徽科电力 HKSPC-30/50/100三相不平衡监测调节装置
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安全注意事项
本手册内容涉及徽科电力HKSPC-30/50/100三相不平衡监测调节装置系统的安装和使用。
安装前应先阅读本手册，并仔细阅读手册的安全注意事项。
400V HKSPC系统仅由本厂家及其代理商指定工程师进行调试、维护。否则引起人身安全事故、HKSPC损坏，均不属于公司的责任范畴和保修范围。
400V HKSPC系统只作商业/工业用途，不可用作任何生命支持相关联的节能设备。
本产品为A级HKSPC设备，当设备用于居民节能时，可能产生无线电干扰。用户需采用额外的措施。
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适用标准 |
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本设备符合CE 73/23 & 93/68（低电压安全）和89/336（EMC）、澳大利亚和新西兰EMC标准（C-Tick）标准。 |
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详细信息参见第一章产品规格。 |
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设备安装应遵照以上要求并使用本厂家指定附件。 |
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用户可维护器件 |
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所有设备内部维护及保养工作均需使用工具，并由接受过相关培训及合格人员执行。
需使用工具打开保护盖板后方可见器件为用户不可接触、维护器件。 |
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本设备满足使用操作区设备安规要求。
本设备带危险电压，但非维护人员无法接触。
由于带有危险电压的元器件只有使用工具打开保护盖板后方可接触，故接触高压可能性已降至最低。
请遵照一般规范并按照本书所建议步骤进行设备操作。 |
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1.1 产品介绍
HKSPC-30/50/100三相不平衡监测调节装置针对400V低压配电网进行动态无功补偿，可提高电网功率因数、消除三相不平衡、稳定系统电压、有效减小电网线损、提高设备利用率。
1.2 技术参数
HKSPC-30/50/100三相不平衡监测调节装置的技术参数、特性及满足的标准见表1-1。
表1-1 HKSPC-30/50/100 性能指标
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HKSPC-30 |
HKSPC-50 |
HKSPC-100 |
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系统参数 |
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额定电压等级 |
400V |
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输入相电压范围 |
-40% ～ +20% |
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电网频率 |
50Hz/60Hz（范围：45Hz ～ 63Hz） |
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整机效率 |
＞ 97% |
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网络结构 |
三相三线、三相四线 |
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电路拓扑 |
三电平 |
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性能指标 |
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三相平衡补偿能力 |
不平衡度 <5% |
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额定电流 |
45A |
75A |
150A |
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无功补偿范围 |
从-1到1可调 |
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无功补偿容量 |
30Kvar |
50Kvar |
100Kvar |
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无功补偿率 |
>99% |
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响应时间 |
<15ms |
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保护功能 |
过压保护、欠压保护，短路保护，逆变桥反向保护，过补偿保护，防雷双重保护 |
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配电功能 |
单路电能分配，带 C 级防雷功能 |
两路电能分配，带 C 级防雷功能 |
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通讯监控能力 |
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显示内容 |
电压、电流、频率、功率因数、运行温度等实时运行信息 |
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通讯接口 |
RS485/CAN/网口 |
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通讯协议 |
Modbus 协议 / 电总协议 |
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机械特性 |
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尺寸 |
W935*D262*H1081 |
W935*D521*H1120 |
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颜色 |
不锈钢本色 |
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重量 |
58KG |
72KG |
135KG |
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安装方式 |
抱杆，H 杆，F 杆 |
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安装倾斜角 |
<5 度 |
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环境要求 |
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运行温度 |
-10~45 度 |
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海拔高度 |
<1500m，1500 米以上按照 GB/T3859.2 请降额使用，或者联系经销商 |
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IP 等级 |
IP44 |
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抗震能力 |
8级 |
第二章 SPC结构及安装
2.1 HKSPC-30/50/100结构图
图2-1 HKSPC-30/50外观图  图2-2 HKSPC-100外观图
图2-3 HKSPC-30/50结构示意图
注：HKSPC-30为免维护设计，没有配置监控屏,其余配置同HKSPC-50
2.2安装方式及尺寸说明
图2-5 HKSPC安装方式示意图
安装说明：（1）HKSPC-30/50/100的H杆安装，如上图所示，在两电线杆上安装机柜支撑架，再通过机柜底部的螺丝使HKSPC固定在支撑架上。（2）HKSPC-30/50的抱杆安装，如上图所示，HKSPC-30/50机柜背后有安装孔，通过电线杆抱杆支架使HKSPC固定在电线杆上，见图2-6。ss
HKSPC-30/50/100的主要组成如表所示：
表2-1 HKSPC主要组成部分
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主要组成 |
HKSPC-30 |
HKSPC-50 |
HKSPC-100 |
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功率模块 |
30KVAR |
50 KVAR |
（50 KVAR）* 2 |
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微型断路器 |
NM1-63/3300
63A |
NM1-100/3300
100A |
NM1-100/3300
100A*2 |
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防雷器 |
YH1.5W-0.28/1.3 |
YH1.5W-0.28/1.3 |
YH1.5W-0.28/1.3 |
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端子排 |
URTK/S |
URTK/S |
URTK/S |
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风扇 |
AC-220V |
AC-220V |
AC-220V |
HKSPC-30/50/100的安装尺寸如图所示：
2.3系统配线介绍
HKSPC-30/50/100整体配线为三相四线制，需对三相功率线缆、N线缆、PE线、外部电流互感器（Current Transformer，CT）线缆进行配线和安装，见图2-8和图2-9。
2.4配电接口和线径的选型
用户现场接线时仅需对功率模块的固定接线端按功率要求选择合适的线缆进行配线即可，各个端子接线如下图所示。HKSPC-30/50/100的A/B/C/N/PE功率线线径选取可参考本公司推荐的线缆选型表2-2。
HKSPC-30/50/100外部的接线端主要有：
Input A – 400V A相输入接线端对应黄色电缆；
Input B – 400V B相输入接线端对应绿色电缆；
Input C – 400V C相输入接线端对应红色电缆；
N – 中线接入点 N相输入接线端对应黑色电缆；
PE – 系统接地端，因系统外壳为金属壳，为防止发生危害人身安全事故，在系统开机前一定要通过此端子与大地相连接；
CT – 接线端子排从输入侧入最大允许电流为5A。
表2-2 线缆选型表
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项目 |
HKSPC-30 |
HKSPC-50 |
HKSPC-100 |
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额定电流 |
45A |
75A |
150A |
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功率线缆(A/B/C/N/PE) |
推荐16 mm2 |
推荐25mm2 |
推荐50mm2 |
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CT线缆 |
15m以下：RVVSP 2×2.5 mm2；
15-30m：RVVSP 2×4 mm2；
30m以上：请联系徽科电力公司； |
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CT变比范围 |
150/5~10000/5 | 图2-10 HKSPC-30/50功率模块配线图
注：HKSPC-30功率模块无监控屏，其他的和HKSPC-50一致
2.5电流互感器选型
2.5.1电流互感器精度要求
电流互感器作为HKSPC-30/50/100的一个外置部件，对HKSPC-30/50/100系统的补偿精度起到关键性作用，因此外接电流互感器的精度要求在0.2级（闭口式）或0.5级（开口式）以上；若选用更低精度的电流互感器，HKSPC-30/50/100的补偿精度可能受到影响。
2.5.2电流互感器变比选择
在HKSPC-30/50/100机型中，外接CT的变比最小允许为150:5，最大允许为10000:5，在此变比范围内可以根据实际选用的CT进行变比的设置，适应度较广。选择CT变比时，最好能根据实际负载的电流大小来进行相应的选择，一般选择运行过程中电流最大值的1.5倍，并适当留有余量。按照此原则配置的HKSPC-30/50/100能更高精度地进行无功补偿，使客户端有更理想的补偿效果。如：客户端负载电流最大为1000A，则最好选择1500:5～2000:5范围内的档位，确保测量的精度。
注意：在选择CT时，一定要注意外部CT的变比处于HKSPC-30/50/100允许的变比范围内，同时在开机前务必检查HKSPC-30/50/100设置的外接CT变比与实际的CT变比是否一致。电流互感器作为选配件，可以选择开口和闭口的类型，其中开口CT的安装较为方便，闭口CT的安装则必须在客户端停电的情况下进行安装。注意外置CT的二次侧不允许开路。当一次侧有电流时，若S1与S2开路会产生高电压，对人员或器件造成危险，因此安装开口CT时应先短接S1与S2，待安装完毕后再断开短接线，或在安装时断开负载电源。
2.5.3电流互感器接法
CT电缆为选配件。CT电缆均应选择屏蔽双绞线，分别由黄+黑、绿+黑、红+黑共3组线缆组成，每组线缆中的2条电缆两两绞在一起共同构成CT的线缆，CT电缆的规格选择主要由线缆的长度来决定，可参考表2-2。在连接安装外置CT时，推荐其中的黄色绞线接A相，绿色绞线接B相，红色绞线接C相；同时确保CT的P1端朝向电网，见图2-12。
以CT1为例，黄色线接在外接CT1的S1端，黑色线接在CT1的S2端，确保所有CT穿过的电流方向一致，否则无法达到补偿效果。CT及通信信号接口示意见图2-13，CT及通信信号说明见表2-3。
表2-3 CT及通信信号说明
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序号 |
标识 |
描述 |
|
1 |
CT_A/ GND_A |
接A相CT的S1/ S2端 |
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2 |
CT_B/ GND_B |
接B相CT的S1/ S2端 |
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3 |
CT_C/ GND_C |
接C相CT的S1/ S2端 |
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4 |
EPO_A |
不接大监控时与紧急开关按钮连接/
实现模块之间的EPO信号通讯 |
|
5 |
GND_EPO |
实现模块之间的EPO信号通讯 |
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6 |
EPO_B |
不接大监控时与紧急开关按钮连接 |
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7 |
485+/485- |
连接后台用485 |
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8 |
CAN_H /CAN_L |
预留通道（CAN信号） |
第三章监控模块介绍
HKSPC-30为免维护设计，需通过后台软件进行参数设置，用户可从内部功率模块自带LED灯观察模块运行状态，当LED灯闪烁，HKSPC处于待机状态；当LED灯常亮，HKSPC处于正常运行状态；当LED灯发出红光，则SPC出现故障。
HKSPC-50/100监控模块为LCD触摸彩色液晶屏，控制操作简单直观，主界面图如下图3-1所示，系统运行中若2分钟无告警，系统进入图3-2显示界面。
液晶面板上具体功能键根据上面显示内容确定，具体界面信息请参见表3-1系统信息窗项目描述及表3-2菜单窗和数据窗项目描述。
表3-1 HKSPC-50/100系统信息窗项目描述
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显示内容 |
释义 |
|
HK |
HKSPC系列名称 |
|
2010-12-01 |
当前日期（格式：年-月-日） |
|
09:00:00 |
当前时间（格式：24小时，时:分:秒） |
|
正常、待机、故障 |
正常：HKSPC开机运行正常；待机：SPC停机；
故障：系统有故障，不能正常开机 |
表3-2 HKSPC-50/100菜单窗和数据窗项目描述
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菜单
名称 |
名称 |
项目 |
释义 |
|
主
界
面 |
电网
电流 |
PF |
A、B、C相电网功率因素 |
|
有效值 |
A、B、C相电网电流有效值 |
|
负载
电流 |
PF |
A、B、C相负载功率因素 |
|
有效值 |
A、B、C相负载电流有效值 |
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开机 |
发送开机命令 |
|
关机 |
发送关机命令 |
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数据 |
电网
电压 |
电压（V） |
三相电网相电压 |
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频率（Hz） |
三相电网电压频率 |
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THDU（%） |
三相电网电压畸变率 |
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波形 |
三相电网电压波形显示 |
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柱状图 |
三相电网电压谐波分析 |
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电流 |
电网电流 |
电流 |
电网测三相电流有效值 |
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功率因数 |
电网测功率因数 |
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THDI |
电网测三相电流畸变率 |
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波形 |
电网侧、负载侧三相电流波形 |
|
柱状图 |
三相电网电流谐波分析 |
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负载电流 |
电流 |
负载测三相电流有效值 |
|
|
功率因数 |
负载测功率因数 |
|
THDI |
负载测三相电流畸变率 |
|
波形 |
电网测、负载侧三相电流波形 |
|
柱状图 |
三相负载电流谐波分析 |
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补偿电流 |
电流 |
系统补偿输出相电流 |
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负载率 |
系统当前输出的补偿电流占系统额定输出电流的比值 |
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波形 |
系统补偿输出相电流波形 |
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功率分析 |
视在功率 |
电网测A、B、C相视在功率 |
|
负载侧A、B、C相视在功率 |
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有功功率 |
电网测A、B、C相有功功率 |
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负载侧A、B、C相有功功率 |
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无功功率 |
电网测A、B、C相无功功率 |
|
负载侧A、B、C相无功功率 |
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cosφ |
电网测电压与基波电流夹角余弦值 |
|
负载侧电压与基波电流夹角余弦值 |
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I/O
温度 |
I/O状态 |
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干接点状态信息 |
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温度 |
节点1、2、3 |
A、B、C三相逆变器温度显示 |
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节点4、5、6 |
预留温度显示 |
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设置 |
调试 |
模拟地址1 |
DSP设置变量的地址 |
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模拟地址2 |
DSP设置变量的地址 |
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模拟地址3 |
DSP设置变量的地址 |
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版本
信息 |
软件版本号 |
监控和控制器的版本号 |
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系统型号 |
显示HKSPC电压等级、额定容量及3相3线制还是3相4线制 |
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设备
参数 |
工作模式 |
补偿无功、无功+不平衡、不平衡+无功、自老化模式（客户勿选） |
|
启动模式 |
用于设置HKSPC开机模式，在“自动开机模式”下，HKSPC下电后，再重新上电时，会自动开始工作；在“手动开机模式”，HKSPC下电后，再重新上电时，必须接到监控开机指令才会启动 |
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CT位置 |
可选择电源侧或者负载侧 |
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并机台数 |
预留功能 |
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并机容量 |
HKSPC30与HKSPC50无需设置；
HKSPC100设置为150A |
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补偿模式 |
智能补偿、逐次补偿模式 |
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CT变比 |
设置外接CT变比，如600:5等 |
|
外接无源滤波器谐波补偿次数 |
内部调试用 |
|
CT副边接线方式 |
CT副边接线方式选择，串联或并联方式，出厂前已设置，用户禁止改动 |
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电感电流校准进程 |
用户可选择补偿感性无功或者容性无功 |
|
外置变压器比例 |
设置外置变压器变比 |
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目标功率因数 |
HKSPC根据自己的负载率，调整无功电流大小，使电网侧的功率因数接近目标值 |
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控制器参数Ⅰ |
内部调试用 |
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调试变量地址1 |
内部调试用 |
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调试变量地址2 |
内部调试用 |
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补偿率 |
设置无功补偿率，1.0代表100%，依此类推 |
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混合模式参数设置 |
内部调试用 |
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省电功能 |
定时开关机用于节省电能 |
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选择工作日 |
选择设定HKSPC一周的工作时间 |
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休息日设置 |
设定HKSPC休息时间 |
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监控参数 |
设备地址 |
系统中每个模块的地址 |
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波特率 |
9600bps或者19200bps |
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语言 |
设置显示语言 |
|
时间设置 |
设置日期和时间 |
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故障
清除 |
用于清除系统不可自动恢复类故障 |
|
退出
登录 |
退出“设置”界面 |
|
记录 |
告警 |
当前告警信息 |
当前告警信息序号、告警名称、告警发生时间 |
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历史告警信息 |
告警信息序号、名称、发生时间、结束时间 |
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历史告警下载 |
预留功能 |
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操作
记录 |
操作记录的序号、名称、操作执行的起始时间、操作的具体更改量 | 3.1上电步骤
机器固定后，请确认HKSPC-30/50/100的电气连接是否完成，检查系统电气连接状况无误后上电。
1. 确认所有输入配电开关彻底断开。在这些开关处贴警告标识，以防他人对开关进行操作。
2. 确认三相电接线端子连接正确，电流互感器接线与各相相对应，以及各接线处符合安装标准以防发生触电危险。
3. 将保护地及其它必要的接地电缆连接到系统设备的接地点PE,以防机壳带电发生危险。
3.1.1开机步骤
HKSPC-30/50/100系统上电检查完毕后，工程师调试正常，执行开机。
1、闭合市电与系统间隔离开关。
2、正常上电后，若之前系统设为“自动开机”，则当满足开机条件后，系统自行发送开机命令，系统启动；若系统设为“手动开机”，上电后一段时间（上电后系统电压建立需一定时间），用户通过在LCD开关机界面或通过后台点击开机图标发送开机命令，系统启动。
3.1.2关机步骤
关机方式有两种，
1、直接断开HKSPC系统与电网间隔离开关，即完全关机模式，关机后系统内不带电，可进行系统相关维修维护工作。
2、进入LCD开关机界面，点击关机键，模块关机，此模式只关闭系统中功率器件运行，但系统母线、辅助电源带电，相关控制系统处于待命状态。此模式下禁止进行模块维修、打开机柜等操作。
3.1.3自动开机
SPC系统开机模式有两种，即手动和自动模式，这两种模式可通过LCD监控或后台进行设置。
3.2故障信息描述
表3-3 HKSPC-50/100系统故障信息描述
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故障类型 |
描述 |
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逆变器短路故障 |
IGBT电流过大引起告警；如桥臂短路。 |
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辅助电源故障 |
辅助电源电压低于设定值，辅助电源故障持续8us，CPLD封锁IGBT触发脉冲。 |
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逆变器过温 |
逆变器基板温度超过100度，逆变器停止运行。 |
|
CT变比设置故障 |
电流大于外接CT的1.5倍额定电流，CT相序接反 |
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逆变器过载故障 |
输出电流大于150%额定电流 |
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系统故障 |
直流母线电压出现异常 |
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本机容量读取故障 |
本机容量不等于45A/75A |
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EP0故障 |
上报EPO故障 |
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输入频率异常 |
交流输入的频率不在45Hz~55Hz范围内。 |
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输入电压异常 |
输入相电压不在138V～265V内。 |
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软件版本故障 |
DSP软件和CPLD软件不匹配。 |
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监控参数设置
故障 |
1）CT源测，且并机容量大于单机容量
2）本机容量大于并机容量
3）本机容量不等于45/75A
4）输入电压等级不等于380V |
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控制器参数设置故障 |
向control芯片设置参数失败 |
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CT零点校准失败 |
CT零点校准时零点偏差大于4% |
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逆变器过流 |
开机不补偿连续捕捉到逐波限流沿关机告警 |
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母线差异常 |
第一次上电开机时检测母线差大于80V（一般会在四线制机器没有接N线会出现） |
3.3 故障处理
故障分类：
1.错误使用导致，如CT线反接、功率线相序接错或参数设置错误等，此类故障在开机调试过程通过观察数据可发现，如补偿效果差、无告警信息请与徽科电力产品工程师联系；
2.液晶屏显示告警信息，请直接与徽科电力产品工程师联系；
3.上电机器没反应，请直接与徽科电力产品工程师联系。
第四章 维护保养
4.1 注意事项
HKSPC-30/50/100三相不平衡监测调节装置内部元器件为模块化设计，日常维护只需要观察监控屏数据或LED灯显示是否正确，有条件的客户可以用红外测温仪观察机器各温度点是否存在异常高温点，有任何异常请立即下电并与徽科电力客服工程师联系。
HKSPC-30/50/100三相不平衡监测调节装置为强电产品，为了确保维护人员的安全，在产品正常运行时不允许去接触该产品的任何带电部分，要经常检查产品的接地点是否连接可靠。
4.2 日常保养
HKSPC-30/50/100三相不平衡监测调节装置由于实现了风道隔离，所以一般应用环境中不需要滤尘网，但对于日常环境恶劣，如高温、高湿、导电粉尘类较多的环境，在做方案时要与徽科电力产品工程师说明，方便确认具体方案。
4.3 故障判断
1.错误使用：如CT线接反、功率线相序接反或者参数设置错误等，这类故障在开机调试时注意观察各数据是可以发现，如果有补偿效果很差但没有告警信息的请与徽科电力产品工程师联系；
2.液晶屏显示告警信息：请直接与徽科电力产品工程师联系；
3.上电装置没反应：请直接与徽科电力产品工程师联系。
注意：为了您的人身安全，无论是什么样的故障，未经徽科电力允许不得私自拆机，易撕毁标毁坏的产品一律不在保修。
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