交流采样装置技术要求
交流采样装置是电力系统自动化、继电保护、电能计量等领域的核心前端设备，其性能直接关系到整个系统的测量精度、稳定性和可靠性，以下是其主要技术要求的详细阐述。
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基本功能要求
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数据采集功能
- 交流采样： 能够同时采集多路交流电压、电流信号。
- 信号调理： 内置高精度、低温漂的信号调理电路（PT/CT），将高电压、大电流信号转换为适合ADC采样的弱信号。
- 数据缓存： 具备数据缓存功能，能够存储一定数量的采样点，用于事件记录、波形分析或数据回放。
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数据处理与计算功能
- 实时计算： 实时计算并输出以下电气量：
- 基本电气量： 各相电压、电流的有效值。
- 功率类： 各相及总有功功率、无功功率、视在功率。
- 电能类： 各相及总有功/无功电能（正反向、四象限）。
- 频率： 系统频率。
- 功率因数： 各相及总功率因数。
- 谐波分析： 可选配功能，需满足GB/T 17626.7标准，能测量2~50次（或更高）的谐波电压、电流含有率及总谐波畸变率。
- 故障录波： 具备高速故障录波功能，在系统发生故障时，能自动记录故障前、故障中、故障后的电压、电流波形，采样率不低于1kHz。
- SOE（事件顺序记录）： 精确记录开关量状态变化的时间（分辨率≤1ms），并带上毫秒级时间戳。
- 实时计算： 实时计算并输出以下电气量：
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通信功能
- 标准通信接口： 至少具备一个或多个标准的通信接口，如RS485、以太网口（RJ45）。
- 通信协议： 支持电力行业标准的通信协议，如DL/T 645-2007及其扩展协议、Modbus RTU/TCP、IEC 61850 (MMS/GOOSE)等，以便与后台监控系统、保护装置或电能管理系统无缝对接。
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人机交互功能
（图片来源网络，侵删）- 本地显示： 配备LCD液晶显示屏，能直观显示电压、电流、功率、频率等关键运行参数。
- 指示灯： 具有运行、告警、通信等状态指示灯。
- 按键操作： 提供简单的按键，用于参数设置、信息查询等。
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告警与事件记录功能
- 告警功能： 当测量值超出预设阈值（如过压、欠压、过流）或装置自身发生异常时，能发出告警信号（如继电器节点变位、点亮告警灯）。
- 事件记录： 能够记录告警事件、SOE事件、操作事件等，并带有时标，方便事后分析。
性能指标要求
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精度等级
- 测量精度： 满足2S级或更高（如0.1S级）的要求，在额定频率（50Hz）及80%~120%额定电压、1%~120%额定电流范围内，基本误差应满足下表要求：
等级 有功功率/电能误差 无功功率/电能误差 2S ±0.2% ±0.3% 5S ±0.5% ±0.7% - 频率测量精度： ±0.01Hz。
- 谐波测量精度： 满足GB/T 17626.7标准，各次谐波幅值误差≤5%，相位误差≤5°。
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采样率
- 常规测量： 采样率不低于每周波128点（对于50Hz，即6400Hz/s）。
- 故障录波： 采样率不低于1kHz（20点/周波），并能根据需求调整。
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频率适应性
- 在45Hz ~ 55Hz的频率范围内，装置应能正常工作，且测量精度仍能满足要求。
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过载能力
- 电流回路： 能承受2倍额定电流持续运行，10倍额定电流允许1秒，20倍额定电流允许0.1秒（冲击）。
- 电压回路： 能承受2倍额定电压持续运行。
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稳定性与可靠性
- 电源适应性： 在标称电压的-20%~+15%范围内波动时，装置能正常工作。
- 绝缘强度： 交流输入端、电源端、通信端之间及对地应能承受2kV（AC），1分钟的工频耐压试验。
- 电磁兼容性： 必须通过严格的EMC测试，包括：
- 静电放电抗扰度： 等级4（接触放电8kV，空气放电15kV）。
- 辐射电磁场抗扰度： 等级3（10V/m）。
- 电快速瞬变脉冲群抗扰度： 电源端口等级4（4kV），信号/通信端口等级3（2kV）。
- 浪涌（冲击）抗扰度： 电源端口等级3（2kV）。
- 工频磁场抗扰度： 等级5（100A/m）。
环境与结构要求
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工作环境
- 环境温度： -25℃ ~ +70℃（或更宽范围，如-40℃ ~ +85℃）。
- 相对湿度： 5% ~ 95%（无凝露）。
- 大气压力： 70kPa ~ 106kPa。
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机械性能
- 安装方式： 通常为标准35mm导轨安装或面板开孔安装。
- 振动： 能承受IEC 60068-2-6标准的振动测试（严酷等级：10Hz ~ 55Hz，振幅0.35mm）。
- 冲击： 能承受IEC 60068-2-27标准的冲击测试（峰值加速度30g，持续时间11ms）。
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电源要求
- 工作电压： DC 220V 或 DC 110V（优先推荐）。
- 功耗： 正常工作时功耗应较低，通常不大于10W。
- 电源中断： 在电源中断后，内部时钟应能保持准确运行，数据不丢失。
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尺寸与重量
提供标准的机架式或壁挂式尺寸,以便于安装和集成。
其他要求
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自诊断功能
具备完善的硬件和软件自诊断功能,能检测到RAM、ROM、ADC、电源、通信接口等异常，并发出告警。
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时间同步
- 内置高精度时钟（如温补晶振TCXO），日误差应≤1秒。
- 支持外部时间同步，如IRIG-B（DC码）、脉冲（PPS）、SNTP/PTP（IEEE 1588）等，对时精度应≤1ms。
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软件与数据安全
- 参数设置需要密码保护,防止非授权操作。
- 具有数据备份与恢复功能。
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认证与标准
- 产品应通过国家权威机构的型式试验，并提供CQC认证或KEMA认证等报告。
- 设计和制造应遵循IEC 61850、GB/T 17215、GB/T 13729等相关国家标准和电力行业标准。
