日本HIOKI（日置） PQ3198电能质量分析仪

能，PQ3198配合交直流自动调零电流传感器即可准确地长时间测量直流电流。直流测量的难点在于零点漂移，普通传感器长时间工作后零点缓慢偏移，会让积分得到的电量结果失真；具备自动调零功能的传感器可周期性修正零点，因此适合数小时甚至数天的连续记录。使用上还有一个便利之处：主机可以给传感器供电，无须另外准备电源，现场布置因此更简洁，也不必担心外接电源意外断开导致记录中断。第四通道本身支持直流电压测量，与直流电流配合即可得到直流侧的功率与电能量。这一能力让它适用于储能系统充放电分析、直流母线负荷统计、光伏组串输出核查以及直流供电设备的能耗评估等任务。整机电流量程为交流500.00 mA至5.0000 kA，实际范围取决于所配传感器，最大可测到交流6000 A；功率量程为300.00 W至3.0000 MW，由所选电压与电流量程自动确定，不需要人工计算换算系数。

PQ3198对瞬间过电压采用2 MHz采样率进行捕获，瞬间电压测量峰值可达6.0000 kV，可测频率最高约700 kHz，因此雷击感应、开关操作、接触器分断等产生的陡峭尖峰都能被记录下来而不会被平均掉。冲击电压的判定与电压半周期有效值的运算配合进行，也就是在检测电压有效值变化的同一时间基准上标记异常，这样既能知道尖峰的幅度，也能知道它出现在整个扰动过程的哪个阶段。频率测量则提供多种运算方式，其中单个波形的频率运算采用200 kHz采样，可以从一个波形开始给出结果，适合观察频率突变的瞬间；另有基于十个或十二个波形的二百毫秒频率以及十秒区间的频率，用于稳态统计，测量范围为40至70赫兹。把高采样率的过电压捕获与常规趋势记录结合起来，就能回答两个层面的问题：既能确认设备是否承受过超出耐受能力的电压尖峰，也能判断这些尖峰与生产设备动作、无功补偿投切之间是否存在时间上的对应关系。

PQ3198可按全球标准检查电能质量问题，其电能质量测量符合IEC 61000-4-30 Class A，闪变测量符合IEC 61000-4-15，因此记录结果可用于规范化的评估与比对，而不只是粗略参考。精度方面，电压为标准电压的百分之零点一，电流为读数的百分之零点一加满量程的百分之零点一并需叠加所配电流传感器的精度，有功功率为读数的百分之零点二加满量程的百分之零点一同样需叠加传感器精度。这几项指标是连续测量条件下给出的，也就是说长时间记录期间的数据保持同等可信度，不会因为持续工作而放宽。需要特别注意的是电流与功率的总误差包含传感器贡献，因此选配传感器时要兼顾量程与精度，量程过大时实际电流占比过低会让相对误差明显上升。电压量程上，第一至第三通道为600.00 Vrms，瞬间电压测量峰值6.0000 kV，第四通道为600.00 Vrms或直流，评估结果时应确认实际电压落在量程内且标准电压设定与系统实际相符。

PQ3198的高次谐波测量覆盖2 k至80 kHz频带，电压测量宽频带高达80 kHz，这一能力主要用于应对现代电力电子设备带来的高频畸变问题。传统电能质量分析通常只看到第五十次以内的谐波，而变频器、开关电源、光伏逆变器与充电装置的载波频率往往落在千赫兹量级，其边带成分会沿线路传导，造成电容器过热、通信干扰、继电器误动作等现象，只有把观测频带拉宽才能发现这类源头。该机对变频器测量做了简化处理，基本频率适用范围为40至70赫兹，载波频率可测到20 kHz，因此可以直接在变频器输入或输出侧观察载波及其谐波分量的分布。与常规谐波项目配合使用时，思路通常是先看总谐波畸变率与各次谐波确定低频段是否越限，再看高频段是否存在与设备载波对应的尖峰，同时结合K因素评估变压器承受谐波电流的附加发热风险，这样就能把治理措施对准真正的成因而不是凭经验加装滤波装置。

PQ3198的记录能力分两种模式：开启反复功能时最长可记录一年，事件数量上限为每天9999件、按366天计算；关闭反复功能时最长记录35天，事件记录上限为9999件。这样的容量意味着一次布置就能覆盖季节性变化，把夏季空调负荷高峰、检修停机期与正常生产期的差异放在同一份数据中比较，对追查偶发一两次的异常尤其有价值。数据导出通道包括SD与SDHC存储卡、局域网口以及USB 2.0通讯接口，其中局域网口提供网页服务器功能与文件传输功能，可以在办公室通过网络查看仪器状态或取回文件，不必频繁到现场；随机附带2 GB的SD存储卡，现场换卡即可带走数据。供电方面使用交流适配器工作时输入范围为100至240伏、50或60赫兹，配套电池组连续使用时间约180分钟，充电时间约5小时30分，短时停电或转场途中不至于中断记录。安排长周期任务前建议先估算事件密度，必要时分段取数以留出余量。

PQ3198按电流传感器的配置分为几种版本：单主机版本不含电流传感器，需另行配套；一种套装含四个600 A级传感器及相关附件；另一种套装含四个6000 A级传感器及相关附件。选择思路是按被测回路的电流水平决定，配电支路与中小型设备用600 A级即可获得较好的分辨力，进线柜、大容量变压器出口则应选6000 A级以留出裕度，交流最大可测到6000 A。主机随附的附件包含使用说明书与测量指南、压线夹具与八个鳄鱼夹、彩色测试夹、交流适配器、吊带、USB连接线、电池组、2 GB的SD存储卡以及应用软件，开箱即可投入工作，其中吊带便于把仪器挂在柜门或支架上。多台仪器同步可通过GPS选件实现，装上之后各台设备共享统一时间基准，便于在变电站与多个车间同时布测后按时标叠加数据，判断扰动最先出现在哪个位置。数据分析与报告则借助附带软件PQ ONE完成，可对记录结果做整理并制作简单报告。

可以，PQ3198利用第一至第三通道与第四通道的组合能够进行双系统的功率测量和效率运算。具体做法是把主系统的三相量接在前三个通道上，把另一路需要对比的电压与电流接到第四通道，仪器分别计算两侧功率后直接给出效率结果，省去事后手工换算的麻烦。这种用法在几类工作中很实用：评估变频器、整流装置或不间断电源的转换效率时，可同时测量输入与输出侧的功率；核查变压器或长线路的损耗时，可比较送端与受端的功率差；分析储能与光伏系统时，可把交流侧和直流侧的功率放在同一台仪器里同步记录。第四通道支持600.00 Vrms交流或直流电压测量，瞬间电压峰值同样可到6.0000 kV，因此不局限于交流回路。效率作为可记录参数会随趋势一起保存，从而看出效率随负载率变化的规律，为运行方式优化提供依据；由于两侧数据出自同一台仪器，时间基准天然一致，避免了两台设备分别记录时的时标偏差。

PQ3198判定电压上升、电压下降和瞬间中断，依据的是电压半周期有效值的运算结果。该运算方式为每错开半个波形取一个波形计算有效值，电流侧同样按半个波形运算，这样每半个周期就更新一次数值，跌落刚出现即可被察觉，而不必等一个完整周期结束，因此持续时间很短的扰动也不会漏掉。有了这条连续的有效值序列，仪器就能按设定条件识别出幅值超过上限的上升、低于下限的下降以及接近零的中断，并记录各自的发生时刻、幅度与持续长度；冲击电压也在同一有效值检测过程中被标记，便于把尖峰与跌落联系起来看。该机还提供电压波形比较功能，可自动生成判断区域并把实测波形与之比对，一旦波形形状偏离正常包络就发出提示，这对识别缺相、畸变突变和半波异常特别有效。瞬间闪变值按IEC 61000-4-15实现，可与电压波动记录一起用于分析照明闪烁类投诉的成因。

PQ3198最常见的三类用途是设备电源故障分析、电力系统电能质量记录和交直流功率测量。故障分析场合，它在记录趋势的同时捕捉瞬间停电、电压下降、频率变动等各类电源异常，对调查预期之外的设备故障或生产线突然停止的原因非常有用，因为异常往往只持续几十毫秒，事后凭现场描述无法复现，只有连续记录才能给出证据。电能质量记录场合，它适合波动剧烈的可再生能源以及电动汽车充电装置与电力系统连接的工况，可同时记录电压、电流、功率、谐波与闪变，帮助判断并网点的电压波动与畸变是否超出可接受范围。交直流功率测量场合，配合自动调零电流传感器可长时间准确测量直流电流，用于储能与直流负荷的能耗分析。日常运行管理层面，定期用它做记录还能形成基础数据，在电力需求增长或新设备投入前后作比较，从而尽早发现隐患而不是等故障发生再补救。

HIOKI PQ3198是一台面向电源分析的电能质量分析仪，特点是能够准确捕捉各种电源异常，并把从接线到记录的整个过程做得简单顺畅。它支持的接线方式包括单相二线、单相三线、三相三线和三相四线，此外第四通道还可单独测量电压或电流，交流直流均可。测量项目相当完整，除了电压、电流、有功功率、视在功率、无功功率、有功电能与无功电能之外，还包括功率因数、位移功率因数、电压不平衡度、电流不平衡度和效率，异常类别覆盖电压上升、电压下降、瞬间中断、冲击电压、瞬间过电压以及频率变动。谐波方面可给出第零次至第五十次的谐波与相位角、谐波功率、第一次至第五十次的谐波电压电流相位差、总谐波畸变率、第零点五次至第四十九点五次的间谐波、K因素，以及V10闪变与短时长时的标准闪变值。显示部分为6.5英寸彩色液晶屏，分辨率640×480点，机身尺寸300毫米宽、211毫米高、68毫米厚，含电池组重2.6千克，便于携带到不同现场做排查。