电能质量分析仪十篇

电能质量分析仪篇1

PS4000是由美国SUMMIT公司生产的一种电能质量分析仪，它是为了满足工程师进一步了解电能质量而设计的一种小型、简单且功能强大的分析工具，可以用来分析或监控输入电能质量。

PS4000不仅能够测试电压、电流、功率、功率因数、频率、周期、谐波等电量值，而且能够测试电压或电流的浪涌、跌落、冲击、电压尖峰等瞬态量值，从而为用户快速判定供电质量的优劣，或者为展示产品电源质量提供一个依据。该仪器可以同时适用商用和工业用电源，是现代测试仪器中一款性能优越，携带方便的电能质量仪器。

1　PS4000的主要特点

新型PS4000电能分析仪具有以下优异的测试功能：

可测试并捕捉浪涌、跌落、冲击、尖峰信号；

可分析每一个通道从1次到63次谐波分量的电压／电流幅值和相位

可同时分析所有通道的电压、电流、功率、功率因数、频率、能量、通断周期、能量高峰期、花费等参数值

能够连续显示每秒测量值

具有完全的按键操作和菜单式界面

可连续工作8～10个小时，使用充电器后可以持续使用。

PS4000可以对三相电路中的三个电压和四个电流同时进行浪涌、跌落、尖峰、谐波、电压、电流、功率、功率因数、频率、周期等参数的分析和监测，测试的数据可以上传到计算机以图形或表格的形式显示。该仪器配有专业的分析控制软件，可以对PS4000进行远端监控，特别适合于对电网质量，大型供电设备，家用电器等电源质量进行分析，是电力专家所钟爱的产品。SUMMIT公司的电能分析仪被世界很多国家的用户使用，美国前电网编辑曾这样描述：“我见过很多的分析仪，但是，这个产品给我留下了真正深刻的印象，PS3000已经是一个很坚固的小型器件，而新型的PS4000则提供了更专业的电能质量分析功能。”与它配套使用的电压、电流探头能够直接和1到15000V电压以及10mA到6000A的电流相接。通过输入调节比与PT和CT的结合，可提供更高、更大的电压电流测试。除了在室内监控外，PS4000还可以安装到Weather－resistant外挂箱上，以便能够在室外进行无人监控。另外，PS4000的“连接检查”特点更便于操作者正确连接电路，而且各种配套的附件不需要另外供电。

PS4000包含前一产品PS3000的全部测试功能，PS3000已经使用了8年，产品遍布7大洲。客户对Powersight分析仪具有很高的评价，特别是在使用简便、性能可靠、可提供及时有效的技术支持等方面。SUMMIT总载曾说：“从上一次我们为一块因跌落而损坏的仪表检修后，到现在已经六年了，它依然完好，据我所知，我的表甚至还在南极考察站使用”。

2　PS4000测试瞬态量

实际上，绝大多数的客户都特别关心PS4000的瞬态测试功能，而这也正是PS4000优于PS3000和PS250之处，因此，笔者希望通过本文使更多的人能够熟悉PS4000的功能，让PS4000给电能分析带来更多方便。

当分析瞬态参数时，PS4000能够随时监测每相浪涌、跌落、冲击和电压尖峰信号，并随时记录信号类型、发生时间、到达峰值、持续时间等，同时可捕捉并存储最坏的一个信号，以及为以后的故障分析和判断提供依据。

2．1 每相电压／电流的浪涌和跌落值测试

在进行电路的浪涌和跌落分析时，PS4000可提供以下三种记录方式：

记录浪涌／跌落事件；

记录浪涌／跌落图形；

记录浪涌／跌落波形。

（1）记录浪涌／跌落事件

如果在信号监测时间段里，浪涌出现一次，PS4000就认为有一个浪涌事件发生，出现两次，PS4000就认为有两个浪涌事件，以此类推……，当有事件发生时，PS4000将记录这一事件的发生日期、发生于哪个相线、属于浪涌还是跌落信号、信号的幅度以及信号持续的时间等信息。

PS4000的显示方式主要有两种：第一种为列表显示，每一行显示一个事件，其显示方式如图1所示；第二种为图形显示，这种方式以时间为横轴，在纵轴上显示信号的幅度和持续时间，其显示方式如图2所示。

（2）记录浪涌／跌落图形

当有浪涌或跌落事件发生时，PS4000将大致地给出浪涌或跌落信号的图形。图形从发生浪涌／跌落的前2个周期开始，持续10个周期，直到检测到下一个1／2周期来临再没有浪涌／跌落发生且持续1秒的时间为止。图形中将显示浪涌／跌落发生的时间以及每半个周期的RMS值。参见图3。由图3可见，图形的上半部将显示关键的信息，如事件的发生时间、持续时间、信号属于三相中的哪一相、信号的幅度大小等。如果发生了电压浪涌，那么和它同相的电流信号也会显示在同一张图中。

（3）记录浪涌／跌落波形

浪涌／跌落波形是对浪涌／跌落事件的一个详细描述，它们开始于事件发生前的两个周期，持续10个周期，如果事件的持续时间超过10个周期，波形中将记录最近的10个周期。如果监测的时间段内不是只有一个事件发生，PS4000将存储最坏的浪涌／跌落波形。这种方式在显示时，在波形的上方将显示事件发生的时间、相线、信号幅度和信号持续时间等。如果发生的是电压浪涌 ／跌落，那么同相线的电流信号也会显示在同一张图中。

2．2 监测高速瞬态信号

高速电压／电流瞬态信号的产生一般与被测线路本身无关，大都是由闪电、突然短路，开关拨动等原因引起的，它们的幅值会在瞬间窜到很高，持续时间也相当短，一旦这样的信号超过了定义的触发门限，PS4000将捕捉到这个信号。触发门限分为 “绝对值门限”和“相对值门限”两种。

当设置为绝对值门限时（比如设到180V），那么，在监测开始以后的任何时候，只要信号的幅值超过了＋180V或－180V，这个信号就会被捕捉并被记录下来。如果设置为相对值门限，比如20V，PS4000将以正常情况下的波形作为参考，在这种情况下，当实际波形幅度高于或低于同一点的正常波形幅度20V以上时，PS4000将捕捉记录这个信号。

在进行瞬态信号监测时，PS4000可提供瞬态事件和瞬态波形两种记录方式。

（1）瞬态事件

在这种记录模式下，PS4000将记录瞬态事件的发生时间、发生相线、峰值大小和持续时间。与浪涌／跌落测试的显示方式一样，瞬态监测的显示也包括表格显示和图形显示两种方式。

（2）瞬态波形

瞬态监测时的瞬态波形可以详细地记录瞬态事件信息，它们将持续50ms，并在事件发生前的一个周期开始记录，同时可在整个监测时间里捕捉最坏的一个信号。

与浪涌／跌落测试波形相似，这种测试波形的上方也将显示信号发生的时间，信号持续时间，信号幅度以及信号的相线等重要信息。图4是一种瞬态波形示意图。

3　结束语

电能质量分析仪篇2

定量分析相互关系精密度

1前言

氧化铝的浓度是铝电解生产过程中的一项重要的参数。电解工艺实践表明，电解质中氧化铝浓度的变化对槽况的稳定性和电解槽的电流效率都有一定的影响。电解质中氧化铝含量的多少对电解槽智能模糊控制非常重要（1）。最佳的氧化铝浓度，可以保持稳定生产和较高的电流效率。电解生产保持的氧化铝浓度要低于当时条件下的饱和浓度，这样可以防止在条件改变时产生氧化铝沉淀，但如保持的氧化铝浓度过低，又可能发生阳极效应（2），所以保持氧化铝浓度在最佳范围内，对提高电流效率，降低槽电压大有益处，故电解质中氧化铝浓度的测定就尤为重要。对电解质中氧化铝含量的测定国内一般都采取化学分析法，但化学分析方法繁琐，分析速度较慢，分析时间太长，满足不了电解生产的需要。所以我室采用ARL-9900 X-射线分析仪，通过反复试验、研究、探讨，避免了化学分析方法的缺点，该方法测定快速、准确，其稳定性和精密度均能满足铝电解生产的需要

2理论根据

氧化铝的浓度不能直接测定得知，可通过测定氧或铝的浓度换算得知，只要知道氧或铝的含量，即能得知氧化铝的浓度。

3测定的基本原理

3.1由于ARL-9900 X-射线分析仪直接测定电解质中的氧，其干扰因素多，如：电解质中水分的影响，测量光路中空气的影响，电解质中SiO2、Fe2O3等氧化物的影响等等，需要从测定铝入手。

3.2测定电解质中的铝为氧化铝和氟化铝中铝的总和，通过氟得知氟化铝的含量，然后换算出氟化铝中铝的含量。从总铝中减去氟化铝中的铝，之差即为氧化铝中的铝。

4仪器设备和样品

4.1主要仪器设备

ARL-9900 X-射线分析仪、振动研磨机和压样机、制冷水循环器、电热干燥箱、PVC环等材料

4.2仪器测量条件及工作参数

测定电解质中Al2O3的含量，主要是测定电解质中AlF3、NaF、CaF2、MgF2、KF的含量，所以它的仪器测量条件及工作参数跟测定Al、F、Na、Ca、Mg、K的测量条件和工作参数一致。X-射线管的工作电压和工作电流为30KV，80mA。

4.3分析用标准样品

由于国家没有统一的标样购置，根据我们的电解质构成，购置了与我厂的电解质构成基本一致的广西平果铝自己焙烧的电解质标样，他们的标样构成，其各元素含量呈阶梯分布，其标样经国家权威单位进行分析定值，我们就以此作为标准结果，通过测量电解质中各物质的含量，换算出氧化铝的含量。

4.4工作曲线的绘制

根据仪器绘制工作曲线的要求，逐一对应输入各元素的百分含量，在分析程序中，同时输入氧化铝含量的换算公式。分析制备好的各标样样片，将仪器测得的X-射线强度与所对应的物质百分含量作图，绘制工作曲线。F总的测定范围为49.0%∽54.0%，Al总的测定范围为10.0%∽18.0%，NaF的测定范围为34.0%∽54.0%，CaF2的测定范围为3.00%∽15.0%，MgF2的测定范围为0.20%∽8.00%，KF的测定范围为0.50%∽2.00%。测得各物质的含量的同时，氧化铝的含量同时计算出来。

4.5 ARL-9900 X-射线光谱仪短期精度和长期稳定性试验

4.5.1 ARL-9900 X-射线光谱仪短期精度的试验。短期稳定性试验用小于1小时的时间测定。开始测试时，仪器至少在工作条件下连续运行4小时以上。整个测试的过程中，X光管的电流为80mA、电压为40KV。选择ARL参考样，对测角仪，计数时间40秒，连续测定21次，测试结果：每一种元素实际的RSD（%）都小于理论的RSD（%），说明ARL-9900 X-射线光谱仪的短期精度比较好。

4.5.2 ARL-9900 X-射线光谱仪长期稳定性的测试。与短期精度的实验条件相同，测试时间8-12小时，每小时测9次，取平均值，共9组数值。其测试结果：每一种元素实际的RSD（%）都小于理论的RSD（%），说明 ARL-9900 X-射线光谱仪的长期稳定比较好。长期稳定性好，就意味着仪器的综合性能好，样品的重复性好。

4.6样品的准确度测试

按照仪器的工作要求，分析大量的电解质样品，与化学分析结果进行对比。部分对比数据如下：

5结论

在分析速度方面，X-射线光谱分析法远远快于化学分析法。X-射线光谱分析法分析一个样品5分钟出结果。如果样品多，平均3分钟就能出结果。化学方法烘干样品、烘坩埚、冷却、称样、烧样等一系列过程，等到出结果，至少要几个小时之后。

从准确度方面说，X-射线光谱分析法，在排除仪器的系统误差外，可以保证样品分析结果的准确性。化学分析法在分析样品时，由于人为、试剂、分析设备等偶然因素多，分析数据的稳定性、再现性就不如X-射线光谱分析法。

该方法是在快速测定电解质CaF2，MgF2，NaF，KF的含量及BR时，快速换算出电解质中Al2O3的含量的。

由于电解槽中Al2O3等原材料的加入，用该法的定性分析，可以随时监控到电解质成份的变化。

参考文献：

电能质量分析仪篇3

实施水质自动监测，可以实现水质的实时连续监测和远程监控，达到及掌握主要流域重点断面水体的水质状况、预警预报重大或流域性水质污染事故、解决跨行政区域的水污染事故纠纷、监督总量控制制度落实情况、排放达标情况等目的。

2、水质自动监测技术

2.1水质自动监测系统的构成

在水质自动监测系统 网络 中，中心站通过卫星和电话拨叼两种通讯方式实现对各子站的实时监视、远程控制及数据传输功能，　托管站也可以通过电话拨号方式实现对所托管子站的实时监视、远程控制及数据传输功能，其他经授权的相关部门可通过电话拨号方式产现对相关子站的实时监视和数据传输或能。

每个子站是一个独立完整的水质自动监测系统，一般由6个主要子系统构成，包括：采样系统、预处理系统、监测仪器系统、plc控制系统、数据采集、处理与传输子系统及远程数据管理中心、监测站房或监测小屋。 目前 ，水质自动监测系统中的子系统及远程数据管理中心、监测站房或监测小屋。目前，水质自动监测系统中的子站的构成方式大致有三种：

（1）由一台或多台小型的多参数水质自动 分析 仪（如：ys1公司和hydrolab公司的常规五参数分析仪）组成的子站（多台组合可用于测量不同水深的水质）。其特点是仪器可直接放于水中测量，系统构成灵活方便。

（2）固定式子站：为较传统的系统组成方式。其特点是监测项目的选择范围宽。WWw.133229.COm

（3）流动式子站：一种为固定式子站仪器设备全部装于一辆拖车（监测小屋）上，可根据需要迁移场所，也可认为是半固定式子站。其特点是组成成本较高。

各单元通过水样输送管路系统、信号传输系统、压缩空气输送管路系统、纯水输送管路系统实现相互联系。

一个可*性很高的水质自动监测系统，　必须同时具备4个要素，即（1）高质量的系统设备；（2）完备的系统设计；（3）严格的施工管理；（4）负责的运行管理。

2.2水质自动监测的技术关键

2.2.1采水单元

包括水泵、管路、供电及安装结构部分。在设计上必须对各种气候、地形、水位变化及水中泥沙等提出相应解决措施，能够自动连续地与整个系统同步工作，向系统提供可*、有效水样。

2.2.2配水单元

包括水样预处理装置、自动清洗装置及辅助部分。配水单元直接向自动监测仪器供水，具有在线除泥沙和在线过滤，手动和自动管道反冲洗和除藻装置；其水质、水压和水量应满足自动监测仪器的需要。

2.2.3分析单元

由一系列水质自动分析和测量仪器组成，　包括：水温、ph、溶解氧（do）、电导率、浊度、氨氮、化学需氧量、高锰酸盐指数、总有机碳（toc）、总氮、总磷、硝酸盐、磷酸盐、氰化物、氟化物、氯化物、酚类、油类、金属离子、水位计、流量/流量/流向计及自动采样器等组成。各主要在线自动分析仪器的 发展 现状将地第3节详述。

2.2.4控制单元

包括：（1）系统控制柜和系统控制软件；（2）数据采集、处理与存储及其 应用 软件；（3）有线通讯和卫星通讯设备。

2.2.5子站站房及配套设施

包括：（1）站房主体；（2）配套设施

3、在线自动 分析 仪器的 发展

3.1概述

水质自动监测仪器仍在发展之中，欧、美、日本、澳大利亚等国均有一些专业厂商生产。 目前 ，经较成熟的常规项目有：水温、ph、溶解氧（do）、电导率、浊度、氧化还原电位（orp）、流速和水位等。常用的监测项目有：cod、高锰酸盐指数、toc、氨氮、总氮、总磷。其他还有：氟化物、氯化物、硝酸盐、亚硝酸盐、氰化物、硫酸盐、磷酸盐、活性氯、tod、bod、uv、油类、酚、叶绿素、金属离子（如六价铬）等。

目前的自动分析仪一般具有如下功能：自动量程转换，遥控、标准输出接口和数字显示，自动清洗（在清洗时具有数据锁定功能）、状态自检和报警功能（如：液体泄漏、管路堵塞、超出量程、仪器内部温度过高、试剂用尺、高/低浓度、断电等），干运转和断电保护，来电自动恢复，cod、氨氮、toc、总磷、总氮等仪器具有自动标定校正功能。

3.2常规五参数分析仪

常规五参数分析仪经常采用流通式多传感器测量池结构，无零点漂移，无需基线校正，具有一体化生物清洗及压缩空气清洗装置。如：英国abb公司生产的eil7976型多参数分析仪、法国polymetron公司生产的常规五参数分析仪、澳大利亚greenspan公司生产的aqualab型多参数分析仪（包括常规五参数、氨氮、磷酸盐）。另一种类型（“4+1”型）常规五参数自动分析仪的代表是法国seres公司生产的mp2000型多参数在线不质分析仪，其特点是仪器结构紧凑。

常规五参数的测量原理分别为：　水温为温度传感器法（platinumrtd）、ph为玻璃或锑电极法、do为金-银膜电极法（galvanic）、电导率为电极法（交流阻抗法）、浊度为光学法（透射原理或红外散射原理）。

3.3化学需氧量（cod）分析仪

cod在线自动分析仪的主要技术原理有六种：（1）重铬酸钾消解-光度测量法；（2）重铬酸钾消解-库仑滴定法；（3）重铬酸钾消解-氧化还原滴定法；（4）uv计（254nm）；（5）氢氧基及臭氧（混和氧化剂）氧化-电化学测量法；（6）臭氧氧化-电化学测量法。

从原理上讲， 方法 （3）更接近国标方法，方法（2）也是推荐的统一方法。方法（1）在快速cod测定仪器上已经采用。方法（5）和方法（6）虽然不属于国标或推荐方法，但鉴于其所具有的运行可等特点，在实际应用中，只需将其分析结果与国标方法进行比对试验并进行适当的校正后，即可予以认可。但方法（4）用于表片水质cod，虽然在日本已得到较广泛的应用，但欧美各国尚未应用（未得到行政主客部门的认可），在我国尚需开展相关的 研究 。

从分析性能上讲，在线cod仪的测量范围一般在10（或30）~2000mg/l，因此，目前的在线cod仪仅能满足污染源在线自动监测的需要，难以应用于地表水的自动监测。另外，与采用电化学原理的仪器相比，采用消解-氧化还原滴定法、消解-光度法的仪器的分周期一般更长一些（10min~2h），前者一般为2~8min.

从仪器结构上讲，　采用电化学原理或uv计的在线cod仪的一般比采用消解-氧化还原滴定法、消解-光度法的仪器结构简单，并且由于前者的进样及试剂加入系统简便（泵、管更少），所以不仅在操作上更方便，而且其运行可*性也更好。

从维护的难易程度上讲，　由于消解-氧化还原滴定法、消解-光度法所采用的试剂种类较多，泵管系统较复杂，因此在试剂的更换以及泵管的更换维护方面较烦琐，维护周期比采用电化学原理的仪器要短，维护工作量大。

从对环境的 影响 方面讲，重铬酸钾消解-氧化还原滴定法（或光度法、或库仑滴定法）均有铬、汞的二次污染 问题 ，废液需要特别的处理。而uv计法和电化学法（不包括库仑滴定法）则不存在此类问题。

3.4高锰酸盐指数分析仪

高锰酸盐指数在线自动分析仪的主要技术原理有三种：（1）高锰酸盐氧化-化学测量法；（2）高锰酸盐氧化-电流/电位滴定法；（3）uv计法（与在线cod仪类似）。

从原理上讲，方法（1）和方法（2）并无本质的区别（只是终点指示方式的差异而已），在欧美和日本等国是法定方法，与我国的标准方法也是一致的。将方法（3）用于表征水质高锰酸盐指数的方法，在日本已得到较广泛的应用，但在我国尚未推广应用，也未得到行政主客部门的认可。

从分析性能上讲，目前的高锰酸盐指数在线自动分析仪已能够满足地表水在线自动监测的需要。另外，与彩和化学方法的仪器相比，采用氧化还原滴定法的仪器的分析周期一般更长一些（2h），前者一般为15~60min.

从仪器结构上讲，两种仪器的结构均比较复杂。

3.5总有机碳（toc）分析仪

toc自动分析仪在欧美、日本和澳大利亚等国的应用较广泛，其主要技术原理有四种：（1）（催化）燃烧氧化-非分散红外光度法（ndir法）；（2）uv催化-过硫酸盐氧化-ndir法；（3）uv-过硫酸盐氧化-离子选择电极法（ise）法；（4）加热-过硫酸盐氧化-ndir法；（5）uv-toc分析计法。

从原理上讲，方示（1）更接近国标方法，但方法（2）~方法（4）在欧美等国也是法定方法。将方法（5）用于表征水质toc，虽然在日本已得到较广泛的应用，但在欧美各国尚未得到行政主管部门的认可。

从分析性能上讲，目前的在线toc仪完全能够满足污染源在线自动监测的需要，并且由于其检测限较低，应用于地表水的自动监测也是可行的。另外，在线toc仪的分析周期一般较短（3~10min）。

从仪器结构上讲，除了增加无机碳去除单元外，各类在线toc仪的结构一般比在线cod仪简单一些。

3.6氨氮和总氮分析仪

氨氮在线自动分析仪的技术原理主要有三种：（1）氨气敏电极电位法（ph电极法）；（2）分光光度法；（3）傅立叶变换光谱法。在线氨氮仪等需要连续和间断测量方式，在经过在线过滤装置后，水样测定值相对偏差较大。

总氮在线自动分仪的主要技术原理有两种：（1）过硫酸盐消解-光度法；（2）密闭燃烧氧化-化学发光分析法。

3.7磷酸盐和总磷分析仪

（反应性）磷酸盐自动分析仪主要的技术原理为光度法。总磷在线自动分析仪的主要技术原理有：（1）过硫酸盐消解-光度法；（2）紫外线照射-钼催化加热消解，fla-光度法。

从原理上讲，过硫酸盐消解-光度法是在线总氮和总磷仪的主选方法，也是各国的法定方法。基于密闭燃烧氧化-化学发光分析法的在线总氮仪以及基于紫外线照射-钼催化加热消解，fia-光度法的在线总磷仪主要局限于日本。前者是日本 工业 规格协会（jis）认可的方法之一。

从分析性能上讲，目前的在线总氮、总磷仪已能满足污染源和地表水自动监测的需要，但灵敏度尚难以满足评价一类、二类地表水（标准值分别为0.04mg/l和0.02mg/l）水质的需要。另外，采用化学发光法、fia-光度法的仪器的分析周期一般更短一些（10~30min），前者一般为30~60min.

从仪器结构上讲，采用化不发光法或fia-光度法的在线总氮、总磷仪的结构更简单一些。

3.8其他在线分析仪器

tod自动分析仪：技术原理一般为燃烧氧化-电极法。

油类自动分析仪：技术原理一般为荧光光度法。

酚类自动分析仪：技术原理一般为比色法。

uv自动分析仪：技术原理为比色法（254nm）。具有简单、快捷、价格低的特点。不适于地表水的自动在线监测，国外一般是用于污染源的自动监测，并经常经换算表示成cod、toc值。应用的前提条件是水质较稳定，在uv吸收信号与cod或toc值之间有较确定的线性相关关系。

电能质量分析仪篇4

【关键词】仪表 故障处理 自动化

1 仪表的平稳运行的前提

（1）正确选型：化工仪表有如下几个简单分类：电气转换器，执行结构，定位器，温度、压力、流量、物位等检测仪表，每一类都有细分的类型，应当根据工艺和生产条件合理的选择自动化仪表，例如：对于容易冻结的物料，水等，要增加伴热和保温；电磁流量计只能测量导电物质；对于容易堵塞仪表和引压管的介质，必须要增加吹扫来预防堵塞。

（2） 正确安装：每种仪表都有规定的安装要求和规范，只有将按照设计将设备，管线，仪表，电缆，控制系统等合理安装，构成控制系统，才能完成生产要求。例如：根据工艺温度、介质选择合理的垫片、法兰，否则容易造成泄露。对于电磁流量计等容易有信号干扰的仪表，现场要规范接地才能显示正确的测量值。

2 自动化仪表故障处理与分析

（1）调节阀故障。调节阀最常见的故障就是卡堵，尤其是系统刚刚启用或者是大检修之后，因为管道内污垢，铁锈，结晶物料等的存在，很容易造成阀的堵塞，也有的卡堵是由于调节阀更换填料之后，填料太紧造成的。对于出现堵塞现象，可以快速的开关调节阀，增加介质的流速，冲走杂物；也可以操作手轮或者借助外力，使得阀芯旋转，冲走堵塞物；增加风源压力，反复活动调节阀开度也是解决方法之一；如果都不能解决，只能将阀拆下解体清理。

（2）压力仪表故障。生产过程中，压力测量仪表应用十分广泛，也起着非常重要的作用。以装置经常用到的1151变送器为例，故障时会出现指示不准确，偏高或偏低、不变化等情况，首先要了解工艺的实际流程，了解被测介质是气体、液体还是蒸汽等之后在进行故障判断，具体故障处理思路举例如下：首先检查DCS上的记录曲线初步分析故障，如果发现问题在现场，要检查压力变送器的零位，关闭取压阀，打开排放阀或者松开取压接头，之后调整零点，如果还不能排除故障，要检查取压管线，看看有没有冷凝液，冬季经常会出现的现象就是冷凝液冻结，这时要检查保温和伴热，如果故障还不能排除就要调校压力变送器，如果还不能排除故障就要跟工艺沟通进行换表了。

（3）液位仪表故障。液位测量仪表有很多的种类，常用的有浮动液位计，射频导纳液位计，双法兰液位计，超声波液位计等。主要的故障有以下几种：也为偏高、偏低、大范围波动或者工艺操作变化液位示数不变化等，在处理故障时要注意工艺变化引起的变化，例如介质从水变成浓酸，密度变化会影响测量结果，物料结晶挂料能引起射频导纳指示不准，同压力仪表类似，双法兰高低压侧有泄漏，或者安装不正确都能引起故障，在处理这些类似故障时应该首先排查。例如本装置很多液位计都是缆绳式射频导纳液位计，因为被测介质多为酸性，在安装时应该选用分体式安装，避免酸气上升进入电子元件部分造成腐蚀，现场在工艺反应有故障时，最常见的处理方法是擦拭缆绳，避免结晶物料影响测量结果，如果还有故障就要仔细检查缆绳，看是否有微小腐蚀，这种腐蚀只能重新更换仪表。

（4）流量仪表故障。现场最经常应用的流量测量仪表是电磁流量计，电磁流量计的特点是安装方便，精度高，故障较少。在下面举例说明几个电磁流量计故障的突出问题。第一个常见问题是强流束的干扰，有些电磁流量计虽然前后直管段符合安装的距离要求，但是有的是两股液体不同流速混合，位能转化为动能不一致，经过电磁流量计的流速不同，使得流量计指示出现波动；第二点是温度对流量的影响，有的时候流体经过换热器之后，温度上升很多，温度升高使得体积膨胀，流经流量计的液体流速加快，测量不准确，这时要根据具体温度情况对流量进行修正，从而使问题得到解决。

（5）在线分析仪表故障。在线分析仪表主要用于测量生产过程中的工艺参数，是实现分析自动化和生产自动化的必要条件，分析仪表通常都是一套系统组成的仪表，本装置的主要分析仪表都是减排装置尾气处理的，有红外分析仪表和色谱分析仪表，这两类分析仪表平时运行非常稳定，常规巡检时只需要检查预处理箱转子是否起来即可，定期进行吹扫和排污，经常遇到的问题是转子没起来，通过判断是预处理箱的冷却和沉降b置堵塞造成的，通常处理方式就是拆下堵塞装置，用热水进行浸泡，然后吹扫整个采样管道，将杂质排除，之后干燥过后重新将沉降和冷却装置安装好，重新投用后，故障解决。在处理分析表时还要要注意检查载气，样气压力表的指示，发现表压降低甚至归零，说明载气或者样气没有进入分析仪表，无法测量，这时要及时更欢载气，疏通样气管线。经常性的巡检，排除小毛病是使红外分析仪表和色谱稳定运行的必要保障。

（6）温度测量仪表。温度测量和控制对化工生产过程至关重要，主要采用的是热电阻和热电偶两种，一般都采用接触式测量，测量范围是-200℃~1800℃。现场温度仪表的故障主要体现在：温度指示不变化，偏高或偏低。因为热电偶和热电阻都采用的是直接接触是测量，生产过程中还伴随着振动、高温、腐蚀等环境，容易造成接线松动，短路，套管或者电阻体腐蚀的情况，出现以上情况就要及时更换电阻体或者套管，保证生产的顺利安全。

3 仪表维护注意事项

在生产自动化过程中，仪表长期运行，出现误差和故障是难免的，首先应该根据工艺生产特点指定仪表检修校验的周期，定期进行检修，保证仪表测量的准确性；认真的做好巡检工作，按照属地管理的范围巡检仪表，及时的处理好泄露，保温伴热未投用等问题；保证仪表供电系统电压的稳定，避免因电压不稳对仪表造成冲击，延长仪表的使用寿命。

4 结语

化工生产的自动化过程比较复杂，仪表容易出现故障现象，能够及时正确的判断仪表的故障，并且及时排除故障，关乎生产的安全和稳定，也影响到产品的品质和企业的信誉，也能体现出仪表人员的业务水平，也是取得工艺信任的关键。在处理故障过程中，要及时与工艺人员沟通，自己也要了解工艺生产流程，最重要的就是要保证自己的安全，不能因为处理仪表故障出现人身的伤害事件。同时，由于仪表也在更新换代，要加强业务的学习，不断积累经验，提高自身水平。

参考文献：

[1]历王鸣,王建林.化工仪表及自动化［M］.北京:化学工业出版社，2006.

[2]石玉珍,张辉.浅析石油化工企业的自动化仪表［J］.内蒙古石油化工.2011(12):130-132.

电能质量分析仪篇5

关键词：全自动工业分析仪 工业分析 工作原理 故障排除

中图分类号：TQ533.2 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）01（c）-0059-02

煤是一种非常复杂的有机岩，为了了解煤的性质、组成和结构，以便于在生产实践中更好使用煤炭，必须通过一定的方法对煤样进行测试和研究。而煤的工业分析就是其中一种分析方法，工业分析包括煤的水分、灰分、挥发分的测定和固定碳的计算。而随着科技水平的提高和实际生产的需要，煤质测量的自动化程度越来越高，为此安徽池州九华发电厂煤质检测实验室引进了5E-MAG6600全自动工业分析仪。

1 5E-MAG6600全自动工业分析仪的结构及工作原理

1.1 工作原理

5E-MAG6600全自动工业分析仪采用了热重分析法的工作原理，它将远红外加热设备与称量用的电子天平结合在一起，在特定的气氛条件、规定的温度、规定的时间内对受热过程中的试样予以称重，以此计算出试样的水分、灰分及挥发分等工业分析指标。

水分：在水灰坩埚中称取（1±0.1）g的一般分析试验煤样置于水灰加热炉陶瓷转盘上，在（105～110）℃的干燥氮气流中干燥至质量恒定。根据煤样的质量损失计算出水分的质量百分比。

灰分：将测定完水分的残留物在充足的氧气流中以一定的速度加热到（500±10）℃，在此温度下保持30 min，然后继续加热到（815±10）℃，在此温度下灼烧至质量恒定。以残留物的质量占煤样质量的质量百分比作为煤的灰分。

挥发分：在带盖挥发分坩埚中称取（1±0.1）g的一般分析试验煤样置于挥发分恒温炉陶瓷转盘上，待高温炉温度升到900 ℃时，高温炉保持（900±10）℃。待高温炉温度稳定后，送样杆将0号校准坩埚送入高温炉中灼烧7 min，然后将0号坩埚送回恒温炉中；然后将1号坩埚送入高温炉中，同样灼烧7 min后送回恒温炉中；以后依次将分析煤样进行灼烧，直至所有分析煤样全部灼烧完毕。所有分析煤样在恒温炉中冷却至室温，然后依次称量，以分析煤样减少的质量占煤样质量的百分数减去该分析煤样空气干燥基水分作为该分析煤样的空气干燥基挥发分。

1.2 仪器工作过程

5E-MAG6600全自动工业分析仪包括一台PC主机和两台分析仪，其中分析仪Ⅰ用于测定挥发分，分析仪Ⅱ用于测定水分和灰分。PC机既可以同时控制分析仪Ⅰ和分析仪Ⅱ，同时进行水分、灰分、挥发分的测定；PC机也可以单独控制分析仪Ⅰ或者分析仪Ⅱ单独测定试样的挥发分或者水分和灰分。

1.3 仪器结构示意图

仪器结构示意图（如图1）。

2 5E-MAG6600全自动工业分析仪的使用及维护

2.1 仪器特点

5E-MAG6600全自动工业分析仪自动化程度高，实时性和可靠性高，并具有以下特点。

（1）仪器测量效率高，全程可自动化进行：仪器开机即可以进行实验，无需预热等过程；仪器内置精密电子天平，自动称样、送样，实验结束自动称量，保存测量结果，整个实验过程无需人工干预；仪器可以同时完成19个试样的水分、灰分、挥发分测定。

（2）仪器设计合理，便于操作：仪器采用双炉设计，水灰和挥发分分开，相互之间不会形成干扰，两部分既同时进行水灰和挥发分的测定，也可以单独进行相关的测定；仪器采用圆井式高温炉，温度分布更均匀、稳定，解决了手动工作方式频繁开启炉门引起的不均匀、不稳定的难题；仪器设计传送装置合理，避免了传送过程中出现掉坩埚、摔坏坩埚等情况的出现。

（3）仪器测量结果准确，完全符合国标的要求：仪器测量严格采用国家标准方法-《煤的工业分析方法――仪器法》（GB/T 30732-2014），可用于仲裁。

（4）仪器可以选用的测量方法齐全：仪器软件设置里有“国标”和“自定义”两种测定方式可以选择，水分测定中有“空气干燥法”和“氮气干燥法”可供选择，灰分测定有“经典法”和“快速法”两种方法。

（5）仪器采用先进技术，保证了安全性：采用新一代自主控制技术，使仪器控制更智能化、稳定，仪器通气采用静音空气泵，无须氧气、氮气也可以进行实验，解决了压缩机气泵噪音大、存在安全隐患的问题。

2.2 仪器日常使用及注意事项

（1）放置挥发分坩埚到陶瓷转盘时，一定要注意坩埚盖是否盖严实，以保证挥发分测量时，试样隔绝空气，保证测量结果的准确性。

（2）放置坩埚时，要求带上清洁、干燥的手套，防止对试样造成污染。

（3）测量挥发分^程中，仪器会自动打开氮气阀，向高温炉通氮气，注意调节氮气流量，保持在4～5 L/min。

（4）工业分析仪在加热升温时，如果要进行操作，请注意防止烫伤，需要穿上工作服、佩戴防护手套。

（5）当需要移动全自动工业分析仪时，请先将工分仪内置的天平取出。

（6）平时应保持工分仪的干净卫生，如果长期不使用，请切断电源，再次使用时，建议对高温炉加热一次。

3 仪器常见故障及排除方法

全自动工业分析仪在使用过程中的常见故障、故障原因及排除方法如以下几点。

（1）高温炉不升温。故障原因可能是无220 V交流电源；亦或是熔断器故障；电炉丝烧断；热电偶损坏、无法正常工作；控制板或测试卡坏；变压器没有输出电压。排除方法接通220 V交流电源，更换熔断器、高温炉、热电偶、控制板或测试卡、更换变压器或重新焊接。

（2）转盘不转动或转动时发生错位。故障原因可能是电机三相未连接好或者接触不良；步进电机损坏或步进驱动器故障；转盘轴紧固螺丝未紧固或转盘轴断裂；控制面板损坏。排除方法为检查电机三相线、步进电机、转盘轴、控制面板等部位，及时处理或更换部件。

（3）仪器发生漏气，听见明显的气体泄漏声音。漏气原因可能是电磁阀进、出口不密封或电磁阀损坏；两通阀松脱或损坏；流量计前硅胶管脱落或流量计密封圈老化。排除方法检查电磁阀、两通阀、流量计等部件，根据具体情况处理好。

（4）进入程序r显示温度大于950 ℃，模拟升温无反应。故障原因可能是单片机放大倍数丢失；信号线接触不好；电路板卡有故障。排除方法：进入测试程序重新校正放大倍数；查出原因或更换信号线；更换电路板卡。

（5）测试水分结果偏高（与国标中规定的方法比较）。原因可能是炉温偏高；气氛过低，造成氧化；升温过久电阻丝有问题；恒温时间过久；天平称量有误。排除方法：降低恒温度点；调高气体流量；认真检查电阻丝，处理或更换；减少恒温时间；检查天平故障，及时处理。

（6）测量水分结果平行性有异常，原因可能有3种情况：坩埚错位、坩埚或称杆与转盘炉体接触，煤样有问题。排除方法为查出坩埚或者煤样问题，及时调整，并重做实验。

（7）挥发分测定结果有异常（比标准值高出很多）。原因可能是：坩埚或坩埚盖有裂纹或变形；未盖严坩埚盖；坩埚错位或接触转盘。解决方法为及时检查坩埚等部件，查出原因调整好，重做实验。

（8）灰分测定结果偏高或偏低（与国标中规定的测定方法比较）。原因可能是：气氛有问题；恒温时间或恒温点有问题；煤样有问题。解决方法为调整气体流量；调整恒温时间、恒温点；查出煤样问题并解决。

4 结语

总而言之，安徽池州九华发电厂煤质检测实验室自2011年引进5E-MAG6600全自动工业分析仪以来，仪器故障率偏低，基本上达到了快速准确测定工业分析结果的目的，减少了实验过程中人为操作失误的概率，大大提高了劳动效率。

参考文献

[1] 薛永妍.5E-MAG6600全自动工业分析仪的技术分析[J].煤质技术，2012（6）：47-49.

[2] 李英华.煤质分析应用技术指南[M].北京：中国标准出版社，2008：45-46.

[3] 韩立亭.煤炭试验方法标准及其说明[M].北京：中国质检出版社，2014：581-590.

[4] 王桂荣.全自动工业分析仪在煤质分析中的应用[J].分析仪器，2010（4）：62-64.

[5] GB/T 212-2008，煤的工业分析方法[S].

电能质量分析仪篇6

【关键词】监控仪表；主要分类；功能和开发

0.引言

电能的生产、输送、分配以及转换为其它形态能量的过程，是同时进行的；因此，电力生产是高度集中的、统一的德产业；也是使用最方便，适用性最广泛的能量。标准电量测控仪是一种简单可靠的测控装置，可广泛用于电力系统、环境监控、低压配电等自动化领域。它可以实现：实时参数测量，电度计量和谐波分析。电厂生产过程自动化是指在电力设备系统上配置自动化装置，代替运行人员手动操作，使电力生产设备、系统按一定的程序设置顺序自动控制运行，这种用自动化装置管理电厂生产过程的方式称为电厂热工控制自动化。为了连续不断地监视控制电厂的生产全过程，在不同的系统管道、容器上安装不同的热工仪表，如压力、温度、流量、液位、浊度、分析仪等来监视并控制电力生产过程，以达到电力生产的整个过程可调节、可控制，生产设备系统安全、经济运行。

1.热工仪表的分类

热工仪表的分类方法非常多，按仪表使用的能源来区分，可分为电动式仪表、液动式仪表和气动式仪表，电厂主要采用电动式和液动式仪表，如就地弹簧管压力表、压力变送器、流量变送器、水位变送器等为液动式仪表。温度、压力、流量、水位等记录仪表为电动式仪表。按仪表的组合形式分，可分为基地式仪表、单元组合式仪表和综合控制型装置。电厂基地式仪表，如齿轮式流量计、就地水位表、执行器等。组合型仪表为电动单元组合仪表，多为温度、压力、流量、水位等记录仪表，可以连续记录每个时间段的介质参数；综合控制装置，如给水自动控制系统、锅炉炉膛灭火保护装置、汽轮机轴系保护装置、汽轮机功频电液调节系统等，保护装置可以起到对主设备保护的作用，输入条件异常时停止主设备运行。随着电子技术的发展，热工仪表引入微处理机，又可分为自动化仪表与机械式仪表。根据仪表输入信号的不同，可分为模拟式仪表和数式字仪表。

1.1电力监控仪表主要分类

1.1.1监控与保护仪表

监控与保护仪表，主要对电力参数测量、故障诊断、越限报警、事件记录，以及对电气设备的控制和保护，产品又可细分为数显电测仪表、监控仪表、保护仪表。其中，数显电测表。主要替代传统指针式仪表，对各种电参数进行测量，有测量精度高，显示直观，测量范围宽等优点。监控仪表。除测量电参量外，仪表带I/O模块，模拟量输出、继电器控制输出，带标准RS485接口。通过对电气回路的断路器、接触器等低压元件进行状态监视，远程控制、报警和事件记录，属低压电器电量控制器，是低压配电系统实现数字化、网络化、智能化的关键产品，可以降低人力成本，提高工作效率。

1.1.2电能分析与管理仪表

使用能透明可控，对高、低压开关柜，动力箱，照明箱各个电气节点的重点用能设备进行监控管理就十分必要。该电能计量表计既要安装于开关柜、配电箱的各个回路，又要与配电系统兼容组网，由电力公司加装的传统的收费电表无法同时满足。电能分析与管理仪表主要有2类，为电能质量分析仪表和终端电能计量仪表。

1.2电气安全仪表的主要分类

主要针对低压配电系统检测剩余电流，防止电气火灾及人身触电伤亡事故。产品主要分为数显剩余电流监控仪表，剩余电流式电气火灾监控装置，IT配电系统绝缘检测仪等种类。

1.2.1数显剩余电流监控仪表

通过剩余电流互感器，在0.4KV电压等级TN-C-S、TN-S及局部TT系统采集剩余电流，故障发生时，经仪表计算运行显示数值，超设定值时，发出报警或脱扣指令，防止事故发生或扩大。该类仪表也可称为数显剩余电流继电器，须取得CCC认证，归入继电器行业。

1.2.2剩余电流式电气火灾监控仪表

该监控仪表在系统检测剩余电流外，还有电缆温度监测，三相电流、电压测量，多路继电器输出，支持消防联动等功能。因产品用来电气火灾监测，需在公安部（沈阳）消防研究所作型式测试合格，方可销售。

2.热工仪表的发展

纵观热工仪表的发展，20世纪五十年代使用的仪表为苏式仪表，记录仪开盘尺寸550mm×550mm，质量30kg，机组检修时热工检修人员拆装表需要几天时间，除了体积大以外，表计的精度低、系统误差大，按相同运行工况同一时间经常出现机炉汽水流量不平衡。六七十年产的机组，使用的为国产ECX-Ⅱ仪表，质量约20kg，精度由原来4级提高到2.5级。随着半导体和集成电路的发展，自动化仪表向着小体积、高性能的方向发展，改革开放以来，电动单元组合DDZ-Ⅱ型仪表陆续投入使用，记录仪开盘尺寸160mm×160mm，质量约10kg，使记录仪精度提高到1.5级，到20世纪90年代，热工设备不断引入了过程控制仪表，使自动化控制技术提到更高的水平，记录表精度提高到1.0级。如今，电子技术、计算机技术的发展，促进了热工仪表的发展，新型的数字式仪表、自动化仪表、程序控制器构成的各种形式的自动化控制系统不断推动着电力企业的安全发展。

3.热工仪表优势功能和开发

改革开放以来，由于新型传感器技术和计算机技术广泛应用，形成了新一代智能化测量型仪表。微型计算机和软件引入热工仪表，使仪表实现了智能化，出现了智能型热工仪表。它可以替代复杂的逻辑电路，具有可编程序控制功能；以往仪表采用组合逻辑电路和时序电路，只能在某一时记忆简单的状态，如，下一状态生成立即冲掉上一状态，但微型计算机引入后，只要一直通电它的随机存储器可以存储和记忆多个状态的信息，然后再进行重现、处理和打印；被测介质参数是在额定工况下设计的，当机组启停参数偏离设计值时可以通过它随时进行运算，自动校正参数，进行流量和温度测量中非线性转换，具有仪表的自检、自校、测量值和工程值的转换等功能。热工仪表具有可编程功能，使得测量过程程序化，具有存储功能使得参数记录标准化，具有自选、自检、自校功能使得仪表显示自动化。由于微型计算机的引入，对测量参数可以进行快速多次求平均值，排除了偶然误差与干扰，还可以实时地修正测量误差，提高了测量精度和灵敏度，使得测量参数准确、可靠。仪表技术含量增高，体积变小，从而提高了热工检修人员技术素质，降低了检修人员的劳动强度。

4.结语

随着工业仪表自动化技术在发电企业应用的不断扩大，使工业仪表自动化在实现高速度、高效能、多功能、高机动灵活性能中不断创新，我国的热工仪表产业必将向更高的阶段迈进，热工仪表在电力生产过程中将起到不可估量的作用。

【参考文献】

电能质量分析仪篇7

关键词：电厂；化学仪表；现状；未来发展

一、化学仪表应用现状

就目前来说，我国大部分发电厂的水处理控制系统在线分析仪表的使用经常由于机器本身容量的限制性和机器的使用年限以及进口机组与国产机组的差别等因素影响，导致化学仪表的种类选择和在线安装分析的种类、数量等也不尽相同。但是从总体的使用现状来看，不管是进口仪器还是国产仪器，在目前的电厂设备使用中都以电导仪、溶解氧表和pH计为主。

从使用操作性看来，电导仪与pH计具有可操作性，且测量测速快、维护简单还具有连续测试和自动记录生成等显著的便捷功效，得到电厂工作人员一致青睐。在社会市场的飞速变化发展过程中，我国火力发电厂也在以往的基础上逐渐走向大机组亚临界、超临界发展，对饮料的品质也增添了更高的要求。如，在线磷酸根、二氧化硅分析仪、工业钠分析仪、在线联氨分析仪、凝聚剂控制中心、浊度计等多种在线化学分析仪器和加药自动控制系统也不同程度的得到广泛应用。但是出于种种原因，这些并未像电导仪、溶解氧表和pH计那样得到普遍的推广使用。就目前来说，电厂基本以DDG一5203型和DDG一9100型电导仪作为主导。因为，DDG一5203型和DDG一9100型电导仪具有投入使用率高、价格低廉和维护量小等优点，使用起来足以满足一般测量的要求。而外国进口电导仪，与之相比则具有光电祸合及自动温度系数补偿和电极自动清洗等功能。

总看我国当前火电厂补给水处理系统和凝结水精处理系统，相对完善的项目在于水质的自动监测、药量的自动调节等。而参数相对较高的机组，其均配备采样架实现主要化学参量在线监测，使用微机巡测管理检测的数据，并赋予越线报警、故障分析、诊断功能。

二、化学仪表的发展―智能仪表

我国火电厂的化学仪表发展过程，其从一个单纯的、具有简单使用功能，但是使用精密度、稳定性较差的独立原件电路逐步演变成为一个高指标的集成电路再到迄今为止的具有智能性、高度精密性和稳定性的微处理器。下文重点从当今智能仪表的软件结构和硬件结构两方面特点重点剖析。

1.智能仪表的硬件结构

硬件部分主要包括主机电路、模拟量输人输出通道、人机联系部件与接口电路、标准通信接口等。其中，主机电路用来存储程序、数据，并进行运算和处理，它通常是由微处理器、程序和数据存储器、输人输出(I/O)接口电路等组成，或者其本身就是一个单片微型计算机;模拟量输人输出通道用来输人输出模拟量信号，主要由A/D、D/A转换器以及有关模拟信号处理电路等组成;人机联系部件的作用是沟通操作者和仪器之间的联系，使仪器能够接受计算机程控指令。

2.智能仪表的软件结构

软件部分主要包括监控程序和接口管理程序两部分。监控程序面向仪器面板键盘和显示器，其内容包括:通过键盘操作输人并存储所设置的功能、操作方式与工作参数;通过控制1/0接口电路进行数据采集，对仪器进行预定设置;对数据存储器的记录数据和状态进行各种处理;以数字、字符、图形等形式显示各种状态信息以及测量数据处理结果。接口管理程序主要面向通信接口，其内容是接收并分析来自通信接口总线的各种有关功能、操作方式与工作参数程控操作码，并通过通信接口输出仪器现行工作状态及测量数据处理结果，以响应计算机远程控制命令。

三、化学仪表发展趋势

毋庸置疑，微电子科学技术发展的来势汹汹，使得近几十年中电子信息、计算机技术的广泛应用已经司空见惯，这使智能化测量控制仪器仪表已经取得了巨大的进展。

从技术背景来说，归功于硬件集成电路的不断发展。目前已经出现了许多超大规模的CMOS集成电路芯片，如87x51/52、89x51/52等新一代增强型单片机芯片，这种新一代单片机不仅与MCS一51单片机在指令上完全兼容，而且在其芯片内部集成了许多新的功能部件，如片内A/D转换器、芯片间串行总线等。此外，还出现了许多专用数字信号处理芯片，如美国TI公司的TMS320系列DsP芯片，其运算速度非常快，特别适用于信号处理。以DSP为核心，配合先进的混合信号电路、ASIC电路、软件及开发工具等集成为一套完整的方案，能广泛应用于各个领域。

同时，工业生产过程的控制系统正在向智能化、数字化和网络化的方向发展。传统的集散控制系统(DCS)和计算机分层控制方式已经开始让位于智能终端与网络结合的总线网络控制方式。为实现生产过程控制的信息化和数字化，工业自动化领域提出了工业生产的现场总线技术新概念。

总结：

综上所述，现代化社会电力工业的疾步发展成为社会的主流，在这样的社会环境下，这些具有大容量、高参数的发电机组已成为电力产业的中流砥柱，其对化学仪表的要求也更为严格。因此，在化学仪表的未来发展中，除了要注重化学仪表的使用稳定性、可靠性意之外，更高本着适应高参数机组水汽质量指标要求的原则，向微量、痕量检测进一步发展，从而提高仪表的使用灵敏性和精确性。

参考文献：

[1] 李明,梁钧台,郭键.电厂化学仪表发展概述[J]. 中国仪器仪表,2005,(03) .

电能质量分析仪篇8

【关键词】火力；发电厂；化学试验；配置及优化

火力发电厂设置有化学分析试验室、环保监测站、劳动安全及工业卫生监测站等化验监督部门，对电厂范围内水、煤、油、气、声等方面进行全面监控，确保电厂水汽品质的合格，机组设备、运行人员及环境的安全。火力发电厂燃料化验室担负着燃料质量检验和技术监督的重任，燃料是火力发电厂生产的重要原料，约占发电成本的（70～80）%。加强燃料管理，做好质量监督工作，对降低发电成本，提高企业的经济效益和保证安全生产都具有重要意义。燃料质量检验是火力发电厂燃料管理的一个重要组成部分。化学试验仪器的精确度等级和配置数量应满足机组在各种运行工况下的监测要求，并对化学试验室面积和主要仪器设备配置水平也作了相关规定。本文将对上述各试验室的功能及仪器设备的配置进行简单的介绍，分析各试验室合并的可能性，阐述成立化验中心的优点。

一、各试验室的职能及配置

（一）化学分析试验室

化学分析试验室是全厂重点的化验监测部门，用于分析及测定全厂的水、汽、油及煤的品质，主要职能包括水质全分析，各水处理设施进、出口水质分析，循环水水质监测，热力系统的水汽品质分析，新油及运行中汽轮机油和变压器油的检验，入厂煤及入炉煤的分析等，以便及时发现水、汽、油及煤等质量状况，保证发供电设备安全、经济、稳定运行。

水质分析项目有浊度、碱度、pH值、化学耗氧量、硬度、钠、导电度及二氧化硅等。水质全分析资料是电厂运行的重要数据，也是每年必须进行的分析；补给水处理、凝结水精处理及热力系统通常设有在线仪表，仍需每天一次或定期进行人工分析，以便与在线仪表的测量值相对照，从而校核仪表的准确性；日常还要对一些监测项目如热力系统的铁、铜、硅的含量作重点查定；当在线仪表进行测量值显示系统可能存在故障时也需人工取样分析进行排查。

循环水水质监测一般只分析水的硬度、碱度、Cl-等项目，分析间隔一般每天进行一次，具体视现场情况而定。运行中汽轮机油一般每周一次检测外观（外状、水份、机械杂质）每半年检测的项目包括外状、水份、运动粘度（50℃）、闪点（开口）、机械杂质、酸值、液相锈蚀、破乳化度等。运行中变压器油一般每年至少测量水溶性酸（pH值）、酸值、闪点（闭口）、机械杂质、游离碳、水分、界面张力（25℃）、介损（90℃）、击穿电压等。综合水、煤、油的分析特点，主要是对部分项目续连续监测、对一些项目按时间定期检验、对某些项目要进行重点查定等。实际操作中大多数的分析过程是现场取样，然后到化验室进行分析。分析场所和仪器相当比较固定。

（二）环保监测站

环境监测站负责电厂环境管理及环境监测工作。其监测的对象主要为电厂各类外排水、锅炉烟道主要污染物、电厂厂界工频电磁场、厂界噪声等。电厂环境监测项目及周期如下：一是工业废水监测项目。每旬监测一次悬浮物、pH、化学耗氧量；每月监测一次氟化物、油类、总砷、水温、排水量；每年监测一次挥发酚。二是灰场地下水（监测井）监测项目。每旬监测一次悬浮物、pH、化学耗氧量；每月监测一次氟化物、硫化物、总砷；每年监测一次挥发酚。三是锅炉的烟气。每年进行一次监测，主要项目有：烟尘、二氧化硫、氮氧化物的排放量和排放浓度；烟气含氧量、温度、湿度、压力、流苏、流速、烟气量（标准干烟气量）等辅助参数。四是工频电磁场。每年监测两次厂界工频电场强度、工频磁场强度，测量时间分别为当年的冬季和夏季。五是噪声。每年对厂界噪声（A计权等效连续噪声）监测两次，应在接近厂年75%发电负荷时和夏季进行监测。

环保监测分析一般是定期进行。除水质测定外，其他测量仪表多为便携式，即平时将仪器存放在试验室，定期将其带到现场进行测量。而水质测定仪器完全可以和化学试验室合用。

（三）劳动安全及工业卫生监测站

劳动安全及工业卫生监测站负责对生产过程中可能发生的火、爆、尘、毒、化学伤害、电伤、机械伤、暑、寒、噪声、振动灾害等作业点进行有效地监测，确保人身安全及各种设施的安全运行。劳动安全及工业卫生监测一般是定期进行，其测量仪表多为便携式。很多测量仪器可以与环保监测站合用。水、煤及油等分析仪器可以与化学试验室合并使用。

二、化验中心

（一）化验中心的形成

综合各化验室的特点：化学分析试验室的主要分析对象为水、煤、油；环保监测站的主要分析对象为水、气、尘、声、磁；脱硫试验室的主要分析对象为水、气；劳动安全及工业卫生监测站分析对象为水、气、油、声、磁等。由于各种分析化验大多数是间断进行，因此可以将相同的监测项目集中到同一类试验室进行。由于化学分析试验室的分析项目多，仪器设备功能齐全，因而将其他化验室迁至化学分析试验室成立化验中心。化验中心汇集了运行化验室、环保监测中心、劳动安全与工业卫生监测站等试验室的功能，设有水分析、煤分析、油分析、烟气分析、粉尘分析、噪声分析等，负责全厂的化学、环境及劳动安全及工业卫生等方面监督。

（二）化验中心的布置

化验中心与水处理车间组成一个L形建筑，化验中心长53.5m，跨距8.8m。共三层。一楼为电子设备间、配电间等，2楼为水分析室、精密仪器室、天平室、煤分析室、加热室、量热室、三层为油分析室、色谱分析室、天平室、仪器室、药品贮存室、环保检测室、工业卫生化验室等。入场煤及入炉煤均在现场就地制样，送至化验中心进行化验。对于一些便携式测量仪器，没有设专用的试验室，仅设有仪器室进行存放。

（三）化验中心的优点

本工程改变传统的各试验室分开布置的形式，成立化验中心，避免了仪器及人员的重复设置，具有如下优点：一是化验室的合并，降低了设备投资，节约了设备占地，同时也减少了运行人员。二是试验室集中便于化验人员的调配和管理。 化验设备集中，提高了各仪器设备的利用率，也有利于仪器的贮存和维护。三是集中化验可以节省分析药品的耗量，降低运行成本。

三、结语

化学试验仪器的精确度等级和配置数量应满足机组在各种运行工况下的监测要求，并对化学试验室面积和主要仪器设备配置水平也作了相关规定。上述各部门单独设置，其监测对象又相互交叉，在仪器配备、人员安排及建筑占地上存在一定的浪费，既不经济，也不便于管理。火力发电厂建立化验中心，集化学分析试验室、环保监测站、劳动安全及工业卫生监测站的功能于一体。化验室的仪器配置满足原有各试验室的配置要求但不重复设置。合理利用资源，减少了设备投资，节约了占地，减少了化验人员，方便运行和管理。

参考文献：

【1】 王辉；火力发电厂检修管理现代化的研究[D]；华北电力大学；2001年

【2】 “火力发电厂化学设计技术规程”（DL/T5068-2006）第18章

【3】于海琴，陶若虹；21世纪高参数机组电厂化学水处理技术发展探讨[J]；工业水处理；2000年08期

【4】黄兴德 ，于萍 ，罗运柏；人工神经网络在电厂化学监督中的应用[J]；华北电力技术；2001年11期

电能质量分析仪篇9

关键词：电厂；热工仪表；常见故障；分析

1 热工仪表

热工仪表主要包括：压力表；压力变送器；差压变送器；压力校验仪；热工信号校验仪；就地温度计；热电阻；热电偶；温度变送器；压力传感器；液位变送器，液位计；智能数显仪；闪光报警仪；无纸记录仪；流量积算仪；压力校验装置；温度校验装置等。

2 热工仪表的分类及组成

（1）热工仪表分类。按功能与使用方便：a.热工测量仪表；常包括传感器、变换器、显示记录三部分。b.自动化仪表；包含控制器、执行器，有时也包括测量仪表。按组成不同：基地式、单元组合式、组装式。我国生产的电动单元组合式仪表DDZ-II型，统一采用0-10mA信号；DDZ-II型统一采用4-20mA信号；气动单元组合仪表采用20-100KPa气压统一信号。按能源划分为气动仪表、液压仪表、电动仪表。按防爆性能可分为普通、隔爆、本安型。

（2）热工仪表的组成。热工仪表是来测量温度、压力、流量等热工参数的仪表。热工仪表从其各部分的功能和作用上看，主要包括三个组成部分。传感器、变换器、显示器三大部分组成热工测量仪表。传感器也称感受件，一次仪表，是指将被测量的某种物理量按照一定的规律转换成能够被仪表检测出来的物理量的一类测量设备。变换器也称连接件，中间件，它的作用是将传感器输出的信号传送给显示器。显示器也称显示件，二次仪表，它的作用是反映被测参数在数量上的变化。

3 热工仪表的质量要求

仪表的质量指标，是评价仪表质量的标准。任何仪表在进行测量时，必定存在着不同程度的测量误差。因此，为了保证测量的精确和可靠，保证仪表能很好地为生产服务，国家计量行政管理部门和仪表制造管理部门在有关规程中详细规定了各类仪表的质量指标。

（1）仪表的精确度。在现代电厂热工测量精度分析中，科学的计算与有效的选型是保障测量精度的基础。测量精度的校验是实现测量设备应用的关键。根据电厂热工测量需求以及选型目的，在电厂热工测量设备的选型中应对其测量校验因素进行综合考虑，从校验便捷性、技术性等方面入手，优先选择自动化校验设备。以电厂热工自动化技术为基础对电压、电流、电阻、频率、压力、温度等测量点进行检测。通过独立校验设备、自动化系统校验等双重校验保障测量精度及准确定，实现电厂热工测量选型目标。（2）回程误差。对同一检测点，上升指示值与下降指示值之差称为回程误差。（3）灵敏度。电厂热工仪表灵敏度是衡量仪表质量的重要指标之一。它的定义是：仪表的输出量变化与引起该变化的输入变化量的比值。（4）指示值稳定性。几乎所有仪表的指示值都受使用条件的影响。为了表示仪表指示值受使用条件影响程度的大小，引用了仪表指示值稳定性的概念。（5）动态特性。仪表能否尽快地反映出被测物理量的变化情况，是一项很重要的技术指标。它可用仪表的动态特性来表示。仪表的动态特性有两种情况：一种是当被测量突然变化时，仪表不能立刻指示出被测参数值，而要经过一段时间才能指示出被测值，这可用“时间常数”来表达。

4 热工仪表常见故障分析

4.1 热电偶常见故障及处理方法。故障一：热电势比实际值小（显示仪表指示偏低）原因分析：（1）热电偶冷端温度过高；（2）热电偶接线盒内接线柱间短路；（3）补偿导线因绝缘烧坏而短路；（4）补偿导线与热电偶不匹配；（5）补偿导线与热电偶极性接反；（6）插入深度不够和安装位置不对。处理方法：（1）分析短路的原因，经检查若是由于潮湿引起，可烘干；若是由于瓷管绝缘不良，则更换；（2）看接线板是否污浊，把接线板刷干净；（3）处理短路的地方是否进行绝缘或更换新的补偿导线；（4）如不是同类型的导线更换成同类型的补偿导线；（5）安装位置和插入深度是否存在问题，及时调整；（6）热电偶的连接导线换成补偿线，使冷端移开高温区；（7）针对热电偶型号不一致问题，可改成同类型热电偶。

故障二：热电势比实际值大（显示仪表指示偏高）。原因分析：（1）热电偶型号与补偿导线不匹配；（2）插入深度不够或安装位置不对；（3）热电极变质；（4）有干扰信号进入；（5）热电偶参考端温度可能偏高。处理方法：（1）针对热电偶型号与二次仪表型号不符合问题，采取更换同类型热电偶进行处理；（2）关于热电偶型号与补偿导线型号不符合问题，采取更改成同类型补偿导线进行处理；（3）更换热电偶；（4）更换相同型号的补偿导线；（5）改变安装位置或插入深度；（6）按照相关规定重新进行安装；（7）对绝缘材料进行更换；（8）延长补偿导线，要求使两接点温度相同；（9）检查干扰源，进行排除。

故障三：测量仪表指示值不稳定，时有时无，时高时低。原因分析：（1）热电极在接线柱处接触不良；（2）热电偶有断续断路或断续接地现象；（3）热电偶几近断裂或已经断裂；（4）热电偶发生摆动或出现安装问题；（5）补偿导线出现问题。处理措施：（1）重新安装连接；（2）检查热电偶的热电极，进项排查；（3）考虑是否有必要更换断电极；（4）将所有接线点安装牢固，并定期进行检查。

故障四：热电偶故障误差大。原因分析：（1）热电极已经变质；（2）热电偶保护套管的表面积垢过多；（3）在安装过程中，热电极的安装位置与安装方法不当；（4）热电偶与补偿导线短路；（5）热电偶回路线路断裂；（6）接线柱松动或者断裂，使热电偶故障误差增大。处理措施：（1）及时快速的更换热电极；（2）变换安装位置并采用不同的安装方法；（3）及时进行清理与检查；（4）检查断路处，将短路处重新更换绝缘；（5）检查是否有断线处，并重新进行连接；（6）检查接线柱，拧紧接线柱。

4.2 热电阻常见故障及处理方法

故障一：仪表指示比实际温度低或指示不稳定。原因分析：（1）保护套内有杂质，例如水或者其他杂质；（2）接电偶丝之间出现短路或接地；（3）接线盒上有金属屑或灰尘。处理措施：（1）清理保护套管内的积水，并将潮湿部分加以干燥处理（不得用火烤）；（2）清除接线盒上的金属屑或灰尘；（3）用万用表检查热电偶短路或接地的部位，并加以消除。如热电偶短路，则应进行修复或更换。

故障二：仪表指针指向标尺终端。原因分析：热电阻断路。解决措施：（1）用万用表检查断路部位并加以清除；（2）如连接导线断开，应予以修复或更换；（3）如热电阻本身断路，应进行更换处理。

故障三：仪表指针指向标尺始端。原因分析：热电阻短路。处理措施：（1）用万用表检查短路部位，若是热电阻短路，则应修复或更换；（2）重新连接好导线。

5 结束语

电厂热工仪表的好坏，直接影响到电厂的正常安全生产，因此必须做好故障的原因分析和解决措施工作。

参考文献

[1]韩璞，乔弘，王东风，等.火电厂热工参数软测量技术的发展和现状[J].仪器仪表学报，2007（06）.

[2]李祥祯.电S热工测量仪表常见故障及解决对策[J].科技展望，2015（03）.

电能质量分析仪篇10

关键词：风光动能互补系统；电能质量；虚拟仪器；FTT

DOIDOI：10.11907/rjdk.151197

中图分类号：TP302

文献标识码：A 文章编号：16727800（2015）006004403

作者简介作者简介：逯玉兰（1986―），女，甘肃武威人，硕士，甘肃农业大学信息科学技术学院助教，研究方向为电能质量。

0 引言

风能和太阳能是最具代表性的新能源，风力发电和太阳发电技术受到各国的高度重视。风力发电具有瞬时间歇性变化的特点，光电则随季节与天气变化，资源的不确定性导致了发电与用电负荷的不平衡，因而必须用动能作为第三种能源补偿前两种能源的不足。三种能源扬各自之长，补各自之短，相互配合，以发挥出最大效能。但是，这种发电系统存在一个核心问题――电能质量[1]。①目前大多数风力发电系统只能测量电压有效值、电流有效值等基本参数[2]，而实际工作中需要电能质量的动态数据来获得风机的运行特性和对电网的影响程度；②大部分风机都不提供电压、电流谐波、三相不平衡度、有功和无功的关系等数据分析功能[3]；③目前的电能质量监测系统只能评价单项指标，不能将所有指标综合起来进行电能质量评价[4]，因而也就不能全面准确地反映出电网的电能质量信息。

具有动态监测记录功能的电能质量监测、评价系统可以解决上述问题[5]。该系统对电网运行期间产生的数据进行处理、存储、管理，并按照电能质量标准进行分析，综合评价电能质量，将所得到的数据直观反映，为电网维护提供可靠的理论依据。

1 系统组成

系统由3部分组成：数据监测子系统、通信子系统和电能质量数据评估子系统，结构如图1所示。

1.1 数据监测子系统

数据监测子系统由硬件电路和虚拟仪器技术组成，负责现场数据的采集、分析计算并保存，还能完成数据查询、对超标的数据进行报警等功能，通过通信子系统将采集到的实时数据和历史数据发送到电能质量数据评估子系统，结构如图2所示。其中数据采集由硬件电路完成，其它功能用LabVIEW编程实现。

工作流程如下：①将监测点的电压电流通过电压电流互感器转换为电能质量监测评价系统能够处理的小信号，并将电能质量监测评价系统与电网隔离；②经信号调理板完成对信号的获取、滤波和隔离，经过滤波后的模拟电流、电压信号经数据采集卡完成信号采样和A/D转换，得到原始的采样数据；③转换后的数字信号送入下位机，用虚拟仪器完成数据的分析和处理。

1.1.1 数据保存

在数据监测子系统中应保存以下数据：设备、频率、采样时间、基波幅值、闪变值、功率参数。

1.1.2 数据分析

对数据进行分析、处理，并将分析结果用图形表示。分析结果主要包括：

（1）统计报表。电流量/电压量的最大值和最小值出现的时间、电压合格率报表、频率合格率报表、频率的最大值和最小值及出现的时间、奇次谐波越限率、偶次谐波越限率报表/总谐波畸变越限率。

（2） 曲线。绘制电压、电流有效值曲线；电压、电流最大值、最小值曲线；有功功率变化曲线；无功功率变化曲线；功率因数变化曲线；系统频率曲线；三相不平衡度变化曲线；谐波电压、电流含有率变化曲线；电压波动变化曲线。

1.1.3 数据处理

对采集的数据采用FFT提取电压、电流波形中的基波和各次谐波分量的幅值，进而完成电压偏差、频率偏差、三相不平衡度、闪变和电压波动5项电能质量指标计算，数据处理流程如图3所示。

1.1.4 数据报警

对超限的指标发出报警或提示。

1.1.5 数据查询

对历史数据进行查询。

1.2 通信子系统

采用虚拟仪器技术进行通信子系统数据传输。

通信子系统一方面实时将下位机的监测数据上传到电能质量数据评估子系统的数据库服务器中；另一方面接收从电能质量数据评估子系统的信息，并对下位机进行设置。

1.3 数据评估子系统

电能质量数据评估子系统利用模糊数学的隶属函数实现电能质量分析，将电能质量的各项指标综合，以清晰反映供电质量。具体步骤为：①确定隶属度函数，求出各指标的隶属度；②根据综合隶属度函数求出系统某时刻的电能输出综合隶属度，根据现场应用，将综合隶属度结果划分为多个模糊集合样本，确定归类隶属函数，如综合隶属度为0.9以上，此时供电设备电能输出质量为优，0.8～0.9为良，0.6～0.7为一般，0.6以下为较差。

2 算法分析

2.1 三相不平衡度

三相平衡，是指系统中三相电压幅值相等，并且相位互差1200。由于系统中存在很多不平衡因素，三相交流电力系统是不平衡的[6]。通常用不平衡度ε来表示三相电力系统的不平衡程度，电压和电流不平衡度分别用εU和εI表示，计算公式如下：

3 结语

本文对电能质量监测、评价系统方案进行了探讨。系统集数据统计分析功能、综合查询功能于一体，提供精确的电能质量数据，为安全生产提供了保障。采用虚拟仪器技术实现数据的分析、处理、上传和存储，极大地降低了成本，可以进行二次开发，系统稳定性好。

参考文献：

[1]刘晓云.基于LabWindows/CVI的虚拟仪器设计与应用[M].北京：电子工业出版社，2010.

[2]肖湘宁.电能质量分析与控制[M].北京：中国电力出版社，2004.

[3]艾茂民.变电站电能质量的监测与分析[J].农村电气化，2005（7）：2123.

[4]张旭俊.电能质量分析的新概念及其测量仪器[J].电测与仪表，2005（2）：14.

[5]陈庆祺.基于虚拟仪器技术的分布式电能质量在线监测系统[J].供用电，2004（8）：2022.

[6]林海雪.电力系统的三相不平衡[M].北京：中国电力出版社，1998：3031.

[7]SU CL，CHEN C F，LU C N，et munication network performance study of a hightech park power quality monitoring system[C].Proceedings of 2000 IEEE Power Engineering Society Summer Meeting，Seattle，Washington，USA：IEEE，2007：456463.

[8]张丽霞，李和明，颜湘武，等.基于虚拟仪器的电压闪变监测的实现[J].电测与仪表，2005，42（7）：1619.