LYDN5000電能質量現場試驗儀概述

1.1 簡介

是一款專為現場測試的三相、多功能、智能化、人機操作簡潔的綜合型測試儀器。具有容易使用，超大液晶彩屏顯示，高分辨率，中英文雙語操作界面，防振結構外殼等特點。可同時測量4路電流(ABC三相及中性線電流)，4路電壓(ABC三相電壓及中性線對地電壓)、電流電壓的峰值、一段時間內的大小值、三相不平衡度、短時電壓閃變、變壓器K因數、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數、位移功率因數、有功電能、無功電能、視在電能、諧波比、總諧波失真度等；顯示電流電壓的實時波形、相量圖、諧波比柱形圖；動態捕捉電壓電流瞬時變化，監測啟動電流，監測各電力參數并生成告警列表，長時間記錄測試數據并生成趨勢曲線圖等功能。

當前電力應用中，因越來越多的大型用電設備，越來復雜的電網系統而產生的故障也越來越復雜，越來越難以排查，且由于各行業的發展對電網的電能質量提出的要求也越來越高，我們為此提供了這一種可以更快速、更準確地排除復雜電力系統故障，更全面、更系統地監測和維護電能質量參數的測量與分析儀器。

采用DSP+ARM雙處理器架構，DSP負責數據的采集及算法處理，ARM負責通信協議及人機接口處理；模擬信號采集用2片ADI公司分辨率為16位的4通道同步采樣的AD7655完成，實現高采樣速率達到1MSPS，保證了通道的精度和信息完整性，保證了不錯過電網中任何一個瞬態變化，使對瞬態波形、驟升驟降、瞬時中斷等的偵測更加的；DSP工作頻率達200MHz以上，能夠及時監測電網并動態調整采樣頻率實現工頻和采樣頻率同步；采用5.6寸LCD彩屏顯示，分辨率為640dots×480dots，用不同顏色別顯示各相的參數、波形圖、相量圖、諧波比圖，使用戶可以更高效更直觀地了解電網參數狀態。內置閃存可同時存儲60組屏幕截圖，150組瞬態電壓/電流捕捉波形圖，12800組告警日志，啟動電流偵測模式可連續捕捉100s的啟動電流波形。內置2G內存卡用于存儲長時間趨勢曲線記錄，同時記錄20個電量參數(可根據需要選擇)，5s采集記錄一次，可記錄存儲長達300天的趨勢曲線記錄。

又名智能型三相電能質量分析儀、多功能電能質量分析儀、三相電力質量分析儀等，同時具有諧波分析儀、相位伏安表、電力參數測試儀等儀器的功能。適用于電力、石化、冶金、鐵路、工礦企業、科研院校、計量部門等。尤其適用于對所有的電壓、電流、功率、電能、諧波、相位等電量參數做全面分析和診斷。

1.2 功能

1.2.1 基本功能：

★ 波形實時顯示(4路電壓/4路電流)。

★ 電壓和電流真有效值。

★ 電壓直流成份。

★ 電流和電壓峰值。

★ 電流和電壓半周期有效值的大/小值。

★ 相量圖顯示。

★ 各相諧波的測量，達50次諧波。

★ 柱形圖顯示各相電流和電壓的諧波含有率。

★ 總諧波失真度(THD)。   

★ 各相有功/無功/視在功率值及總值。

★ 各相有功/無功/視在電能值及總值。

★ 變壓器K因數。

★ 功率因數(PF)和COSφ位移功率因數(DPF)。

★ 短期電壓閃變。

★ 三相不平衡(電壓和電流)。

1.2.2 捕捉記錄功能：

◆ 暫態捕捉功能：

可對電網電壓電流參數的瞬間變化捕捉偵測，包括電壓電流波動、電壓電流驟升、驟降、短時中斷、瞬態過壓、沖擊電流、電流電壓瞬時畸變。儀器多可同時存儲150組瞬態波形。

◆ 啟動電流監測：

可監測線路的浪涌電流，和監測電氣設備啟動時的啟動電流，有助于正確設計裝機容量。可顯示啟動過程的有效值的上升/下降曲線、啟動電流的包絡曲線、4路電流和4路電壓波形。可觸發后可記錄約100s，存儲100s內每一個周期的所有電流電壓瞬時值，波形曲線。

◆ 趨勢圖記錄存儲功能：

可對基本測試功能的所有測試參數(Urms、Uthd、Ucf、Uunb、Hz、Vrms、Vthd、Vcf、Vunb、PST、Arms、Athd、Acf、Aunb、KF、W、VAR、VA、PF、COSφ、TANφ),電壓50次諧波，電流的50次諧波，共123個參數進行記錄，并生成趨勢曲線圖，可根據需要進行長時間的記錄數據。(同時選擇20個參數間隔5秒記錄一次，約可以記錄300天)

◆ 告警功能：

可對選定的參數可根據需要設定限值，監測其是否超限，超*產生告警日志，比如電壓過壓、電流過流、不平衡度超限、某次諧波比超限、頻率超限、有功功率超限、總諧波失真超限等，多可設定40組告警監測參數，每一組都可以設定不同監測參數(包括50次諧波共123個不同參數)和限值，可設定超限的短時間。多可以存儲12800組告警日志記錄。

◆ 截屏功能：

在任何測試頁面可截屏存儲當前屏幕畫面，同時自動保存記錄時間和所在測試模式。例如，可以保存電流電壓波形、諧波柱形圖、相量圖等的屏幕圖片。多可同時保存60組截圖。

1.2.3 其他功能

◆ 通訊功能：

通過USB與電腦進行通訊，監控軟件可實時顯示電能質量分析測試的波形，可讀取所偵測和捕捉的暫態波形、趨勢圖記錄、告警日志、截圖等，并顯示在電腦上。

◆ 設置功能：

用戶可設定時間和日期、設定顯示屏對比度和亮度、設定各相波形曲線在儀器中相應的顏色。

可設定儀器的接線方式及電網類型。

可選定不同電流鉗和不同電壓測試變比。

可選定中文菜單或者英文菜單。

◆ 中/英文幫助菜單：

操作時的每個階段可隨時按下“幫助”鍵獲取相關幫助信息。

1.3 技術規格

1.3.1 基準條件和工作條件

1.3.2 一般規格

1.3.3 精度描述(不包括電流傳感器)

下面的數據是在基準條件下和在理想的電流傳感器(*線性并且沒有相位移)基礎上的來分別介紹。

1.3.4 電流鉗特性

注意：電流鉗與儀表必須對應連接，不能插反，電流鉗同名端方向入下：

★ 電流鉗標識(L1、L2、L3、N/D、紅點)的一面為電流輸入端，即同名端。

★ 008B電流鉗紅點標識的一面為電流輸入端，即同名端。

★ 040B、068B電流鉗無上下蓋固定螺絲的一面為電流輸入端，即同名端。

2.包裝

2.1 標準配置

2.2 質量

3.LYDN5000電能質量現場試驗儀產品介紹

3.1 概覽

3.2 開/關機鍵

按下鍵(紅色鍵)啟動儀器。

儀器可由電池單獨供電(充電電池)或由電源適配器供電。

再次按下鍵關機。若儀器正處在趨勢圖記錄、暫態捕捉或告警偵測進行中時，關機需要得到確認。

3.3 顯示屏

3.3.1 介紹

帶背光的液晶屏(640×480)可顯示測量值及其曲線圖、儀器參數、所選曲線、瞬時信號值以及測量類型。

儀器開機時自動顯示波形模式屏幕，屏幕相關信息請參見第8章。

自動關機：當儀器不處在趨勢圖記錄、暫態捕捉、啟動電流偵測或告警偵測(等待或進行當中)的任何一個狀態時，若15分鐘內無任何按鍵活動，儀器將自動關機。

3.3.2 符號

屏幕顯示使用如下符號：

3.4 按鍵

3.4.1 功能鍵(黃色功能鍵)

共6個黃色功能鍵，對應按鍵上方液晶屏所顯示的功能。

3.4.2 導航鍵

4個方向鍵，1個確認鍵和一個返回鍵構成菜單導航模塊。

3.4.3 測試模式鍵(6個)按模式鍵進入對應測試模式。3.4.4 其它鍵

其它按鍵具有如下功能：

3.5 接線連接

3.5.1 測量連接口

導線連接接口位于儀器頂部，接口分布如下：

3.5.2 充電接口與USB接口

必須使用產品附帶的電源適配器及USB數據線。

3.6 電源

3.6.1 電池電量指示

電池符號位于屏幕右上角，可顯示電池電量，符號中柱條數目指示當前電量。

當電池剩余電量過低，將顯示如下信息，“電池電量低，儀器即將關機。”如未及時連接電源適配器進行充電，一分鐘后儀器將自動關機。

3.6.2 電池使用時間

充電充足后電池使用時間約8小時。

3.6.3 電池充電

電池由隨機附帶的電源適配器充電，電源充電接口如圖3-3中所示。請使用隨機所附符合安全標準之適配器充電。空電池請持續充電約5小時。充電完成后，儀器將優先使用外電源而不消耗電池。

3.6.4 電池

鋰電池9.6V，4500毫安時，內置于電池倉內。

3.6.5 電源適配器供電

由電源適配器供電運行時，電池可有可無。然而，在記錄過程中如果切斷主電源數據有可能丟失(沒有電池時)。

3.7 支架

收納式支架(圖3-4所示)位于儀器后部，可使儀器以約60°放置。

3.8 功能總結

3.8.1 測量功能

設備間交流電壓值(高達1000V)。

交流電流值(含中性線，高可達1000A)。

持續電壓、電流值(含中性線)。

電壓、電流半周期有效值大小值。

電壓、電流峰值(含中性線)。

50Hz或60Hz電網。

電壓和電流峰值因數(不含中性線)。

K因數(KF)計算(用于計算變壓器的諧波電流)。

電流、電壓失真度(DF)(不含中性線)。

電壓、電流總諧波率(不含中性線)。

各相有功功率，無功功率(容性和感性)及視在功率(不含中性線)。

功率因數(PF)和位移功率因數(DPF)(不含中性線)。

短期電壓閃變(PST)(不含中性線)。

有功電能，無功電能(容性和感性)及視在電能(不含中性線)。

電壓和電流的諧波(可達50次，不含中性線)：諧波含有率，有效值，大小值，諧波順序。

視在功率諧波(50次)：諧波含有率，有效值，大值和小值。

馬達啟動電流和浪涌電流。

3.8.2 主要功能

顯示波形(電壓和電流)。

“啟動電流”功能：顯示研究馬達啟動時用到的參數：

★ 光標所指處的瞬時電流值。

★ 大瞬時電流值(整個啟動期間)。

★ 光標所指處的半周期電流真有效值。

★ 大半周期電流真有效值(整個啟動期間)。

★ 馬達啟動時間。

截屏(多60組)。

暫態功能。偵測和記錄某日期一段時間(設置偵測排程的開始和結束時間)內的電網參數瞬變事件記錄  

(達150組)，保存4個全周期(1個在暫態觸發前，3個在觸發之后)。

趨勢圖記錄功能(2GB內存卡，帶時間、日期、設置記錄的開始和結束時間——多可記錄100組)；

以柱狀圖或曲線按時間順序顯示所記錄參數值和平均值。

告警功能。告警記錄日志(多12800組)(依據設置時所設閥限值來觸發)；設置告警監視的開始和結

束時間；顯示告警的觸發通道，觸發后的大值小值，持續時間。

3.8.3 設置功能

時間和日期設置。

屏幕亮度和對比度設置。

曲線顏色選擇。

無功功率和無功能量計算模式選擇(含諧波或不含諧波)。

電網接線選擇(單相，分相，3相3線或4線，3相5線)。

電壓測量變比和電流鉗選擇。

暫態監測的電壓和電流觸發閥值設置。

趨勢圖監測參數設置。

告警監測參數選擇、觸發閥值設置。

(全部或部分)數據刪除。

顯示儀器軟件或硬件版本。

顯示語言選擇(中文/英文)。

3.9 縮略語

符號及縮略語含義：

4.LYDN5000使用

必須先設置好方可使用，設置相關內容請參考本手冊第五章。

請務必遵守如下使用前須知：

請勿測量對地超過1000V RMS的電壓。

安裝或移除充電電池前，請確保儀器未連接任何測試連線并關機。

4.1 開機

按鍵啟動儀器。

約3秒后顯示波形頁面：

電量充足時，儀器由電池供電；若電量不足，儀器將顯示“電量不足，儀器即將關機”的告警信息(參閱3.6章節)。該儀器亦可由外部電源供電(圖3-3)，此時可不用電池。

4.2 設置

設置的配置參數與測試參數，步驟如下：

★ 按鍵，儀器顯示設置屏幕。

★ 按鍵選擇要修改的參數，按鍵進入子菜單。

在子菜單內，用和鍵瀏覽，按鍵確認，詳細操作請查閱5.3-5.10章節。

注意：每次測量，以下幾點需要檢查或者修改：

按 鍵返回設置菜單屏幕

4.3 導線連接

連接測量導線，操作如下：

電流測量：4把電流鉗對應連接儀表的4路電流接口L1/A、L2/B、L3/C、N/D，電流鉗必須對應連接才

能保證測試的準確性。測量前請先選擇所使用的電流鉗(參閱5.7章節)。

測量電壓：5條電壓測試線按顏色對應連接儀表的5路電壓輸入接口L1/A、L2/B、L3/C、E/GND、N/D，

測量前請先設定好電壓變比(參閱5.7章節)。

根據以下圖表將測試導線連接到待測電路。

4.3.1 單相電網

4.3.2 分相電網

4.3.3 三相3線或4線電網

4.3.4 三相5線電網

4.3.5 連接步驟

★ 打開儀器。

★ 設置儀器的電壓變比、選擇電流鉗、選定電網連線方式。

★ 將導線和電流鉗連接到儀器上。

★ 將地線和(或)中性線的電壓測試導線連接到電網的地線和(或)中性線。

★ 將中性線對應電流鉗鉗到中性線上。

★ 將L1相的電壓測試線連接至電網的L1相，L1相的電流鉗鉗住L1線。

★ 如果有需要，可以對L2，L3相重復以上L1的連接。

注意：請按照步驟操作，這樣子可以減少連接錯誤并節約時間。

4.4 捕捉波形

提醒：所有的屏幕界面均可通過按鍵(截屏)保存，相關請參閱12章節。

當連接到電網時(連接好電壓測試線并且鉗好電流鉗)，按模式鍵即可進行波形捕捉。

4.4.1 暫態模式顯示

參閱6.2章節。

4.4.2 啟動電流模式顯示

參閱6.3章節。

4.5 顯示諧波

提醒：所有的屏幕界面均可通過按鍵(截屏)保存，相關請查閱12章節。

當儀器連接到電網時(連接好電壓測試線并且鉗好電流鉗)，按模式鍵即可顯示諧波。

4.5.1 電壓諧波顯示

參閱7.2章節。

4.5.2 電流諧波顯示

參閱7.3章節。

4.6 測量波形

提醒：所有的屏幕界面均可通過按鍵(截屏)保存，相關請查閱12章節。

當連接到電網時(連接好電壓測試線并且鉗好電流鉗)，按模式鍵即可進行波形測量。

4.6.1 顯示真有效值RMS

參閱8.2章節。

4.6.2 顯示總諧波失真率THD測量值

參閱8.3章節。

4.6.3 顯示峰值因數測量

參閱8.4章節。

4.6.4 顯示大小有效值、極值(電壓和電流)

參閱8.5章節。

4.6.5 同時顯示所有測量參數

查閱章節8.6。

4.6.6 顯示向量圖

查閱章節8.7。

4.7 告警偵測

提醒：所有的屏幕界面均可通過按鍵(截屏)保存，相關請查閱12章節。

當連接到電網時(連接好電壓測試線并且鉗好電流鉗)，按模式鍵即可進行告警偵測。

4.7.1 告警模式偵測的參數設定

根據9.2章節，設定偵測參數與閥值。

4.7.2 告警排程設定

參閱9.3章節，設定開始時間和停止時間。

4.7.3 自動停止

到達操作員設定的停止日期時間后，告警記錄運行將自動停止。

4.7.4 手動停止

參閱9.3.3章節，沒有到達預設的停止日期時間，操作員主動停止偵測。

4.7.5 顯示告警日志

參閱9.4章節。

4.7.6 刪除告警日志

參閱9.5章節。

4.8 趨勢圖記錄設定

提醒：所有的屏幕界面均可通過按鍵(截屏)保存，相關請查閱12章節。

當儀器連接到電網時(連接好電壓測試線并且鉗好電流鉗)，按模式鍵即可進行記錄。

4.8.1 趨勢圖監測參數設定

參閱章節10.3。

4.8.2 趨勢圖排程設定

參閱章節10.2。

4.9 電能測量

提醒：所有的屏幕界面均可通過按鍵(截屏)保存，相關請查閱12章節。

當連接到電網時(連接好電壓測試線并且鉗好電流鉗)，按模式鍵即可進行電能測量。

4.9.1 電能消耗測量

參閱章節11.2。

4.9.2 電能產生測量

參閱章節11.6。

4.10 與PC機的數據通訊

PC軟件可以通過USB接口和儀器通訊，對儀器所測量的數據進行上傳和存儲，便于以后重新調出來查看，作為以后測量的參考。

注意：內數據不會因傳輸到PC后而被刪除，只是拷貝傳輸到PC。當儀器處在趨勢圖記錄、暫態捕捉、啟動電流偵測或告警偵測(等待或進行當中)的任何一個偵測狀態時，PC不可讀取儀器測量數據。

4.11 刪除數據

在開始一個任務之前，可以刪除已存儲的數據以釋放存儲空間，參見5.11。

4.12 關機

按下鍵關閉儀器。

如果在趨勢圖記錄、暫態捕捉、啟動電流偵測或告警偵測(等待或進行當中)的任何一個偵測狀態時，在沒有確認的情況下，儀器不會關閉，并會彈出如下對話框：

按鍵來選擇“是”或者“否”，選擇顯示紅色字體，按鍵確定。

★ 如果選擇“否”，則記錄將會繼續。

★ 如果選“是”，記錄將會只保存到關機前的時間，然后儀器關機。

4.13 電源

4.13.1 電池充電

參見3.6.3。

4.13.2 電源操作

參見3.6.5。

5.LYDN5000設置   

按鍵進入儀器的設置頁面主菜單。在使用儀器前必須對儀器進行設置，確認其參數。此外在必要時也可以修改設置。關機后儀器設置信息會保存在儀器中。

5.1 設置選擇菜單

按鍵選擇子菜單，再按 鍵確認。按鍵返回設置主菜單。

5.2 語言

按屏幕所示圖標對應的黃色功能鍵選擇儀器顯示語言(圖5-1所示)，選擇zh-CN為中文，選擇en為英文。黃色背景圖標指示當前使用語言。

5.3 時間/日期

該菜單定義系統的時間和日期，如下圖所示：

日期/時間域以黃色高亮顯示時。

5.4 顯示設置

5.4.1 對比度設置

設置屏幕顯示對比度和亮度，如下圖所示：

所選域以黃色高亮顯示。

按鍵改變對比度。

按鍵移至下一域。

按鍵改變亮度。

按鍵返回到設置主菜單。

5.4.2 顏色設置

按對應黃色功能鍵后出現的電壓、電流波形曲線的顏色。可設置的顏色有：黃色，橙色，紅色，淡紅色，褐色，綠色，深綠色，淺藍色，天藍色，深藍色，淡灰色，灰色。

屏幕如下圖所示：

所選域與黃色高亮顯示。

按鍵選擇電壓、電流曲線的顏色。

按鍵移至下一域。

按鍵返回到設置主菜單。

5.5 計算方法

菜單設置計算無功參量(功率和電能)時是否含有諧波。

按鍵選擇含諧波或不含諧波。

★ 含諧波：計算參數時包含諧波。

★ 不含諧波：計算參數時不包含諧波。

按鍵返回到設置主菜單。

5.6 電氣接線選擇

菜單用來選擇正確的電氣連接方式，如圖5-6

可選擇的電氣連接方式如下：

按如下步驟設置接線方式：

按鍵選擇單相、兩相、三相3或4線、三相5線連接。

按鍵返回到設置主菜單。

5.7 電流鉗和變比選擇

5.7.1 電流鉗和變化

菜單中選圖標“A”對應黃色功能鍵來選擇電流鉗和變比，儀器可選擇3種電流鉗，同時可以自配電流互感器，根據需要設定實際匝比。

可選電流鉗有：

若使用自配電流互感器，需按如下方式配置：

互感器匝比設定：

按鍵進入變比設定。

按鍵選擇各域，再按鍵修改匝比數值，(如2000/0001，儀器輸入25mA，儀器顯示50.0A)。

按鍵確認。

注意：選擇自選互感器時，儀器電流端口禁止輸入大于500mA電流。

5.7.2 電壓變比

菜單中選圖標“V”對應黃色功能鍵來設定電壓變比。

所有通道變比可以選擇設置成：

(4V,1/1)即4個通道都為1：1變比；

(4V)即4個通道都為相同的變比；

(3V+VN)即L1\L2\L3前3個通道為相同變比，N線獨立設定變比；

(V1+V2+V3+VN)即4個通道分別獨立設定變比。

★ 先按鍵變比設置出現 箭頭，按?鍵選擇以上4組變比組合；再鍵確定。

★ 按鍵選擇相應可設定的變比值，被選中的黃色高亮顯示。

★ 按鍵進入變比值設定，出現箭頭。

★ 按鍵選擇需要修改的數值的位，按鍵增大或減小，再鍵確定。

★ 按鍵返回到設置主菜單。

5.8 暫態捕捉設置

菜單可以設置暫態捕捉的電流和電壓的捕捉觸發閥值。

5.8.1 電流閥值

菜單按圖標“A”對應黃色功能鍵來選擇暫態捕捉的電流閥值設定。

★ 箭頭指示光標所在通道。

★ 先按鍵選擇通道，按鍵出現箭頭，開始修改。

★ 按選擇修改的位和閥值電流的單位(mA/A),按鍵增大或減小對應位數值。

★ 按鍵確定。

5.8.2 電壓閥值

菜單按圖標“V”對應黃色功能鍵來選擇暫態捕捉的電壓閥值設定。

所有電壓閥值可以選擇以下3種組合設置：

(4V)即4個通道都為相同的閥值；

(3V+VN)即L1\L2\L3前3個通道為相同閥值，N線獨立設定閥值；

(V1+V2+V3+VN)即4個通道分別獨立設定閥值。

★ 先按鍵變比設置出現箭頭，按鍵選擇以上3種不同閥值組合；再鍵確定。

★ 按鍵選擇相應可設定的閥值，被選中的域以黃色高亮顯示。

★ 再鍵進入閥值設定，出現箭頭，開始修改。

★ 按鍵選擇需要修改的數值的位或者閥值單位(V/kV)，按鍵增大或減小，再鍵確定。

★ 按鍵返回到設置主菜單。

5.9 趨勢圖監測參數設置

具有趨勢圖記錄功能(參見第10章)，該功能可記錄所量測或計算的各值(如Urms,Vrms,Arms等)。菜單 用于設置趨勢圖記錄中所需監測的參數。

按對應圖標的黃色功能鍵選擇顯示監測參數組別，所選中的組對應圖標黃色背景的圖標顯示。

下圖所示為配置圖例：

★ 按對應圖標的黃色功能鍵設定監測參數組1，選中后圖標以黃顏色背景顯示。

★ 按和鍵移動光標(黃色高亮顯示)。

★ 按鍵選中/取消，實心紅點項表示已選中，空心紅圈表示未選中。

可選擇監測的參數有：

后兩行需特別設置，如下所示：

此兩行涉及監測諧波VAh，Ah，Vh及Uh等值。用戶可以自主選擇諧波次數(0到50次)以記錄相應次數諧波含有率，還可以選擇只記錄奇次諧波。具體操作如下：

選擇監測的諧波參數：以黃顏色高亮顯示，按鍵出現箭頭，通過按鍵選取(Vah,Ah,Vh及Uh)，“？”表示沒有選擇，按鍵確認，相應值域以黃色高亮顯示。

按鍵切換至下一域。

選擇開始諧波次數：相應域以黃顏色高亮顯示，按鍵出現箭頭，按鍵增加或減小開始諧波次數，再按鍵確認，按鍵切換至下一域。

選擇結束諧波次數：(結束次數必須高于或等于開始次數)以黃顏色高亮顯示，按鍵出現箭頭，按

鍵增加或減小結束諧波次數，再按鍵確認。

按鍵切換至下一域。

只記錄奇次諧波：按鍵選中或取消只記錄奇次諧波，實心紅點表示已選中。

已選：只記錄兩個諧波等次中的奇次諧波。

未選：記錄所有諧波(包括奇次諧波)。

按鍵返回設置主菜單。

以相同方法設置另一組趨勢圖記錄監測參數設置。