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智能电能监测仪

类别:智能产品日期:2017-09-28
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产品名称:智能电能监测仪

产品型号:LHE18-D1   LHE18-D2   LHE18-D3   LHE18-D4

生产厂家:河北蓝海能源管理有限公司


 

一、概述


                                                                        

    蓝海能源LHE18-D1智能电能监测仪是一种用于交流电量综合参数测量的智能仪表,它可以同时测量三相交流回路的每一相电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、频率、有功电度、无功电度等参数。本产品内部集成了微型控制电脑芯片、数字信号处理芯片、标准的通信接口,可以完成测量、校准、设定、遥测、遥调等功能。由于体积小、功能多、精度高,可以用在多种交流用电场合下的测量、计量以及远程集中抄表、监控管理。
 

 二、功能


                                                                           
    蓝海能源LHE18-D1智能电能监测仪的特别设计具有如下功能特点:
● 同时测量三相交流回路的电压有效值(V1、V2、V3、V12、V23、V31);
● 同时测量三相交流回路的电流有效值(I1、I2、I3、In);
● 同时测量三相交流回路的有功功率(P1、P2、P3)及三相总有功功率(P);
● 同时测量三相交流回路的无功功率(Q1、Q2、Q3)及三相总无功功率(Q);
● 同时测量三相交流回路的视在功率(S1、S2、S3)及三相总视在功率(S);
● 同时测量三相交流回路的功率因数(PF1、PF2、PF3)及三相总功率因数(PF);
● 同时测量交流回路的频率(f);
● 同时测量三相交流回路的总输入有功电度(EPi)和总输出有功电度(EPo);
● 同时测量三相交流回路的总感性无功电度(EQind)和总容性无功电度(EQcap);
● 电压、电流、频率测量精度优于0.2%,功率、电度计量精度优于0.5%;
● 适应三相四线、三相三线三CT、三相三线二CT、单相等多种应用;
● 可设置PT、CT变比,能够适应所有高、中、低压的交流测量;
● 提供电度脉冲输出接口,脉冲频率可调;
● 内置RS485标准数字通信接口, 具备MODBUS标准通信协议;
● 内置实时钟,提供年、月、日、时、分、秒信息,配备锂电池,确保时钟连续稳定运行;
● 导轨安装,超小体积:123mm(长)×70mm(宽)×28mm(高);
● 本产品是我公司完全自主研制, 可以接受用户的要求, 在产品中定制特殊功能。

 三、型号说明         


                                                                

 

  

型号差别 LHE18-D1 LHE18-D2 LHE18-D3 LHE18-D4
每相(路)电压V1、V2、V3 V1
线电压V12、V23、V31    
每相(路)电流I1、I2、I3 I1
零序电流In      
每相(路)有功功率P1、P2、P3   P1
三相总有功功率P      
每相(路)无功功率Q1、Q2、Q3   Q1
三相总无功功率Q      
每相(路)视在功率S1、S2、S3   S1
三相总视在功率S      
每相(路)功率因数PF1、PF2、PF3   PF1
三相总功率因数PF      
频率f  
有功电度  
无功电度      
每相电压、电流32次谐波含量        
每相电压、电流40次/秒高速数据        

 

 四、技术特性      


                                                                   

特性项目 说     明 测量精度       (精度范围)
三相电压(V1,V2,V3) (V12,V23,V31) 直接测量(PT二次侧)量程300V(相)、500V(线),可持续过载1.5倍
PT一次侧量程1000KV, 电压变送器PT变比范围1:1~10000:1
0.2%
(50~300V相压)
三相电流       和零序电流(I1,I2,I3,In) 直接测量(CT二次侧)量程5A,可持续过载1.5倍,最小测量电流50mA
CT一次侧量程50000A, 电流变送器CT变比范围1:1~10000:1
0.2%
(0.5~5A)
三相有功功率(P1,P2,P3) 直接测量量程0~2500W 0.5%
(50V~300V相压)      (0.5A~5A)        (0.5 < PF < 1)
总有功功率(P) 直接测量量程0~7500W
三相无功功率(Q1,Q2,Q3) 直接测量量程0~2500VAr
总无功功率(Q) 直接测量量程0~7500Var
三相视在功率(S1,S2,S3) 直接测量量程0~2500VA
总视在功率(S) 直接测量量程0~7500VA
功率因数(PF1,PF2,PF3,PF) 量程 -1 ~ +1 0.5%
(-0.5~0.5)
频率(f) 量程0~65Hz 0.2%
(≥20V相压)
总有功电度     (输入有功EPi)  (输出有功Epo) 直接测量量程0~4000.000KWh,满限后自动归零
当某相功率绝对值小于5W( x PT x CT)时, 该相不累计有功电度
0.5%
(50V~300V相压)      (0.5A~5A)        (0.5 < PF < 1)
总无功电度    (感性无功Eqind)  (容性无功Eqcap) 直接测量量程0~4000.000KVArh,满限后自动归零
当某相功率绝对值小于5Var( x PT x CT)时, 该相不累计无功电度
电度脉冲输出(CF+,CF-) 光电耦合器集电极开路输出,须外接5~24VDC隔离电源(限流10mA);
每到 N x 0.0005KWh x PT x CT时输出1个脉冲;
即每KWh x PT x CT输出 2000/N 个脉冲(脉宽≥50ms);
N为脉冲参数(范围1~2000可调),见通信协议的表9;
0.5%
(25~2500W)
模块供电 DC15V~DC30V,功耗≤1W
使用环境 温度:-10℃~+55℃(运行), -20℃~+85℃(储存)
湿度: 0%~95%(无凝结)  无爆炸危险介质,无雨雪酸等侵蚀环境


 五、接线图   


                                                                        

 
 

端子号 信号名 说    明 备    注
1 GND 电源地  
2 L,N 交流供电电源AC220V  
3 DATA- 通信口RS485数据线负极  
4 DATA+ 通信口RS485数据线正极  
5 SET 初始化设置端 平时悬空, 采用用户配置参数接电源地上电时, 设置模块为出厂配置:通信地址为1,速率为9600,协议为ASCII方式脉冲参数选择输入有功电度,脉冲单位为1
6    
7    
8    
9 CF+ 电度脉冲输出信号正极 光耦输出的集电极 (集电极开路接口)
10 CF- 电度脉冲输出信号负极 光耦输出的发射极 (集电极开路接口)
11 V1 电压信号L1相 (或PT同相端)
12 V2 电压信号L2相 (或PT同相端)
13 V3 电压信号L3相 (或PT同相端)
14 Vn 电压信号零线 (或PT反相端)
15 I1i 电流信号L1相CT同相端 入端
16 I1o 电流信号L1相CT反相端 出端
17 I2i 电流信号L2相CT同相端 入端
18 I2o 电流信号L2相CT反相端 出端
19 I3i 电流信号L3相CT同相端 入端
20 I3o 电流信号L3相CT反相端 出端

 

 

 

 
 六、通信接口


                                                                        
    本产品支持RS485通信接口,采用串行异步通信方式,字符格式为:8位数据位、1位起始位、1位停止位、无校验位;通信速率分为六档:300、600、1200、2400、4800、9600、19200bps。
    本产品支持MODBUS通信协议,产品出厂配置的通信地址是1,通信速率是9600bps。
 
 七、MODBUS通信协议     


                                                             
    本产品支持MODBUS通信协议,采用该协议的ASCII模式标准。ASCII模式适合于通过网络远程传输,传送的字符之间允许有不确定的延迟间隔,基本数据包格式如下:
 




 

 
数据包格式说明

格式项 字节数 说    明
前导字符 1 16进制数3A(ASCII字符“:”)
通信地址 1 1~255,0为广播数据包,广播包没有响应命令
命令字 1 16进制数03表示读多个数据,个数见数据字数;
16进制数06表示写一个数据,无数据字数;
数据地址 2 详见数据格式介绍
数据字数 2 请求命令的数据字数≤16,详见数据格式介绍
数据字节数 1 响应命令的数据字节数≤32,详见数据格式介绍
数据值 N 详见数据格式介绍
校验和 1 从通信地址字符到最后一个数据值字符之间的所有字符单字节累计和取反再加一,也就是说除了前导字符和结束字符外的所有字符的单字节累计和要为0
结束字符 1 16进制数0D(ASCII字符“回车”)

 
★ MODBUS的ASCII模式下除了前导字符和结束字符外,其它命令数据均转换成ASCII字符传送。
 
★ 由于每次数据传输的字数有限制(见数据包格式说明),所以大的数据包一定要分批传送!
 
 7.1   遥测命令数据格式                                                               

数据地址 字数 参数 范围 单位 说明 备注
10进制 16进制
768 300 1 V1 0~50000 V/100 L1相电压 16位无符号整数
769 301 1 V2 0~50000 V/100 L2相电压 16位无符号整数
770 302 1 V3 0~50000 V/100 L3相电压 16位无符号整数
771 303 1 I1 -5000~5000 mA L1相电流 16位有符号整数
772 304 1 I2 -5000~5000 mA L2相电流 16位有符号整数
773 305 1 I3 -5000~5000 mA L3相电流 16位有符号整数
774 306 1 In -5000~5000 mA 零序电流 16位有符号整数
775 307 1 P1 -25000~25000 W/10 L1相有功功率 16位有符号整数
776 308 1 P2 -25000~25000 W/10 L2相有功功率 16位有符号整数
777 309 1 P3 -25000~25000 W/10 L3相有功功率 16位有符号整数
778 30A 2 P -75000~75000 W/10 总有功功率 32位有符号整数
780 30C 1 Q1 -25000~25000 VAr/10 L1相无功功率 16位有符号整数
781 30D 1 Q2 -25000~25000 VAr/10 L2相无功功率 16位有符号整数
782 30E 1 Q3 -25000~25000 VAr/10 L3相无功功率 16位有符号整数
783 30F 2 Q -75000~75000 VAr/10 总无功功率 32位有符号整数
785 311 1 S1 -25000~25000 VA/10 L1相视在功率 16位有符号整数
786 312 1 S2 -25000~25000 VA/10 L2相视在功率 16位有符号整数
787 313 1 S3 -25000~25000 VA/10 L3相视在功率 16位有符号整数
788 314 2 S -75000~75000 VA/10 总视在功率 32位有符号整数
790 316 1 PF1 -10000~10000 0.0001 L1相功率因数 16位有符号整数
791 317 1 PF2 -10000~10000 0.0001 L2相功率因数 16位有符号整数
792 318 1 PF3 -10000~10000 0.0001 L3相功率因数 16位有符号整数
793 319 1 F 0~5500 Hz/100 频率 16位无符号整数
794 31A 2 Epi 0~4000000000 KWh/1000000 输入有功电度 32位无符号整数
796 31C 2 Epo 0~4000000000 KWh/1000000 输出有功电度 32位无符号整数
798 31E 2 EQind 0~4000000000 KVArh/1000000 感性无功电度 32位无符号整数
800 320 2 EQcap 0~4000000000 KVArh/1000000 容性无功电度 32位无符号整数
802 322 1 PF -10000~10000 0.0001 总功率因数 16位有符号整数
803 323 1 Vab 0~10000 V/10 线电压ab 16位无符号整数
804 324 1 Vbc 0~10000 V/10 线电压bc 16位无符号整数
805 325 1 Vca 0~10000 V/10 线电压ca 16位无符号整数

                                    (表2) 总计38个字                                            
注:① 以上数值乘以相应PT或CT的倍数才是实际的参数值!
    ② 参数每次不能读取太多,要分批读取,参见数据包格式说明中“数据字数”限制。

通信地址 命令字 数据地址 数据字数 校验和
高字节 低字节 高字节 低字节
01 03 03 01 00 02 F6

举例:请求L2相和L3相电压数据,通信地址为1,返回数据(16进制)是0387和88FC
            命令显示   “:010303010002F6<CR>”  ( 其中 <CR> 表示回车 )

通信地址 命令字 数据  字节数 L2相电压数据值 L3相电压数据值 校验和
高字节 低字节 高字节 低字节
01 03 04 03 87 88 FC EA

            命令显示   “:010304038788FCEA<CR>”  ( 其中 <CR> 表示回车 )
  
 7.2   复位命令数据格式                                                               

数据地址 字数 数据值
(16进制)
说明 备注
10进制 16进制
1536 600 1 0000 保存设置参数并复位模块 无响应

                                    (表3) 总计1个字                                             
 
举例:复位命令,通信地址为1,无响应命令

通信地址 命令字 数据地址 数据值 校验和
高字节 低字节 高字节 低字节
01 06 06 00 00 00 F3 


            命令显示   “:010606000000F3<CR>”  ( 其中 <CR> 表示回车 )
 7.3   读/写参数命令数据格式                                                         

数据地址 字数 参数 范围 单位 说明 备注
10进制 16进制
2048 800 1 1~60 实时钟的秒 高8位忽略
2049 801 1        
2050 802 1 1~60 实时钟的分 高8位忽略
2051 803 1        
2052 804 1 1~24 实时钟的时 高8位忽略
2053 805 1        
2054 806 1        
2055 807 1 1~31 实时钟的日 高8位忽略
2056 808 1 1~12 实时钟的月 高8位忽略
2057 809 1 00~99 实时钟的年 高8位忽略

                                     (表4) 总计10个字                                            

数据地址 字数 参数 范围 单位 出厂  设置 说明 备注
10进制 16进制
2062 80E 1 PT 1~10000 1:1 00 电压变比高字节 高8位忽略
2063 80F 1 01 电压变比低字节 高8位忽略
2064 810 1 CT 1~10000 1:1 00 电流变比高字节 高8位忽略
2065 811 1 01 电流变比低字节 高8位忽略
2066 812 1 Addr 1~255   01 通信地址 高8位忽略
2067 813 1 Set     00 通信设置(见下表) 高8位忽略

                                     (表5) 总计 6个字                                            
*注:参数修改后需要将“初始化设置端子”悬空并复位模块(见6.2复位命令)才能保存并生效
 
                                                                           通信设置

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
通信协议:
0 = MODBUS协议

 
通信速率:000 = 9600
001 = 4800
010 = 2400
011 = 1200
100 =  600
101 =  300
110 =19200

数据地址 字数 参数 范围 单位 说明 备注
10进制 16进制
2071 817 1 00~99 电量计量起始时间的年 高8位忽略
2072 818 1 1~12 电量计量起始时间的月 高8位忽略
2073 819 1 1~31 电量计量起始时间的日 高8位忽略
2074 81A 1 1~24 电量计量起始时间的时 高8位忽略
2075 81B 1 1~60 电量计量起始时间的分 高8位忽略
2076 81C 1 1~60 电量计量起始时间的秒 高8位忽略

                                     (表6) 总计 6个字                                            
*注:①修改计量起始时间将自动复位电量计量,即清零输入、输出有功电度和感性、容性无功电度;
②参数修改后需要将“初始化设置端子”悬空并复位模块(见6.2复位命令)才能保存并生效

 

数据地址 字数 参数 范围 单位 出厂设置 说明 备注
10进制 16进制
2139 85B 1 PulseNo 0~3   0 0输入有功电度脉冲
1输出有功电度脉冲
2感性无功电度脉冲
3容性无功电度脉冲
高8位忽略
2140 85C 1 Pulse
Unit
1~2000 0.0005 KWh
 x PT x CT
1 电度脉冲单位 高8位忽略
2141 85D 1 高8位忽略
2142 85E 1 EPi 0~
4000000000
PTxCTxKWh
/1000000
  累计输入
有功电度
高8位忽略
2143 85F 1 高8位忽略
2144 860 1 高8位忽略
2145 861 1 高8位忽略
2146 862 1 EPo 0~
4000000000
PTxCTxKWh
/1000000
  累计输出
有功电度
高8位忽略
2147 863 1 高8位忽略
2148 864 1 高8位忽略
2149 865 1 高8位忽略
2150 866 1 EQind 0~
4000000000
PTxCTxKVArh
/1000000
  累计感性
无功电度
高8位忽略
2151 867 1 高8位忽略
2152 868 1 高8位忽略
2153 869 1 高8位忽略
2154 86A 1 EQcap 0~
4000000000
PTxCTxKVArh
/1000000
  累计容性
无功电度
高8位忽略
2155 86B 1 高8位忽略
2156 86C 1 高8位忽略
2157 86D 1 高8位忽略

                                    (表9) 总计19个字                                            
*注:①修改计量起始时间将自动复位电量计量,即清零输入、输出有功电度和感性、容性无功电度;
②参数修改后需要将“初始化设置端子”悬空并复位模块(见6.2复位命令)才能保存并生效
 
举例:请求读取通信设置参数,通信地址为1,返回数据是00 (16进制)(9600bps)

通信地址 命令字 数据地址 数据字数 校验和
高字节 低字节 高字节 低字节
01 03 08 13 00 01 E0

 
            命令显示   “:010308130001E0<CR>”  ( 其中 <CR> 表示回车 )

 

通信地址 命令字 数据  字节数 通信设置(取低字节) 校验和
高字节 低字节
01 03 02 01 00 F9

            命令显示   “:0103020100F9<CR>” ,忽略数据字的高8位,通信设置参数为00 (16进制)
 
举例:请求写通信设置参数02(2400bps),通信地址为1,写入成功则返回与请求命令相同的响应命令,不成功则无响应

通信地址 命令字 数据地址 数据值 校验和
高字节 低字节 高字节 低字节
01 06 08 13 00 02 DC

 
            命令显示   “:010608130002DC<CR>”  ( 其中 <CR> 表示回车 )

 

通信地址 命令字 数据地址 数据值 校验和
高字节 低字节 高字节 低字节
01 06 08 13 00 02 DC


            命令显示   “: 010608130002DC<CR>”  ( 其中 <CR> 表示回车 )