1.系统概述

       KPD-3000型电力参数分析控制仪是集数据采集、电网参数分析、无功补偿、通讯等功能于一体的新一代配电测控设备。适用于低压电网系统的参数监测及无功补偿的控制。可为电网的安全经济运行、负荷的合理分配、电能质量的改善等提供完善而精确的数据依据。

2.系统功能

     ◆2.1 实时显示功能

        全中文大屏幕液晶显示（含背光，操作任意键背光亮，在2分种时间内没有操作任意键背光自动熄灭），人机界面友好，中文提示操作直观简单。实时计算显示三相功率因数、三相有功功率、三相无功功率、三相电压、三相电流、零序电流、三相电压畸变率、三相电流畸变率、2-25次电压电流谐波含有率、实时时钟等。

     ◆2.2 参数预置功能

        参数的预置可通过两种方式来完成。1：利用仪表提供的简易键盘输入，2：利用上位机分析系统软件与仪表通讯输入（四遥之遥调）。可设置的参数有口令（密码）、ID号（通讯用）、PT变比、CT变比、过压门限、欠压门限、目标功率因数门限、畸变率门限、时钟、补偿方案，电容器容量等（见第6节）。

     ◆2.3 实时通讯功能

        具有RS232和RS485硬件规约通讯口， 可通过基于GSM网的通讯模块实现上位机与下位机远距离的无线通讯，软件通讯规约 MODBUS-RTU，可使用户在距仪表千里之外实现四遥功能。

     ◆2.4 历史数据存储功能

      KPD-3000型电力参数分析控制仪可海量存储每天48点整点数据与日统计数据达最少93天 (3个月)。可根据用户的要求扩展到186天 (6个月)。

     ◆2.5 整点数据

       KPD-3000型电力参数分析控制仪每半小时对以下数据存储一次（每天记录48点），COSφA、COSφB、COSφC、Ua、Ub、Uc、Ia、Ib、Ic、Pa、Pb、Pc、Qa、Qb、Qc、THDUa、THDUb、THDUc、THDIa、THDIb、THDIc、2-25次电压谐波含有率、2-25次电流谐波含有率，与大多数每天只提供24点整点数据的电力参数分析仪表相比使上位机分析系统软件产生的各种曲线更加接近实际值。

     ◆2.6 日统计数据

        日统计数据包括日三相电压最大值及出现时刻、日三相电压最小值及出现时刻、日三相电流最大值及出现时刻、日三相电流最小值及出现时刻、日三相功率因数最大值及出现时刻、日三相功率因数最小值及出现时刻、日三相有功功率最大值及出现时刻、日三相有功功率最小值及出现时刻、日三相无功功率最大值及出现时刻、日三相无功功率最小值及出现时刻、日三相电压畸变率最大值及出现时刻、日三相电压畸变率最小值及出现时刻、日三相电流畸变率最大值及出现时刻、日三相电流畸变率最小值及出现时刻、日三相电压偏高时间、日三相电压偏低时间、日三相电压合格率、日三相电压畸变率超标时间、日三相电流畸变率超标时间、日三相功率因数低于0.95时间、负载不平衡率超标时间、1-16路电容器运行总时间、1-16路电容器投切次数、分析控制仪运行总时间、有功电度、无功电度、补偿电度、停电时刻、来电时刻、停电次数、日15分钟最大电流值及出现时间。

     ◆2.7 无功补偿功能

       KPD-3000型电力参数分析控制仪输出16路开关信号，以基波无功功率为参考物理量实时输出控制信号，跟踪补偿电网无功功率的变化，达到改善电压质量、提高功率因数及变压器的利用率。

     ◆2.8   补偿方案

       KPD-3000型电力参数分析控制仪提供的6种补偿方案可利用控制参数任意选择。

     ◆2.9   输出编码

        KPD-3000型电力参数分析控制仪提供的12种编码输出方式供用户选择。

     ◆2.10 手动投切功能

        利用此功能用户可强行投入或切除电容器并可无电压电流信号，为控制仪的安装调试提供了方便。

     ◆2.11  综合保护功能

        KPD-3000型电力参数分析控制仪具有过压保护、欠压保护、缺相保护、谐波超值保护功能并可通过控制参数允许或禁止无源长开开关闭合。

3. 使用条件

◆3.1 海拔高度不高于2500米

◆3.2 环境温度-25℃~+50℃

◆3.3 空气湿度在40℃时不超过50%，20℃时不超过90%

◆3.4 周围环境无腐蚀性气体，无导电尘埃，无易染易爆的介质存在                          

◆3.5 安装地点无剧烈震动

4.技术参数

◆4.1 基本参数

  4.1.1 电源电压：AC220V±10%

 4.1.2 电源频率：45-65Hz

4.1.3 信号频率：45-65Hz

4.1.4 信号电压：AC50-260V

 4.1.5 信号电流：AC0-5A

 4.1.6 整机功耗：<10VA

4.1.7 取样信号电压回路阻抗 >220KΩ

.1.8 取样信号电流回路阻抗 <0.01Ω

4.1.9 取样信号电流过载能力：1.5倍额定电流连续工作4.1.10 有功电度计量最大值 429496729.5 Kwh

4.1.11 无功电度计量最大值 429496729.5 Kvar

◆4.2 测量精度

4.2.1 电压：±0.5%

4.2.2 电流：±0.5%

4.2.3 功率因数：±1.0%

4.2.4 有功功率：±1.0%

4.2.5 无功功率：±1.0%

4.2.6 电网频率：±0.01%

4.2.7 电压畸变率：±1.0%

4.2.8 电流畸变率：±1.0%

4.2.9 电压谐波含有率：±1.0%

4.2.10 电流谐波含有率：±1.0%

4.2.11 系统时钟：±4ppm，年误差小于2分钟

4.2.12 在掉电情况下时钟可工作一年以上控制参数及历史记录数据保存100年以上

◆4.3 控制参数

4.3.1 密码：000-999参数修改权限值，在参数修改之前必须输入此值。出厂预置：000

 4.3.2 ID号： 当一个用户系统使用2只以上的控制仪时用于身份的识别，其中000为广播ID号。出厂预置：0001

 4.3.3 PT变比：110-660/220V

 当输入的电压信号超出控制仪所能接收的范围时用于电压互感器变比的设置。出厂预置：220/220V

 4.3.4 CT变比：5000-50/5A电流互感器变比设置。出厂预置：500/5A

4.3.5 有功电度： 出厂预置：000000000.0 Kwh

 4.3.6 无功电度： 出厂预置：000000000.0 Kvarh           

 4.3.7 显示器对比度：330-520用于调节液晶显示器的对比度。   出厂预置：350   

4.3.8 过压门限：50-800V 回差：6V当信号电压超出此值时控制仪将切除已投入电容器，保护电容器的使用安全。 出厂预置：240V

 4.3.9 欠压门限：50-800V回差：6V 当信号电压低于此值时控制仪将切除已投入电容器，保护电容器的使用安全。出厂预置：180V

  4.3.10 电压上限：50-800V此值用于电压信号的超上限统计。出厂预置：230V

 4.3.11 电压下限：50-800V 此值用于电压信号的超下限统计。出厂预置：190V

 4.3.12 电流信号的同名端识别：ON（允许）/OFF（禁止）选择ON时控制仪自动将电流信号与对应的电压信号保持在同名端状态，此时的功率因数正确显示范围在滞后0.20到超前0.20之间。 选择OFF时控制仪不能将电流信号与对应的电压信号保持在同名端状态，在现场的第一次使用过程中如发现控制仪显示的功率因数值与实际不符，用户应通过手工的方式调换与之对应电流信号的极性，此时的功率因数正确显示范围要比选择ON时宽，在滞后0.00到超前0.00之间。出厂预置：OFF

4.3.13 零序电流上限:0.1%-50.0%，此值用于零序电流超上限的统计。 出厂预置：20%

 4.3.14 目标功率因数:(滞后)0.8000-(滞后)1.0000 当基波功率因数低于此值时控制仪才考虑投入电容器组。 出厂预置：0.9800        

4.3.15 电压畸变率门限：2.0%-50.0%， 回差 2.0%当电压畸变率超出此值时控制仪将切除已投入电容器，保护电容器的使用安全。出厂预置：5%

4.3.16 电流畸变率门限：2.0%-50.0%，回差 2.0%，当电流畸变率超出此值时控制仪将切除已投入电容器，保护电容器的使用安全。出厂预置：10%

4.3.17 电容器投切延时：动态补偿100ms-60S； 静态补偿1S-60s出厂预置：1000ms

4.3.18 补偿方案：        0Y-16△ ：16路共补

                        1Y-13△ ：13路共补+1路（*3）分补

                        2Y-10△ ：10路共补+2路（*3）分补

                        3Y-07△ ：7路共补+3路（*3）分补

                        4Y-04△ ：4路共补+4路（*3）分补

                        5Y-01△ ：1路共补+5路（*3）分补

                        出厂预置：3Y-07△

1.用户在使用本控制器之前应根据补偿装置工作现场电力参数的特点首先确立补偿的总容

量，然后确立共补总容量和分补总容量。

2.根据共补总容量可确定共补电容器的只数。

3.根据分补总容量可确定各相分补电容器的只数。

举例1：某用户的补偿装置需要安装共补电容器组16只，由于3相负载非常平衡未使用分补电容器。那么此用户应选用“0Y-16△”补偿方案

举例2：某用户的补偿装置需要安装共补电容器组12只，由于3相负载稍有不平衡每相各使用1只分补电容器。那么此用户应选用“1Y-13△”补偿方案

举例3：某用户的补偿装置需要安装共补电容器组4只，由于3相负载中度不平衡每相各使用4只分补电容器。那么此用户应选用“4Y-04△”补偿方案

举例4：某用户3相负载非常不平衡每相各使用5只分补电容器，共补电容器未使用那么此

用户应选用“5Y-01△”补偿方案。

4.3.19 输出编码

        在本说明书中输出编码的概念是指控制器输出电容器组投切控制信号的方式，而输出方式直接与电容器组容量的大小搭配方式有关。

         一般传统的控制器都只有一种编码方式即等容量（1:1:1?：1）循环投切  ，电网所要补偿的容性无功功率的数值往往是连续的不分等级的，受硬件条件的限制补偿装置提供的容性无功功率通常都是有限的几种等级数值，这是 一对供需矛盾，这对矛盾在系统负载比较小时表现最为突出，现举例说明如下：如某用户有一只315KVA的变压器，补偿总容量为100Kvar，用20Kvar的电容器组共5只，控制器采用市面上常用的JKG型控制器，此控制器的控制物理量是功率因数，目标功率因数投入门限是滞后0.92，切除门限是滞后0.99  在晚上的某时刻发现系统功率因数为滞后0.60,视在功率为12.5KVA,感性无功功率为10Kvar，控制器不停的进行 投切动作。分析其原因是单组电容器的容量（20Kvar）远远大于系统所需补偿容量（10Kvar）所致，当控制器没 有投入电容器组系统功率因数是0.60，根据JKG型控制器控制原理系统功率因数低于目标功率因数时控制器必须投入电容器组，当电容器组投入后由于多补偿了10Kvar的容性无功功率，使得补偿后的功率因数从感性的0.60变成了 容性0.60由于JKG型控制器的切除功率因数门限是滞后0.98，所以控制器又需要切除刚投入的电容器组，这样就不停的来回重复动作，专业术语叫投切震荡，其弊端有两点：第一频繁而无意义的投切动作大大缩短了电容器组和交流接触器的使用寿命，第二电力系统虽然安装了补偿装置却达不到预期的补偿效果。以上现象大部份用户都会遇上，不同的是情况有轻有重而已，这个问题是每个用户不可回避的问题，要解决以上问题我们认为只要作到三点即可：第一控制器的投切控制物理量必须取无功功率；第二所有电容器组不能取等容量，应进行大小搭配；第三控制器应具有自动挑选合适电容器容量的能力。而HDPD型控制器就具备这三点。

     对于为了适应电网负载大小变化而进行电容器容量大小搭配的做法在本说明书中被称为输出编码，既然是编码那么电容器容量的大小就不能随意给定，它应符合一定的规则，本控制器提供了11种电容容量比例大小搭配方案它们分别是：

     

    Pr-1 =>  1：1：1：1：1：?：1                     Pr-2 =>  1：2：2：2：2：?：2  

    Pr-3 =>  1：2：4：4：4：?：4                      Pr-4 =>  1：2：4：8：8：?：8

    Pr-5 =>  1：1：2：2：2：?：2                      Pr-6 =>  1：1：2：4：4：?：4

    Pr-7 =>  1：1：2：4：8：?：8                      Pr-8 =>  1：2：3：3：3：?：3

    Pr-9 =>  1：2：3：6：6：?：6                      Pr-10=> 1：1：2：3：3：?：3

    Pr-11=> 1：1：2：3：6：?：6                      Pr-12=> 按固定顺序投切

我们用KPD型控制器来解决上面例子的问题

          根据例电网参数的特点我们选Pr-3编码方案，根据补偿总容量和Pr-3编码方案的容量比例关系第一回路取5Kvar、第二回路取10Kvar、第三回路取20Kvar、第四回路取20Kvar、第五回路取20Kvar、第六回路取20Kvar，

共6只电容器组。当电网需要10Kvar时控制器只要投入第二回路即可，当需要15Kvar时只要投入第一第二回路即可，当需要20Kvar时只要投入第三回路即可。投入容量的选择HDPD可自动完成。由于KPD采用无功功率控制电容器组的投切所以它没有投切震荡的问题。

4.3.20第一只电容器容量

    KPD控制器采用无功功率作为投切电容器组的控制物理量，它必须知道自己驱动的每一回路电容器的容量，由于控制器采用了 输出编码控制参数，此参数指定了每组电容器之间的容量比例关系，所以只要用户输入第一回路共分补电容器组的容量和输出编码，控制器就能根据这两个参数自动计算出剩余回路电容器组的容量，使用时用户必须输入共补第一回路电容器容量和分补第一回路电容器容量。

 

 

 

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