IDM30系列智能测控仪表30.docx
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IDM30系列智能测控仪表30
IDM30系列智能测控仪表
使用说明
INT南京因泰莱电器股份有限公司
注意:
感谢您选择IDM30系列产品,为了人身和设备的安全,对本仪表进行连接之前,请务必仔细阅读本说明书并务必注意以下几点。
✧装置电源为85~264Vac(50/60Hz),或100~280Vdc
✧电压输入相序、电流输入极性是否正确
✧电压电流接线和设置是否一致
✧禁止带电通断通讯线
打开包装,请检查以下几项:
✧运输中产品未被损坏
✧产品编号与订货相符
✧IDM30仪表一台
✧安装附件四个(已经卡装在仪表上)
✧M31扩展模块及10PIN端子一套(可选)
✧M32扩展模块及10PIN端子一套(可选)
✧M33扩展模块及10PIN端子一套(可选)
✧使用说明书一本
南京因泰莱电器股份有限公司对本说明书资料拥有解释权和修改权
目录
1.概述_________________________________________________4
2.安装说明_________________________________________________16
3.接线形式_________________________________________________19
4.基本操作_________________________________________________37
5.参数设定_________________________________________________50
6.附录1技术特性_________________________________________60
7.附录2显示字符和参数对照表______________________________64
8.附录3产品选型_________________________________________67
概述
IDM30系列智能测控仪表是针对电力系统、工矿企业、石油化工、钢铁冶金、轨道交通、公用设施、智能建筑等自动化水平要求较高的电力监控需求而设计的。
采用最现代的微处理器和数字信号处理技术,集合全面的三相电量测量/显示、能量累计、电力品质分析、故障报警、数字输入/输出与网络通讯等多功能于一身。
IDM30具有极高的性能价格比,可以直接取代常规电力变送器、测量指示仪表、电能计量仪表以及相关的辅助单元,亦可作为电力监控系统(SCADA)之前端元件,用以实现远程数据采集与控制。
工业标准的RS-485通讯接口和MODBUS通讯协议,使得组网轻松便捷,扩展模块的CAN通讯功能扩充了网络的使用,双现场总线大大提高网络的可靠性和网络的适应能力,并具有遥信、遥测、遥控、遥设功能,是SCADA系统理想选择。
再加上丰富、灵活的I/O功能,使得它完全可以胜任作为分布式RTU的要求。
与传统仪表相比,IDM30由于引入了数字信号处理技术,使得在线式的电力质量分析成为了可能。
各相电压、电流的总谐波畸变率(THD),各次谐波分量(2-31次)和电压、电流不平衡度均可实时测量。
IDM30可以进行双向四象限有功电度、无功电度的能量累计,精度符合IEC606870.5级,能够提供关口级别计量数据,内嵌最大值/最小值记录功能和需量测量功能,配合上位监控软件可以帮助用户统计各线路的能量消耗状况与负荷趋势,自动完成抄表并生成各种电量报表。
主要特点
多功能、高精度
具有强大的数据采集和处理功能,可以测量几十种电量,同时具有需量测量、谐波分析、最大/最小值统计、越限报警、电能累计等功能。
电压、电流测量精度为0.2级,功率与能量测量精度为0.5级。
电度量实时写入
与EEPROM相比,IDM30的非易失性铁电存储器支持无限次擦写,不仅设定参数和电度量掉电不会丢失,还支持电度量实时写入,省却了装置掉电引起的电度量丢失的烦恼。
接线灵活方便
无论你的系统是高压还是低压,也无论是三相三线还是三相四线,也无论电压和电流通道的元件数,都可以选择适当的接线方式与IDM30相连接。
IDM30支持的多种接线方式,可以涵盖几乎所有的三相系统应用,并且它还可以在单相系统中使用。
超小型设计、安装方便快捷
外型尺寸仅为96X96X50mm(加扩展模块后为96X96X69mm),即使是在小间隔的抽屉式开关柜内,IDM30也可安然容身,它采用自锁式的安装机构,无需拧螺丝,安装或拆卸都非常方便快捷。
显示直观、易学易用
大屏幕、宽视角、多内容、高清晰液晶显示充分满足您的视觉享受,高亮度背光显示使您在微弱光线下亦能清松查阅、设定各种数据,多种方式的背光点亮。
五键式操作法更让您在短时间内轻松掌握。
安全性好、可靠性高
采用多种隔离及抗干扰措施,可以可靠的在高干扰环境中运行,产品通过CE认证和IEC标准的电磁兼容测试。
功能与配置
IDM30的主要功能如下表所示。
型号有IDM30、IDM30H、IDM30C、IDM30HC四种,其主要区别在有无谐波测量、通讯功能;扩展模块有M31、M32和M33三种。
功能
参数
精度
30
H
C
HC
实时测量值
相电压
V1,V2,V3,Vlnavg
0.2
√
√
√
√
线电压
V12,V23,V31,Vllavg
0.2
√
√
√
√
电流
I1,I2,I3,Iavg
0.2
√
√
√
√
功能
参数
精度
30
H
C
HC
实时测量值
有功功率
Pa,Pb,Pc,Pcon
0.5
√
√
√
√
无功功率
Qa,Qb,Qc,Qcon
0.5
√
√
√
√
视在功率
Sa,Sb,Sc,Scon
0.5
√
√
√
√
功率因数
PFa,PFb,FPc,Pfcon
0.5
√
√
√
√
频率
F
0.02Hz
√
√
√
√
相位
¢V1,¢V2,¢V3,¢I1,¢I2,¢I3
1度
√
√
√
√
能量与需量
有功电度
Ep_imp,Ep_exp,Ep_net
0.5
√
√
√
√
无功电度
Eq_imp,Eq_exp,Eq_net
0.5
√
√
√
√
需量
P_dema,Q_dema,S_dema
0.5
√
√
√
√
功能
参数
精度
30
H
C
HC
电力品质
电压不平衡
U_unbl
0.5
√
√
√
√
电流不平衡
I_unbl
0.5
√
√
√
√
电压电流总谐波含量
THD_v1,THD_v2,THD_v3,THD_vavg
THD_I1,THD_I2,THD_I3,THD_Iavg
0.5
√
√
√
√
偶次谐波含量
THD_v1_even
0.5
奇次谐波含量
THD_odd
0.5
电压电流各次谐波含量
2~31各次谐波分量
0.5
√
√
电压波峰
系数
Ucf
0.5
√
√
√
√
功能
参数
精度
30
H
C
HC
电力品质
电话波形因数
√
电流K系数
√
统计与记录
各项参数最大值(带时标)
√
√
√
√
各项参数最小值(带时标)
√
√
√
√
告警事件记录(带时标)
√
√
√
√
开入开出事件(带时标)
√
√
√
√
I/O
DI
2路
√
√
√
√
继电器输出
2路
√
√
√
√
功能
参数
精度
30
H
C
HC
通讯
RS485
MODBUS协议
√
√
时间
实时时钟
年、月、日、时、分、秒、毫秒
√
√
√
√
※30-IDM30,H-IDM30H,C-IDM30C,HC-IDM30HC
M31扩展模块
DI(开关量输入)2路(220VAC/DC)
A0(模拟量输出)2路(4-20mA)
M32扩展模块
DI(开关量输入)2路(220VAC/DC)
D0(继电器输出)2路(3A/220Vac)
M33扩展模块
DI(开关量输入)2路(220VAC/DC)
CAN(CANBUS)2路(100K-1Mbps)
参数说明
需量
IDM30采取滑动窗需量,可以测量有功需量、无功需量和视在功率需量。
滑动窗口的宽度可以设定为1~30分钟,窗口每次滑动的间隔时间固定为1分钟。
例如,滑动窗口宽度设定为4分钟,在第一分钟内平均功率为15,第二分钟内的平均功率为16,第三分钟内的平均功率为14,第四分钟内的平均功率为16,那么第四分钟结束功率需量为(15+16+14+16)/4=15.25,如果第五分钟内的平均功率为18,那么第五分钟结束时的功率需量为(16+14+16+18)/4=16。
波峰系数(crestfactor)
波峰系数用来表示畸变波形的峰值大小,以CF表示,常用来衡量波形畸变对绝缘等问题的影响,定义式为电压的峰值和有效值之比。
本仪表显示的是线电压的波峰系数。
总谐波畸变率(totalharmonicdistortion)
各次谐波含有率的平方和的平方根称为总谐波畸变率。
各次谐波含有率
电压畸变波形的第h次谐波电压含有率等于其第h次谐波电压有效值与其基波电压有效值U1的百分比:
电流畸变波形的第h次谐波电流含有率等于其第h次谐波电流有效值与其基波电流有效值I1的百分比:
奇次谐波畸变率(oddHD):
各奇次谐波含有率的平方和根。
偶次谐波畸变率(evenHD):
各偶次谐波含有率的平方和根。
三相不平衡度
其定义如下
其中三相电压在三角形接线时指线电压,其它接线指相电压。
最大值/最小值
IDM30能实时统计有关参量(各相/线电压、各线电流、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、频率、需量)的最大值和最小值及其发生的时间。
所有记录(包括事件记录)掉电不丢失。
相位角差
相位角反映了各相电压与电流之间的相位关系,为0~360度的范围内角度。
IDM30此项功能主要是帮助用户在系统接线安装时确定各输入信号的关系,防止接线错误。
当电压接线设定为“2LL”时,U12为0度,提供其它线电压、电流对U12的角差;当电压接线设定为“3LN”时,U1为0度,提供其它相电压、电流对U1的角差。
安装
IDM30系列智能测控仪表一般被安装于开关柜盘面之上,可用四只安装卡子直接固定。
自动调整显示及一键式菜单,使其成为真正使用方便的装置。
外观
正视图侧视图扩展模块及安装夹子
开孔尺寸
为了正确安装本装置,必须严格按照下方给出的开孔图来做
环境要求
为保证仪表的良性运转,推荐使用工作条件为-10℃~55℃,相对湿度在0%至95%(不结露)。
本仪表实际使用中可以承受-25℃或70℃的环境。
建议
※安装处距离开关设备(如开关、接触器等)至少30cm
※避免靠近可能产生电磁干扰的系统
※避免频率低于60Hz,加速度超过1G的振动
接线
IDM30系列智能测控仪表的背板上有两组接线端子排,选择了扩展模块就会有第三组扩展I/O端子。
电流电压端子接线间距为6.35mm,其它端子接线间距5.08mm,杜绝了使用钟表起子造成的接线困难和夹线不紧等问题。
本说明书中将电压、电流回路中的三相分别以R、S、T来表示,其它资料可能用A、B、C或1、2、3来表示,其意义是相同的。
接线端子分布
电压、电流输入端子
通讯、电源辅助I/O端子
※RS485G为RS485通信屏蔽层结点
M31扩展I/O端子
#注:
当DA输出超过1W时,需要由外部提供12V电源
M32扩展I/O端子
M33扩展I/O端子
辅助电源
IDM30系列仪表的供电电源为85~264Vac(50/60Hz),或100~280Vdc。
仪表在典型工况下的功率消耗非常小,仅为2W,所以电源供电可以由独立电源回路供给,也可以从被测线路取得。
电源接线端子号分别为23,24(L,N)。
IDM30电源通过IEC60255-22-5浪涌抗扰度V级、IEC60255-22-4快速瞬变V级试验,可以不用加滤波器应用于恶劣的工控环境中。
其典型接线如下:
电压输入信号
IDM30的电压输入等级分为两档:
100Vac和400Vac。
100V档适用于电压等级低于120V的三相低压系统或PT二次电压为100V的中高压系统,具体接线方法见接线说明。
对于电压100V档的IDM30,V1、V2、V3三个输入端分别相对于Vn的电压不应超过120Vac。
400V档适用于电压等级低于480V的三相低压系统,电压信号可直接接入仪表,具体接线方法见接线说明。
对于400V档的IDM30,V1、V2、V3三个输入端分别相对于Vn的电压不应超过300Vac,V1、V2、V3之间线电压不应超过500V,如果高于此数值,应考虑加装PT。
电压输入信号回路中必须安装保险丝或小型空气断路器,建议用1A保险丝。
具体接法参见接线图。
※在任何情况下,PT二次侧都不可短路。
PT的二次回路中必须有接地端。
电流输入信号
在实际的工程应用中,电流测量回路通常都需要安装电流互感器CT,CT的二次额定电流值一般为5安培,也有为1安培的情况(对于1安培的规格,可向工厂特殊订货)。
CT的选择非常重要,关系到诸多测量参数的精度,建议CT精度优于0.5%,容量不小于3V。
CT接线电缆应尽量短,过长的线路会带来额外的误差。
在工程应用中,可能会出现实际负荷远远小于系统负荷容量的情况,这会影响电流测量的精度,如果出现这种情况,建议提高CT精度等级,或在允许情况下依据实际负荷重新选择CT。
具体接法参见接线图。
※在任何情况下,CT回路都不允许开路,CT回路中不允许加装保险丝和任何形式的开关。
实际应用中CT的一端应连接大地。
三相系统的接线方法
IDM30可以满足各种各样的三相系统接线方式,在开始连线之前,请仔细研究下面的部分,以选择适合于您的系统的接线方法或组合,并确认电压等级和PT二次额定电压适合于当前型号的IDM30,确认电流等级和CT二次额定电流适合于当前型号的IDM30。
IDM30的电压接线方式与电流接线方式在进行系统参数设定时是分别进行的,电压接线可以设定为三相四线星型(3LN)和三相三线开口三角型(2LL)两种;电流接线可根据接入的电流通道数设定为3CT和1CT两种。
各种电压接线与电流接线方式可以相互组合。
※仪表的正确接线还要同正确的接线方式参数设定相配合才能正常工作
下面的图示是在实际系统中常用的接线:
非平衡三相四线制3CT)
平衡三相四线制电网(3LN,1CT)
非平衡三相三线制电网(2LL,3CT)
非平衡三相三线制电网(2LL,3CT)
非平衡三相三线制电网(2LL,2CT)
平衡三相三线制电网(2LL,1CT)
两线电网(2LL,3CT)
单相电网(3LN,3CT)
开关量输入信号的连接
IDM30的标准配置带有两路无源节点的开关量输入,接线端子分别是DI1+,DI1-(15,16)和DI2+,DI2-(17,18)。
用户可以另外再选配2路开关量输入,它们分别是DI3+,DI3-和DI4+,DI4-,位于M31和M32扩展模块,端子号分别为30,31,32,33或40,41,42,43。
开关量输入电路的示意图如下:
当开关K打开时,DI1为“分”状态;当开关K闭合时,DI1为“合”状态。
推荐与开关K串联的电源电压范围为180~264VAC,或者200V-300VDC,如果连接的线路比较长,为了防止干扰也可以适当提高电源电压,回路电流应在2mA~10mA。
继电器控制输出
IDM30的标准配置有两路继电器控制输出,分别是端子DO1+、DO1-(11,12)和DO2+、DO2-(13,14),它们常用来远动操作开关或断路器使用。
用户可以另外再选配2路继电器输出,它们分别是DO3+、DO3-(40,41)和DO4+、DO4-(42,43)。
IDM30提供的继电器均为常开型电磁继电器;节点容量为3A/250Vac或3A/30Vdc。
当被控线圈电流较大时,建议使用中间继电器。
继电器的配置如下表所示。
共有五种。
在脉冲方式下,脉冲宽度可设为20~1000ms,数字量1代表20ms。
继电器配置
电平
脉冲
遥控
√(CLn)
√(CPLS)
告警输出
√(ALn)
√(APLS)
脉冲电度
X
√(EPLS)
※:
CLn-controllevel,CPLS-controlpulse,Aln-alarmlevel
APLS-alarmpulse,EPLS-energypulse。
继电器配置为遥控方式,可以选择电平或脉冲输出。
在电平模式下,由上位机发出“FF00”命令闭合,发“0000”命令释放;脉冲模式下,由上位机发出“FF00”,继电器输出一个脉冲,此时“0000”命令没有作用。
该方式需要和上位机配合使用。
对继电器操作会产生事件记录。
继电器配置为告警输出方式,可以选择电平或脉冲输出。
如果是电平输出,则需要复归或按键才能释放继电器。
告警输出有八个不等式,当任何不等式满足条件时,就可输出到相应的继电器。
如下图所示,当频率F超过55Hz,时间达到100×20mS,输出到继电器2;当相电压V3连续大于60V100×20mS,输出到继电器1。
告警输出不等式只能通过上位机程序配置。
注意:
即使继电器没有配置为告警输出功能,但只要不等式使能,就会有事件记录产生,最多可以记录31组,新发生的事件会覆盖最早的记录。
继电器配置为脉冲电度。
所需要输出的电度量、脉冲常数和脉冲宽度都可以设定:
脉冲电度可以设置如下表所示,每个数字代表不同的电度量;脉冲常数指每个脉冲所代表的电度数,1表示0.1Kwh(或Kvarh);
0
1
2
3
4
5
消耗有功电度
发出有功电度
有功电度
消耗无功电度
发出无功电度
无功电度
脉冲宽度和脉冲常数的设定要根据系统的实际功率来选择。
只有满足下式才能不丢失脉冲:
式中Pmax指三相最大功率(有功或无功功率),单位:
KW或Kvar。
脉冲常数取值通常为等式右边数值的3~10倍。
通讯
RS485
IDM30的通讯使用RS485接口,采用Modbus-RTU通讯协议。
接线端子分别为A,B,G(19,20,22)。
“A”有时也被称为差动信号的“+”;“B”有时也被称为差动信号的“-”;“G”接屏蔽双绞线屏蔽层铜网。
RS485的传输介质为屏蔽双绞线,通讯距离可达1200米,当一条线路上连接的RS485设备很多,或者使用波特率较高时通讯距离就会相应缩短。
IDM30一般在系统中作为从机(Slave),上位机(Master)可以是PC机、PLC、数据集中器或RTU等设备。
当连接长度超过1500m时,请使用中继器;当仪表数目超过31台,请使用串口扩展设备(建议每条RS485总线所挂设备不超过31台,会增大反映时间)。
或者和我们联系获取更多的帮助。
CAN
M33扩展模块具有符合CAN2.0B规范的通讯功能,采用类Modbus-RTU通讯协议。
接线端子分别为CANH,CANL(50,51)。
CAN通讯线可以使用双绞线、屏蔽双绞线,若通讯距离超过1KM应保证线的截面积大于Φ1.0mm²,具体规格应根据距离而定,常规是随距离的加长而适当加大,最大通讯距离可达10,000米,当一条线路上连接的设备很多,或者使用波特率较高时通讯距离就会相应缩短。
为了增强CAN通讯的可靠性,CAN总线网络的两个端点通常要加入终端匹配电阻如下图所示(图示中的节点可以是计算机,也可以是仪表或者其它设备),终端匹配电阻的大小由传输电缆的特性阻抗所决定,例如双绞线的特性阻抗为120,则总线上的两个端点也应集成120终端电阻。
模拟量输出
M32扩展模块的两路4-20mA模拟量输出,驱动负载为20欧姆。
当负载过大时,需要外接12V直流稳压电源。
基本操作
IDM30系列智能测控仪表的前面板外形主要由一个液晶显示屏和五个按键组成,下图给出了液晶屏中所有字符、字段和指示内容全部被点亮时的画面,但在实际使用中它们是不会同时在一个页面显现的。
显示屏概述
显示内容
描述
测量数据
显示区四排
显示主要测量数据:
如电流、电压、功率、功率因数、频率、总谐波畸变率、需量等
电度量显
示区一排
显示各种电度量和实时时钟
负荷大小
指示柱状图
显示负荷电流对额定电流以及有功功率对额定功率的百分比
测量数据标识符
表示当前测量显示区显示的参量名称。
“U”为电压,“I”为电流,“P”为有功功率,“Q”为无功功率,“S”为视在功率,“PF”为功率因数,“F”为频率;
上述字符附加MAX表示最大值,MIN表示最小值,Demand表示需量,AVG,表示平均值
显示内容
描述
三相不
平衡度
和U一起表示电压不平衡度;和I一起表示电流不平衡度
负载性质
图标点亮当前负载是感性或容性
电度量
种类指示
“Imp”消耗电度量;“Exp”发出电度量;“Net”净电度量
通信标识
若两台小电脑同时点亮,则通信正常;只有一台点亮,表示接收到信息,但没回应;都没点亮表示没有通信
电度脉冲
输出标识
脉冲表示点亮,此时有脉冲输出
显示内容
描述
DIDO状态标识
分别表示当前DI或DO的输出状态
时间标识
此标识点亮,电度量显示区为实时时钟信息
单位
指示测量数据的单位
按键功能
IDM30由五个功能键组成,支持长按键(超过1S)或短按键。
每个按键有两种功能,主要功能如图中字母所标识,在参数查询时使用;辅助功能如右下角符号所示,主要在设置状态时使用。
U键
短按在测量数据显示区循环显示相电压和线电压,长按一次后循环显示相电压最大值和最小值、线电压最大值和最小值,按其它键退出最大值最小值显示状态,以下按键同理,不再赘述;
I键
短按在测量数据显示区显示电流,长按循环显示电流最大值和最小值;
P键
短按在测量数据显示区循环显示功率、功率因数、频率等,长按循环显示功率相关的最大值和最小值;
Q键
短按在测
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- IDM30 系列 智能 测控 仪表 30