GX103三相电参数采集器使用说明书.docx

1、GX103三相电参数采集器使用说明书 GX-103三相电参数采集器用户手册深圳市共济科技有限公司2015 年 10 月一、安全使用须知本说明书用于描述GX-103三相电参数采集器。在任何安装、操作或维护本产品之前，请仔细阅读本说明以熟悉产品。本说明书假定您已具备电气工程领域的基本知识。本产品在安装、使用过程中输入端子可能带有危险电压，因此在对本产品进行任何内部或外部操作前，必须切断输入信号和电源。以下特殊信息可能出现在本说明书或产品上，用来警示潜在的危险或对于安全操作的提醒注意。任何安装、维护工作必须由专业人员执行。危险指出潜在的危险情形，如果不遵守，可能导致死亡或者严重的伤害。警告 指出潜在

2、的危险情形，如果不遵守，可能导致设备的损坏。 注意 提供其它的没有在危险和警告中提到的帮助信息。 注意 产品为一体化结构，内部部件配套标定，不可拆卸交换。 请勿损坏或修改产品的标签、标志，请勿拆卸或改装产品； 本产品在废弃时，不可回收利用。请交有资质的回收部门处理。警告本说明不适合未经培训的人员作为操作参考。在其正常使用范围之外所引起的问题，本公司将尽力配合解决但不承担相关安全责任。第 1 章. 二、产品介绍1.1 概述GX-103三相电参数采集器可以监测电网的电压、电流、有无功功率、视在功率、功率因数、频率等参数及错相、断相等电网运行状态；可计量正反向有无功电能、四象限无功电能、时段电能、月

3、度电能；可分析电压电流2-31次谐波含量及总谐波含量（THD）、电压电流不平衡度及正序，负序、零序分量、电流K系数、电压波峰系数等；可进行平均相电流、有无功功率、视在功率最大需量统计。使用本产品时须通过RS-485接口并按指定协议进行通讯，获取所需的数字式电参量值。作为一种先进的智能化、数字化的电网前端采集元件，该产品可以应用于各种控制系统、能源管理系统、变电自动化、配电自动化、工业自动化、智能配电盘、小区电力监控、智能建筑、开关柜等。具有安装方便、接线简单、维护方便、工程量小、可编程的特点。1.2 产品特点 真有效值测量，全参数测量，输出参数可配置； 严格的EMC与安全防护设计，可靠性更高；

4、 高输入阻抗的电压采样方案(2M)，采样功耗小； 响应速度快(100ms)，适用于电机等负载起动过程的监测； 冗余的辅助电源及通讯接线端子设计，方便产品级联； 可卡装式标准导轨安装、也可螺钉固定,安装拆卸方便； 默认MODBUS_RTU通讯协议，可定制DL/T645-1997(2007)通讯协议，通讯地址及通讯波特率可现场拨码设置。第 2 章. 三、结构特征与工作原理本采集器采用卡装式结构设计，适合于NS35/型、NS35/15型或欧洲EN50022型标准导轨，也可螺钉固定，安装拆卸方便，通用性强。本采集器电压采样采用高阻分压原理，电流采样采用电磁隔离原理，辅助电源、输入、输出三隔离。MCU对

5、输入电压、电流信号进行交流采样并进行实时数据处理，得到电网各类电量参数及电能数据，通过RS485 接口与上位机进行通讯，实现数据交换。第 3 章. 四、主要技术指标采集器的主要技术指标见表1。表1 主要技术指标技术参数指标输入测量网络三相四线、三相三线、单相电压额定值AC 0500V(直接接入)，具体见产品标签过载持续倍、瞬时2倍/5s功耗 (每相，输入电阻2M)电流额定值1A、5A(直接接入)10A400A，具体见产品标签过载持续倍、瞬时10倍/5s功耗(每相)频率45Hz65Hz测量准确度电压级电流额定电流为AC:1A、5A时，级；其他取决于互感器精度指标有功功率、无功功率、视在功率级频率

6、 Hz有功电能1级无功电能2级谐波B级（GB/T14549-93），231次输出响应时间100ms通讯方式RS485通讯接口，MODBUS-RTU通讯协议可定制DL/T645-1997(2007)协议脉冲输出1路光耦集电极开路输出脉冲常数：最高20000 imp/kWh(kvarh) ，默认为3200其他辅助电源+12V或+24V，具体见产品标签静态电流:100mA工作环境温度：-25+70湿度：93%RH，不结露，无腐蚀性气体海拔：2500m安全性输入、输出、辅助电源、外壳之间DC ，1min电磁兼容静电放电：端子接触放电6kV；浪涌：电压端口6kV，电源及通讯端口4kV；电快速瞬变脉冲群：

7、2kV/5kHz；传导抗扰度：3V，150kHz80MHz；辐射抗扰度：10V/m，模拟干扰80MHz1GHz；数字干扰800MHz9600MHz、。第 4 章. 五、外形尺寸采集器外形尺寸见图1，重量约0.25kg。图1 采集器外形尺寸图第 5 章. 六、安装与使用5.1 安装本型号采集器采用卡装式结构，安装方便，适合于NS35/型、NS35/15型或欧洲EN50022型标准导轨。安装步骤如下： 把传感器固定卡槽一侧勾在安装导轨上； 向下牵动弹簧销； 旋转传感器。5.2 接线5.3 6.2.1 端子定义采集器接线端子位置见图2，接线端子定义见表2。端子为插拔式压接端子，要求所有外部接线的最大

8、线径不大于2.5mm2。图2 接线端子图表2 接线端子定义端口名称标号定义辅助电源端+E辅助电源正端G辅助电源地端交流电压检测端Ua、Ub、UcA、B、C三相电压进线端Un公共零线NC不接线交流电流检测端Ia+、Ia-A相电流进线和出线端Ib+、Ib-B相电流进线和出线端Ic+、Ic-C相电流进线和出线端RS485接口ARS485ABRS485B脉冲输出端P+脉冲输出+P-脉冲输出-5.4 警告 采集器需外加辅助电源(规格见产品标牌)才能正常工作，请保证所提供的电源适用于该系列产品，以防止产品损坏。6.2.2 辅助电源接线图3 电源接线图5.5 6.2.3 通讯接线图4 通讯接线图注意我们推荐

9、使用双绞线。若使用低质量的线缆，总线就会有高的接触阻抗或者其它不利因素，造成通信总线配线的最大长度可能达不到。降低波特率有可能解决问题。5.6 6.2.4 输入接线三相四线(3Ph 4W) 三相三线(3Ph 3W) 单相(1Ph 2W)图5 输入接线图警告 额定输入电压不要高于采集器的额定输入电压，否则应考虑使用电压互感器，电压互感器次级应一端接地，为了维护方便，建议使用接线排，电压输入端建议安装1A保险丝； 额定输入电流在不高于采集器的额定输入电流时，可以直接接入；若使用电流互感器，则工作中在断开互感器的二次侧之前，确认互感器是短接的； 若采用的是低压低电流互感器，如我公司标配的电流互感器，

10、则互感器次级不能接地，否则有可能造成漏电或仪表损坏。注意 采集器可配置为三相四线、三相三线、单相接线方式，现场接线方式必须与产品配置一致，且要确保输入电压、电流的相序与接线图一致，否则测量数据不正确。5.7 6.2.5 脉冲输出接线图6 脉冲采集接线图5.8 使用5.9 6.3.1 波特率设置采集器的设置窗口处有一个8位拨码开关（K1K8）, 拨码开关置于 ON表示0，置于OFF表示1，如图7所示，打开采集器透明窗盖即可设置。其中K1、K2用于设置采集器的通讯波特率，具体设置见表3。图7 拨码开关位置图表3 波特率设置（低波特率不使能）K1K2波特率(bps)低波特率未使能低波特率使能ONON

11、2400300ONOFF4800600OFFON96001200OFFOFF1920024005.10 6.3.2地址设置拨码开关的K3K8用于设置采集器的通讯地址，具体设置见表4。表4 地址设置K3K4K5K6K7K8地址ONONONONONOFF1ONONONONOFFON2ONONONONOFFOFF3ONOFFOFFOFFOFFOFF31OFFOFFOFFOFFOFFOFF635.11 6.3.3LED指示灯LED指示灯排列见图2，各LED灯的功能如下：PWR：电源指示灯，绿色，上电后常亮；RUN：运行指示灯，绿色，正常工作时以周期闪烁；TXD：发送指示灯，绿色，采集器向总线发送数据时

12、随总线数据闪烁；RXD：接收指示灯，绿色，采集器接收到总线数据时随总线数据闪烁；ALM：告警指示灯，红色，电压、电流相序错误时以周期闪烁，故障恢复后熄灭。5.12 6.3.4 脉冲输出采集器提供1路有功电能或无功电能脉冲输出，并可采用脉冲输出的方式进行电能准确度的检验（标准表的脉冲误差比较方法）。脉冲常数：4000 imp/kWh(kvarh)( 除AC100V 1A量程外)，20000 imp/kWh（AC100V 1A量程），脉冲速度最快不超过200ms。其意义为：当仪表累积1kWh(1kvarh)的输出脉冲个数为4000（20000）个。5.13 6.3.5参数配置采集器具有极好的可编程

13、性，具体配置的参数见表5，在正式使用采集器之前，我们建议用户根据实际需要进行配置，也可联系我司技术人员索取配置软件配置软件。表5 配置数据寄存器表序号寄存器名字数据类型说明默认设置10x0100备用UINT16保留20x0101年、月UINT16高8位年，低8位月30x0102日、时UINT16高8位日，低8位时40x0103分、秒UINT16高8位分，低8位秒50x0104时段1的起始时、分UINT16高8位时，低8位分0x010060x0105时段1的费率号UINT16数据范围：1-4170x0106时段2的起始时、分UINT16同时段10x070080x0107时段2的费率号UINT16

14、同时段1290x0108时段3的起始时、分UINT16同时段10x0d00100x0109时段3的费率号UINT16同时段13110x010A时段4的起始时、分UINT16同时段10x1300120x010B时段4的费率号UINT16同时段14130x010C自动抄表日的日、时UINT16高8位日，低8位时0x0100140x010D校验方式UINT160：无校验 2停止位，1：奇校验1停止位，2：偶校验1停止位，3：无校验1停止位3150x010E脉冲输出方式UINT160：有功脉冲输出，1：无功脉冲输出0160x010F脉冲常数UINT16100-20000：100V，1A，100-400

15、0：100V，1A除外，步进：1003200170x0110启动电流UINT16用百分号表示，计算因子:%10180x0111接线模式UINT160：三相四线，1：三相三线，2：单相0190x0112电压变比 PTUINT16范围：1-50001200x0113电流变比 CTUINT16范围：1-99991210x0114CT个数UINT160：2CT，1：3CT（仅三相三线时有效）0220x0115谐波计算方式UINT160：RMS，1：FUND0230x0116低通讯波特率使能UINT160xAA55使能，其它不使能。0x00240x0117过压限值UINT16百分比表示，计算因子%125

16、0250x0118欠压限值UINT16百分比表示，计算因子%700260x0119断相限值UINT16百分比表示，计算因子%500270x011A过压、欠压、断相回差UINT16百分比表示，计算因子%50280x011B计算需量方式UINT160：固定滑块，1：滑差式0x00290x011CUINT16备用300x011DUINT16备用310x011E费率数UINT161-44320x011F时段数UINT161-124330x0120时段5的起始时、分UINT16同时段10x0000340x0121时段5的费率号UINT16同时段10x00350x0122时段6的起始时、分UINT16同时

17、段10x0000360x0123时段6的费率号UINT16同时段10x00370x0124时段7的起始时、分UINT16同时段10x0000380x0125时段7的费率号UINT16同时段10x00390x0126时段8的起始时、分UINT16同时段10x0000400x0127时段8的费率号UINT16同时段10x00410x0128时段9的起始时、分UINT16同时段10x0000420x0129时段9的费率号UINT16同时段10x00430x012A时段10的起始时、分UINT16同时段10x0000440x012B时段10的费率号UINT16同时段10x00450x012C时段11的

18、起始时、分UINT16同时段10x0000460x012D时段11的费率号UINT16同时段10x00470x012E时段12的起始时、分UINT16同时段10x0000480x012F时段12的费率号UINT16同时段10x005.14 6.3.6 电量清零执行表6列出的命令，可清除电能数据需量数据。表6清零寄存器表序号寄存器名字说明10x0200清电能命令清电能命令 0xAA5520x0201清需量命令清电能命令 0xAA55注意数据清除后将无法恢复，请务必谨慎执行。5.15 6.3.7 数据输出实时测量数据寄存器见表7，谐波及电流K系数寄存器见表8。表7 实时测量数据寄存器表序号寄存器名

19、字数据类型计算因子说明00x0000总有功电能（高）UINT32单位：千瓦时10x0001总有功电能（低）20x0002第一时段有功电能（高）UINT32单位：千瓦时30x0003第一时段有功电能（低）40x0004第二时段有功电能（高）UINT32单位：千瓦时50x0005第二时段有功电能（低）60x0006第三时段有功电能（高）UINT32单位：千瓦时70x0007第三时段有功电能（低）80x0008第四时段有功电能（高）UINT32单位：千瓦时90x0009第四时段有功电能（低）100x000A1月份有功电能（高）UINT32单位：千瓦时110x000B1月份有功电能（低）120x000

20、C2月份有功电能（高）UINT32单位：千瓦时130x000D2月份有功电能（低）140x000E3月份有功电能（高）UINT32单位：千瓦时150x000F3月份有功电能（低）160x00104月份有功电能（高）UINT32单位：千瓦时170x00114月份有功电能（低）180x00125月份有功电能（高）UINT32单位：千瓦时190x00135月份有功电能（低）200x00146月份有功电能（高）UINT32单位：千瓦时210x00156月份有功电能（低）220x00167月份有功电能（高）UINT32单位：千瓦时230x00177月份有功电能（低）240x00188月份有功电能（高）U

21、INT32单位：千瓦时250x00198月份有功电能（低）260x001A9月份有功电能（高）UINT32单位：千瓦时270x001B9月份有功电能（低）280x001C10月份有功电能（高）UINT32单位：千瓦时290x001D10月份有功电能（低）300x001E11月份有功电能（高）UINT32单位：千瓦时310x001F11月份有功电能（低）320x002012月份有功电能（高）UINT32单位：千瓦时330x002112月份有功电能（低）340x0022有功总功率INT1610单位：瓦特350x0023A相有功功率INT1610单位：瓦特360x0024B相有功功率INT1610单

22、位：瓦特370x0025C相有功功率INT1610单位：瓦特380x0026无功总功率INT1610单位：乏390x0027A相无功功率INT1610单位：乏400x0028B相无功功率INT1610单位：乏410x0029C相无功功率INT1610单位：乏420x002A视在总功率UINT1610单位：伏安430x002BA相视在功率UINT1610单位：伏安440x002CB相视在功率UINT1610单位：伏安450x002DC相视在功率UINT1610单位：伏安460x002E总功率因数INT16470x002FA相功率因数INT16480x0030B相功率因数INT16490x0031

23、C相功率因数INT16500x0032频率UINT16单位：赫兹510x0033A相电压UINT16单位：伏特520x0034B相电压UINT16单位：伏特530x0035C相电压UINT16单位：伏特540x0036A相电流UINT16单位：安培550x0037B相电流UINT16单位：安培560x0038C相电流UINT16单位：安培570x0039总无功电能（高）UINT32单位：千乏时580x003A总无功电能（低）590x003B市电状态UINT16/高字节恒为零；低字节 = 0，电网正常低字节 = 1，电网缺相,低字节 = 2，电网停电600x003CAB 线电压UINT16单位：

24、伏特610x003DBC 线电压UINT16单位：伏特620x003ECA 线电压UINT16单位：伏特630x003F电网状态UINT16/见注1640x0040零序电压UINT16单位：伏特650x0041零序电流UINT16单位：安培660x0042相电压不平衡度UINT16670x0043线电压不平衡度UINT16680x0044电流不平衡度UINT16690x0045A相电压与B相电压的夹角UINT16度700x0046B相电压与C相电压的夹角UINT16度710x0047C相电压与A相电压的夹角UINT16度720x0048A相电压总谐波含量UINT16730x0049B相电压总谐

25、波含量UINT16740x004AC相电压总谐波含量UINT16750x004BA相电流总谐波含量UINT16760x004CB相电流总谐波含量UINT16770x004DC相电流总谐波含量UINT16780x004EA相电压波峰系数UINT16790x004FB相电压波峰系数UINT16800x0050C相电压波峰系数UINT16810x0051基波正序电压UINT16单位：伏特820x0052基波负序电压UINT16单位：伏特830x0053基波零序电压UINT16单位：伏特840x0054正向总有功电能（高）UINT32单位：千瓦时850x0055正向总有功电能（低）860x0056第一时段正向有功电能（高）UINT32单位：千瓦时870x0057第一时段正向有功电能（低）880x0058第二时段正向有功电能（高）UINT32单位：千瓦时890x0059第二时段正向有功电能（低）900