PQ3100 電力分析儀

HIOKI PQ3100 電力品質分析儀專為三相電網除錯與電力系統驗證設計，具備瞬態波形與長期趨勢的雙軌同步記錄能力。系統整合 IEC 61000-4-30 Class S 標準，涵蓋 11 秒事件擷取、高精度交直流功率量測與 PQ ONE 軟體自動化報表。透過降低設備無預警停機機率，全面優化產線良率與維運資本支出 (CAPEX)。

• 一台儀器記錄並分析電源故障，支持準確的電源分析

• 所有電壓、電流、功率、諧波、閃變等都按照時序同時測量（Ver.UP中帶閃變功能）

• 趨勢記錄的同時捕捉瞬間停電、電壓下降、頻率變化等所有電源異常情況

• 使用 QUICK SET 功能輕鬆掌握測量步驟

• 附件應用軟體 PQ ONE 能製作簡單的報告

• 最長可記錄事件發生前 1 秒，發生後 10 秒的波形

• 可長時間準確的測量 DC 電流（使用 AC/DC 自動調零電流感測器）

• 電流感測器電源由 PQ3100 主機供電

PQ3100 產品特色

PQ3100 確立了電力品質監測的合規性與擴充性基準，全面支援 IEC 61000-4-30 Ed. 3 Class S 國際標準，確保數據的法理有效性。主機直供電壓至電流感測器的架構設計，直接消除了外部電源依賴的 Trade-off，大幅降低跨站點佈署的隱性成本。

支援 IEC 61000-4-30 Ed. 3 Class S

IEC 61000-4-30 規定了電源品質測量方法的國際標準，符合此標準認證的設備，可獲得高信賴性並具備重視性的測量結果，針對嚴格的合規驗證，確保了數據的絕對防禦力與權威性。

用於設備的電源故障分析

記錄趨勢的同時捕捉瞬間停電、電壓下降、頻率變動等所有電源異常。相當適合用於調查預期外的設備故障或突然停止的原因。從單位經濟效益 (Unit Economics) 來看，精確標定異常來源可避免盲目更換良品零件，顯著抑制不必要的維修資本支出 (CAPEX)。

用於電力系統的電力品質記錄

可記錄波動劇烈的可再生能源或 EV 充電樁，與電力系統連接時的電壓、電流、功率、諧波、閃變等。另外，可使用附屬的軟體 PQ ONE 輕鬆地進行分析，解決高變動負載對電網造成的諧波污染與系統容量衰減問題。

用於 AC/DC 的功率測量

搭配 AC/DC 自動調零電流感測器使用，即可準確、並長時間地測量 DC 電流。主機可供電給感測器，無須額外準備電源。此設計去除了外部電源供應器的體積與接線風險，極大化現場測試的機動性。

PQ3100及PQ3198 規格比較

透過高密度矩陣對比 Class A (PQ3198) 與 Class S (PQ3100) 的架構差異，PQ3100 以 200kS/s 取樣率與 2.2kV 瞬態電壓捕捉能力，在系統成本與常規除錯需求之間取得最佳的架構權衡 (Trade-off)，滿足 90% 以上的工業現場診斷需求。

實際運用

將量測機制落實於高資本密度的產業現實，針對半導體無塵室、電梯機房與太陽能併網，PQ3100 透過非侵入式感測與事件觸發機制，透視電網負載的極端變化，確保機台良率 (Yield) 不受電壓下陷與諧波干擾所吞噬。

調查各種電源的實際情況

導入新的電氣設備前，測量放置地點的電壓波形和設備能力，以及諧波的情況。導入設備後，透過再次測量並進行比較，可確認是否受到周邊的影響。此步驟確保了精密射出成型機或半導體設備的輸入電源純淨度，避免因電壓畸變導致的批次性良率報廢。

電源故障的預防維護

對電梯的動力部分等同樣位置進行定期測量，可發現故障的預兆。雙重配線或母線排、擁擠的配電櫃等難以進行接線操作的情況，可透過柔性電流勾表安全且輕鬆的進行接線操作。

太陽能發電的負載遮斷測試

太陽能負載遮斷試驗為：發電設備輸出的 1/4 的負載狀態下遮斷負載確認沒有發生異常後。再依照 2/4、3/4、4/4 的負載狀態下運轉，階段性的進行試驗。需要一台能記錄發電電壓的過度變化的記錄儀。在負載遮斷測試中，需要記錄遮斷時的電壓、電流的過渡變化。PQ3100 可記錄異常發生時的波形最多 11 秒 (事件前 1 秒、事件後 10 秒)。利用游標測量還可進行峰值或持續時間的測量。

太陽能發電的負載測試

太陽能負載測試為：將發電設備盡可能地持續運轉並保持定量輸出、定量電壓和定量功率，直到機器各部份的溫度上升到飽和狀態為止。以確認諧波 (電壓畸變率或電流畸變率)。此測試需要可以確認諧波的測量儀，HIOKI 的電力品質分析儀 PQ3100 便具備此功能。

準確捕捉電源異常

精確定義並捕獲 8 大電源異常機制。透過 200kS/s 的高速硬體觸發，系統能瞬間分離穩態與瞬態參數，此架構確保任何微秒級的突波或電壓下陷皆被量化，杜絕了因電源波動導致的自動化產線非計畫性停機。

• 瞬態電壓

  捕捉由雷擊、斷路器、繼電器觸點故障，或關閉等引起的電壓瞬間峰值的現象。

• 電壓驟升(電壓上升)

  捕捉雷擊時，或重載電力線路開關時等情況下發生的暫態性的電壓上升現象。

• 電壓下陷(電壓下降)

  捕捉馬達啟動等，由於負載突然發生大突波電流，而電壓在短時間內急遽下降的現象。

• 停電

  捕捉雷擊造成的輸電停止或電源短路引起的斷路器跳閘等，此類停止供電的現象。

• 頻率波動

  捕捉由於負載變化太大引起頻率波動，造成發電機的工作不穩定的現象。

• 突波電流

  捕捉打開電氣設備或馬達等電源時，機器啟動時流過暫時性的大電流現象。

• 諧波

  捕捉由半導體控制裝置引起的電壓/電流波形失真的現象。

• 不平衡

  可以觀測到由於三相電源各相所連接的負載的增減，或是不均衡的設備機器的運作，僅在特定的相位元上負載變大，發生電壓・電流波形畸變、電壓下降或負序電壓的狀態。

方便上手的功能及數據顯示

操作介面的複雜度是時間成本的隱性殺手。PQ3100 導入 QUICK SET 導航邏輯與感測器自動辨識機制，將專業儀器的校準成本 (Calibration) 降至最低。四象限的顯示矩陣可於單一螢幕輸出波形、諧波與有效值，實現數據零延遲可視化。

使用「QUICK SET」快速設置功能，按照提示進行接線、設置、開始記錄

設置步驟 (例：三相 3 線測量)

記錄項目：

• 電壓異常檢測：捕捉電壓・頻率的異常。

• 僅趨勢記錄：僅記錄時序資料。

• 突波電流測量：捕捉突波電流。

• EN50160：進行符合 EN50160 標準的測量。

感測器自動辨識功能，避免誤測量

連接電流感測器後，只需按下檢測鍵，即可自動識別感測器的類型和最大電流量程。這避免了在多種檔位感測器混用時，因人為設定錯誤導致的波形截斷 (Clipping) 失真。

簡單易懂的資料顯示

在測量期間可一鍵切換介面，可顯示所有的測量參數，順暢地進行情況確認。

事件記錄、顯示與統計

突破記憶體容量限制的儲存架構權衡。系統採用「背景長時趨勢記錄」加「瞬態事件觸發截圖」的雙軌機制。以 11 秒緩衝窗 (Buffer Window) 擷取事件細節，確保高頻特徵不流失；同時壓縮穩態數據，實現長達 1 年以上的持續記錄量能。

記錄事件發生前後的 11 秒

最長可記錄異常發生前 1 秒和發生後 10 秒的波形。可用於發生異常前後的分析或是太陽能功率調節裝置的負載遮斷測試，以及恢復正常的確認。

事件統計表示

可確認每種事件的發生次數和最差值。

同時記錄事件波形和趨勢圖

一次測量即可完成所有參數的趨勢記錄。如果檢測出電源異常，則進行事件記錄。記錄間隔期間內的最大/最小/平均值，不遺漏峰值。

事件波形

發生事件時，記錄 0.2 秒的暫態波形。所有的事件項目可設為並列觸發。記錄下來的資料在測量期間也可在介面上進行確認。

30 秒事件波動趨勢

電壓上升、電壓下降、突波電流發生時可同時記錄 30 秒的 1/2 有效值波動。可用於調查馬達啟動時的突波電流造成的電壓下降。

需量記錄

可按時間順序記錄功耗。

HIOKI PQ3100 長時需量 (Demand) 統計長條圖與契約容量上限標記。

記錄項目一覽

記錄長度支援長時間記錄

時序資料或事件波形可記錄在 SD 存儲卡上，有 2GB/8GB 兩種容量可供選擇。

PQ3100記錄時間舉例(使用2GB SD卡時)

用PC分析、製作報告

電力品質分析軟體 PQ ONE (標配)

PQ ONE 軟體將原始硬碟數據昇華為工程決策依據。白箱化的數據處理邏輯支援跨站點數據合併、ITIC 容忍曲線自動比對，以及 EN50160 標準的 PASS/FAIL 快速報表輸出。嚴格剝離無效雜訊，顯著提升法醫式異常溯源的解析效率。

測量資料的匯入

測量場所和測量日期不同的資料，也可分資料夾統一匯入。

快速製作報告功能

可彙整多筆資料的趨勢圖並輸出報告。可運用於重複記錄時的不同日期比較、多個地點資料比較等。

分析資料一覽顯示

詳細顯示事件統計、事件清單、事件圖形等測量資料。可選擇需要的項目進行報告輸出。

• 事件統計： 按日期、時間分別對發生情況進行統計顯示，易於發現特定的時間段或一周中發生的異常。另外，還可進行美國的電力品質管理標準所用 ITIC(CBEMA) 曲線分析。

• 事件列表： 將事件的發生情況按照日期或事件分別進行統計顯示。可以較容易發現在一定時間段或一周期間中發生的電源異常。

• ITIC曲線： 可以進行美國的電力品質管理標準所用的 ITIC(CBEMA) 曲線分析(容差曲線)。可統計顯示發生電壓驟升、電壓下降、停電期間的數據和最差值。

• 趨勢圖： 按事件順序顯示電壓、電流、頻率、諧波、不平衡率、功率、電力等。可在介面上按照使用者自訂設置顯示範圍，並輸出報告。

• 事件詳情：  分析波形、諧波、向量、數值顯示等 200ms 的事件波形。可顯示 30 秒事件波動資料、瞬態波形、事件前後的 11 秒波形。

• 峰值電平顯示：  在電壓諧波或電流諧波的趨勢顯示期間的最大值用長條圖進行顯示。使用游標選擇的 AVG Peak 和 MAX Peak 測量值可在介面右側確認。

• 統計值顯示功能： 在統計介面上顯示電壓、電流、頻率、諧波、閃變等統計值。還能夠知道所選項目的最大值(發生時間)、平均值、最小值(發生時間)、5%值、50%值、95%值(初期值、可任意變更)。

• EN50160判定功能： 無論是趨勢期間內的電壓波動，還是依據 EN50160 標準進行評估・分析・判定，都可以利用此功能進行。用戶還可以自訂判定標準或項目。

• IEEE519規格的TDD(Total Demand distortion)運算

  系統內建 IEEE 519 標準之 TDD (Total Demand Distortion) 總需量失真運算核心，反映負載端諧波電流對電網基載的真實衝擊比例。

• CSV轉換・PQDIF輸出功能： 可將所選的項目使用 CSV 或 PQDIF 格式輸出。此外，也能讀取 PQDIF 格式的檔案。

透過軟體遠端監測電源品質

GENNECT ONE SF4000

突破區域網路物理限制，建構遠端診斷拓撲，GENNECT ONE 將分散式 PQ3100 節點整合至中央監控主機，允許架構師在異地即時調閱事件紀錄與變更觸發參數。此機制大幅削減工程師前往危險或偏遠機房的出差派遣成本。

GENNECT ONE 可將現場的測量結果(如電源品質的事件測量紀錄等)即時傳輸至 PC，在 PC 上確認、儲存。從 PC 可遠端操作電力分析儀，變更事件條件。

選件之【購買組合】

考量現場量測場景的多樣性，HIOKI 提供經原廠最佳化配置的感測器組合。無論是標準配電盤的 600A 實體鉗口，抑或是大電流母線排專用的 6000A 柔性線圈，組合包設計旨在消弭周邊配件不匹配之風險，確保系統開箱即用的測試就緒度 (Readiness)。

POWER QUALITY ANALYZER KIT PQ3100-91

• 型號（訂購代碼）PQ3100-91

• 組合內容：交流電流感測器 CT7136（600 A）× 2、PQ3100 主機、SD 存儲卡 2GB Z4001、便攜包 C1009

• ※比起單獨購買主機及選件，組合的價格較為優惠

POWER QUALITY ANALYZER KIT PQ3100-92

• 型號（訂購代碼）PQ3100-92

• 組合內容：交流電流感測器 CT7136（600 A）× 4、PQ3100 主機、SD 存儲卡 2GB Z4001、便攜包 C1009

• ※比起單獨購買主機及選件，組合的價格較為優惠

POWER QUALITY ANALYZER KIT PQ3100-94

• 型號（訂購代碼）PQ3100-94

• 組合內容：AC柔性電流感測器 CT7045（6000 A）× 4、PQ3100 主機、SD 存儲卡 2GB Z4001、便攜箱 C1009

• ※比起單獨購買主機及選件，組合的價格較為優惠

• ※AC柔性電流感測器CT7045屬於CT7040系列