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威胜DSSD331/DTSD341-9D原理及功能先容

2016-04-25

  1 概述

  1.1 标准

  DL/T 614-1997 《多功能电能表》

  GB/T 17883-1999《0.2S级和0.5S级静止式交流有功电能表》

  GB/T 17882-1999《2级和3级静止式交流无功电能表》

  DL/T 645-1997 《多功能电能表通信规约》(威胜企业对此协议有扩展)

  GB/T 15543-1995《电能质量 三相电压允许不平衡度》

  业务咨询电话:0731-82052265

  1.2 工作原理

  DSSD331/DTSD341 -9D型0.2S级电能表采用当今世界流行的高档电能表设计方案:DSP+管理MCU,将DSP高速数字信号处理功能和高档MCU完善的管理功能结合。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。

        2功能先容

  2.1分时计量电能(6费率,四象限)

  电表可以计量总及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,四象限定义详见图3所示。

  其中: ①输入无功电能=Ⅰ象限无功电能±Ⅳ象限无功电能;

  ②输出无功电能=Ⅲ象限无功电能±Ⅱ象限无功电能;

  当方式字3的bit2=1时 ①②式均取“-”号,默认为“+”号;

  有功准确度等级为0.2S级,无功准确度等级为1级, 无功1级是参照GB/T17215《1级和2级静止式交流有功电能表》标准检定而得到的。

  年时区是指在一年当中有若干个日期段,在每个不同的日期段中,对应有不同的日时段表;而不同的日时段表,对应有不同的费率划分。在普通的年时区之外还另外划有两类特殊的日期:周休日及公共节假日,它们可以选择对应的日时段表。日时段是指将一天分为若干个时段,每个时段对应一种费率。

  2.2测量电压、电流、频率及功率

  电表能测量各相/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。有功功率(W)及无功功率(var)的计算分辨率均为0.0001,显示分辨率最大为0.0001。通过液晶显示屏左下角的字符“P”及“+”“-”组合实时指示当前总有功功率的方向;“Q”和“1~4”组合实时指示当前总无功功率象限。频率的显示分辨率为0.001Hz.。

  2.3计算最大需量

  电表可以计量总及6个费率的输入/输出有功、输入/输出无功及四象限无功最大需量及其发生时间。最大需量周期和滑差时间可按照DL/T 614-1997中的定义设置:需量周期可在5、10、15、30、60min中选择,滑差(窗)式需量周期的滑差时间可在1、2、3、5min中选择。需量周期应为滑差(窗)时间的整数倍5~15倍。出厂设置为:最大需量周期为15分钟,滑差时间为1分钟。

  2.4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。谐波数据符合GB/T 14549-93《电能质量 公用电网谐波》要求,这六类谐波数据:n次谐波电压幅值、初始相位及其含有率、n次谐波电流幅值、初始相位及其含有率、电压总谐波畸变率、电流总谐波畸变率等,详见“4.液晶显示说明”。另外谐波含有率还可以以柱状图的方式在液晶屏上直观地显示出来。

  2.4外部PT、CT比差和角差的修正和补偿

  电表可以根据需要对外部PT、CT比差、角差进行自动补偿,从而降低整个计量系统的综合误差。

  电表对外部PT分14段、CT分14段进行补偿。

  2.5十二个月历史结算数据记录

  电表除给出当前有、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。这里的“月”是按“结算日时”划分的。如果“结算日时”中的“日”是0日,则本电表默认结算日时为该月的公历月末的任一整点时刻;当“日”大于28日,则认为不结算。默认的结算日时是每月的1日0时。

  2.6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。

  曲线数据的存储容量为4M字节,记录这八类数据的最小时间间隔为1分钟。八类数据的记录与否可以设定,其记录间隔也可以分别设定。当电表时钟走过“负荷记录起始时间”,电表即按已设定的间隔记录所设的类型的数据。一旦重新设定负荷曲线记录的方式,电表会覆盖原来的数据,按照新设定的规则重新记录相应的数据。

  计算公式: T = 其中:T——负荷曲线记录时间长度

  M——FLASH容量(-9D表为4M)

  L——索引表长度 (-9D表为16.5k)

  Li——第i类数据总字节数

  Ti——第i类数据设定时间间隔。

  2.7 事件记录

  2.7.1 基本事件:

  2.7.1.1 掉电

  电表可记录前1~前10次掉电事件发生时间(月日时分),并记录掉电开始时间、次数和累计时间。

  2.7.1.2断相

  三相四线制时,在不掉电的情况下,如果某一相电压低于ug而且持续时间在tu以上,且该相电流小于0.5%Ib±0.05%Ib,则认为该相断相;当断相电压升高到ug以上并且持续时间在td以上时,认为该相断相恢复。三相三线制时如果A、C两元件电压之和小于1.2倍Un,则认为是B相断相。如果A、C两元件电压满足|ua-uc|≥u0条件,而且ua >uc,并持续tu时间以上,且该元件电流小于0.5%Ib±0.05%Ib,则认为C相断相;反之,如果uc >ua,并持续tu以上,且该元件电流小于0.5%Ib±0.05%Ib,则认为A相断相。当|ua-uc|小于u0并且持续时间在td以上时,认为该相断相恢复。断相时记录断相发生的时间,断相总次数和断相累计时间,点亮事件指示灯。断相状态结束时,记录结束时的时间并撤消报警状态。

  ug:: 断相判断电压门槛值,可设置(25V~Un,Un=57V或100V),默认值为30V;

  tu:断相发生的持续时间,可设置(1分钟~99分钟),默认值为1分钟;

  td:断相恢复的持续时间,可设置(1分钟~99分钟),默认值为1分钟。

  2.7.1.3 失压

  如果某相电压低于78%Un±2V,而且该相电流大于0.5%Ib+0.05%Ib,并且持续时间大于te秒,则认为该相失压。失压时记录这相的失压起始时间、当时功率及累计时间,同时点亮事件指示灯。但在三相三线制时,如果A,C两元件电压均低于Uw时,则不判断失压。

  当此相电压恢复至85%Un±2V后,并且持续时间大于tf秒,失压计时停止,失压状态解除,电表将记录这相的失压结束时间、当时功率,撤消报警状态。

  电表可记录各相前一次至前十次的失压事件,失压总次数、失压累计时间〔单位为分钟〕。此外,电表还记录了失压期间的输入和输出有功电能,并可通过通信接口抄读。

  Un:失压判断电压门槛值,可设置(20V~Un,Un=57V或100V),默认值为57V;

  Uw:三相三线制不失压上限门槛值,可设置(20V~Un,Un=57V或100V),默认值为57V;

  te: 失压发生的持续时间,可设置(1分钟~99分钟),默认值为1分钟;

  tf: 失压恢复的持续时间,可设置(1分钟~99分钟),默认值为1分钟。

  2.7.1.4 无负荷

  三相四线制时如果三相电流均低于I0,或且在三相三线制中A、C两相电流均低于I0时,认为是无负荷状态而不应作断流处理。无负荷时点亮事件指示灯,并记录无负荷开始和结束时间及累计时间。

  I0:无负荷电流门槛值 ,可设置(20mA~99mA),默认值为30mA。

  2.7.1.5 断流(又称失流)

  有负荷情况下,当某一相电流低于Ig,而且低于其他两相电流的绝对平均值的Ri分之一并持续达ti时间以上,同时这两相电流中有一相电流高于Ik时,认为该相断流。当断流相电流高于Ig,而且也高于其他两相绝对平均值的Ri分之一并持续tj时间以上,则认为该相断流恢复。

  断流时应记录该相断流发生的时间及当时功率,点亮事件指示灯。断流恢复时应记录恢复的具体时间及当时功率,撤消报警状态。此外,本表还记录了断流期间的输入和输出有功电能值,并可通过通讯口抄读。

  电表能统计发生断流的次数以及断流发生的累计时间。

  Ig:断流电流门槛值1,可设置(20mA~99mA),默认值为60mA;

  Ik:断流电流门槛值2,可设置(20mA~99mA),默认值为60mA;

  Ri:断流比例因子,可设置(2~50),默认值为8;

  ti: 断流发生的持续时间,可设置(1分钟~99分钟),默认值为1分钟;

  tj: 断流恢复的持续时间,可设置(1分钟~99分钟),默认值为1分钟。

  2.7.1.6 电压过压事件记录

  当任一相电压大于125%Uh,且持续时间≥tover时,电表将判此相过压;当电压小于或等于120%Uh并且其持续时间≥tover时将判过压结束,并记录该相前一次至前十次电压过压事件发生/结束时间(月日时分)及当时该相电压。

  Uh:电压过压判别门槛值,可设置(20V~Un,Un=57V或100V),默认值为 57 V;

  tover:电压过压持续时间,可设置(1分钟~99分钟),默认值为1分钟。

  2.7.1.7 电压不平衡事件记录*

  当三相电压出现不平衡,且三相平均电压不平衡度大于所设定的电压不平衡度限额值时(可设置,默认值是30%),电表将记录电压不平衡事件起始时间及当时不平衡度。当不平衡度小于设定的限额值时,表明三相电压不平衡状态结束,电表将记录电压不平衡结束时间及当时不平衡度。本电表可记录各相前一次至前十次的电压不平衡事件。

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