最新三相电子式多功能电能表调试.docx
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最新三相电子式多功能电能表调试
三相电子式多功能电能表调试
三相电子式多功能电能表调试
摘要:
本文通过对DTSD341-9D型三相电子式多功能电能表工作原理详细阐述,详细介绍了整个电能表系统调试的过程。
关键词:
电能表原理通讯调试
0概述
2009年为了适应我厂电力系统的需求,引进了DTSD341-9D型三相电子式多功能电能表,该表具有高精度、长寿命计量、高速率、实时测量、开放式高速率通信技术等优点,彻底解决了以前精度低,通讯时常中断的现象,把我厂的电能计量系统推向了一个新的高度。
1改造前电能表系统分析
(改造前的电能表系统)
(调试后的电能表系统)
从图中可以看出,我厂的电能表系统是由485线连接组成的。
485通信线由两根双绞线组成,它是通过两根通信线之间的电压差的方式来传递信号;在同一个网络系统中,使用同一种电缆,尽量减少线路中的接点,否则会影响到485的通信。
从对比图可以看出,原先电能表系统只有一路485,到我厂电力控制系统(ECS)和供电的数据都是通过这一路485传送,有时候会产生反射信号,对通讯产生较强的干扰,时常发生数据干扰和通讯中断的现象。
调试后的电能表(DTSD341-9D)系统具有两路485通讯接口,第一路485接入我厂ECS系统,第二路485接口接入供电采集器系统,这样的话,两路485分别在两个网络系统中,数据传送过程中信号不会受到影响,通讯也不会发生时常中断现象。
2DTSD341-9D型三相电子式多功能电能表的技术分析
2.1工作原理:
DTSD341-9D型电能表采用DSP+管理MCU,其基本工作原理如下:
16位A/D转换器和DSP高速数据处理器对各相电流、电压进行采样。
通过相应的数学计算,由DSP部分完成对电参量测量、电能累计及电能计算等工作。
计算数据通过高速通信接口与管理MCU进行数据交换;管理部分采用一款16位MCU,主要完成显示、数据统计、存储、通信、电表功能选择以及初始化数据设定等工作。
其整表硬件原理框图如图1所示。
DTSD341–9D型表面板说明,详见图2所示
图2DSSD331/DTSD341–9D型表面板布置图
2.2相关的技术参数
项目
技术参数
参比电压
3×57.7V/100V(三相四线)
3×100V(三相三线)
参比电流
1.5(6)A,1(6)A
频率范围
50(1±5%)Hz(默认);
电压测量范围及误差
PT供电时:
Un±30%Un,偏差≤0.5%
辅助电源供电时:
15V~130V,偏差≤0.5%
电流测量范围
及误差
0.1A~6A,优于0.5%
准确度等级
总有功:
0.2S,无功:
1级
基波有功:
0.5S级
工作温度
-20℃~55℃(点阵液晶显示模块低温限制)
极限工作温度
-20℃~65℃
相对湿度
≤95%(无凝露)
启动电流
有功:
1‰Ib;
无功:
2‰Ib;
功耗
<2W,10VA(每一电压线路)
MTBF
≥6×104h
脉冲输出常数
有功:
20000imp/kWh(默认值)
无功:
20000imp/kvar·h(默认值)
(其它值可设)
脉冲输出宽度
(80±10)ms(默认),其它可设
最大容许通过电流
15mA(DC)
工作电压
5V~24V(DC)
2.3功能介绍
2.3.1测量计量功能
该表可以计量总及6个费率的输入/输出有功、输入/输出无功及四象限无功电能,有功准确度等级为0.2S级,无功准确度等级为1级.该表能测量各相/各元件的电压(显示分辨率:
0.01V)、电流(显示分辨率:
0.001A),测量总及各相/各元件的有功功率、无功功率、功率因数及电网频率。
根据需要也可计算出三相三线制时各线对虚拟中点的电参量值。
该表除给出当前有、无功总及分时电能、最大需量及最大需量发生时间外,还给出了上1月到上12月的相应历史数据。
2.3.2谐波分析
DSP对电流和电压信号实时进行256点FFT变换处理,可给出2~32次电压、电流谐波分量的幅值、相位等测量值,谐波幅值精度为2%(2~21次谐波),相位精度为±1~2度,所有的谐波信息可以通过液晶显示屏显示,也可通过通信口将相关的谐波数据读出。
2.3.3负荷曲线记录功能
电表可通过任意一个通信接口(两个RS485接口或红外接口)对“负荷曲线记录模式”及“负荷曲线记录起始时间”进行设定,以选择八类数据中的几项或全部进行同时或不同定时的记录,以便用户绘制负荷曲线进行相应分析。
2.3.4事件记录功能
该表具有掉电,断相,失压,无负荷,断流,电压过压,电压不平衡,电流不平衡,电流不对称,电压不对称,电压逆相序,上电,复位,清需量等事件记录。
2.4通信方式
电表有两路独立的RS485和一路独立的接触式或调制型光学通信接口。
两路RS485接口在辅助端子上的排列序号如下,具体接线端子示意图详见下图
第一路:
1#(A)、2#(B)、3#(GND);
第二路:
4#(A)、5#(B)、6#(GND);
辅助端子
通信接线端子
脉冲输出端子
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
A
B
G
A
B
G
C
E
C
E
C
E
C
E
1#RS485
2#RS485
输入有功
输出有功
输入无功
输出无功
辅助端子
时钟输出
费率切换
负荷控制
15
16
17
18
19
20
C
E
C
E
时钟输出
费率/需量切换
图3:
通讯方式
两路端口可以采用不同的通信地址及不同的通信速率,通信速率为1200bps、2400bps、4800bps、9600bps可选(掉电后保留最近一次的通信速率)。
通信协议为部颁DL/T645(威胜公司对此协议有扩展)。
其中:
吸附式红外:
波特率1200bps,用于校表,抄表或设置参数;
调制型红外:
波特率1200bps,用于抄表或设置参数;
串行通讯口:
2个独立的RS485,用于抄表、校表和设置参数;
3电能表的接入
3.1电能表的通讯接入
RS-485通信接口接线图
根据调试后的电能表系统的标识,第一路485线接入我厂电力控制系统(ECS),通信设备的两根通信线、线与电度表通信接口RS-485的、线对应联接。
第二路485接口接入供电,接入的过程中注意正负极不要接反。
3.2电能表的通讯规约
该表的通讯接口是RS-485和直接光学接口(调试),采用的规约是原电力部部颁DL/T645-1997协议,通讯方式:
串行异步半双工;字符格式:
字符格式;1位起始位,1位停止位,8位数据位偶校验;
3.3电能表的设置
电表进行通讯前,(以test485软件为例)必须进行如下设置:
通讯端口、数据位、停止位、波特率、校验方式等。
1)进入软件(TEST485)后,进通讯功能→端口设置(下图设置)→确定
上图的端口对应的是计算机的通讯口,可从计算机的硬件管理查看;数据位是8位;停止位1;光电通讯和红外通讯的波特率都是1200,而RS485则可以选择各种波特率,我厂采用1200常用的波特率,其它波特率经我们测试也能正常使用;校验方式为偶校验。
2)通讯功能→选项设置(下图设置)→确定
3)通讯功能→从站设置(如下图,设备地址就是要设置表的地址,我们设置表的地址为35,密码都是000000)→确定
4)基本命令→按住表的2号键后,写设备地址→成功(写表地址)
5)表操作→可以读电量,读最大需量等等
电表的整个通讯设置已经结束,最后就是测试,备份相关的数据。
4结论
改造后的电能计量更加精确,大大提高了我厂的经济效益;通讯没有再发生中断的现象;使得电厂的电量指标得到进一步的完善。
参考文献:
[1]王运全.新建0.01级三相电能表标准装置的特点及改进[J]电测与仪表,1996,(07).
[2]卢运培,李东江,刘水.国产化0.01级三相电能表智能检定装置[J]电测与仪表,1999,(05).
[3]长沙威胜电子有限公司,DSSD331/DTSD341-9D型三相电子式多功能电能表说明书。
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