8961F说明书

8961F发电机专用测量仪

使用说明书ver 2.00

青岛青智仪器有限公司

Qingdao Qingzhi Instruments Co.,Ltd.

目录

第一章概述 (3)

第二章仪器主要性能及技术参数 (4)

第三章仪器使用说明 (6)

第四章串口通讯 (18)

第五章仪器使用注意事项及故障排除方法 (19)

第六章仪器装箱清单 (20)

第一章概述

8961F发电机专用测试仪是一种利用单片机技术对信号进行分析处理的智能型仪表，它的工作原理可以这样描述：被测量的电压、电流信号首先经互感器隔离、变换成较小的电压信号，再对其幅值进行程控放大，处理过的信号送到高速模拟数字转换器，使之转换成单片机可以处理的数字量。单片机对采集到的数字量进行运算处理，并将最终计算的结果以数字的形式显示出来，或以串行通讯形式将资料传送给其它设备。

与传统指针式仪表相比，发电机专用测试仪具有以下优点：

1.所测信号数值为真有效值。

2.直接数字显示，可以减小读数误差。

3.对于波形失真的信号同样适用。

4.用一台仪器可以测量多个参数。

5.易于实现智能化，可以与计算机连接等。

由于发电机专用测试仪具有以上优点，所以其广泛用于发电机测试。

8961F发电机专用测试仪适合于GB/T 2820-1997标准，测量信号为45~65Hz交流信号，主要用于三相工频信号发电机的测量。可以三相三线、三相四线制，也可以对单相发电机测量。

8961F发电机专用测试仪不仅具有测量三相电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、频率、运行时间等基本功能，还具有谐波分析功能，能同时分析电压、电流2~50次谐波含量及总谐波含量。除此之外还具有波动测试、瞬态测试（负载突加、负载突卸）功能，能自动测试负载突变时电压最大、最小值，电流最大、最小值，频率最大、最小值，以及恢复时间；再配有光电隔离RS485/RS232串口通讯功能，一台计算机可以与32台仪表同时通讯，串口功能强大，不仅可以召测所有稳态参数，还能召测突加、突卸、电压、电流、频率曲线，及电压、电流谐波曲线及谐波含量。与上位计算机配合使用，一台8961F发电机专用测试仪基本上可以将发电机所有的电参数测量完成。

第二章仪器主要性能及技术参数

8961F发电机专用测试仪的测试对象为45~65Hz交流信号，主要用于三相工频信号的测量，具体技术参数如下：1．测量精度：

表1：8961F发电机专用测试仪技术指针

2．其它技术指针：

输入：电压电流均为浮置输入

测量信号最大峰值：电压电流均为最大量程的1.6倍；

采样时间：0.5s

显示时间：0.5s

测量速率：2次/秒；谐波分析每1秒一次。

整机功耗：<5W

仪表外形最大尺寸：宽×高×深（358×123×363）

仪表装架开口尺寸：宽×高（348×104）

仪表重量：约4 kg

3．工作环境：

温度：0～40℃

湿度：20%～75%RH

大气压力:86~106kPa

仪表工作电源：AC220V±15% 50/60Hz

4．安全要求

绝缘电阻：电压输入端子与机壳之间> 5MΩ

电流输入端子与机壳之间> 5MΩ

电源输入端与机壳之间> 5MΩ

电压输入端子与电流输入端子之间> 5MΩ

电压输入端子与电源线之间> 5MΩ

电流输入端子与电源线之间> 5MΩ

耐电压：电压输入端子与机壳之间> 2000V

电流输入端子与机壳之间> 2000V

电源输入端与机壳之间> 2000V

电压输入端子与电流输入端子之间> 2000V

电压输入端子与电源线之间> 2000V

电流输入端子与电源线之间> 2000V

注：以上技术参数的说明中所用到的术语定义请参见GB/T 13978-92《数字多用表通用技术条件》。

第三章仪器使用说明

一．仪器前面板的操作使用说明：

1．前面板组成:

8961F型发电机专用测试仪的前面板图参见图1。仪器前面板由电源开关部分，显示窗口部分，按键部分，状态指示部分组成。

8961F前面板图1

显示窗口部分有三个显示窗口，在稳态正常测量时，A窗口显示A相的所有参数，B窗口显示B相的所有参数, C 窗口为综合显示窗口，配合“线路”键可显示所有相的所有参数。在其它测量方式下，三个窗口显示内容有所改变，具体显示内容如下表所示：

注：

各指示灯用来指示仪表的工作状态及显示状态，指示意义如下：

1）左上方波动测试、突加测试、突卸测试、谐波测试四个指示灯，表示当前仪表所处的工作状态，仪表处于那种工作状态时，相应指示灯点亮。

2）A窗口、B窗口下方指示灯含义：MAX:表示所测量参数曾经出现过的最大值，

C窗口下面的指示灯为线路指示灯，具体含义如下：

1：代表第1（A）相

2：代表第2（B）相

3：代表第3（C）相

Σ：代表电压、电流为各相平均值；功率为总功率（各相之和）

3）显示窗口右侧指示灯含义：

V：电压（V）

A：电流（A）

PF：功率因数

Hz：频率（Hz）

W：有功功率（W，kW）

TIME：发电机运行时间、负载突加、突卸恢复时间、波动测试时间

V ar：无功功率（var，kvar）

V A：视在功率（V A，kV A）

k：千，与W、var、V A组合分别表示kW、kvar、Kva

Σ%：总谐波含量

%：谐波含量百分率（%）

N：谐波次数

4）左下方1Φ2W、3Φ3W、3Φ4W、3V3A4个指示灯为线制转换指示灯，含义如下：

1Φ2W：单相

3Φ3W：两组件法三相三线

3Φ4W：三相四线

3V3A：三组件法三相三线（一般三相发电机采用此种方式）

2．仪表开始工作显示说明：

打开仪表的电源开关，仪表将显示“8961F V2.00 HAR ”

含义如下: 8961F表示仪表型号,

V2.00 表示仪表版本号,

HAR表示带谐波分析功能。

注：仪表版本号不是固定的，以后随仪表升级而改变。

3、按键的功能及相应的显示说明

8961F按键分为上下两排，上排主要为显示功能按键，主要有“功能”、和“线路”两种按键，控制稳态正常测试时三个显示窗口显示的参数。

具体使用如下：

1）功能”键：仪表窗口下方功能键用来改变各显示窗口的显示参数，每按动一次，相应的参数指示灯亮，对应显示窗口显示相应参数，

在稳态正常测量时按功能键：

A窗口可显示A相：频率、运行时间、电压、电流；

B窗口可显示B相：频率、功率因数、电压、电流；

C窗口可显示所有相参数：时间、电压、电流、功率、无功功率、视在功率、功率因数。

在谐波分析状态时按功能键：

A窗口显示电压或电流总谐波含量；

B窗口显示电压或电流分次谐波含量；

C窗口显示谐波次数，“N”灯点亮。功能键不起作用。

在突加、突卸测试及波动测试时此键不起作用。

2）“线路”键：在稳态正常测量时用来改变显示窗口C所显示的内容对应的相，每按动一次，相应的相位指示灯亮，显示此相的对应参数；在其它测试状态此键不起作用。

3）“线制转换”按键

用来调节接入仪表的线路性质，每按动一次，相应的线路性质指示灯亮，线路性质可以在单相（1Φ2W）、两组件法三相三线（3Φ3W）、三相四线（3Φ4W）、三组件法三相三线（3V3A）间选择。

注意：在仪表测量前必须正确设置线制，否则，资料测量不正确;∑的显示数值与线制有关，其数值算法如下表所示：

4）“稳态显示转换”键：在稳态正常测量时按动此键可以同时改变显示窗口A、B、C的显示内容，连续按动此键可以使三个显示窗口显示不同内容，具体如下：

注意：（1）TIME为发电机运行时间，超过1小时,则显示窗口中前3位显示数字为“小时”后2位显示数字为“分钟”，两者之间有一“.”隔开。

（2）在其它测试方式下，按此键可退出原测量状态，进入稳态测量状态。

5）“锁定”键：用来锁定当前的显示值，当被测负载变化比较快不易读数时或谐波分析时，可以按锁定键将资料锁定，此时按键上方的指示灯点亮，再按一下指示灯灭，解除锁定。在波动测试、突加、突卸测试方式下，此键无效。

6）“波动测试”键：按下此键启动波动测试，“波动测试”灯亮，再按此键退出波动测试；“波动测试”灯灭。进入波动测试，显示窗口显示内容改为：

A窗口显示波动电压最大值或最小值（Umax、Umin）

B窗口显示波动频率最大值或最小值（Fmax、Fmin）

C窗口显示波动测试时间0~60秒,当到达60秒时，停止波动测试。

7）“波动显示转换”键：在波动测试状态下，可切换显示电压、频率最大值、最小值。

对应MAX、MIN 指示灯点亮。显示内容如下表：

注意：在其它测量状态下按此键，可直接进入波动测试状态，查看上一次测试值，但不能

启动波动测试；TIME灯亮，此时表示为波动时间，单位为秒，最大计时60秒。

8）“突加测试”键：

进入突加测试状态，突加继电器吸和，“突加测试”指示灯点亮，仪表高速采集12秒电压、电流、频率曲线，然后计算出电压最小值Umin、频率最小值Fmin、电流最大值Imax，电压恢复时间，频率恢复时间，采样完毕，突加继电器断开。再按此键，退出突加测试状态，“突加测试”指示灯灭。进入突加测试，显示窗口的显示内容改为：A窗口显示突加电压或频率最小值（Umin 、Fmin）

B窗口显示突加电流最大值（Imax）

C窗口显示突加测试时间0~12秒,当到达12秒时，停止突加测试。显示电压恢复时间或频率恢复时间。（t U 、t f）9）“突加显示转换”键：

用以切换显示突加测试完毕后电压、频率最小值、及其恢复时间，在突加测试过程中，此键无效。显示内容如下表：

注意：在其它测量状态下按此键，可直接进入突加测试状态，查看上一次测试值，但不能启动突加测试。

突加测试完毕后，突加测试曲线会自动保存在非易失RAM中，即使退出此状态，资料也不丢失。

10）“突卸测试”键：

进入突卸测试状态，突卸继电器吸和，“突卸测试”指示灯点亮，仪表进入高速采集12秒电压、电流、频率曲线，然后计算出电压最大值Umax、频率最大值Fmax、电流最小值Imin，电压恢复时间，频率恢复时间，采样完毕，突卸继电器断开。再按此键，退出突卸测试状态，“突卸测试”指示灯点灭。进入突卸测试，显示窗口的显示内容改为：A窗口显示突卸电压或频率最大值（Umax 、Fmax）

B窗口显示突卸电流最小值（Imin）

C窗口显示突卸测试时间0~12秒,当到达12秒时，停止突卸测试。显示电压恢复时间或频率恢复时间。（t U 、t f）11）“突卸显示转换”键：

用以切换显示突卸测试完毕后电压、频率最大值、及其恢复时间，在突卸测试过程中，此键无效。显示内容如下表：

注意：在其它测量状态下按此键，可直接进入突卸测试状态，查看上一次测试值，但不能启动突卸测试。

t U 、t f ：恢复时间，单位为秒，最大计时12秒。TIME灯亮，此时指恢复时间。

突卸测试完毕后，突卸测试曲线会自动保存在非易失RAM中，即使退出此状态，资料也不丢失。

12）“谐波”键被按动时仪表进入谐波分析状态、“谐波测试”指示灯点亮。可以分析2~50次及总谐波含量。再按下此键，退出谐波测试状态，“谐波测试”指示灯灭。

A窗口显示电压或电流总谐波含量；通过A窗口功能键切换；

B窗口显示电压或电流分次谐波含量；通过B窗口功能键切换；

C窗口显示“or. XX（谐波次数）”，“N”灯点亮。通过“▲”、“▼”改变。

13）“▲”键在谐波分析状态时可以使显示的谐波次数加1。

14）“▼”键在谐波分析状态时可以使显示的谐波次数减1。

15）“设置”、“·”、“▲”、“?”键用来设定仪表的工作参数，“设置”键选择要修改的参数，“·”“▲”“?”键为第2功能键（与谐波分析键复用），在按键的下方，修改相应参数的数值，设定参数的步骤及相应的显示见本章的“仪表工作参数设置”部分。退出参数设置状态后，数据将被保存。

4．仪表工作参数设置

按下设置键，仪表进入设置状态，设置指示灯点亮，具体设置的参数如下：

注：

（1）“?”键改变参数值的闪烁位及闪烁参数，每按一次闪烁位向右移动一位，移到最后一位，再从第一位开始，如此循环；

（2）“▲”键改变参数闪烁位的数值，每按一次，数值加1，加到9后再从0开始，如此循环。

（3）“·”键改变参数值小数点的位置，每按一次小数点向右移动一位，移到最后时再从第一位开始，如此循环；（4）串行通讯波特率的设置可在300、600、1200、2400、4800、9600bps间切换。

（5）仪表的地址应在0~255范围内选择。多台仪表一起通讯时地址不能重复。

（6）：使用外接电压、电流互感器时应将电压、电流变比准确设置。

显示窗口显示的数值为加在仪表测量端子的参数的实际数值与倍率的乘积。

用公式表示如下：

Uo=Ui*Kv

Io=Ii*Ki

Po=P*Kv*Ki

Qo = Q*Kv*Ki

So = S*Kv*Ki

公式中参数的意义如下：

Uo ：显示的电压数值。

Io ：显示的电流数值。

Po ：显示的有功功率数值。

Qo ：显示的视在功率数值。

So ：显示的无功功率数值。

Ii ：加在测量端子上的电流值。

P ：有功功率值。

Q ：视在功率值。

S：无功功率值。

Kv ：电压倍率。

Ki ：电流倍率。

（7）：基准相设置：在做波动测试、突加、突卸、谐波测试时首先应设置好基准相，表示此次测试是以那一相来测试的，例如选择“A”，表示都是对A相来测试的，同理选择“B”、或“C”表示都是对B或C相来测试的，如果用户不进行设置，仪表默认“A”相。仪表在进行波动、突加、突卸、谐波测试时，窗口C下面的线路指示灯“1、2、3”根据基准相，相应指示灯点亮。

（8）：电压、频率容差带设置：

在做突加、突卸测试之前，必须正确设置容差带，容差带用%表示，仪表默认5%，用户可以根据自己的实际情况设置。

(9)、额定电压、额定频率设置：

在做突加、突卸测试之前，必须正确设置额定电压、额定频率，额定电压单位为V，额定频率单位为Hz，仪表默认380V，50Hz；用户可以根据自己的实际情况设置。

5. 仪表测值说明：

8961F型发电机专用测试仪所测得的数值为真有效值，即：

电压为：U=(∫0T V i2(t)dt/T)1/2

电流为：I=(∫0T I i2(t)dt/T)1/2

有功功率为P=∫0T V i(t)? I i(t)dt/T

无功功率为Q=（V A2-P2）1/2

视在功率为S=U*I

功率因数为：PF=P/S

进行谐波分析时，各分次谐波的分析结果为各次谐波的有效值与基波的有效值的百分比，总谐波的分析结果为2~50次谐波的均方根与基波的百分比。

二．仪器后面板接线说明：

图3 仪器后面板图

8961F型发电机专用测试仪的后面板如图3所示，仪表的后面板有以下几部分组成：电源插座、测量接线柱、负载突加、突卸测试端子、串行口等。

1．电源插座是给仪表供电的电源输入，仪器的供电为交流220V/50Hz，在电源插座的下方须放入保险丝，保险丝的规格为250V /0.5A；

2．串行口的说明请参阅第五章。

3．测量接线柱为连接测量回路的端子，端子1~6为电流测量端，端子7~12为电压测量端。对于不同的线制方式，仪表的外部接线方法都不同。

4．突加、突卸测试端子：突加、突卸端子为固态继电器的常开触点，平时处于断开状态，当进行突加、突卸测试时，继电器吸和，测试完毕断开。固态继电器的触点最大容量为220V/3A，使用时不能超出，否则易损坏仪表。

5．仪表的接线方式：

ⅰ：在不采用外部电压互感器或电流互感器时接线方式为：

⑴．单相制测量时仪表的接线方式如下：

⑵．两组件法三相三线制测量时仪表的接线方式如下：

⑶．三相四线制测量时仪表的接线方式如下：

三组件法三相三线制测量时仪表的接线方式如下：

ⅱ：采用外部电压互感器及电流互感器进行测量时的接线方式如下：⑴：单相制测量时仪表的接线方式如下：

⑵：两组件法三相三线制测量时仪表的接线方式如下：

⑶：三相四线制测量时仪表的接线方式如下：

⑷：三组件法三相三线制电流测量时仪表的接线方式如下：

三、仪表正式测试前应注意的问题：

1、检查发电机线制，是否与仪表设置的线制一致。

2、电压、电流互感器的倍率是否正确设置；

3、电压、频率容差带是否正确设置

4、额定电压、额定频率是否正确设置

5、基准相是否正确设置；

6、仪表接线是否正确；

7、仪表通讯地址、波特率是否正确；

8、仪表通讯口是否与计算机正确相连（通讯时用）；

以上检查无误，可以进行正式测量。

第四章串口通讯

8961F型发电机专用测试仪具有串行通讯功能，串行口有两种：RS232，RS485，均为光电隔离，用户可以根据自己的需要选择其中的一种，串行口的硬件接口均采用9针D型插座。

串行接口的引脚定义为：

RS232: 2:RXD 3:TXD 5:GND

RS485: 1:A4:B

接口左边的文字指示出本串行口的种类，当RS232前面的方框内被打钩时表示本串行口为RS232接口当RS485前面的方框内被打钩时表示本串行口为RS485接口；

在随仪表装箱的光盘中有详细说明，或者参见我公司网站上对于串行口的说明。

我公司的网址为：https://www.wendangku.net/doc/0f6407524.html, 。

用串行电缆连接主机与仪表时，应将仪表和主机的电源关掉，连接好后再接通电源，否则容易损坏仪表。具体上位机软件使用说明,请参考上位机使用说明书(在光盘中)

第五章 仪器使用注意事项及故障排除方法

一．仪器使用注意事项：

1． 仪器外壳必须接地良好。 2． 仪器应在推荐的工作条件下使用。

3． 仪器的打印口，串行口在拔插接线时必须先将仪器断电。 4． 不要超过仪器的测量极限使用。 5． 在负载端接线时应关掉负载的供电电源。

二．仪器故障及排除方法：

1． 仪表开机时无显示，请检查仪表电源是否接通，电源电压是否正常，保险丝是否熔断。

保险丝更换方法如下:

2． 测量功率出现明显偏差或功率出现负值，请检查仪表接线端子的接线是否正确，注意电压和电流的同相端。 3． 仪表串行口通讯失败，请检查串口线是否正确，可以按下面步骤进行调试：

（1）

操作仪的前面板的“设定”键，查看仪表的通讯地址及通讯波特率是否与上位机的设置相同，若不同则修改设置。

（2）

将仪表和上位机的联机断开，测量仪表和上位机的串行口信号线，对于RS232口：仪表和上位机的TXD 对GND 端应当为-8V~-12V 电压；对于RS485口：上位机的A 对B 端应当为+2V~+5V 电压。若上面的测试信号不正常则为接口或联机的问题。

4． 串行口通讯可以接收到资料但资料经常出错，检查仪表和上位机的串口联机接触是否完好，若使用环境的干扰较大

则串口联机应采用屏蔽线并且将屏蔽层接地。

第六章仪器装箱清单

附:打印报表及突加曲线(可打印出8种测试曲线和3种报表格式及两种自定义报表)

公司地址：青岛市福州南路99号鲁通大厦4层

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