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-1-一、概述LU192A智能电力监测仪(以下简称：LU192A)是一种具有可编程功能、自动化测量、数码管显示、电能累加、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、电路先进、测量功能强大，是对传统仪表的革命性设计。LU192A可广泛应用于电力、邮电、石化、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、功能测量功能全LU192A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、Varh)、功率因数(PF)，频率(f)及零序电流(I0)的功能。数码管显示LU192A采用数码管显示，参数清晰易读，同时可显示多达3个参数，并能通过手动设定，按顺序读出超过20个参数。-2-标准规约、轻松组网LU192A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。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。极宽的动态输入范围LU192A采用量程自动切换技术，提供0～150V/450V（线电压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。可编程状态设定LU192A允许用户对其工作状态的“CT、PT变比”、“子机地址”、“波特率”、“测量系统选择”、“电能累加复位”等进行更改设定。记忆LU192A在电源掉电时，能够记忆所有的设定值、电能累加数值、PT变比、CT变比、波特率、本机地址、测量参数。-3-电能存储可累加并保存电能；也可以分八时段分别累加并保存电能，时段由用户任意分配（根据用户要求定制）。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。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。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。抗电磁干扰能力强完善的电磁兼容性(EMC)设计，具有极强的抗电磁干扰能力，适合在强电磁干扰的复杂环境中使用。安装方便LU192A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。-4-三、特点应用自动稳零技术，抑制零点漂移。数字化整定，借助上位软件，实现计算机辅助调试。抗电磁干扰能力强（Ⅳ级EMC），即使在非常严酷的场合也能正常运行。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9696-5-五、主要技术指标1准确度、显示位数及模式参数位数显示最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59999VV1V2V3Ve00.2%RD(0～450V)0.5%RD(0～150V)线电压59999VV12V23V31Ve1.0%RG(0～600V)1.0%RG(0～260V)-6-电流59999AI1I2I3Ie0.2%RD(0～5A)0.5%RD(0～1A)有功功率59999kWP1P2P3P0.5%RD无功功率59999kVarQ1Q2Q3Q0.5%RD视在功率59999kVAS1S2S3S0.5%RD功率因数51.000PF1PF2PF3PF0.5%RG有功电能89999kWhWh1.0%RD无功电能89999kvarhQh1.0%RD频率565.00HzHz0.1%RG注：V1/V2/V3/Ve0：相电压V12/V23/V31/Ve：线电压PF1/PF2/PF3：单相功率因数PF：总功率因素I0：零序电流(仅三相四线系统)电能准确度范围功率因数COSФ0.5～1.0(有功电能)SINФ0.5～1.0(无功电能)电压＞50V电流＞0.5ARD读值，相对误差RG范围，满度误差(对每一段自动量程范围)-7-2输入2.1量程电压：5～150V/450V(线电压600V)自动量程切换电流：0～1A/5A(最大6A)自动量程切换2.2吸收功耗电压：＜0.6VA(600V)/0.15VA（150V）电流：＜0.1VA(5A)2.3过载能力电压：750V连续/1000V10秒/1200V3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-8-PT变比：1～66CT变比：1～1999显示内容：画面选择通讯：波特率：1200/2400/4800/9600校验位：无校验位地址：1～247电能累加复位：(口令)4通讯串行口：RS485(标准)／RS232(可选)通讯规约：MODBUS5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：AC2kV1分钟漏电流2mA-9-6电磁兼容6.11.2/50-8/20us浪涌电源：4kV(1.2×50μs)I/O线：2kV6.2快速瞬变脉冲串电源：4kV,2.5kHzI/O线：2kV,5kHz6.3静电放电接触放电：6kV气隙放电：8kV6.4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)7稳定性温度范围：－10～＋50℃温度影响：100ppm/℃长期稳定性：＜0.2％/年-10-8工作条件温度：－10～＋50℃湿度：20～95％无凝露9储藏条件温度：－25～＋75℃湿度：20～95％无凝露10工作电源电源电压：AC85～265V40～70Hz，DC85～330V(标准)AC30～60V40～70Hz，DC18～90V(可选)整机功耗：＜4W（节能方式：＜3W）11重量净重：700g毛重：750g12外形尺寸外形尺寸：96mm(长)×96mm(宽)×112mm(深)安装开孔尺寸：92mm×92mm-11-13端子定义PowerBRS485AI2**I3I1*U1U2U0U3FG87654321910111213141516-12-六、工作原理1工作原理：LU192A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：0～450V、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；显示部分采用数码管显示，每屏可以显示三个参数；控制部分以PHILIPSARM7系列单片机为核心，配以多路A/D，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、最大(小)值。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、最大(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，因此程序采用了先进的编程理念：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，采用软硬件冗余等容错技术；为了提高整机的抗干扰能力，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。-13-2硬件框图：软件框图：-14-3测量参数表示方法及计算公式：3.1电压相电压V1V2V3Vn=[(∑Ui2)/n]1/2线电压V12V23V31Vn=[(∑(Ui-Ui’)2)/n]1/2平均相电压Ve0Ve0=(V1+V2+V3)/3平均线电压VeVe=(V12+V23+V31)/33.2电流相电流I1I2I3In=[(∑Ii2)/n]1/2平均相电流IeIe=(I1+I2+I3)/33.3零序电流零序电流I0I0=[(∑(I1i+I2i+I3i)2)/n]1/23.4有功功率单相有功P1P2P3Pn=∑(Ui×Ii)/n总有功功率PP=P1+P2+P3-15-3.5无功功率单相无功Q1Q2Q3Qn=∑(Ui×Ii-π/4)/n总无功功率QQ=Q1+Q2+Q33.6视在功率单相视在S1S2S3Sn=(Pn2+Qn2)1/2总有功功率SS=(P2+Q2)1/23.7功率因数相功率因数PF1PF2PF3PFn=Pn/SnPF的符号=P×Q的符号总功率因数PFPF=P/S3.8电能有功电能+Wh-WhWh=∑(P×t)t≤1mS无功电能+varh-varhvarh=∑(Q×t)3.9频率频率FF=1/T分辨率为0.1µs-16-七、显示及按键操作说明1.显示说明：a、仪表提供4个操作键，具体功能如下：键入数值时作为移动光标位置的功能；在实时数据显示界面中为显示系统参数设置功能在实时数据显示界面中为修改系统参数功能；在系统参数设置界面为进入该菜单功能；键入数值时作为向右移动光标位置的功能；在光标移动到最末位时为确认输入数据功能；选择上一菜单或键入数值时作为递增的功能选择下一菜单或键入数值时作为递减的功能-17-b、仪表提供三行四位高亮度数码管显示，如果显示三相数据，默认第一行为A相数据，其它两行依次为B、C相；c、仪表提供一列指示灯说明显示数据类型，依次为：电压、电流、有功、无功、频率、有功电度、无功电度、功率因数、编程状态和电能脉冲。2.测量数据查询a、右图为一个典型数据显示界面：-18-通过指示灯和数码显示数值用户可以非常方便的知道当前测量的三相电压值以下逐一列出所有可能的测量数据：1）电压：自动调整小数点位，当处于三相四线模式下，显示相电压；处于三相三线模式下，显示线电压；单位伏特；2）电流：自动调整小数点位，单位安培；3）有功功率：有符号位，自动调整小数点位，单位千瓦；4）无功功率：有符号位，自动调整小数点位，单位千乏；5）频率：三相四线模式下，测量A相电压；三相三线模式下，测量CA线电压；单位赫兹；6）有功电度：测量最大值9,999，单位千瓦时；7）无功电度：测量最大值9,999,单位千乏时；8）功率因数：有符号位，负号表示功角超前，容性负载，自动调整小数点位；3.编程状态：当进入仪表编程模式时，指示灯点亮，退出则熄-19-4.以下逐一列出仪表所有的可编程项目1）编程密码：出厂初始密码为1000，高级密码为9999，只有输入密码正确才能进行编程；-20-2）PT变比：外部PT一次侧额定值与二次侧额定值的比值（范围为1～66）；直接显示输入电压值时取1。-21-3）CT变比：外部CT一次侧额定值与二次侧额定值的比值（范围：1～1999）；直接显示输入电流值时取1。-22-4）通讯地址：仪表MODBUS协议地址（范围：1～247）；-23-5）通讯波特率：可以支持1200、2400、4800和9600bps；-24-6）测量模式：用户可以选择三相四线（3P4L）、一相二线（1P2L）、三相三线（3P3L）、三相三线平衡（3P3B）、一相三线（1P3L）或者三相四线平衡（3P4B）等模式；-25-7）清除累加电能；-26-5.操作举例假设目前仪表工作在三相四线模式下，CT变比为1，通讯地址1，初始密码为1000，此时欲CT变比更改为10，