日本横河电能质量分析仪CW240

 
电能质量分析仪
CW240
厂商名称 日本横河
产品型号 CW240
产品名称 电能质量分析仪

特性

1、同时测量瞬时值,电能,需量,谐波和电压波动。
2、同时测量4个最高单相二线系统的负载。
3、同时测量2个最高单相/三相三线系统的负载。
4、数据存储间隔可在1波形(对于同步测量)到1小时的范围内设定。
5、可测量最多50次谐波。
6、使用新发布的钳式探头96036实现4通道漏电流测量。
7、使用快闪存储卡记录长时间数据。
8、显示多国语言(日文,英文,德文,法文,意大利文,要班牙文,韩文和中文)
9、2通道模拟输入(选配件)配有4通道模拟输出(记录仪输出)
10、用于供电的AC适配器。备用镍氢充电电池和碱性电池。

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测量瞬时值:用于调查功率消耗,最大负载因数及峰值电流
    CW240可对楼宇变压器等电气设备的更新进行调查分析,检查负载因数及需量因数,并检查电机启动时电流/电压的波动。

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测量项目:电压/电流/功率(有功,无功,视在)功率因数/各相的相位角。第个测量项目的最少值/最大值/平均值。
数据采集时间:1/2/5/10/15/30秒,1/2/5/10/15/30/60分。一个循环(波形),100/200/500ms(短时间间隔)
工厂和楼宇内的节能分析
食品处理工厂
目的:评估当前电力设备,如必要可使用低成本设备来代替。
方案1:因流量计昂贵,所以使用功率计测量功率消耗,来计算水的使用量。
方案2:引入变频泵控制。

电功测量:用于节能分析和iso14001数据采集
CW240可以测量并显示直到指定时间(从积分开始到结束)所消耗的电功。
测量项目:有效电功,再生电功,无效电功。
数据采集时间:1/2/5/10/15/30秒,1/2/5/10/15/30/60分

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功能:可选择显示数字位数及显示单位。
1、标准(根据相选择电压/电流范围)
2、任意(可指定小数点位置和显示单位)
3、自动(根据积分结果自动选择小数点位置和显示单位)

需量测量:用于合约电力需求的评估和分析
测量项目:在开始和进行测量时需要的最大功率需量。有效功率,无效功率,功率因数。有效电功(消耗,再生),无效电功。

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功能:在与电力公司的合约中,需量时间限制通常设置为30分。然而,CW240可允许您以秒/分为单位设置您想要的需量时间限制。
需量时间限制设置:1/2/5/10/15/30秒,1/2/5/10/15/30/60分

工厂和楼宇电气设备的节能和维护

 

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谐波测量
    很多情况下,变频器供用来驱动空调和压缩机。这种供电方式会引起电压和电流的失真,将导致故障和功率消耗。因此,通过谐波对主供电中的影响进行分析和控制是必要的。
谐波分析:1~50次
显示数据:列表,柱图(线性/日志),矢量(流入/流出判断)
测量项目:等级,含有率,相位角(每次谐波的电压/电流/功率),总值(电压,电流,功率,功率因数),电流/电压总谐波畸变率(THD-F或THD-R)
THD-F:基波的畸变率,THD-R:所有有效值电压/电流的失真因数
数据采集时间:1/5/10/15/30/60分钟
功能:可选择要保存数据的谐波,检查谐波的流入/流出量。

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 (谐波的影响)

项目

现象

问题

电压凹陷

(电压下降)

大量流涌入(如电机启动时)造成的短时间电压下降

供电电压的下降可能会引起设备停止或重启

电压峰值

(电压上升)

电压骤升,如放电或重负载的电力线打开或关闭时

供电电压的增加可能会引起设备停止或重启

电压瞬停

(供电的瞬间停止)

供电瞬间停止或短/长时间停止,如供电出现问题(由于放电造成供电暂停)或由于供电中的短路引起的断路器的故障等

电压瞬停可能会引起设备停止或重启,最近,由于UPS(不间断电源)的广泛使用,各种预防性的测量已应用于PC

在不同地点的供电质量检查
依照SEMI标准,应用于半导体生产设备的供电质量检查
    依照SEMI S2-0302(半导体生产设备的环境,健康和安全标准)测量供电电压的稳定性。如果发生电压下降(默认:2%以内),则从线上取出晶片用以检查,因此每日检查供电质量是非常必要的。

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使用CW240的优势
1、结构紧凑易于携带。
2、监测每个回路的电压波动。连续监控电压瞬停及电压波动,并报告发生及恢复时间

电压电平(100%作为基准)

50%~

70%~

80%~

90%~110%

120%

下降(上升)时间

0.2秒内

0.5秒内

10秒内

无限定

0.5秒内

同步测量4个系统的负载
    CW240可以在单相二线系统时,同步测量4个系统的负载,并在单相/三相三线系统时,同步测量2个系统的负载(共用电压)
    可在每个系统里设置电流钳式探头/量程

 

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允许根据每个负载中流动的电流进行测量
CW240端     单相二线系统的实例

减少在工作地点的操作错误
接线检查功能:开始测量之前,CW240检查接线是否正确。接线错误,电流钳反接及要检查的相可以用矢量图显示。

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设置检查功能:可要画面上检查数据保存的设置。这样可以防止因电压量程设定,电流钳或数据保存项目选择等设定错误导致的数据采集错误。

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保存大量的数据
    使用外部存储卡(快闪存储卡)可以保存大量数据。可使用最高512MB存储卡(*1),以CSV格式保存(*2)数据。此外,CW240拥有1MB的内部存储空间。
*1:应使用从YOKOGAWA购买的存储卡
*2:小于1秒的数据以二进制格式保存。可以用位图格式复制画面。以文本格式保存电压波动数据。

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使用PC卡(64M)和内存储器(1MB)时的存储周期
当存储测量数据的所有项目,测量的电功/需量数据,及测量的电压波动数据时

接线

1P2W4系统

1P3W2系统

1P3W31

3P3W213系统

3P3W31,3P4W

3P4W41

3P31W+1P3W

可存储的数据项目的数量

168

196

114

208

138

142

216

存储媒体

间隔时间

PC卡(64MB)

1s

9hrs

8hrs

14hrs

8hrs

12hrs

12hrs

7hrs

1min

24days

21days

37days

20days

30days

30days

19days

60min

1471days

1304days

2223days

1232days

1852days

1802days

1188days

内存储器(1MB)

1s

8min

7min

12min

7min

10min

10min

6min

1min

8hrs

7hrs

12hrs

7hrs

10hrs

10hrs

6hrs

60min

21days

18days

32days

17days

26days

26days

17days

 

    当存储测量数据的所有项目,测量的电功/需量数据,测量波动数据的所有项目,波形数据及测量电压波动数据时

接线

1P2W4系统

1P3W2系统

1P3W31

3P3W213系统

3P3W31,3P4W

3P4W41

3P31W+1P3W

可存储的数据项目的数量

5624

5052

3758

6888

4390

5002

7504

存储媒体

间隔时间

PC卡(64MB)

1min

17hrs

19hrs

26hrs

14hrs

22hrs

19hrs

13hrs

60min

44days

49days

65days

35days

56days

49days

32days

内存储器(1MB)

1min

12min

13min

19min

8min

16min

3min

7min

60min

12hrs

13hrs

19hrs

8hrs

16hrs

3hrs

7hrs

漏电流测量
400A/M时外部磁场影响≤0.002A
YOKOGAWA的独家技术已达到即使在相邻电源线中也只有共30ppm的磁场影响的水平。(100A时)
使用2A钳式电流探头(96036)能够在200.0ma内测量。

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模拟输入/输出
除供电数据以外
使用摹拟输入功能(2通道),把温度和照度等摹拟数据与供电数据同时保存。
可用输入量程为100MV/1V/5V。此外,摹拟输出功能(4通道)采集数据到外部记录仪,允许数据双向传输。输出为±1VDC(摹拟输入/输出功能为可选功能)。

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其他功能
供电备份:除AC适配器之外,可以使用镍氢电池组(94004)或碱性电池(六节AA电池)即使供电中断,CW240仍可断续运行。
支持多种语言:CW240支持日文,英文,德文,法文,意大利文(即将实现),西班牙文,韩文,和中文。
手动数据保存:使用SAVE键保存或打印选定项目的数据,但是,在积分测量期间(待机时)不能保存。
屏幕硬拷贝:使用DISP COPY健保存或打印当前显示画面,文件以位图格式保存
放大功能:可放大选定的5个项目的测量数据。可从瞬时值和测量的电功数据中选择要显示的项目。

规格
输入

项目

电压

电流

输入类型

阻抗分压

钳式测量

额定值(量程)

150.0V

300.0V

600.0V

1000V

根据使用的电流钳和量程而不同
96036(2A)200.0/500.0mA/1.000/2.000A
96033(50A)
5.000/10.00/20.00/50.00A

96030(200A) 20.00/50.00/100.0/200.0A
96031(500A) 50.00/100.0/200.0/500.0A
96032(1000A) 200.0/500.0A/1.000KA
96034(3000A量程) 300.0/750.0A/1.500/3.000KA
(2000A量程) 200.0/500.0A/1.000/2.000KA
(1000A量程) 100.0/200.0/500.0A/1.000KA
96035(3000A量程) 300.0/750.0A/1.500/3.000KA
(300A量程) 30.00/75.00/150.0/300.0A

测量的相

单相二线,单相三线,单相三线3电流(中线电流),三相三线2电流(2瓦特表法),三相三线3电流(3功率讲法),三相四线,三相四线4电流(中线电流),Scott连接(三相三线+单相三线)

测量的系统数量

相同电压
单相二线:4个系统,单相三线:2个系统,三相三线2电流:2个系统

输入电阻

1.3MΩ

100KΩ(CW240主机)

最大允许输入(连续)

1000Vrms

96036(2A)20Arms
96033(50A)
130Arms

96030(200A) 250Arms
96031(500A) 625Arms
96032(1000A) 700Arms
96034(3000A量程) 2400Arms(3600Arms 10分钟)
(2000A量程) 2400Arms
(1000A量程) 1200Arms
96035(3000A量程) 3600Arms
(300A量程) 360Arms

A/D转换器

电压/电流输入同时转换,PLL同步128采样/周期,16-bit分辨率

 

 

公式
    为各相测量有效功率,无效功率,视在功率,功率因数和相位角,计算从积分测量中获得的平均值,最大值和最小值。

各相的公式
波形失真时,测量结果可能会与使用不同测量原理的其他设备存在差异。
1.在三相三线系统时测量线电压,三相四线系统时测量相电压。
2.通过矢量运行计算三相三线的I2(2瓦特表法)
3.此公式在不使用无效功率算法时应用,即便如此,该值要乘以使用无效功率算法计算的各相Q的极性
4.在三相三线系统时,用虚拟中性点的相电压来计算各相功率
5.乘以使用无效功率算法计算的各相的Q的极性。
6.在有失真波形和不平衡输入的情况下,测量结果可能会与使用不同测量的其他设备存在差异,在使用5瓦特表法执行的运算中获得P1,P3,Q1,Q3,S1,S3,PF1和PF3,并且不作为物理值存在。

测量功能
rdg:读数rng:量程

项目

电压

电流/有效功率/无效功率(使用无效功率算法)

方法

数字采集

频率量程

45-65HZ(从U1,U2和U3中选择测量项目)

峰值因数

额定输入:3(使用1000V量程时间为1.8)

精度

±0.2%rdg,±0.1%rng

96030,96031,96033,96036 ±0.6%rdg,±0.4%rng

96032,96034,96035 ±1.0%rdg,±0.8%rng

功率因数影响

 

96030
±1.0%rng(45-65HZ,功率因数=±0.5)

96030以外
±2.0%rng(45-65HZ,功率因数=±0.5)

无功因数影响

 

96030
±1.0%rng(45-65HZ,无功因数=±0.5)

96030以外
±2.0%rng(45-65HZ,无功因数=±0.5)

有效输入范围

每个量程的5-110%(1000V)量程下最大为100%

显示量程

电压/电流:各量程的0.4-130%(在量程的0.4%以下消零)
功率(有效,无效,视在):各量程的0-130%(额定量程的0.17%以下消零)
谐波水平:各量程的0-130%
频率:40-70HZ

温度系数

±0.03%rng/c

±0.05%rng/c

显示更新周期

0.5秒

各功能规格
频率测量功能

测量输入 可从U1U2U3中选择电压输入
测量频率范围  45-65HZ
显示范围  40.00-70.00HZ
精度 ±0.1%rdg ±1dgt
电压量程的正弦波输入为10%130%
低通滤波器功能 截止频率:约300HZ OFF/ON可选

电压波动测量功能

测量项目

电压凹陷,电压峰值,电压瞬停

测量方法

基于一个波形的电压有效值检测

/迟滞

根据参考电压以百分比形式设置

精度

与电压有效值精度相同

监测周期


超出阈值的时间长度

显示数据

当前日期(年、月、日),电压有效值,监测周期

事件数

100

电功测量功能

测量项目

有效电功,再生电功,无效电功(超前/滞后)

测量精度 

有效功率和无效的测量精度:±1dgt(显示数字设置为STANDARD时)

无效电功

滞后 0.00000mvarh999999Gvarh
超前
  -0.00000mvarh-999999Gvarh

有效电功

消耗 0.00000mWh999999GWh
再生
  -0.00000mWh-999999GWh

显示数字设置功能

可选择:根据额定功率的自动设置,最小分辨率设定和根据积分值转换最小分辨率

积分时间精度

±20ppm(Tvp,23℃)

需量测量功能

测量项目

有效功率(消耗),无效功率(滞后),功率因数:间隔时间内的需量值
有效电功(消耗,再生),无效功率(滞后),超前:间隔时间内的功率量
积分测量开始和进行时需要的最大需量(消耗功率需量)

测量精度 

有效功率和无效功率的测量精度±1dgt
(显示数字的标准量选择为STANDARD时)

波形测量功能

测量项目 可从相同相位的电压/电流波形,所有电压波形,和所有电流波形中选择
改变放大倍数 可选择从x1/3-x20
显示数据
1个波形

谐波测量功能

方法

PLL同步

测量频率范围

基波频率4565HZ

用于分析的谐波

1-第50

视窗宽度

矩形

分析数据量

128

分析比率

1个采样/16次循环

分析项目

谐波水平:每个电压,电流和功率的谐波水平
相关谐波含量:每个电压、电流和功率的谐波含量
谐波相位角:每个电压、电流和功率的谐波相位角对于电压和电流,可以选择基波的相位角或U1的相位角作为基准
总值:最多50次谐波的电压、电流功率和功率因数的总值
总谐波畸变率:电压/电流(THD-FTHD-R
精度 谐波水平
1st-20th
:±1.5%rdg
±1.5%rng
21st-30th
:±2.0%rdg
±1.5%rng
31st-50th
:±3.0%rdg
±
1.5%rng
相关谐波含量:从谐波水平±2dgt计算出的值
谐波相位角:若每个谐波的电压和电流≥量程的5%,则可确保精确度1st-20th:±5,20th-50th:±(0.3XK+1)  
K
:次数
不指定与基波相关的电流精度
显示数据 列表,棒图(线性/日志),矢量

显示功能

显示

5.7英寸STN单色背光LCD显示器(320点×240点)

北光灯

可选OFF/ON和自动关闭

对比度 根据周围的环境自动调节/8个等线可设
显示数字 除电功外:4 电功:6

语言

日文,英文,德文,法文,意大利文,西班牙文,韩文和中文

显示平均功能

移动平均(平均数:可选择2、5、10和20)

显示保留

保留/取消

保存/打印功能

可手支或自动保存/打印数据

存储媒体

内存储器:1MB或PC卡

打印

专用打印机(RS-232接口)

保存/打印数据

测量数据,电压变化数据,波形数据,画面数据,设置数据

保存格式

测量数据:CSV格式(设置为短时间间隔时为二进制格式)电压变化数据:文本格式

波形数据:二进制格式

画面数据:BMP格式(位图)

设置数据:文本格式

保存/打印间隔

标准间隔:1/2/5/10/15/30秒,1/2/5/10/15/30/60分间隔<30秒时不能输出/打印测量的谐波和波形数据

短时间间隔:每个波形0.1/0.2/0.5s仅可输入瞬时值

数据存储时间显示
存储器中未被占用的容量
数据保存项目,基于间隔时间计算

文件操作

重命名

可改变内存储器和PC卡中文件的文件名

删除

可删除内存储器和PC卡中文件的文件名

格式化

可对PC卡和内存储器进行初始化

复制数据

可将内存器中的文件复制到PC卡中

文件设置

文件设置为可以读,写,删除和重命名

通信功能

电气规格 EIA RS-232
同步系统

异步通信

波特率 1200/2400/9600/19200/38400bps
接口 D-sub 9

PC卡接口

插槽 PC卡插槽TYPEIIX1
兼容卡 ATA快闪存储卡

数据格式

MS-DOS格式

记录内容

测量数据,电压波动数据,波形数据,画面数据,设置数据

外部控制I/O端子

用于控制积分测量的开始/结束

控制输入

TTL电平或接点

控制输出

TTL电平

摹拟输入和DA输出功能(选配件)

DA输出

输出电压

每个量程额定电压±1VDC
电功取决于输出率
为谐波可设置X1X10X100
频率:0.4-0.7V/40-70HZ

输出通道数

4通道

输出数据
(可以选择4个通道)

瞬时值

电压,电流,平均电压,平均电流,有效功率,无效功率,视在功率,功率因数,相位角,频率

电功

有效电功(消耗,再生)无效电功(滞后/超前)

谐波

等级,含有率,相位角,总值,THD(THD-F或THD-R)

精度

±(测量精度+0.2%f.s)

分辨率

符号位+11bit

更新周期

除谐波测量外:输入信号的1个循环周期          

谐波测量:输入信号的16个循环周期

温度系数

≤±0.02%f.s/℃

输出电阻

22Ω±5%

电功输出通道

可从1V/1KWH,1V/5KWH,1V/50KWH,1V/100KWH,1V/500KWH和1V/1000KWH中选择模拟输入

输入范围

100MV/1V/5VDC

输入数量

2通道

精度

±0.5%f.s

分辨率

符号位+11bit

采样率

20ms

输入电阻

10KΩ

时钟功能
自动日历,自动闰年设置,24小时制
实时精度:±20ppm(Typ,23℃)

接线检查功能
确认电压/电流输入值,电压/电流相位差,电压间相位差,电流间相位差和频率测量的有效性。确认单相负载,显示接线图表,矢量图表

设置检查窗口
用于检查数据保存项目和积分测量的开始/结束

 
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