE记录,表示输出稳定,其时刻为输出稳定的时刻。对于幅度稳定时间不超过5mS,对于频率和相位不超多0.5S.

  如果该时间位于HDBZ三相程控精密测试电源当前时间的过去,则忽略该“控制输出”命令;如果该时间正好等于HDBZ三相程控精密测试电源当前时间,则立即输出,并生成一条“通道开始输出”的SOE记录,当输出稳定后,再输出一条SOE记录,表示输出稳定,其时刻为输出稳定的时刻.

  如果该时间位于HDBZ三相程控精密测试电源当前时刻的未来,则加入到等待缓冲区中。HDBZ三相程控精密测试电源定时检查缓冲区中“控制输出”命令的输出时间是否小于等于系统当前时间,如果否,则继续等待,如果是,则立即输出,并生成一条“通道开始输出”的SOE记录,当输出稳定后,再输出一条SOE记录,表示输出稳定,其时刻为输出稳定的时刻。

  由于“控制输出值”命令中,只包含了通道的一个数据项,因此,在作真正的输出时,其他两个数据项保持通道的上一次的值不变。举例来说,Ua当前的数据项为(A:55.23,P:20,f:50.12),如果某一次需要更改Ua的A为56.34,则在执行该命令时,即输出时,Ua的A为56.34,而它的P和f保持上一次值(20和50.12)不变,然后作输出。

  “清历史输出序列”:就是在本帧信息发下去之前是否把原来保存在HDBZ三相程控精密测试电源内部的动作序列清楚默认是清除,用户可以选择不清楚.

  “控制数据项标识”:要控制的动作序列名称可以是任何一相的幅度、频率、相位

  “控制输出值”,就是被选择的数据项的值,单位为V(伏),A(安),Hz(赫兹).

  “控制执行时间”:可以选择立即执行,或者未来的某一个时间.时间在下面的时间栏目选择.

  “加入”:把要选择的控制数据项加入到通讯缓冲区中,主要此刻并没有下发到HDBZ三相程控精密测试电源中去.

  “下载控制输出”:把”控制区”的动作序列下载到HDBZ三相程控精密测试电源中去

  “实时读”,读取目前HDBZ三相程控精密测试电源的实际输出值,并在”接收区”显示

  “谐波停止”/”谐波启动”:建议用户到”谐波输出”操作.假如用户想让谐波也能参与控制缓冲区动作序列,在用户必须先到”模块信息”中的”输出档位”配置成”2个档位 scada”,使用完毕配置回原来的值.

  “谐波设置”, 建议用户到”谐波输出”操作. 假如用户想让谐波也能参与控制缓冲区动作序列,在用户必须先到”模块信息”中的”输出档位”配置成”2个档位 scada”,使用完毕配置回原来的值.

  “通道启动/停止”,默认为通道启动,当选择为”通道停止”时候,则相应通道的动作序列不实际输出,但仍然产生相应的虚拟输出和动作事件,点击” 通道启动/停止”会产生相应的事件

  程序下载完毕后会弹出图18的菜单.此刻程序正在烧写Flash切勿断电,信号板大概2分钟写flash完毕,显示板约20分钟左右。

  “38400bps”,更改通讯波特率后,要在主界面通讯参数中更改相应的波特率和参数

  以保持和新设置下的通讯参数一致。波特率的更改主要用于”软件下载”等通讯量大的场合

  模块信息主要用于厂家出厂配置,用户不经许可不要随意配置否则可能引起设备的

  在”输出档位”配置中,配置为”2个档位隔离DAC”时,标准源会自动把IO1-4

  当配置为”SOE”时:可以用来检测信号输入的发生跳变的上升沿时间,并通过

  事件的方式,显示在通讯接收区,同时也会把所有的事件保存到文件event.txt

  当配置为”PPS”:接收GPS的时钟信号,并自动对时,假如要对时。建议把IO1配置成PPS

  当在”模块信息”里面配置”相位校准”为多折率时,幅度校准界面包含了相位校准。

  新的标准源全部使用”相位校准”为多折率校准。要校准我们的标准源必须使用至少精度高一个等级的标准表。校准原理见附录C

  “序号”:多折率校准的校准点,当”模块信息”零位校准配置成”有校准”时幅度校准共有20个校准点,相位校准有17个校准点,幅度校准多了0.05%,0.5%,5%三个校准点 “原校准参数/原校准角度”:标准源支持递归校准,也就是校准次数越多,就越接近标准表的值,“原校准参数/原校准角度”指的是标准源的正使用的校准系数。“现校准参数/现校准角度”: 指的是标准源的经过计算后的新校准系数“实测值”:指的是当标准源输出校准点的值后,标准表的实测值。

  实测值支持输入记忆功能,当输入实测值后退出”幅度校准”界面后下次再重新进入界面上次的实测值输入自动恢复。

  “默认输入值”: 自动根据当前档位和当前通道,在在实测值里面输入默认值,方便输入

  “读校准文件”,每次写校准参数时都会在当前目录下生产一个以模块串号命名的*.dat文件。

  这个xxx.dat文件就是校准系数在电脑上的备份。当标准源发生flash 异常时

  可以通过读取xxx.dat校准文件,再写校准系数到标准上。就可以恢复校准系数。

  “档位选择”:选择要校准的档位,要是不知道该档位的额定值,可以点击”默认输值” 再查看100%校准点的输入值,即为该档位的额定值

  “读校准系数”:读取标准源的校准系数,读取值将在”原校准系数”和”现校准系数”同时显示出来“写校准系数”:把现校准系数写入到标准源上“计算校准系数”:计算公式见附录C.点击”计算校准系数”,将自动按照多折率计算,幅度的校准系数和相位的校准系数。

  “单折率计算”: 计算公式见附录C.单折率计算根据额定值直接计算所有折率的校准系数。

  在第一次校准时可以用单折率校准实现快速校准,要是精度要求很高再使用多折率校准。

  “幅度相位”: 点击”幅度相位”,按钮将循环显示”幅度相位”、 ”幅度”、” 相位”,校准系数的计算就根据按钮选择全部计算,只计算幅度,只计算相位。

  校验着根据提示判断是否校准系数不合理,再根据不同的校准点,再测试校准一次。

  “打印保持”,打印保存将生产一个“校准文件.txt”,方便文档备份,以及校准系数分析

  由于一般标准表的谐波测量都是在64次以下,而且精度都不是特别高,所以对于

  精度高的校准以及大于50次以上的谐波校准只能使用有效值比对法谐波含有率比对法:

  设谐波的基波为100%,要校准的n次谐波含有率为 S,原校准系数为 K1,现在校准系数为: K2,标准表测量n次谐波含有率为 R

  有效值比对法实际上是把对谐波测试的准确度量值传递到有效值测试上。因为目前国标对谐波的能检测的准确度等级很1%,而有效值在中频带到达0.01%是没有问题的,比如3458A可以在测量1~10MHz的交流信号准确度也可以到达0.01%.

  标准源的基波输出为0%,n次谐波全部输出为100%,其他的谐波输出为0%

  用多功能表测试的值为 Rn;并假设原校准系数为 K1,现在校准系数为: K2

  “参考谐波含有率”:也就是标准源设置的谐波含有率S(谐波比对法)或者基波的输出

  “读校准系数”:读取被选择通道和档位原来的校准系数K1,到原校准系数和现校准系数栏目,注意读取的不是全部的校准系数

  “写校准系数”:写入被选择通道和档位现校准系数K2到标准源上,注意写入不是全部的校准系数,只是当前通道当前档位的校准系数。

  “读校准文件”:当点击”写全部(非扩展)”命令时会自动保存一个以模块串号命名的文件

  “读全部(非扩展)”,把标准档位(4个档位)的全部校准系数读取到计算机上以便做备份

  “写全部(非扩展)”,把计算机全部校准系数写到标准源上,并生成备份文件xxx_谐波系数.dat(xxx:为模块串号),注意要点击“写全部(非扩展)”之前要执行”读全部(非扩展)”命令

  自动校准为能自动对标准源的幅度和相位的基本档位(4个档位),进行自动校准

  接到标准源上的串口要么选择计算机自带的串口,要选择质量良好的USB-RS232接口。

  1)选择HDBZ三相程控精密测试电源的波特率,一般是38400bps,福建的为9600bps;

  2)点击”自动找串口”;大概10秒钟左右会自动找到标准源和标准表所使用的串口号

  3)选择”表协议”,比如CL317,选择”相位参考点针对不同的档位参考点不一样。

  5)选择要校准的档位和要校准的内容:”幅度校准”,”相位校准”,”零位校准”