电力参数表

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DPM系列电力参数表用户手册

时间:2020-08-04   访问量:1271

DPM-3A电力参数表

用户手册


一. 简介

  DPM-3A电力参数表,是一种具有可用户设置、LED显示、电能累加记忆、数字通讯等功能的智能三相综合电力参数监测仪表。

测量参量包括:相电压/线电压(V)电流(I)频率(F)、功率(P、Q、S)功率因数(PF)、电能(Wh、Vrh)。可用户设定为三相四线制或三相三线制接线。测量参量采用真有效值算法,在40-60Hz范围内,即使信号波形发生畸变,也可保证测量精度。

DPM-3A具备RS485接口,通讯采用MODBUS协议,便于现场联网使用, 可与 RTU、PLC及多种工控组态软件(组态王Synall、Intouch)实现网络通讯,构成综合电力监控(或远程抄表)系统 作为显示仪表使用时,DPM-3A可以代替:三相电流表、三相电压表、三相视在功率表、三相有功功率表、三相无功功率表、三相功率因数表、三相有功电能表、三相无功电能表、频率表等。

在自动化系统中用作数据采集时,DPM-3A可以代替:三相电流变送器、三相电压变送器、三相视在功率变送器、三相有功功率变送器、三相无功功率变送器、三相功率因数变送器、频率变送器以及数据采集模块、RTU等。

DPM-3A可广泛应用于电力、邮电、石油、煤炭、冶金、铁道、市政、智能大厦等行业、部门的电气装置、自动控制以及调度系统。


二. 技术参数

准确度            RD:相对误差   RG:引用误差

 

参数

显示单位

准确度

范围

相电压

kV/V

0.2%RG


线电压

kV/V

0.2%RG


电流

kA/A

0.2%RG


有功功率

MW/kW

0.5%RG


无功功率

MVr/ kVr

0.5%RG


视在功率

MVA/kVA

0.5%RG


有功电能

MWh/kWh

1.0%RD

cosφ1.0–0.5 电压>50% 电流>10%

无功电能

MVrh/kVrh

sinφ1.0–0.5 电压>50% 电流>10%

功率因数


0.5%RG


频率

Hz

±0.05Hz


输入


交流电压通道

交流电流通道

输入阻抗

> 50kΩ

<0.05Ω

量程

0~150V

0~6A


电能脉冲输出

2路输出:正向有功电能、正向无功电能


脉冲常数:1600imp/kWh(kVrh);电压、电流变比不参与运算

输出类型:集电极开路光耦输出

wps1.jpg


电压信号接线方式

三相三线制或三相四线制,可设置

通讯 

    串行口:RS485(标准)/RS232(可选);MODBUS协议

6 显示方式

3行5位LED数码显示

绝缘强度(在输入/机壳 / 电源之间)

引用标准:IEC688-1992

试验方法:AC2kV  1分钟 漏电流2mA

8 稳定性

温度范围:-10~+50

温度影响:100ppm/

长期稳定性:<0.2/

9 工作条件

温度:-10~+50

湿度:20~95% 无凝露

10 储藏条件

温度:-25~+75

湿度:20~95% 无凝露

11 工作电源

电源电压:AC 198~242V;40~70Hz

整机功耗:< 5W

12 重量

净重:1.5kG

13 外形尺寸

    外形尺寸:120mm(长)×120mm(宽)×130mm(深)    

   安装面尺寸:111mm×111mm


三. 外型、端子定义及安装开孔尺寸

wps2.jpg         外形尺寸图

 

 

                                                                      wps3.jpg                wps4.jpg

                          后面板端子示意图                          推荐安装开孔尺寸


 

四. 测量参量及符号表示

两种接线方式下,所有可监测的参量如下表:

1. 三相四线制

序号

符号

参量

量纲

1

UA

A相电压

kV/V

2

UB

B相电压

kV/V

3

UC

C相电压

kV/V

4

IA

A相电流

kA/A

5

IB

B相电流

kA/A

6

IC

C相电流

kA/A

7

PA

A相有功功率

MW/kW

8

PB

B相有功功率

MW/kW

9

PC

C相有功功率

MW/kW

10

QA

A相无功功率

MVr/kVr

11

QB

B相无功功率

MVr/kVr

12

QC

C相无功功率

MVr/kVr

13

SA

A相视在功率

MVA/KVA

14

SB

B相视在功率

MVA/KVA

15

SC

C相视在功率

MVA/KVA

16

PFA

A相功率因数


17

PFB

B相功率因数


18

PFC

C相功率因数


19

Pt

总有功功率

MW/kW

20

Qt

总无功功率

MVr/kVr

21

St

总视在功率

MVA/kVA

22

PFt

总功率因数


23

F

频率

Hz

24

Ept

总有功电能

kWh

25

EQt

总无功电能

kVrh

26

+ EP

正向总有功电能

kWh

27

+ EQ

正向总无功电能

kVrh

28

- EP

负向总有功电能

kWh

29

- EQ

负向总无功电能

kVrh

2. 三相三线制

序号

符号

参量

量纲

1

UAB

AB线电压

kV/V

2

UBC

BC线电压

kV/V

3

UCA

CA线电压

kV/V

4

IA

AB线电流

kA/A

5

IB

BC线电流

kA/A

6

IC

CA线电流

kA/A

7

Pt

总有功功率

MW/kW

8

Qt

总无功功率

MVr/kVr

9

St

总视在功率

MVA/kVA

10

PFt

总功率因数


11

F

频率

Hz

12

Ept

总有功电能

kWh

13

EQt

总无功电能

kVrh

14

+ EP

正向总有功电能

kWh

15

+ EQ

正向总无功电能

kVrh

16

- EP

负向总有功电能

kWh

17

- EQ

负向总无功电能

kVrh

注1:仪表使用的量纲取决于用户的设置。见6.5参数设置方法。电能仅计算仪表端子功率,不受电压、电流变比及量纲的影响。

wps5.png

注2:功率因数的符号由无功功率的符号来确定


五. 后面板端子接线

 

5.1 三相四线制接线图                               5.2三相三线制接线图

wps6.jpg                                   wps7.jpg

 

                                                                                                                 


5.3接线说明

电压信号:

三相三线制,把UBUN短接,作为一相。其它两相接UAUC

三相四线制,UN接零线,3相电压按图示接UAUBUC

电流信号:

按标示接入3相电流,下标带“+”端子为流入仪表端。


六. 仪表操作

  6.1 显示页面

LED指示灯,表示当前窗口所显示的电量。

左侧的LED灯亮表示本窗口显示的电量,右侧的LED组合显示本行窗口所显示的电量值,例上图:左侧的V灯亮,右侧的A/AB、B/BC、C/CA灯亮,左上侧的3P4W灯亮表示本窗口显示的为三相四线制时A、B、C相的电压值;若左侧的V灯亮,右侧的A/AB、B/BC、C/CA灯亮,左上侧的3P3W灯亮表示本窗口显示的为三相三线制时AB线、BC线、CA线的电压值,若右侧Pt、Qt、PFt灯亮表示为上行为总的有功功率,中间行为总的无功功率,下行为总的功率因数;若左侧P灯亮,右侧的A/AB、B/BC、C/CA灯亮表示为上行为A相的有功功率,中间行为B相的有功功率,下行为C相的有功功率。

V/A/kW/kVr灯亮代表当前量纲为V/A/kW/kVr,

kV/kA/MW/MVr灯亮代表当前量纲kV/kA/MW/MVr.

wps8.jpg


6.2 按键功能

仪表按键具有复用功能,当仪表处于正常显示状态和参数设置状态时,功能定义如下:

1. 正常显示状态

wps9.jpg:向前翻页                         wps10.jpg:向后翻页

wps11.jpg:开始/停止巡显               wps12.jpg+wps13.jpg:进入参数设置状态

    2. 设置状态

wps14.jpg:调整光标位置,向左移一位,从右到左循环;或切换到上一选项

wps15.jpg光标所在位的数字,增1,从09循环;或切换到下一选项

wps16.jpg保存本页设置,并切换到下一设置页

 

6.3 切换显示页

在固定显示方式时,按wps17.jpg可以向前翻页,按wps18.jpg键可以向后翻页。

三相四线制时显示顺序

wps19.jpg  

                                                        1             2              3               4

wps20.jpg        

                                                   5              6             7              8

wps21.jpg               wps22.jpg

9                     10

三相三线制时显示顺序:

wps23.jpg 

6.4 巡显显示

仪表处于巡显方式时,按用户设定的周期,自动地切换显示页面,循环显示。

在固定方式时,按wps24.jpg键,进入巡显方式;处于巡显方式时,再按wps25.jpg键,则退出巡显方式。仪表在开机后,自动进入关机时的显示状态。

6.5 参数设置方法

仪器内部保存了运行所需的参数,这些参数是断电保护的。可通过前面板按键设置这些参数。

同时按前面板wps26.jpgwps27.jpg键,仪器进入参数设置状态。

在参数设置状态下,设置页序号与设置项的对应关系请参照7.4;在参数设置状态下,按键作用如下:

wps28.jpg:调整光标位置,向左移一位,从右到左循环;

wps29.jpg光标所在位的数字,增1,从09循环;

wps30.jpg保存本页设置,并切换到下一设置页

注意:

1. 只有在进入第一个设置页P01页时,正确输入密码,才能对本机参数进行设置。否则,所有设置页的内容都不能更改,只能浏览。

2 一个设置项的值被改变后,必须按一次wps31.jpg键,将设置项切换,才能覆写该设置项对应的内部参数,使得设置生效。

3. 设置项是仪器运行的重要参数,请设置后注意检查。

 

6.6 设置项列表

代号

设置项

出厂值

说明

P01

本机密码

 1111

正确输入密码后才能进行参数设置,否则只能浏览

P02

显示换页时间

  02

单位:秒

P03

本机地址

000

注1

P04

串行口波特率

9600

1200,2400,4800,9600,19200注意要和上位机设置的波特率相同

P05

PT变比

00001

注2

P06

CT变比

00001

注2

P07

接线方式

0

0代表三相四线制    1代表三相三线制

P08

量纲

0

0代表V/A/kW//kVr    1代表kV/kA/MW/MVr     注3

P09

电能脉冲常数

1600

1600 / 3200(imp/kWh)

P10

电能累加值

0

0代表保持原值       1代表清零  

P11

更新密码

0000

如在S01页中正确输入了密码,在此处可更改为其它值。0000表示保持原密码。

1:仪表地址取值范围为001-255,同一路RS485总线上的仪表,地址不能重复;仪表的出厂设定地址见标签。

2:在仪表量纲是kV/kA/MW/Mvr时,应将PT、CT的一次值转换为V、A计算

例:PT一次电压 U1 = 15kV,二次电压 U2 = 100V

PT变比 = 15kV / 100V = 15000 / 100 = 150;输入值应是150

例:CT一次电流 I1 = 12kA,二次电流 I2 = 5A

CT变比 = 12KA / 5A = 12000 / 5 = 2400;输入值应是2400

3应根据被测量的电压等级,选择适当的量纲

电能固定地计算二次值,单位是kWh、kVrh

 

在进入到参数设置状态下,仪表的上行显示为设置代号,下行显示的为仪表的参数值:wps32.jpg

                                                                  输入密码     显示换页时间   本机地址   串行口波特率    PT变比    CT变比

 

wps33.jpg 

                                                            接线方式     量纲   电能脉冲常数   电能累加值    更新密码

 

6.7 LED数码管显示举例:

窗口显示是通过左、右侧的发光管及三行数码管组合显示的,左侧的发光管表示本窗口显示的电量。

例子如下:

              wps34.jpg 

上图为A相相电压100.0V      上图为AB线电压173.2V       上图为 A相电流5.00A

B相相电压100.0V         BC线电压173.2V            B相电流5.00A

C相相电压100.0V         CA线电压173.2V           C相电流5.00A

 

 

              wps35.jpg 

      上图表示为           上图表示为       上图表示为

    总的有功功率为1.500kW      总的视在功率为1.500kVA     A相有功功率为0.500 kW                                                      

    总的无功功率为0.000kVr     接入频率为50.00Hz          B相有功功率为0.500kW

    总的功率因数为0.999        监测温度为 33.2℃           C相有功功率为0.500kW

                                              

6.8 参数设置过程举例:

例1:修改仪表地址:(把原地址001修改为101,当前密码为1111)

在任意显示界面下同时按下wps36.jpgwps37.jpg键,进入到设置状态第一页,此时下行数码管显示为0000且最后一位闪显,按wps38.jpg键改变数值至1,然后按wps39.jpg键使得下行数码管倒数第2位闪显,再按wps40.jpg键改变数值至1,重复此项操作至显示为1111后按wps41.jpg键切换到第2页,第2页不需改动,继续按wps42.jpg键切换到第3页,操作同第一页方法改变最后一行数码管显示为101后按wps43.jpg键,切换至下一页,重复按wps44.jpg键,使设置界面循环一周后切换到最初显示界面,改变的参数设置自动保存。

显示顺序如下:

               wps45.jpg 

         1输入密码前  2 输入密码后   3显示换页时间  4 修改前本机地址      

               wps46.jpg 

    5修改后本机地址 6串行口波特率  7 PT变比     8 CT变比

              wps47.jpg  

       9接线方式    10量纲     11电能脉冲常数   12 电能累加值   

 注意:只有在进入第一个设置页P01时正确输入密码,才能对本机

       参数进行设置。否则,所有设置页的内容都不能更改,只能浏览。

wps48.jpg

                   13更新密码


七.通讯说明

7.1 通讯功能简介:

   DPM-3A具备一路RS485接口。通讯采用MODBUS- RTU协议,便于现场联网使用, 可与 RTU、PLC及多种工控组态软件(组态王Synall、Intouch)实现网络通讯,构成综合电力监控(或远程抄表)系统。

7.2 RS485接线方法

wps49.jpg 

DPM-3A仪表通讯口使用特征阻抗为120Ω的屏蔽双绞线连接,连接到RS485网络上。推荐上图的接线方式;总线末端应接匹配电阻(120Ω)。最大电缆长度1200米。

 

7.3 地址和波特率设置

同一总线上的多台DPM-3A,应拥有不相同的地址值。地址值范围001~255;波特率要和主站设置的一致。可以在1200,2400,4800,9600,19200中选择。如果通讯距离较长,无法建立通讯,应该降低波特率。

7.4 ModBus基本规则

RS-485通讯遵照主/从方式。数据可以在一个主站和64个子站(DPM-3A)之间传递。

主站初始化和控制在RS-485通讯回路上传递的所有信息。

任何一次通讯都不能从子站开始。

在RS-485回路上的所有通讯都以“信息帧”方式传递。

如果主站或子站接收到含有未知命令的信息帧,则不做响应。

7.5 字节格式

通讯传输为异步方式,并以字节为单位。 在RS-485线路上传递的每一个字节都是10位的串行数据流:

位(bit)流

Modbus RTU

起始位

1位

数据位

8位

停止位

1位

7.6 DPM-3A通讯规约

当通讯命令发送至仪表时(下行),符合相应的地址码的设备接收通讯命令,读取信息,如果没有出错,则执行相应的任务;然后把执行结果返送给发送者(上行)。

下行帧格式:


ADDR

CS

DATA

CRC


初始延时

地址码

功能码

数据区

错误校验

结束延时

(注*)

1字节

1字节

N字节

2字节(CRC)

(注*)

上行帧格式:


ADDR

CS

LEN

DATA

CRC


初始延时

地址码

功能码

数据区字节数

数据区

错误校验

结束延时

(注*)

1字节

1字节

 1字节

N字节

2字节(CRC)

(注*)

注* :延时时间,按设定波特率,至少等于传输4个字节的时间

 

地址码(ADDR):

主机发送的信息帧,地址码表明目的子机;子机发送的信息帧,地址码表明发送者的地址。

功能码(CS):

主机发送的信息帧,功能码告诉子机执行什么动作;子机响应的信息帧,功能码与主机发送来的功能码一样,并表明子机已响应主机进行操作。如果子机发送的功能码的最高位是1,则表明子机没有响应或出错。

DPM-3A功能码:

功能码

定  义

操  作

03H

读寄存器

读取一个或多个寄存器的数据

数据区字节数(LEN):

仅上行帧包含此段。

数据区(DATA):

由主机发送的读命令(03H)信息帧的数据区,包含需要回送的数据的信息,包括寄存器的起始地址及读取长度(寄存器个数);子机应答信息帧的数据区给出了寄存器的内容。


错误校验码(CRC):

主机或子机可用校验码进行判别接收信息是否出错。错误校验码采用冗余循环校验码(CRC)。校验码包含2个字节,即16位二进制。CRC码由发送端计算,放置于发送信息的尾部。接收端的设备再重新计算接收到信息的CRC码,比较计算得到的CRC码是否与接收到的相符,如果二者不相符,则表明出错。

CRC码的计算步骤为:

1、 置16位寄存器为十六进制FFFF(即全为1)。称此寄存器为CRC寄存器。

2、 把一个8位数据与16位CRC寄存器的低位相异或,把结果放于CRC寄存器。

3、 把寄存器的内容右移一位(朝低位),用0填补最高位,检查最低位(移出位)。

4、 如果最低位为0:重复第3步(再次移位)。

如果最低位为1:CRC寄存器与多项式A001(1010 0000 0000 0001)进行异或。

5、 重复步骤3和4,直到右移8次,这样整个8位数据全部进行了处理。

6、 重复步骤2到步骤5,进行下一个8位的处理。

7、 最后得到的CRC寄存器即为CRC码,低字节在前,高字节在后。

7.7 出错处理

接收到的信息如有CRC错误,则将被DPM-3A忽略。

当DPM-3A检测到了CRC码出错以外的错误时,将向主机回送信息帧。子机返送给主机的功能码,是将错误信息帧的功能码逻辑或80H。以下的这些代码表明有意外的错误发生。

错误报告信息帧格式

地址码:

1字节

功能码:

1字节(逻辑或80H)

数据区字节数

1字节

数据区(错误码):

1字节

CRC码:

2字节

 

DPM-3A定义的错误码

01

接收到的功能码DPM-3A不支持。

02

指定的数据位置超出DPM-3A定义的地址范围

03

接收到主机发送的数据值超出相应地址的数据范围

7.8 信息帧(03H)格式举例:

DPM-3A的模拟量寄存器以2字节为基本单位。

例如:子机地址为01,起始地址0034的3个寄存器的数据为:

地 址

数据(16进制)

0034

1388

0036

B6C9

0038

209B

主机发送:


字节数

数据

含义

子机地址

1

01

发送至子机01

功能码

1

03

读取寄存器

起始地址

2

00

起始地址为0034

34

读取个数

2

00

读取3个寄存器

03

CRC码

2

**(Lo)

由主机计算得到的CRC码

**(Hi)

子机响应:


字节数


含义

子机地址

1

01

本帧由子机01发送

功能码

1

03

上传寄存器数据

数据区字节数

1

06

6字节(3个寄存器)

寄存器数据1

2

13

地址为0034内的内容

88

寄存器数据2

2

B6

地址为0036内的内容

C9

寄存器数据3

2

20

地址为0038内的内容

9B

CRC码

2

**(Lo)

由子机计算得到的CRC码

**(Hi)

7.9 数据变换

从DPM-3A输出的模拟量数据(Rx),都被规范成2个字节,或4个字节(电能)。

项目

公式

取值范围

符号

说明

电压 (V)

U = Rx×0.01

0~65535

Ua

Ub

Uc


Uab

Ubc

Uca


电流(A)

I = Rx×0.001

0~65535

Ia

Ib

Ic


频率(Hz)

F = Rx×0.01

0~65535

F

功率因数

PF = Rx×0.001

-1000~1000

PFa

PFb

PFc

PFt

有功功率(W)

P = Rx×0.001

-32768~32768

Pa

Pb

Pc

Pt

无功功率(Q)

Q = Rx×0.001 

-32768~32768

Qa

Qb

Qc

Qt

视在功率(S)

S = Rx×0.001

0~65535

Sa

Sb

Sc

St

电能

Rx×0.001

0~109

kW·h

kVr·h

7.10 寄存器地址定义

功能码03H所映射的数据区:

地址

三相四线

三相三线

00(00H)

相电压Ua

线电压Uab

01(01H)

相电压Ub

线电压Ubc

02(02H)

相电压Uc

线电压Uca

03(03H)

电流Ia

电流Ia

04(04H)

电流Ib

电流Ib

05(05H)

电流Ic

电流Ic

06(06H)

F频率

F频率

07(07H)

A相有功Pa

Pt合相有功

08(08H)

B相有功Pb

Qt合相无功

09(09H)

C相有功Pc

St合相视在

10(0AH)

A相无功Qa

PFt合相功率因数

11(0BH)

B相无功Qb

PEPt(H) 正向有功电能(高位字)

12(0CH)

C相无功Qc

PEPt(L) 正向有功电能(低位字)

13(0DH)

A相视在Sa

PEQt(H) 正向无功电能(高位字)

14(0EH)

B相视在Sb

PEQt(L) 正向无功电能(低位字)

15(0FH)

C相视在Sc

NEPt(H) 反向有功电能(高位字)

16(10H)

A相功率因数PFa

NEPt(L) 反向有功电能(低位字)

17(11H)

B相功率因数PFb

NEQt(H) 反向无功电能(高位字)

18(12H)

C相功率因数PFc

NEQt(L) 反向无功电能(低位字)

19(13H)

Pt合相有功

EPt(H) 总有功电能(高位字)

20(14H)

Qt合相无功

EPt(L) 总有功电能(低位字)

21(15H)

St合相视在

EQt(H) 总无功电能(高位字)

22(16H)

PFt合相功率因数

EQt(L) 总无功电能(低位字)

23(17H)

ADC7


24(18H)

PEPt(H) 正向有功电能(高位字)


25(19H)

PEPt(L) 正向有功电能(低位字)


26(1AH)

PEQt(H) 正向无功电能(高位字)


27(1BH)

PEQt(L) 正向无功电能(低位字)


28(1CH)

NEPt(H) 反向有功电能(高位字)


29(1DH)

NEPt(L) 反向有功电能(低位字)


30(1EH)

NEQt(H) 反向无功电能(高位字)


31(1FH)

NEQt(L) 反向无功电能(低位字)


32(20H)

EPt(H) 总有功电能(高位字)


33(21H)

EPt(L) 总有功电能(低位字)


34(22H)

EQt(H) 总无功电能(高位字)


35(23H)

EQt(L) 总无功电能(低位字)


注意:

i. 读取的数据(03H),是以“Big Endianness”形式存储的,Windows平台的应用程序获得这些数据时,应转换为Little Endianness后再使用。

ii. 电能数据占4字节。当读取电能数据时,或一次读取多个数据,且起点或终点落入电能寄存器区间时,应留意命令帧(03H)的“起始地址”、“读取寄存器数”。对于每个电能数据,“读取寄存器数”应为2 ,“起始地址”应指向项电能的高位字,如指向低位字,则上传的数据无意义。


八. 订货说明

订货时,如无特殊说明,仪表按本手册技术参数配置;

以下参数可按用户需求定制:

串口类型:RS485 或 RS232

通讯协议(须用户提供详尽资料)

通道类型

通道量程

用户最好能够提供以下参数,以便减少用户对仪表设置的工作量:

PT变比

CT变比

交流电压、交流电流、有功功率、无功功率额定值(或标称值)

 

九. 包装

装置采用纸箱包装,内衬防震泡沫及防水塑料袋。

装箱资料:出厂调试报告、合格证、用户手册、软件光盘


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