三相多功能网络电力仪表触摸彩色显示屏

章  简  介′

产品简述：

强大的多功能数字仪表

HB系列多功能网络电力仪表采用现代的微处理器和数字信号处理技术设计而成。集合全面的实时测量、能量累计、电力品质分析、故障报警、数字输入/输出与网络通讯于一体。

电力SCADA系统的理想选择

HB系列电力仪表可作为表计单独使用，取代大量传统模拟仪表，亦可作为电力监控系统（SCADA）之前端元件，用以实现远程数据采集与控制。工业标准的RS-485通讯接口和MODBUS通讯协议，使得组网轻松便捷，是SCADA系统集成的理想选择。

能量管理

HB系列电力仪表可以进行双向四象限有功电度、无功电度的能量累计，符合IEC60687 0.5级，能够提供关口级别计量数据，内嵌值/小值记录功能和需量测量功能，配合上位监控软件可以帮助用户统计各线路的能量消耗状况与负荷趋势，自动完成抄表并生成各种电量报表。

远程电力控制

HB系列电力仪表虽然是以测量为主的仪表，但它还附带了丰富、灵活的I/O功能，这使得它完全可以胜任作为分布式RTU的要求，实现遥信、遥测、遥控、计量等功能。

电能质量分析

与传统仪表相比，HB系列电力仪表由于引入了数字信号处理技术，使得在线式的电力质量分析成为了可能。各相电压、电流的总谐波畸变率（THD），各次谐波分量（2-31次）和电压、电流不平衡度均可实时测量。

功能简介：

主要功能

应用领域

变电站自动化

配电网自动化

工业自动化

                智能建筑

                能源管理系统

智慧型配电盘、开关柜

主要特点:

多功能、高

HB系列多功能网络电力仪表具有强大的数据采集和处理功能，可以测量几十种电量，同时具有需量测量、谐波分析、/小值统计、越限报警、电能累计等功能。

电压、电流测量为0.2级，

功率与能量测量为0.5级.

超小型设计、安装方便快捷

外型尺寸仅为96X96X65mm，即使是在小间隔的抽屉式开关柜内，HB也可安然容身，它采用自锁式的安装机构，无需拧螺丝，安装或拆卸都非常方便快捷。

显示直观、易学易用

大屏幕、高清晰的液晶显示器，标识清楚，一目了然，显示直观、易学易用。所有测量数据均可通过按键轻松翻阅，需设置的各参数的既可通过面板按键进行，亦可由通讯口写入。设定之参数存于非易失性EEPROM中，即使掉电也不会丢失。液晶显示器带有背光支持，以帮助您在光线差的环境下使用，背光的点亮方式可以有多种选择。

第二章     安  装

本章主要讲述如何安装HB系列网络电力仪表，这是正确使用这种高科技产品非常关键的一步，本章节中提供了许多尺寸图、安装示意图和表格，以及一些注意事项，在您进行安装工作之前，请仔细阅读这些内容。           

安装尺寸:

                     正视图                        侧视图

　　　　　　　　　图2.1　外观尺寸

开孔尺寸

图2.2　开孔尺寸   

90.5×90.5

安装步骤:

环境

在安装HB系列电力仪表之前，请您观察所要安装的位置周围的环境，并确认符合以下条件

温度

HB系列电力仪表允许的一般工作环境温度为-25℃—55℃，这满足一般用户的使用要求，如果您有更宽温度范围的要求，请洽询制造工厂。长时间的工作在非常高或非常低的温度下，会对使用寿命产生不利的影响，这一点提请您注意。

HB系列电力仪表允许的保存温度范围是-40℃—85℃。

HB系列电力仪表允许的环境湿度范围为0—95%（不结露）

HB仪系列电力仪表应当安装于干燥、无粉尘处，并避免置于热源、辐射源、强干扰源的周围。

接线方式：

　　HB系列电力仪表背板上有三组接线端子排，只有选择了具有扩展I/O选项的仪表才有扩展I/O端子，三组端子排列如下图：

电压、电流端子

通讯、电源I/O端子

扩展I/O端子

接地

在开始仪表接线之前，请您确认开关柜接地系统的完整性，HB仪表的保护接地应被接入柜体的接地系统。

辅助电源

HB系列电力仪表的供电电源为85－265Vac(50/60Hz),或100—280Vdc，可以在全世界范围内使用。仪表在典型工况下的功率消耗仅为2W，所以电源供电可以由独立电源供给，也可以从被测线路取得。电源接线端子号分别为20,22,24(L,N,G)。

典型的辅助电源接线如下：

　　　　　图2.3　电源接线1

为HB系列电力仪表供电的辅助电源回路中必须加装保险丝或小型空气断路器，保险丝可选用1A/250Vac，长延时型保险丝，如使用小型空气断路器，建议使用符合IEC947标准并通过CE的产品。

为了保证仪表安全、正常的工作，24号端子（G）必须被可靠地连接大地。

如果为HB供电的电源电力品质不佳或存在严重干扰，为了提高抗干扰能力，强烈建议在辅助电源回路中加装隔离变压器或EMC滤波器。

　　　　　图2.4　电源接线2

电压输入信号

HB系列电力仪表的电压输入等级分为两档：100Vac和400Vac

100V档适用于电压等级低于120V的三相低压系统或PT二次电压为100V

的中高压系统，具体接线方法见接线说明。对于100V档的HB，Va、Vb、Vc

三个输入端分别相对于Vn的电压不应超过120Vac。

400V档适用于电压等级低于480V的三相低压系统，电压信号可直接接入

仪表，具体接线方法见接线说明。对于400V档的HB，Va、Vb、Vc三个输入端

分别相对于Vn的电压不应超过480Vac。如果应用于更高电压等级的场合，应

考虑加装PT。

电压输入信号回路中必须安装保险丝或小型空气断路器，建议使用1A保险

丝。

在测量高压系统电压时，必须使用PT将被测高电压按比例降至仪表可测范围，一般的PT二次电压为100V或120V。通常在三相三线的三角型系统中，都会在电压测量回路中使用PT。

注意：在任何情况下，PT二次侧都不可短路。PT的二次回路中必须有接地端，具体接法参见接线图。

电流输入信号

在实际的工程应用中，电流测量回路通常都需要安装CT，CT的二次额定电流值一般为5安培，也有少数为1安培（对于1安培的规格，可向工厂特殊订货）。CT的选择非常重要，关系到诸多测量参数的实际，建议CT优于0.5%，容量不小于3VA。CT接线电缆应尽量短，过长的线路会带来额外的误差。

注意：在任何情况下，CT回路都不允许开路，CT回路中不允许加装保险丝和开关。实际应用中CT的一端应连接大地。

VN的连接

VN是HB输入电压信号的电位参考点，优质的低阻抗的VN连接线会对测量有帮助。VN的连接方法与系统接线方式有很大关系，连接方法参见接线图。

三相系统的接线方法

HB系列电力仪表可以满足各种各样的三相系统接线方式，在开始连线之前，请仔细研究下面的部分，以选择适合于您的系统的接线方法或组合，并确认电压等级和PT一二次额定电压适合于当前型号的HB，确认电流等级和CT一二次额定电流适合于当前型号的HB。

HB系列电力仪表的电压接线方式与电流接线方式在进行系统参数设定时是分别进行的，电压接线可以设定为三相四线星型（3LN），三相四线２PT星型（2LN）和三相三线开口三角型（2LL）三种；电流接线可根据接入电流通道数设定为3CT，2CT和1CT三种。各种电压接线与电流接线方式可以相互组合。

电压接线

三相四线星型(3LN)

在低压配电系统中，广泛使用三相四线星型连接这种接线方式，三相电压可直接接入仪表的电压信号输入端，如图2.5所示。三相四线的中、高压系统中，也常使用3PT星型连接构成如图2.6所示的接线。采用以上两种接线方法的用户应在参数设定时把电压接线方式设定为：3LN。

图2.5 3LN直连

图2.6 3LN PT连接

三相四线2PT星型（2LN）

在一些三相四线的中、高压系统中，常使用2PT星型连接构成下图的接线方式，这种接线方法可以节省一个PT元件。这种接线方式是以三相电压完全平衡为前提的，无实际电压信号接入的相电压Vb也是在此前提下计算得到的。采用这种接线方法的用户应在参数设定时把电压接线方式设定为：2LN。　　　　　　　　　　　　　　　　

图2.7  2LN  PT连接

三相三线开口三角型（2LL）

在三相三线中高压系统中，广泛使用2PT开口三星型接线方式，这种接线方法中Vb,VN一定要短接在一起。采用这种接线方法的用户应在参数设定时把电压接线方式设定为：2LL。

图2.8  2LL PT连接

电流接线

3CT

无论是在高压系统还是在低压系统，也无论是在三线三线制还是在三相四线制系统中，当有三组电流信号分别接入电流输入接线端子时，我们均看作为3CT电流接线。典型接线图如图2.9所示，有时为了节省CT,仅使用两个CT，而第三相电流根据i1+i2+i3=0的原理，靠接线的方法合成取得，如图2.10所示。

图2.9  3CT-1

图2.10 3CT-2

2CT

这种接线方法与上面图2.10的方式有些相似，都是只有两只CT，而这里只是把A,C（一，三）两路电流送入仪表测量，第二路电流输入端子（Ib+,Ib-）上并未有实际电流引入，同样是根据i1+i2+i3=0的原理，第二路电流是由仪表计算得到的。

  图2.11 2CT

1CT在三相电流完全平衡的情况下，譬如三相电动机负载情况下，可以只使用一只CT接入电流输入端子（Ia+,I1a-）进行测量，而推论另两路电流与该路电流的幅值相同，相位分别滞后和超前120°，如下图所示。

图2.12  1CT

实际使用中常用的接线方法

下面的图示是在实际系统中常用的接线，我们把电压接线与电流接线放在一张图内，请注意正确的接线方法还要与仪表正确的参数设定相配合才能正常工作。下面这些情况不能完全涵盖所有可能的情况，用户可以根据自己正确的理解组合正确的方案来连线实际系统。

1．3LN,3CT直接连接

　　　图2.13　3LN，3CT接线图

2．3LN,3CT使用3只CT连接

图2.14　3LN，3CT接线图

3.2LN,2CT

图2.15　2LN，2CT接线图

4． 2LN，1CT

　图2.16　2LN，1CT接线图

5． 2LL，3CT

　图2.17　2LL，3CT接线图

6． 2LL，2CT

图2.18　2LL，2CT接线图

7． 2LL，1CT

图2.19　2LL，1CT接线图

8.　两线（仪表设定为3LN,3CT）

图2.20　单相两线接线图

9.单相三线（仪表设定为3LN,3CT）

图2.21　单相三线接线图

开关量输入信号的连接

HB系列电力仪表的标准配置带有两路开关量输入节点，接线端子分别是DI1+,DI1-(15，16)和DI2+,DI2-(17，18)。另外用户如果选配4路开关量输入，另两路开关量输入接线端子分别是DI3+,DI3_(25，26)和DI4+,DI4-(27，28)。开关量输入电路的简化示意图如下：

　　　　图2.22　开关量输入示意图

我们推荐与开关K串联的电源电压范围为12—24Vdc，如果连接的线路比较长，为了防止干扰也可以适当提高电源电压，但回路中的电流要控制不超过10mA。

为了方便用户在现场的使用，HB还有一组DI辅助电源扩展选项，这样用户可以避免外配DI电源的麻烦。这组电源的电压为15Vdc，容量2W。接线端子分别是V+,V-(29,30)。此电源只可为DI输入电路提供辅助电源而不可被用作它途，使用时的容量也须在允许范围之内，否则可能会引起损坏。使用HB自带的DI辅助电源供电的四路开关量输入回路接线图如下所示：

图2.23　自供电输入示意图

继电器控制输出

HB系列电力仪表的扩展I/O选项有两路继电器控制输出，分别是端子R11,R12(31,32)和R21,R22(33,34)，它们用来作远动操作开关或断路器使用。节点容量为5A/250Vac或5A/30Vdc。

图2.24　输出示意图

继电器有两种输出方式可供选择。一种是锁存方式，即稳态方式：继电器输出为“on”和“off”两种状态；另一种是脉冲方式，即暂态方式：继电器输出从“off”状态变为“on”状态，保持一段时间Ton后又返回“off”状态。Ton时间可编程设定，范围是50～6000ms。

DO输出

HB系列电力仪表的扩展I/O选项有两路DO输出可供使用，分别是端子DO1+,DO1-(35,36)和DO2+,DO2-(37,38)。这两路DO输出可用作电度量脉冲输出或越限报警输出使用。

DO输出采用集电极开路（OC）输出方式，内部简化电路如下图示：

　　　　　　　　　　图2.25　有源输出示意图

输出端口电流为10mA，正向电压为40v。禁止反向。

当作为脉冲电度输出时，DO1,DO2可独立编程选择要输出的电度量（本仪表所能测量的所有电度量）；例如，DO1输出有功电度，DO2输出无功电度。另外，脉冲宽度、单脉冲代表的电度数均可设定。

当作为越限报警输出时，参数的上下限值、预量（滞环）时间及报警输出端口等均可设定。

第三章  基本操作与使用

在本章您将了解到SPM系列电力仪表人机交互方面的详细内容。包括如何使用操作按键查阅所需要电力量测信息；如何正确的设定相关参数。本章还对SPM量测涉及到的一些参量定义及功能进行了阐释。

SPM系列电力仪表的前面板上采用触摸屏的方式，通过触摸上一页或下一页实现翻页功能。触摸屏内容树状图如下：

                    相电压

             电压      

                    线电压

基本参数     电流

             功率

          功率因数

          频率

          需量

          有功电量      

电量分析            

           无功电量

                继电器1操作（R1）

        遥控输出

继电器2操作（R2）

开关状态    

  遥信输入（DI1-DI4）

保护密码设定

通讯地址设定

                      串列傳輸速率設定

           基本参数   电压接线设定            

                  电流接线设定

                      电压PT1设定

                      电压PT2设定

                      电流CT1设定

                     组

                     第二组

                     第三组     报警使能

                     第四组     报警限值

           报警参数  第五组     继电器2

          （以第五   第六组     关联参数

参数设置    组为例） 第七组     继电器1

                     第八组     报警类型

                     第九组

                                输出方式

                    触点设置

                                脉冲宽度

           触点背光

                                背光时间

                     背光设置

                                背光亮度

           电流方向

           需量视窗

                     值记录清除

                     历史事件清除

           清除记录  报警记录清除

                     每月用电量清除

            报警历史事件-1

报警记录

             报警历史事件-2

                              相电压值

                              相电压小值

                      电压    线电压值

                              线电压小值

                              电流值

                      电流

                              电流小值

 事件记录 值记录            功率值

                      功率

                              功率小值

                              需量值

                      需量

                              需量小值

                      功率因数

                      频率

测量数据的显示

屏：显示各相电流Ia,Ib，Ic;各相电压Ua,Ub，Uc;各相线电压Uab,Ubc，Uca;各相功率因素PFa,PFb，PFc;有功电量；系统功率。如图示：

按下触摸屏的任意位置，进入第二屏。

第二屏：显示主菜单。如下图示：

按一下，返回屏。按一下“基本参数”进入第三屏

第三屏：选择基本参数。如图示：

按一下或，回到第二屏的 主菜单 显示。按一下 电压 ，进入第四屏

第四屏：显示各相电压及平均相电压a,Ub,Uc，Uavg。如下图示：

按一下，回到第三屏的 基本测量参数 显示。按一下，进入第五屏

第五屏：显示各线电及平均线电压Uab,Ubc,Uca，Ulag。如下图示：

按一下，回到第四屏的 相电压 显示。

按一下，进入第三屏，按一下电流进入第六屏

第六屏：显示各相电及平均电流 Ia,Ib,Ic，Iavg。如下图示：

按一下或，回到第三屏。按一下功率，进入第七屏

第七屏：显示各相有功功率，无功功率，视在功率.如下图示：

按一下或，回到第三屏；按一下功率因素，到第八屏的功率因素显示；

第八屏：显示三相功率因素及平均功率因素，PFa,PFb,PFc,PF，如图所示：

按一下或，回到第三屏的显示；按下频率，进入第九屏；

第九屏：显示频率：

按一下或，回到第四屏；按一下需量进入第十屏

第十屏：显示P,Q,S             

按一下或按一下，返回到第四屏显示；按一下或按一下，返回第二屏。按下电量分析，进入到第十一屏：

第十一屏：电量分析：

按下返回到第二屏，按下到第十二屏 无功电量的分析

第十二屏 无功电量的分析

按下返回到第十一屏，按下到第二屏，按下开关状态，到第十三屏

第十三屏：显示DI1-DI5的状态你，以及DO1，DO2的设定。如图示：

分别选择DO1，DO2 的断开和闭合，回到第二屏，按下参数设置，进入到第十四屏。如图示:

出现光标后，输入密码，按Enter确认，Esc为退出。初始密码为4040.若密码正确，进入到第十五屏

第十五屏：参数设置选择。如图示:

按一下基本参数进入到第十六屏，按下报警参数进入到第十七屏，按下触点背光进入到第十八屏，按下电流方向进入到十九屏，按下需量时窗进入到底二十屏，按下清除记录进入到第二十一屏；分别按下年，月，日，时，分，秒前对应的白色区域可以分别设定时间，设定方法与设定密码类似。

第十六屏：基本参数设置

按下上面的白色区域分别进入到设定界面，设置密码，通讯地址，PT1，PT2,CT1，设置方法相同，直接输入值，按下Enter即可。波特率，电压接线方式，电流接线方式，设置方法相同，这里以电流接线方式设定为例

按下电流接线方式进入到第二十二屏。

按下电压接线方式进入到第二十三屏

第十八屏 触点背光

输出方式设置参照第三十屏电流方式设置，脉冲宽度，背光时间，背光亮度设置与前相同

第十九屏 电流方向

设置方法与电流接线类似

第二十屏 需量时窗

设置方法与之前类似

第二十一屏 清除记录

选择对应的清除选项，“是”则清除，“否”则不清除

第二十二屏 电流接线方式

      双击上图中的一块正方形区域，即选定了所对应的电流接线方式。按下“确  

定”后执行更改，按下“退出”则不执行更改

第二十三屏 电压接线方式

回到第十五屏，选择报警参数，进入到第十七屏

第十七屏：九组报警参数设定：

九组报警参数设定相同，以组报警参数设定为例

按下组，进入到第二十四屏。

分别按下上图中的白色区域，设定报警参数，设定方法与前面类似。回到参数设置界面，第十五屏，分别按下，电流方向，需量时窗，清除记录，能进入各自的设定界面，设定方法与前面相同。

返回到第二屏，按下报警记录，进入到第二十五屏。

第二十五屏：报警历史事件

一共两页，操作方法与前面类似。回到第二屏

按下事件记录，进入到第二十六屏。

第二十六屏：值数据记录

    分别按下上面的白色区域，进入到值记录界面，浏览方法与前面相同，其中电压是四页，电流，功率，需量是两页，其他为一页。

                                 第四章 RS485通  讯

通讯值与实际值的对应关系:

（约定Val_t为通讯读出值，Val_s为实际值）

说明：1.参量的值、小值、报警值的通讯值与实际值之间的对应关系同于实测值；时间标签的实际值＝通讯读出值。

负载性质（感性/容性/阻性）用(L/C/R) 以ASCII 码形式表示（76/67/82）。

PT1/PT2 就是PT比例；CT1/5就是CT比例。

范例：Va的通讯读出值为2201，PT1为100，PT2为100,则VA的实际值Va = 2201×（100/100）/10 = 220.1V。

参量地址表:

SPM参量地址表