智能网络电能表
安科瑞 王长幸
网络电能表是针对电力系统、工矿企业、公共设施、智能大厦的电力
监控需求而
的。它能测量所有的常用电力参数,如三相电流、电压,
有功、无功功率,电度、谐波等。由于该电力仪表还具备完善的通信联网
功能,所以我们称之为网络电力仪表。它非常适合于实时电力监控系统。
网络电能表具有很高的性能价格比,可以直接取代常规电力变送器及
测量仪表。作为一种先进的智能化、数字化的前端采集元件,该系列网络
仪表已广泛应用于各种控制系统、SCADA 系统和能源管理系统中。
网络电能表国外知名品牌有美国电气控制 QP 系列、法国施耐德 PM 系
列,国内知名品牌有上海安科瑞 ACR 系列、江苏斯菲尔 PD 系列、珠海派诺
PMAC 等。下面以上海安科瑞智能电力仪表 ACR220EL 为例,阐述智能网络电
力仪表的功能及应用。
产品概述
ACREL 公司集多年的专业经验,推出了 ACR 系列网络电力仪表。它是采
用现代微处理器技术和交流采样技术设计而成。每个仪表可测量多种参数,
作为远端监控系统(SCADA)的前端;可联网使用,亦可单独使用。
ACR 系列智能网络电力仪表采用异步半双工 RS485 的通讯接口和 MODBU
S-RTU 通讯协议,以满足自动化通信系统
,使用低成本的屏蔽双绞线配
线即可构造可靠的通讯网络。不管是在微弱之照度下,还是在完全漆黑的
情况下高亮度发光 LED 显示器和有背光支持的 LCD 显示都会为您提供清晰
的数据显示。
对于该网络电力仪表的使用者来说,可以轻易地在短时间内学会本机
四键式操作法,该电力仪表提供多窗口式显示功能,可让使用者同时读取
多项电力参数。
上海安科瑞智能网络电力仪表 ACR220EL
符合
及电磁兼容
ACR 系列网络电能表遵循高可靠性的工业标准,采用多种隔离及抗干扰
措施,能够可靠地在高干扰电力系统环境中运行,产品业已通过 IEC 标准的
电磁兼容测量,具体标准如下:
静电抗干扰实验 Ⅲ级(IEC61000-4-2)
辐射抗干扰试验 Ⅲ级(IEC61000-4-3)
电快速瞬变脉冲群干扰试验 Ⅳ级(IEC61000-4-4)
浪涌抗干扰试验 Ⅳ级(IEC61000-4-5)
射频传导干扰试验 Ⅲ级(IEC61000-4-6)
电磁场抗干扰试验 Ⅲ级(IEC61000-4-8)
应用领域
ACR 系列智能网络电力仪表的应用领域非常广泛而且便于系统集成,凡
是有电力供应的地方都有它们的用武之地,特点是在对电力品质、电力安
全有较高要求的场合以及有自动化需要的场合。它适用于如下领域,并且
已有众多成功应用经验。
能源管理系统
变电站自动化
配电网自动化
小区电力监控
工业自动化
智能建筑
智能型配电盘、开关柜
性能特点
ACREL 公司集多年电力测量产品设计之经验,采用现代微处理器技术和
交流采样技术设计而成了 ACR 系列网络电力仪表。产品的设计充分考虑了
成本效能化、智能性和可靠性,有以下特点:
可直接从电流、电压互感器接入信号;
可任意设定 PT/CT 变比;
仪表显示可滚动设置;
I/O 开关量,继电器报警输出,4~20mA 模拟量等功能模块化设计;
多块仪表可设置不同地址;
可通讯接入 SCADA、PLC 系统中;可与业界多种软件通讯(Intouch, Fix,
Citec,组态网等);
蓝屏背光 LCD 显示,可视度高;
方便安装,接线简单,
量小;
仪表采用专用失电保护电路,在失电情况下,数据保存不丢失,恢复电
源后,仪表继续运行;
四象限电能计量,分时计费,最大需量纪录及 12 个月电能统计。
功能简介
电气参数测量
ACR220EL 智能电力仪表可以实时测量下列电气参数:
■ 电压 V:三相相电压、线电压
■ 电流 I:三相线电流及其平均、中线电流
■ 有功功率 P:各相有功功率和总有功功率
■ 无功功率 Q:各相无功功率和总无功功率
■ 视在功率 S:各相视在功率和总视在功率
■ 功率因数 PF:各相功率因数和系统功率因数
■ 频率 F:系统的频率
电能计量功能
ACR220EL 可实现高精度的四象限电能计量,计量的电能包括吸收有功
电能、 释放有功电能、感性无功电能、容性无功电能。
分时计费及最大需量记录
具有复费率电能计量功能,复费率电能一天最多可分 8 个时段、4 种费
率(尖、峰、平、谷)来完成电能的分时计量,同时具有最大需量记录功
能最大需量纪录及 12 个月电能统计,所有数据可通过通讯读取。
I/O 模块
ACR220EL 智能电力仪表提供了丰富的 I/O 接口。可提供多达 8 路数字
量输入(DI)用于监视开关量输入的状态;4 路继电器输出(DO)模块,用
于实现断路器的远程控制、报警输出和脉冲电度输出等。
变送器输出
模拟量输出:最多可以提供 2 路 4~20mA 输出,模拟变送输出可选择将
电网中常见的 26 个电量(UA、UB、UC、UAB、UBC、UCA、IA、IB、IC、
PA、PB、PC、P 总、QA、QB、QC、Q 总、SA、SB、SC、S 总、PFA、PFB、
PFC、PF、F) 隔离变送输出为 0~20mA 或 4~20mA 的直流信号。
通讯模块
提供 1 路异步半双工 RS485 通讯接口,采用 MODBUS-RTU 协议,各种数
据信息均可在通讯线路上传送。理论上在一条线路上可以同时连接多达 12
8 个仪表,每个仪表均可设定其通讯地址(Addr),通讯速率(buad)也可
通过设置选择。
技术规格参数
测量精度
电 压 0.2%
电 流 0.2%
有功功率 0.5%
无功功率 0.5%
视在功率 0.5%
功率因数 0.2%
有功电度 1%
无功电度 1%
频 率 0.2%
电流输入
额定电流:AC1A、5A 电流变比可设定
过载能力 1.2 倍持续,瞬时 10 倍/10 秒
负 荷 小于 0.2VA
精 度 0.2%
阻抗:<0.1Ω
电压输入
额定电压:AC100V、400V 电压变比可设定
过载能力:1.2 倍持续,瞬时 2倍/1 秒
功耗:<0.2VA
精 度:0.2%
阻抗:>200kΩ
脉冲输出
输出方式:集电极开路的光耦脉冲,2路输出
脉冲常数: 10000、40000、160000 imp/kWh
通讯网络
标配 1路 RS485 通讯接口,Modbus-RTU 通讯协议
波特率 38400、19200、9600、4800 可设定
工作电源
交直流控制电源
工作范围:AC80-270V、DC90-350V
功 耗:<1W
开关量输入
2、4 或 8 路干接点输入,内置+5V 电源
开关量输出
输出方式:2或 4路继电器常开触点输出
触点容量:AC 250V/3A、DC 30V/3A
模拟量输出
输出方式:1、2或 4路输出,0~20mA、4~20mA 可编程
负载能力:≤500Ω
适用环境
工作温度:LCD 显示:-10℃~+45℃;LED 显示:-10℃~+55℃
储存温度:-20℃~+70℃
相对湿度:5%~95%不结露,无腐蚀性气体
海拔:≤2500m
安全(电气绝缘性质)
工频耐压:
电源、电压输入回路、电流输入回路两两之间 AC2kV/1min;
电源与开关量输入回路、通讯回路、变送输出回路之间 AC1.5kV/1min
绝缘电阻:输入、输出端对机壳>5MΩ
电力仪表安装尺寸(单位 mm )
ACR120EL 的外形尺寸 80*80mm 深 95mm
ACR220EL 和 ACR230ELH 的外形尺寸 96*96mm 深 85mm
ACR320EL 外形尺寸 120*120mm 深 85mm
作者简介:王长幸(1985-),女,江苏安科瑞电器制造有限公司 ,
汉族,本科,工程师,主要研究方向为智能建筑供配电监控系统
邮箱:ACRELWX@163.com; 0510-86179961 QQ:2880263323
选型范例
型 号:ACR220E/K
输 入:380V 5A
开关量输入/输出:4DI/2DO
通 讯:RS485 通讯接口,Modbus-RTU 通讯协议
电 网:三相四线
显示方式:LED 显示
工作电源:AC/DC220V 50Hz
型 号:ACR220EFL
测 量:电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、
频率,分时计费
输 入:100V 5A
通 讯:RS485 通讯接口,Modbus-RTU 通讯协议
电 网:三相三线
显示方式:LCD 显示
工作电源:AC/DC220V 50Hz