TY2000智能电力监测仪-上海坤晖自动化仪表有限公司

一. 概述

YW2000智能电力监测仪（以下简称：YW2000）是一种具有可编程功能、自动化测量、LCD显示、电能累加、实时时钟、智能分析、zui（大、小）值记忆、数字通讯等功能为一体的智能三相综合电力参数监测仪表。它将三相交流电量按线性关系转换为规格化的数字量。它集数字化、智能化、网络化于一身，使测量过程及数据分析处理实现自动化，减少人为失误，能够全面替代电量变送器、电度表、数显仪表、数据采集器、记录分析仪等仪器，是组成电气自动化系统的理想产品。其结构紧凑、电路*、测量功能强大，是对传统仪表的革命性设计。

YW2000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. 功能

w 测量功能多

YW2000功能强大，它集合了电量变送器、数字式电度表、数显表、数据采集器、记录分析仪、RTU等仪器的部分或全部功能。测量功能包括：一条三相四线制回路或其它任何线制的全部相电压/线电压（V）、电流（I）、功率（P、Q、S）、电能（Wh、Qh）、功率因数（PF），频率（F）及零序电流（I0）的功能。

w 中、英文显示

YW2000采用LCD大屏幕液晶显示，中、英文两套界面可转换，非常适合中国国情。显示器采用人的眼睛感觉比较自然、舒适的黄绿色背光。同时可显示多达4个参数，并能通过手动或自动设定，按顺序读出超过30个参数。

w 标准规约、轻松组网

YW2000为了满足未来测量仪表的环境，备有RS-485串行口（或RS-232），允许连接开放式结构的局域网络。应用Modbus 通讯规约，在PC或数据采集系统上运行的软件，能提供一个对于工厂、电厂、工业和建筑物的服务的简单、实用的电量管理方案。

w 自动稳零

具有自动校准零点，克服零点随时间和温度的漂移。实现所有参数的零点免调，提高了仪表的整体测量精度，提高了系统的整体稳定性，简化了校准流程。

w 极宽的动态输入范围

YW2000采用量程自动切换技术，提供5～120V/600V的电压输入量程，0～1A/5A电流输入量程，能自动适用于各种测量系统，无需任何硬件和软件的调整。

w 内部实时时钟（RTC）

YW2000提供内部的RTC（实时时钟），精确记录系统时间。

w 可编程状态设定

YW2000允许用户对其工作状态“测量系统选择”、“CT、PT变比”、“显示内容”、“zui大电能需量”、“通讯”、“时钟”、 “电能累加复位”等进行更改设定。

w 记忆

YW2000在电源掉电时，能够记忆所有的当前工作状态或设定值、电能累加数值、zui大需量值、时间、PT变比、CT变比。

w 多种接线方式

适用于多种接线方式：三相四线、三相四线平衡负载、三相三线、三相三线平衡负载、一相二线和一相三线。

w 数字化整定

所有参数均采用数字化校准，摒弃了常规采用电位器的模拟调整方法，简化了硬件电路，提高了整机的可靠性和稳定性，每个测量参数都可以调整，且不会对其它参数造成影响。

w 故障自动诊断

具有故障自动诊断功能，并将结果显示在屏幕上或通过串行口输出。

w 抗电磁*力强

完善的电磁兼容性设计，具有*的抗电磁*力，适合在强电磁干扰的复杂环境中使用。

w 安装方便

YW2000强大的功能使系统现场安装、布线的复杂程度和材料的综合成本降低了。外形采用与世界范围内被广泛使用的DIN标准（它符合DIN92×92㎜开孔），具有良好的互换性。

三. 特点

w 中、英文两种文字显示。

w 应用自动稳零技术，抑制零点漂移。

w 数字化整定，借助上位软件，实现计算机辅助调试。

w 抗电磁*力强，即使在非常严酷的场合也能正常运行。

w 所有运行参数及电能累加值可掉电保存100年不变。

四. 外形尺寸

五. 主要技术指标

1 准确度、显示位数及模式

参数	位数	显示zui大数值及单位			各相显示符号					准确度
					1相		2相	3相	合相
相电压	5	99999	V/kV		V1		V2	V3	Ve0	0.2%RD（0～350V）
										0.5%RD（0～150V）
线电压	5	99999	V/kV		V12		V23	V31	Ve	1.0%RG（0～600V）
										1.0%RG（0～260V）
电流	5	99999	A/kA		I1		I2	I3	Ie	0.2%RD（0～5A）
										0.5%RD（0～1A）
有功功率	5	99999	W/kW/MW/GW		P1		P2	P3	P	0.5%RD
无功功率	5	99999	var/kvar/Mvar/Gvar		Q1		Q2	Q3	Q	0.5%RD
视在功率	5	99999	VA/kVA/MVA/GVA		S1		S2	S3	S	0.5%RD
功率因数	5	1.0000			PF1		PF2	PF3	PF	0.5%RG
有功电能	8	99999999	Wh/kWh/MWh						Wh	1.0%RD
无功电能	8	99999999	varh/kvarh/Mvarh						Qh	1.0%RD
零序电流	5	99999	A/kA						I0	5%RG
频率	5	70.000	Hz		Hz					0.1%RG
注：
² V1/V2/V3/Ve0：相电压				V12/V23/V31/Ve：线电压
² PF1/PF2/PF3：单相功率因数				PF：总功率因素
² I0：零序电流（仅三相四线系统）
² 电能准确度范围				功率因数		COSФ 0.5～1.0（有功电能）
						SINФ 0.5～1.0（无功电能）
				电压		＞50V
				电流		＞0.5A
² RD 读值，相对误差				RG 范围，满度误差（对每一段自动量程范围）

2 输入

2.1 量程

电压：	5～120V/600V（zui大600V）自动量程切换
电流：	0～1A/5A（zui大6A）自动量程切换

2.2 吸收功耗

电压：	＜0.2VA（600V）/0.01VA（150V）
电流：	＜0.1VA（5A）

2.3 过载能力

电压：	750V连续/1000V 10秒/1200V 3秒
电流：	2倍额定连续/10倍额定30秒 /25倍额定2秒 /50倍额定1秒

2.4 测量系统接线方式

三相四线/三相三线/一相二线或一相三线/三相三线平衡/三相四线平衡，可通过键盘及串行口用软件设定选择。

3 可编程设定

编程模式：	（口令）
测量系统选择：	三相四线/三相三线/一相二线/一相三线/三相三线平衡/三相四线平衡
CT，PT变比：	1～64000
显示内容：	换页时间/画面选择
zui大电能需量：	取样时间：3～30分钟滑窗时间：15/30分钟 zui大电能需量复位
通讯：	波特率：1200/2400/4800/9600 校验位：奇／偶／无校验位地址：0～255
时钟：	年、月、日、时、分、秒、星期
电能累加复位：	（口令）
校准：	（口令）

4 时钟

时间格式：	年／月／日／时／分／秒
时钟误差：	0.5秒/24小时

5 通讯

串行口：	RS485（标准）／RS232（可选）
通讯规约：	MODBUS

6 绝缘强度

对象：	在输入／输出／电源之间
引用标准：	IEC688－1992
试验方法：	AC2kV 1分钟漏电流2mA

7 电磁兼容

7.1 1.2/50-8/20us浪涌

电源：4kV（1.2×50μs）

I/O线：2kV

7.2 快速瞬变脉冲串

电源：4kV,2.5kHz

I/O线：2kV, 5kHz

7.3 静电放电

接触放电：6kV

气隙放电：8kV

7.4 射频电磁场

10V/m中等强度的电磁辐射（如距离不少于1米的手提对讲机）

8 稳定性

温度范围：－10～＋50℃

温度影响：100ppm/℃

*稳定性：＜0.2％/年

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 85～265V 40～70Hz，DC 85～330V（标准） AC 30～60V 40～70Hz，DC 18～90V（可选）
整机功耗：＜4W（节能方式：＜3W）

12 重量

净重：700g

毛重：750g

13 外形尺寸

外形尺寸：120mm（长）×120mm（宽）×130mm（深）

安装开孔尺寸：92mm×92mm

14 端子定义

六. 工作原理

1 工作原理：

YW2000由测量、显示、控制、接口和电源等部分组成。

测量部分由精密小型互感器（输入：0～600V、0～5A）及前置信号处理电路构成，从中获取电压、电流、频率、相位等多种实时数据；显示部分采用高品质的液晶（LCD）显示模块，每屏可以显示8×4个汉字（16×16）或128×64个像素的图形；控制部分以PIC16C系列单片机为核心，配以多路A/D，实时时钟，以及容错电路等外围芯片；接口部分采用半双工的RS485接口，用于向上位机实时传递测量数据、可编程参数、zui大（小）值及其时间标签。电源部分采用高频开关电源，使得仪器更加节能，更能适应各种不同的电源电压环境。

软件主要实现测量数据计算、内部参数计算、电能累加、zui大（小）值及其产生时间的记录、各部分的管理、异常情况的判断处理、人机界面等功能。由于软件量较大、功能复杂，因此程序采用了*的编程理念：功能模块化，结构格式化，任务简单化，时间多元化。具有多种优点：程序维护简单，流程清晰明了，事件并行处理，响应快速有效。

为了提高系统的可靠性、稳定性，内部装有高稳定度基准源，温度监测及采用软硬件冗余等容错技术；为了提高整机的抗*力，采取了多项电磁兼容保护措施，确保在恶劣的工作环境下也能安全工作。

2 硬件框图：

3 软件框图：

4 测量参数表示方法及计算公式：

4.1 电压

相电压	V1 V2 V3	Vn=[（∑Ui²）/n]^1/2
线电压	V12 V23 V31	Vn=[（∑（Ui+Ui’）²）/n]^1/2
平均相电压	Ve0	Ve0= （V1+V2+V3）/3
平均线电压	Ve	Ve= （V12+V23+V31）/3

4.2 电流

相电流	I1 I2 I3	In=[（∑Ii²）/n]^1/2
平均相电流	Ie	Ie= （I1+I2+I3）/3

4.3 零序电流

零序电流

I0=[（∑（I1i+I2i+I3i）²）/n]^1/2

4.4 有功功率

单相有功	P1 P2 P3	Pn=∑（Ui×Ii）
总有功功率	P	P= P1+P2+P3

4.5 无功功率

单相无功	Q1 Q2 Q3	Qn=∑（Ui×Ii-π/4）
总无功功率	Q	Q=Q1+Q2+Q3

4.6 视在功率

单相视在	S1 S2 S3	Sn=（Pn²+Qn²）^1/2
总有功功率	S	S=（P²+Q²）^1/2

4.7 功率因数

相功率因数	PF1 PF2 PF3	PFn = Pn/Sn	PF的符号 =P×Q的符号
总功率因数	PF	PF= P/S	PF的符号 =P×Q的符号

4.8 电能

有功电能	+Wh -Wh	Wh=∑（P×t）	t≤1mS
无功电能	+Qh -Qh	Qh=∑（Q×t）	t≤1mS

4.9 频率

频率

F=1/T

分辨率为0.25µs

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