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PMC560说明书

PMC-560型电力监控智能装置

说明书

版）

制定：

审核：

批准：

HD-HDW-011-H000

第一章简介

功能介绍

高性能的电力监控智能装置

PMC-560是一种数字式三相电力监控智能装置，直接针对一回线路设计，能够完成一回线路的“三遥”功能，广泛用于工业、商业、民用电力系统的变电站中。

PMC-560具有较高的性价比，集电能监测、分析、控制等功能于一体，符合分布式要求，可直接取代常规电力监控装置、变送器、测量仪表、RTU、事故记录和报警装置、谐波分析仪、故障录波仪和电能质量分析仪等。

PMC-560以12MHz、16位微处理器为核心，处理速度高，能够完成复杂的实时处理工作，既能单独完成电力监控任务，又能作为一个多功能的RTU工作于一个大型电力监控网络中。

表基本功能

PMC-560

详细说明

输入和输出

三相电压输入（VA、VB、VC、VN）

三相电流输入（IA、IB、IC）

中性线或零序电流输入（IN）

一路模拟量输入（AI）

三个继电器输出（OUT1、OUT2、OUT3）

十二路开关量输入（IN1～IN4、IN5～IN12）

测量参数

超过300个,包括：

所有三相电量测量、谐波分析、分时计费、所有测量参数的最大/最小值、需量

波形采集分析

由通信或定值越限触发

波形记录

由通信或定值越限触发

定时记录

4组可编程定时记录，每组12个可编程参数，可通过定时触发或定值越限触发，各组记录的容量可设定。

其中，第4组可设定为高速记录，最小时间间隔设定为2周波。

事件记录

记录容量为100条，分辨率1毫秒。

最大/最小值记录

多组可编程记录。

越限监视

共16个定值：

10个为标准速度，6个高速；触发源及同时发生的动作贮存在事件记录中，可触发继电器控制、定时记录、故障录波、波形采集等功能项。

通信方式

单RS-485口（2线式、半双工，波特率最高19200bps）

双RS-485口（2线式、半双工，波特率最高115200bps）

以态网口（波特率为10Mbps）

输入和输出

PMC-560适用于各种星形、三角形电力系统。

电压接线方式包括四线星形接线、三线星形接线、三线三角形接线。

另外，PMC-560还具有一路IN电流输入，可用来测量中性线电流或零序电流，它的高速越限系统可提供可靠的接地故障报警。

PT二次侧的三相交流电压可以直接接入PMC-560的电压输入端；CT二次侧的三相交流电流可以直接接入PMC-560的电流输入端，对于只有两相CT的情况，可以通过接线来得出另一相的电流。

另外，PMC-560还提供了电压输入额定为220V的配置，主要用于220/380VAC的星形系统直接接入。

PMC-560的电流输入额定有5A和1A两种配置，分别适应于CT二次侧电流为5A和1A的情况。

PMC-560带有一路模拟量输入AI，通过选用不同的配置而具有不同的测量功能，如变压器温度、电池电压、PT开口三角电压（3U0）等。

12路开关量输入可用来监测断路器的状态、隔离开关的状态、继电保护动作或其他外部接点的状态，其中四路还可用作脉冲计数器，来测量电机转速、电能脉冲个数等。

基本型号的PMC-560内部有24V直流电源提供自激，用于无源触点监视；对于有源接点，可选择外部激励配置（-EES选项）的PMC-560。

PMC-560有三个电磁式继电器用于输出控制，通过上位机软件可设定电压、电流、功率、频率、谐波、电流反时限共10种普通速度的越限控制输出和6种适合于中低压供电系统保护的高速输出。

所有继电器均可手动控制，即实现遥控。

这些继电器还可工作于脉冲方式，设定为有功电度（输入/输出）、无功电度（输入/输出）或视在电度脉冲输出。

继电器容量为10A，30VDC/250VAC。

完善的三相电力监视功能

PMC-560提供了数百个高精度实时三相测量参数和状态参数，所有参数均能通过面板显示或仪表通信口在微机上显示。

一个PMC-560仪表可取代所有常规的三相电量测量仪表及其变送器。

实时参数包括：

·电压、电流、中性线/接地电流（IN）、有功、无功、视在功率、功率因数和频率。

·所有7路电压电流输入以及模拟量输入的总谐波、各次谐波分量（直到15次谐波），可用于在线电能质量分析。

·所有测量量的滑动窗口需量、预测需量、热需量及其最大值/最小值。

·所有双向电度值，包括kWh、kVARh和kVAh，都有双向（输入/输出）标志。

状态信息包括：

·三对内部继电器状态

·12路开关量，4路计数器输入（各脉冲计数器的读数范围可由用户定义）

·16个整定的定值越限的实时状态

·系统自诊断信息

独特灵活的用户界面

PMC-560显示面板配有一个带背光的20字符×2行的LCD显示器和六个密封薄膜按键，如图所示。

电压、电流、有功、无功、功率因数、频率、双向电能、谐波、需量、最大值、最小值、开关量状态、继电器状态等所有监测量都可以单独或循环显示。

利用按键的组合操作，能够设置PT、CT接线方式和变比、通信波特率、通信规约、口令和ID号等。

修改PMC-560的设置，必须先输入正确的口令。

其设置存入非易失存储器，停电不丢失，可保存10年以上。

图通用型电力监控智能装置面板图

PMC-560作为电力监控系统的智能监控前端时，可以选用不带当地显示功能的PMC-560-TRAN配置的监控模块，利用上位机监控软件，如本公司开发的PecStar综合自动化组态软件等来设定其接线方式、PT、CT变比及整定控制参数、越限定值等。

定值越限系统

PMC-560定值越限系统可以用来控制内部继电器输出，可以触发定时记录、故障录波、波形采集记录等功能项，也可用来清除开关量输入计数器。

一共可设置16个触发参数，其中6个为高速越限参数。

该部分的详细内容请参考第六章。

电能质量监视

PMC-560在完成电压电流交流采样的同时，其CPU对采样的三相电压电流用FFT完成15次谐波分析。

谐波分析的结果，即电压电流的各次谐波分量和总的谐波畸变率，均可用PMC-560面板上薄膜按键选择显示。

通过上位机的监控软件可以启动PMC-560的高速采样功能，以每周波128点的采样速度记录电压电流数据，并远传给微机，在微机上显示完整的电压、电流波形图并可以完成56次谐波分析。

故障录波功能

在被监控的线路或设备发生故障时，PMC-560可通过开关量变位、电压电流越限、谐波失真越限或手动方式启动故障录波功能，真实地记录故障电压电流波形，用于故障的稳态和暂态分析。

用户可以把录波长度设为12、18和36周波。

录波结果带上日期和时间标志后存入PMC-560分配给故障波形的存储器，在微机上运行的监控软件自动读取和显示故障录波图，并同时显示故障录波启动时间和原因，便于用户正确分析和查找事故原因。

记录和存储功能

PMC-560提供了三种不同的在线记录，应用于自动定时抄表、负荷分配和趋势分析、电力系统动态稳定分析。

·事件记录

可记录100个带有时间标志的事件，如控制操作记录、继电器动作记录、系统设置记录、通信故障记录、越限/报警记录等，时间分辨率可达1ms。

·最值记录

包括一组所有测量参数（包括电压、电流、电度、频率、功率因数、谐波含量、需量）的带有时间标志的普通最值记录和16组可编程最值，每组记录16个参数，其中一个为触发参数，另15为同时发生的参数。

·定时记录

共4组可编程定时记录，每组可有多达12个可编程参数，带有时间标志，可通过定时触发或定值越限触发，触发量可以是谐波含量、开关量变位等。

记录时间间隔从1秒到400天不等，记录容量大。

第4组可设定为高速记录，最小时间间隔设定为2周波。

应用上位机的监控软件可以按用户要求的时间定期将各远方仪表送来的记录信息自动存入硬盘。

远程通信和联网功能

PMC-560自带RS-485通信口，波特率最高可达19200bps。

一个RS-485网能在1200米内距离用屏蔽双绞线同时挂接32个PMC-560或其它PMC系列、PML系列监控智能装置，然后通过1210B即RS-485/RS-232转换接口，与微机连成一个监控系统。

借助电话线路、无线电、载波、微波等通信手段，可以实现更远距离的通信。

针对PMC-560的应用，本公司开发了一系列电力监控系统组态软件，根据被监控系统的规模，选配相应数量的PMC或PML电力监控智能装置，用户掌握最基本的微机使用常识即可在微机上安装监控软件，然后按照提示设置PMC-560的工作方式和基本参数，就可进入实时监控运行状态，在微机上淋漓尽致地表现PMC-560卓绝的性能。

系统应用

PMC-560有广泛的用途，可以应用于任何需要用电和配电的地方，主要有：

·变电站综合自动化

·企业能量管理系统

·发电厂电气DAS

·故障录波系统

·SCADA、DCS、EMS集成厂商

·邮电局电源系统、智能大厦

·无功补偿系统

第二章安装和使用

安装

·环境

PMC-560应安装在干燥、清洁、远离热源和强电磁场的地方。

表列出了PMC-560正常工作和存储时需保证的环境参数。

表安装环境

环境条件

PMC-560

工作温度

-25℃～+70℃

保存温度

-40℃～+85℃

相对湿度

5～95%无冷凝

·安装位置

PMC-560通常安装在开关柜中，可使它不受油、污物、灰尘、腐蚀性气体或其他有害物质的侵袭。

安装时要注意检修方便，并保证有足够的空间放置有关的线、端子排、短接板和其他必要的设备。

·安装尺寸

附录A列出了PMC-560的机械安装尺寸。

端子接线

PMC-560的后面板上有两排接线端子，附录A给出了端子排的尺寸。

接线时应注意交流电压电流的相序和极性连接正确，否则直接影响测量结果。

图、图和图详细介绍了PMC-560用于各种系统的接线方法。

工作电源

标准配置的PMC-560所需的工作电源为85～264VAC/47～440Hz或110～370VDC/。

连接时应接入保险丝。

随时监视工作电源，不要超过PMC-560工作电压范围。

注意：

交流电源时，相线接POWER+端，中性线接POWER-端；使用直流电源时，正极接POWER+端，负极接POWER-端。

接地线的连接

PMC-560的机壳必须与大地相连，良好的接地可以减小电力系统的振荡和暂态过程对装置的冲击。

可通过机壳后面板接地螺钉（标记为GND）用导线接到开关柜地。

电压电流输入接线

三相电压输入（VA、VB、VC、VN）

·VA输入的接线（A相电压）

对于所有与功率和电能有关的测量量，相位以VA输入为参考，频率测量也是指VA的频率，所以VA输入端必须正确连接才能保证功率、电能、频率读数准确。

但VA并不影响其它各路电压电流的测量（相位除外）。

·直接接线

是否需要PT取决于被监控系统的性质、电压等级：

如果被测系统额定电压为220V/380V，不需要PT，选用-220V配置的PMC-560直接接入即可，该配置的PMC-560电压测量范围为0～264V（相电压）。

·使用PT的接线

如果被测系统额定电压高于220V/380V，则必须使用PT，PT用来把星形系统相电压、三角形系统线电压按比例减小到PMC-560满刻度输入（100V）以内。

这种情况下应当选用-100V配置的PMC-560，该配置的PMC-560电压测量范围为0～120V（相电压）。

·PT的额定值

PT的额定负载能力必须大于所有并接于上的PMC-560和其他接入设备负荷的总和。

PMC-560电压输入的额定负载为（每相）：

（1）对于-100V的PMC-560：

额定电流为2mA，因而额定负载为。

（2）对于-220V的PMC-560：

额定电流为2mA，因而额定负载为。

PT的精度也影响PMC-560总的测量精度，建议用户选用精度高于级的PT。

三相电流输入（IA、IB、IC）

PMC-560必须使用CT才能测量各相的电流。

CT的二次侧额定电流为5A或1A，相应地选用-5A或-1A配置的PMC-560。

三相电流输入额定值与IN输入额定值可以相等，也可以不相等。

因三相CT的变比参数是统一整定的，所以三相CT变比必须相同。

·电流输入选项

PMC-560三相电流输入选项有两种，即-5A和-1A。

分别用于外部CT的二次侧额定输出为5A和1A的情况。

PMC-560电流过量程测量能力为120％，即对于-5A配置，电流测量范围为0～，对于-1A配置，电流测量范围为0～。

·CT额定值

CT的额定负载能力必须大于PMC-560、接线电缆、其他接入设备负荷的总和。

PMC-560的电流输入阻抗小于欧，额定负载小于。

通常CT原边额定值根据最大负荷来选择，并选用最接近标准规格的CT。

CT的精度也影响PMC-560总的测量精度，建议用户选用精度高于级的CT。

另外，PT、CT的角差的不一致也会影响功率、功率因数、电度等的测量精度。

和CT的连接

图、图和图说明了各种情况下电压和电流输入的接线。

交流电压电流的相别和极性决定了仪表能否正确地工作，安装时请必须注意这一点。

PT一次侧必须有断路器或熔断器提供保护，如果使用的PT额定容量大于25VA，则PT二次侧也要装熔断器；CT应接到短接端子或测试盒上，以保证CT接线的安全。

由于PT和CT一次侧的励磁将在PT和CT二次侧电路产生较大的电压和电流，所以在安装PMC-560时一定要有必要的安全措施，例如拆下PT熔断器、短接CT二次侧等。

电压参考点的连接

PMC-560电压参考点VN是电压读数的零电位基准，它的接线直接影响测量的准确性。

请根据图、图来正确连接VN端子。

PMC-560三相电压输入回路与内部弱电回路在电气上是隔离的，所以，对PMC-560自身而言，并不要求VN端子必须接地。

电流输入的连接

PMC-560具有电流输入IN，端子排上标记为107/108，常用来测量中性线或零序电流，用户也可做其它用途。

连接到IN端的CT二次侧额定值可以是5A或1A，不必与三相电流一致，而且CT一次侧可以不同（参见所述），因为IN输入的变比可以单独整定。

三相星形系统的接线

图到图是四线、三线星形系统下PMC-560的接线示意图。

·四线星形系统

PMC-560的VA、VB、VC和VN端子直接接到三条相线和中性线上，或接到PT的相线和中性线。

可测得相电压和线电压，根据系统电压等级使用不同配置的PMC-560。

（1）对于系统电压为220/380V及以下的系统，选用电压输入额定为220V（-220V配置）的PMC-560，见图。

这种情况下，VOLTSMODE应设为“WYE（4W）”。

图四线星形系统：

无PT的直接接线（220/380V及以下系统）

（2）如果被监测系统的电压高于220/380V四线星形系统，则可以使用3个PT，PT一次侧和二次侧都接成星形，并且两侧都用熔断器（或断路器）保护，见图。

这种情况下，应当选用电压输入额定为100V（-100V配置）的PMC-560，VOLTSMODE应设为“WYE（4W）”。

图四线星形系统：

使用3个PT（220/380V以上系统）

（3）如果被监测系统的电压高于220/380V四线星形系统，也可以使用2个PT，PT一次侧和二次侧都接成星形（不完全星形接法），并且两侧都用熔断器（或断路器）保护，见图。

这种情况下，应当选用电压输入额定为100V（-100V配置）的PMC-560，VOLTSMODE应设为“WYE（3W）”。

由于B相电压是由A、C两相电压计算得来的，只有在三相平衡时才能保证测量精度；如果三相不平衡，B相电压、功率等参数的测量精度将会稍低于标称精度。

所以，本公司建议用户尽量不要采用这种接线方式。

图四线星形系统：

使用2个PT的不完全星形接法（220/381V以上系统）

·接地三线星形系统

（1）如果三线星形系统公共端或中性点接地，并且电压在PMC-560的输入范围内，则不需要PT，PMC-560的VA、VB、VC端子直接接到三条相线上，VN接到主变压器的中性点，如图。

VOLTSMODE应设为“WYE（4W）”。

图接地三线星形系统：

无PT的直接接线（220/380V及以下系统）

（2）如果三线星形系统公共端或中性点接地，并且系统电压高于220/380V，则需要使用PT，PMC-560的VA、VB、VC、VN端子接到PT二次侧，如图。

这种情况下，应当选用电压输入额定为100V（-100V配置）的PMC-560，VOLTSMODE应设为“WYE（4W）”。

图接地三线星形系统：

使用3个PT（220/381V以上系统）

三相三角形系统的接线

对于不接地的三相三角形系统，PMC-560都需经PT引入电压，PT接法有两种：

使用2个PT或3个PT。

另外，CT的接法也有2种：

使用3个CT或2个CT。

图到图分别为使用2PT+3CT、2PT+2CT、3PT+3CT、3PT+2CT的接线图。

（1）如果三角形系统使用2个PT，V/V接线方式，三相均装设有CT，如图所示。

VOLTSMODE应设为“DELTA”。

图三角形系统：

使用2个PT和3个CT

（2）如果三角形系统使用2个PT，V/V接线方式，两相装设有CT，应根据三相电流之和等于0的原则来得到另一相的电流，如图所示。

VOLTSMODE应设为“DELTA”。

图三角形系统：

使用2个PT和2个CT

（3）如果三角形系统使用3个PT，三相均装设有CT，如图所示。

VOLTSMODE应设为“WYE（4W）”。

图三角形系统：

使用3个PT和3个CT

（4）如果三角形系统使用3个PT，两相装设有CT，应根据三相电流之和等于0的原则来得到另一相的电流，如图所示。

VOLTSMODE应设为“WYE（4W）”。

图三角形系统：

使用3个PT和2个CT

通信接线

简介

PMC-560自带RS-485通信口。

通信电缆和装置间采用光电隔离并设有保护电路，可以防止共模电压干扰和误接线损坏通信卡。

以下部分介绍了PMC-560用直接方式或MODEM方式与主机或其它设备通信时的接线方式和要求。

方式的接线

RS-485通信方式允许一条总线上最多接32台PMC-560装置，这时需要一个RS-232/RS-485转换器如CEIEC-1210。

通信电缆选用防电磁干扰的优质双绞屏蔽电缆，总长度不能超过1200米，各个设备的RS-485口正负极性必须连接正确，电缆屏蔽层必须且只能在一端接地。

图表明了RS-485通信电缆的接线方法，注意不要将各台装置接成T形。

图分别为PMC-560通信电缆的环形和线形接线方式。

图通信电缆的接线

图网的接线

继电器的应用

PMC-560内部有3个电磁型继电器，端子排标记为OUT1、OUT2、OUT3，可直接切断250VAC/10A或30VDC/10A的负载，如果应用于220V直流，则分断能力为。

继电器动作时，前面板LCD显示为“ON”，且相应的OUT指示灯点亮；继电器返回时，前面板LCD显示为“OFF”，且相应的OUT指示灯熄灭。

继电器可应用于以下几种情况：

（1）PMC-560内部继电器可以整定为过流保护、速断保护、电度脉冲输出，脉冲宽度可由软件设定。

（2）对其他的设备保护，典型应用是过电压/低电压、电压不平衡、频率过高/过低、反相保护等。

（3）连接到允许继电器控制的外部装置的操作机构，用于重要设备的控制（如断路器跳、合闸等）。

使用继电器前应注意：

PMC-560初次上电后需进行整定，包括所有继电器的参数越限值；要测试继电器的定值越限和手动控制功能是否完好。

图控制继电器的连接

开关量输入的应用

PMC-560具有12路开关量输入，用于检测外部接点的状态。

标准配置的PMC-560内部有一个24V的直流自激电源，用于无源触点检测；-ESS配置的PMC-560内部不带直流自激电源，用于有源触点检测。

外部接点闭合时测得的结果为“ON”，同时指示灯点亮；外部接点打开时，结果为“OFF”，同时指示灯熄灭。

图开关量输入的连接（自激励）

模拟量输入AI的应用

模拟量输入AI可根据用户需要而配置不同：

（1）-20mA（AI）：

用于监测直流电流0～20mA或直流电压0～1V

（2）-10VDC（AI）：

用于监测直流电压0～10V

（3）-100VAC（AI）：

用于监测交流电压0～100V，内部有PT隔离

（4）-220VDC（AI）：

用于监测直流电压0～220V

如果要用AI来监测交流电压（例如PT开口三角的电压3U0），应当选用-100VAC（AI）配置的PMC-560。

第三章基本操作

简介

本章内容包括：

开机操作；面板操作（包括实时数据显示及工作参数整定）；基本硬件操作（包括控制继电器输出、开关量输入、模拟量输入）。

开机

所有安装接线完毕并检查无误后，便可通电开机。

PMC-560首先进入显示模式，显示电压、电流、功率等，但由于装置的PT、CT变比等参数可能尚未整定好，此时显示的值可能不正确。

以下章节将介绍如何利用前面板6个按键来整定PMC-560。

显示模式

面板显示

·数据显示及格式

PMC-560用户界面友好，20字符×2行的带背光的液晶显示器（LCD）可以以多种不同格式显示大量的信息，LCD的上一行显示参数名称，下一行对应地显示该参数的值。

用户还可通过6个薄膜按键的操作选择显示的参数。

基本相显示

通电开机后，PMC-560即处于显示模式，显示各相的电压、电流、功率。

使用“相别”键可顺序选择不同的相（线）进行显示，使用“参数”键可显示该相的其他电气参数。

三相显示

用“最值”键可同时显示三相电压或电流，详见节。

状态量显示

开关量信息包括3个继电器输出（OUT1～OUT3）、12路开关量输入（IN1～IN12）的状态。

利用“最值”键可观测这些状态信息，详见节。

继电器动作时显示为“ON”，继电器返回时显示为“OFF”；开关量输入接点闭合时显示为“ON”，开关量输入接点打开时显示为“OFF”。

·显示分辨率

面板读数分辨率最高可达9位数字显示，小数分辨率取决于所显示的参数。

（1）大多数参数值以整数格式显示，没有小数位；

（2）谐波失真读数具有一个小数位；

（3）频率读数具有二个小数位；

·液晶显示器的屏幕保护

为了延长液晶显示器的使用寿命，PMC-560设置了屏幕保护功能。

从最后一次按键操作到自动关闭显示器的时间可设为1～999分钟。

建议用户将这个“DISPLAYTIMEOUT”参数设在60分钟或以下，如果将这个参数设为0，则取消了屏幕保护功能。

进入屏幕保护后，液晶显示器的背光关闭，不时有“PMC-560”字样移动显示，按面板上任一键即可使之恢复到正常显示。

·显示标识

表部分标识符及其含义

标识符

含义

标识符

含义

HD3

3次谐波畸变率

THD

总谐波畸变率

SD

滑动需量

PD

预测滑动需量

MIN

最小值

MAX

最大值

IMP

输入（电度）

EXP

输出（电度）

NET

净值（输入与输出之差）

TOT

总值（输入与输出之和）

面板按键

PMC-560面板六个不锈钢薄膜按键可用于自检、设定和参数显示选择，见图。

图显示面板

PMC-560具有6个薄膜按键：

2个单功能键（“整定”、“自检”）和4个双功能键。

对于双功能键，上方按键为显示模式功能键（“相别”、“最值”、“谐波”、“参数”），下方按键为整定模式功能键（“－”、“Enter”、“”、“＋”）。

按“整定”键将进入整定模式，再按一次将返回显示模式。

按“自检”键将对PMC-560的通信、RAM、RTC等进行自检，按任意键可退出自检。

如果持续按住“相别”键2秒以上再放开，可进入自动循环显示模式，每相（