一.概述
YW2000電力監(jiān)測儀(以下簡稱:YW2000)是一種具有可編程功能、自動化測量、LCD顯示、電能累加、實時時鐘、分析、zui(大、小)值記憶、數(shù)字通訊等功能為一體的三相綜合電力參數(shù)監(jiān)測儀表。它將三相交流電量按線性關(guān)系轉(zhuǎn)換為規(guī)格化的數(shù)字量。它集數(shù)字化、化、網(wǎng)絡(luò)化于一身,使測量過程及數(shù)據(jù)分析處理實現(xiàn)自動化,減少人為失誤,能夠替代電量變送器、電度表、數(shù)顯儀表、數(shù)據(jù)采集器、記錄分析儀等儀器,是組成電氣自動化系統(tǒng)的理想產(chǎn)品。其結(jié)構(gòu)緊湊、測量功能強大,是對傳統(tǒng)儀表的革命性設(shè)計。YW2000可廣fan應(yīng)用于電力、郵電、石油、煤炭、冶金、鐵道、市政、大廈等行業(yè)、部門的電氣裝置、自動控制以及調(diào)度系統(tǒng)。
二.功能
1、測量功能多
YW2000功能強大,它集合了電量變送器、數(shù)字式電度表、數(shù)顯表、數(shù)據(jù)采集器、記錄分析儀、RTU等儀器的部分或全bu功能。測量功能包括:一條三相四線制回路或其它線制的相電壓/線電壓(V)、電流(I)、功率(P、Q、S)、電能(Wh、Qh)、功率因數(shù)(PF),頻率(F)及零序電流(I0)的功能。
2、中、英文顯示
YW2000采用LCD大屏幕液晶顯示,中、英文兩套界面可轉(zhuǎn)換,很適合我國國情。顯示器采用人的眼睛感覺比較自然、舒適的黃綠色背光。同時可顯示多達(dá)4個參數(shù),并能通過手動或自動設(shè)定,按順序讀出超過30個參數(shù)。
3、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約、輕松組網(wǎng)
YW2000為了滿足未來測量儀表的環(huán)境,備有RS-485串行口(或RS-232),允許連接開放式結(jié)構(gòu)的局域網(wǎng)絡(luò)。應(yīng)用Modbus 通訊規(guī)約,在PC或數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)上運行的軟件,能提供一個對于工廠、電廠、工業(yè)和建筑物的服務(wù)的簡單、實用的電量管理方案。
4、自動穩(wěn)零
具有自動校準(zhǔn)零點,克服零點隨時間和溫度的漂移。實現(xiàn)參數(shù)的零點免調(diào),ti gao了儀表的整體測量精度,ti gao了系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性,簡化了校準(zhǔn)流程。
5、ji寬的動態(tài)輸入范圍
YW2000采用量程自動切換技shu,提供5~120V/600V的電壓輸入量程,0~1A/5A電流輸入量程,能自動適用于多種測量系統(tǒng),無需其它硬件和軟件的調(diào)整。
6、內(nèi)部實時時鐘(RTC)
YW2000提供內(nèi)部的RTC(實時時鐘),記錄系統(tǒng)時間。
7、可編程狀態(tài)設(shè)定
YW2000允許用戶對其工作狀態(tài)“測量系統(tǒng)選擇”、“CT、PT變比”、“顯示內(nèi)容”、“zui大電能需量”、“通訊”、“時鐘”、“電能累加復(fù)位”等進(jìn)行更改設(shè)定。
8、記憶
YW2000在電源掉電時,能夠記憶當(dāng)前工作狀態(tài)或設(shè)定值、電能累加數(shù)值、zui大需量值、時間、PT變比、CT變比。
9、多種接線方式
適用于多種接線方式:三相四線、三相四線平衡負(fù)載、三相三線、三相三線平衡負(fù)載、一相二線和一相三線。
10、數(shù)字化整定
參數(shù)均采用數(shù)字化校準(zhǔn),摒棄了常規(guī)采用電位器的模擬調(diào)整方法,簡化了硬件電路,ti gao了整機的可kao性和穩(wěn)定性,每個測量參數(shù)都可以調(diào)整,且不會對其它參數(shù)造成影響。
11、故障自動診斷
具有故障自動診斷功能,并將結(jié)果顯示在屏幕上或通過串行口輸出。
12、抗電磁干擾能力強
完善的電磁兼容性設(shè)計,具有抗電磁干擾能力,適合在強電磁干擾的復(fù)雜環(huán)境中使用。
13、安裝方便
YW2000強大的功能使系統(tǒng)現(xiàn)場安裝、布線的復(fù)雜程度和材料的綜合成本降低了。外形采用與世界范圍內(nèi)被廣fan使用的DIN標(biāo)準(zhǔn)(它符合DIN92×92㎜開孔),具有良好的互換性。
三. te點
1、中、英文兩種文字顯示。
2、應(yīng)用自動穩(wěn)零技shu,yi制零點漂移。
3、數(shù)字化整定,借助上位軟件,實現(xiàn)計算機輔助調(diào)試。
4、抗電磁干擾能力強,即使在嚴(yán)酷的場合也能正常運行。
5、運行參數(shù)及電能累加值可掉電長期保存。
四.外形尺寸
參數(shù) | 位數(shù) | 顯示zui大數(shù)值及單位 | 各相顯示符號 | 準(zhǔn)確度 | ||||||
1相 | 2相 | 3相 | 合相 | |||||||
相電壓 | 5 | 99999 | V/kV | V1 | V2 | V3 | Ve0 | 0.2%RD(0~350V) |
||
0.5%RD(0~150V) | ||||||||||
線電壓 | 5 | 99999 | V/kV | V12 | V23 | V31 | Ve | 1.0%RG(0~600V) | ||
1.0%RG(0~260V) | ||||||||||
電流 | 5 | 99999 | A/kA | I | I2 | I3 | Ie | 0.2%RD(0~5A) | ||
0.5%RD(0~1A) | ||||||||||
有功功率 | 5 | 99999 |
W/kW/MW/GW | P1 | P2 | P3 | P | 0.5%RD | ||
無功功率 | 5 | 99999 | var/kvar/Mvar/Gvar | Q1 | Q2 | Q3 | Q | 0.5%RD | ||
視在功率 | 5 | 99999 | VA/kVA/MVA/GVA | S1 | S2 | S3 | S | 0.5%RD | ||
功率因數(shù) | 5 | 1.0000 | PF1 | PF2 | PF3 | PF | 0.5%RG | |||
有功電能 | 8 | 99999999 | Wh/kWh/MWh | Wh | 1.0%RD | |||||
無功電能 | 8 | 99999999 | varh/kvarh/Mvarh | Qh | 1.0%RD | |||||
零序電流 | 5 | 99999 | A/kA | I0 | 5%RG | |||||
頻率 | 5 | 70.000 | Hz | Hz | 0.1%RG | |||||
注: | ||||||||||
V1/V2/V3/Ve0:相電壓 | V12/V23/V31/Ve:線電壓 | |||||||||
PF1/PF2/PF3:單相功率因數(shù) | PF:總功率因素 | |||||||||
I0:零序電流(jin三相四線系統(tǒng)) | ||||||||||
電能準(zhǔn)確度范圍 | 功率因數(shù) | COSФ 0.5~1.0(有功電能) | ||||||||
SINФ 0.5~1.0(無功電能) | ||||||||||
電壓 | >50V | |||||||||
電流 | >0.5A | |||||||||
|
RG 范圍,滿度誤差(對每一段自動量程范圍) |
電壓: | 5~120V/600V(zui大600V) 自動量程切換 |
電流: | 0~1A/5A(zui大6A) 自動量程切換 |
電壓: | <0.2VA(600V)/0.01VA(150V) |
電流: | <0.1VA(5A) |
電壓: | 750V連續(xù)/1000V 10秒/1200V 3秒 |
電流: | 2倍額定連續(xù)/10倍額定30秒 /25倍額定2秒 /50倍額定1秒 |
編程模式: | (口令) |
測量系統(tǒng)選擇: | 三相四線/三相三線/一相二線/一相三線/三相三線平衡/三相四線平衡 |
CT,PT變比: | 1~64000 |
顯示內(nèi)容: | 換頁時間/畫面選擇 |
zui大電能需量: | 取樣時間:3~30分鐘 滑窗時間:15/30分鐘 zui大電能需量復(fù)位 |
通訊: | 波 te率:1200/2400/4800/9600 校驗位:奇/偶/無校驗位 地 址:0~255 |
時鐘: | 年、月、日、時、分、秒、星期 |
電能累加復(fù)位: | (口令) |
校準(zhǔn): | (口令) |
時間格式: | 年/月/日/時/分/秒 |
時鐘誤差: | 0.5秒/24小時 |
串行口: | RS485(標(biāo)準(zhǔn))/RS232(可選) |
通訊規(guī)約: | MODBUS |
對象: | 在輸入/輸出/電源之間 |
引用標(biāo)準(zhǔn): | IEC688-1992 |
試驗方法: | AC2kV 1分鐘 漏電流2mA |
溫度范圍:-10~+50℃ |
溫度影響:100ppm/℃ |
長期穩(wěn)定性:<0.2%/年 |
溫度:-10~+50℃ |
濕度:20~95% 無凝露 |
溫度:-25~+75℃ |
濕度:20~95% 無凝露 |
電源電壓: | AC 85~265V 40~70Hz,DC 85~330V(標(biāo)準(zhǔn)) AC 30~60V? 40~70Hz,DC 18~90V(可選) |
整機功耗:<4W(節(jié)能方式:<3W) |
凈重:700g |
毛重:750g |
外形尺寸:120mm(長)×120mm(寬)×130mm(深) |
安裝開孔尺寸:92mm×92mm |
六.工作原理
1、工作原理:YW2000由測量、顯示、控制、接口和電源等部分組成。
測量部分由精密小型互感器(輸入:0~600V、0~5A)及前置信號處理電路構(gòu)成,從中獲取電壓、電流、頻率、相位等多種實時數(shù)據(jù);顯示部分采用液晶(LCD)顯示模塊,每屏可以顯示8×4個漢字(16×16)或128×64個像素的圖形;控制部分采用PIC16C系列單片機芯片,配以多路A/D,實時時鐘,以及容錯電路等外圍芯片;接口部分采用半雙工的RS485接口,用于向上位機實時傳遞測量數(shù)據(jù)、可編程參數(shù)、zui大(小)值及其時間標(biāo)簽。電源部分采用高頻開關(guān)電源,使得儀器更加節(jié)能,更能適應(yīng)多種不同的電源電壓環(huán)境。
軟件主要實現(xiàn)測量數(shù)據(jù)計算、內(nèi)部參數(shù)計算、電能累加、zui大(小)值及其產(chǎn)生時間的記錄、各部分的管理、異常情況的判斷處理、人機界面等功能。由于軟件量較大、功能復(fù)雜,因此程序采用了先 的編程理念:功能模塊化,結(jié)構(gòu)格式化,任務(wù)簡單化,時間多元化。具有多種優(yōu)點:程序維護(hù)簡單,流程清晰明了,事件并行處理,響應(yīng)快SU有效。
為了ti gao系統(tǒng)的可kao性、穩(wěn)定性,內(nèi)部裝有高穩(wěn)定度基準(zhǔn)源,溫度監(jiān)測及采用軟硬件冗余等容錯技shu;為了ti gao整機的抗干擾能力,采取了多項電磁兼容保護(hù)措施,在惡劣的工作環(huán)境下也能正常工作。
2、硬件框圖
3、軟件框圖:
4、測量參數(shù)表示方法及計算公式:相電壓 |
V1 V2 V3 |
Vn=[(∑Ui2)/n]1/2 |
線電壓 |
V12 V23 V31 |
Vn=[(∑(Ui+Ui’)2)/n]1/2 |
平均相電壓 |
Ve0 |
Ve0= (V1+V2+V3)/3 |
平均線電壓 |
Ve |
Ve= (V12+V23+V31)/3 |
相電流 |
I1 I2 I3 |
In=[(∑Ii2)/n]1/2 |
平均相電流 |
Ie |
Ie= (I1+I2+I3)/3 |
零序電流 |
I0 |
I0=[(∑(I1i+I2i+I3i)2)/n]1/2 |
單相有功 |
P1 P2 P3 |
Pn=∑(Ui×Ii) |
總有功功率 |
P |
P= P1+P2+P3 |
單相無功 |
Q1 Q2 Q3 |
Qn=∑(Ui×Ii-π/4) |
總無功功率 |
Q |
Q=Q1+Q2+Q3 |
單相視在 |
S1 S2 S3 |
Sn=(Pn2+Qn2)1/2 |
總有功功率 |
S |
S=(P2+Q2)1/2 |
相功率因數(shù) |
PF1 PF2 PF3 |
PFn = Pn/Sn |
PF的符號 |
總功率因數(shù) |
PF |
PF = P/S |
有功電能 |
+Wh -Wh |
Wh=∑(P×t) |
t≤1mS |
無功電能 |
+Qh -Qh |
Qh=∑(Q×t) |
頻率 |
F |
F=1/T |
分辨率為0.25μs |