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SHL368G标准电量测控仪 说 明 书Installation & Operation Manual危险和警告本设备只能由专业人士进行安装。对于因不遵守本手册的说明而引起的故障，厂家将不承担任何责任。触电、燃烧或爆炸的危险 设备只能由取得资格的工作人员才能进行安装和维护。 对设备进行任何操作前，应隔离电压输入和电源供应，并且短路所有电流互感器的二次绕组。 要用一个合适的电压检测设备来确认电压已切断。 在将设备通电前，应将所有的机械部件，门和盖子恢复原位。 设备在使用中应提供带正确的额定电压。不注意这些预防措施就可能会引起严重伤害。一 产品概述71.1测量71.2 选装模块81.3 正视图91.4 控制与事件9二 安装与接线112.1环境112.1.1环境要求112.1.2安装112.1.3结构和端子122.2电源152.3接线152.4通讯172.5开关量输入172.6继电器输出19三 测量参数203.1电压203.2电流203.3有功功率203.4无功功率203.5 功率因数213.6频率213.7 模拟量输入21四 谐波224.1概述224.2电压谐波224.3电流谐波22五 电度及复费率统计235.1概述235.2有功电度235.3无功电度235.4复费率电度23六 事件记录256.1概述256.2事件类型256.3事件发生时间256.4事件格式25七 定值系统267.1概述267.2模拟定值267.2.1模拟定值类型267.2.2模拟定值参数类型267.2.3模拟定值动作条件277.2.4模拟定值动作时间277.2.5模拟定值动作对象277.2.6举例277.3逻辑定值277.3.1逻辑定值类型277.3.2逻辑定值参数287.3.3逻辑定值动作条件287.3.4逻辑定值时间297.2.5逻辑定值动作对象297.2.6举例29八 显示操作308.1概述308.2按键功能308.3数据查询318.4就地编程328.4.1配置参数的查看328.4.2配置参数的修改338421 仪表地址348422 串口通讯速率358423 PT变比358424 CT变比358425 测量模式358425 电度清除358426 设备信息35九 通讯369.1通讯介质369.2通讯协议369.3通讯参数36十 维护与故障排除37十一 技术指标38一 产品概述SHL368G标准电量测控仪是一种简单可靠的测控装置，可广泛应用于电力系统、环境监控、低压配电等自动化领域。它实现了如下的功能： 实时参数测量 电度计量 谐波分析 事件记录 定值越限 复费率统计 需量统计 MODBUS通讯 DI/DO 模拟通道输入 该功能需要额外的硬件电路以及相应的软件进行支持1.1测量SHL368G提供全方位的测量功能，可以充分满足低压或者高压三相电力网络中电气监控的要求。仪表提供的测量量如下表所示：参数量显示通讯瞬态有效值电压相电压和线电压一次侧值二次侧值电流单相和中性线一次侧值二次侧值有功功率单相和总和一次侧值二次侧值无功功率单相和总和一次侧值二次侧值视在功率单相和总和一次侧值二次侧值功率因数单相和总线一次侧值一次侧值频率一次侧值一次侧值电度有功电度输入和输出一次侧值一次侧值无功电度感性和容性一次侧值一次侧值谐波电压1到31奇次分量百分比百分比电流1到31奇次分量百分比百分比需量电流相和中性线一次侧值二次侧值有功总值一次侧值二次侧值无功总值一次侧值二次侧值模拟通道420mA或020mA一次侧值一次侧值 该功能需要额外的软件支持 该功能需要额外的硬件电路和软件支持1.2 选装模块SHL368G可以完全随时进行升级，并且可以随时现场装配选项模块。选装模块可以非常方便的插入到空插槽内。选装模块共配备有两种类型：模块名称功能显示通讯10014路开关量输入4路继电器输出状态状态与控制10028路开关量输出2路继电器输出状态状态与控制 如果用户选择配置定值越限功能，还可以经通讯设定继电器的工作模式以及触发条件，有关具体的说明，可以参见其后的章节SHL368G的程序升级可以通过通讯网络完成，这样可以保证用户采用的设备与我公司提供的最新版本始终保持一致。有关的升级程序可以向我公司索取或是接收我们的通知。1.3 正视图1 ：三相显示数据提示符2 ：电度显示数据提示符3 ：项目数据提示符4 ：双重功能按键5 ：单位6 ：数据显示区域1.4 控制与事件SHL368G可以通过适当的硬件和软件提供较为复杂的功能：内部时钟、定值越限控制报警输出、事件记录仪及复费率统计。通过可编程的控制系统，用户可以自行定义继电器的工作模式。通过开放的通讯协议，用户可以自行编程控制系统；也可以通过我公司提供的配套软件，进行现场配置。高级配置的SHL368G内部提供精密的时钟模块，可以记录仪表采集的各种事件，例如开关量变位、继电器动作或者内部定值动作等事件。各种记录事件都有时间标志，可以方便用户进行事后分析。更多的详细功能描述请参考其后的章节内容。二 安装与接线2.1环境2.1.1环境要求 工作温度：-25 +55 存储温度：-35 +70 湿度：5% 95%RH，无冷凝2.1.2安装SHL368G依靠2个固定滑块固定在安装屏上。安装屏上安装孔的尺寸必须严格按照下图中所标尺寸，才能保证设备的正确安装。正面安装示意图背面安装示意图2.1.3结构和端子端子定义：编号代号定义1L/+交流电源220V火线或直流220V正2NC空3L/-交流电源220V零线或直流220V负4NC空5GND保护地6NC空7NC空8NC空9I32C相电流出线10I31C相电流进线11I22B相电流出线12I21B相电流进线13I12A相电流出线14I11A相电流进线编号代号定义15RS485A+RS485A通讯口正16RS485A-RS485A通讯口负17SHLDRS485A通讯口屏蔽地18RS485B+RS485B通讯口正19RS485B-RS485B通讯口负20NA+模拟量输入口正21NA-模拟量输入口负22VN中性线23NC空24V3C相电压25NC空26V2B相电压27NC空28V1A相电压根据具体配置功能的不同，端子定义会有所不同，用户在现场操作或者测试时，应当依据实物仪表上的端子铭牌进行线路连接。如果存在任何疑问，请联系我公司技术部门进行确认。选装模块1001配置端子定义：编号代号定义29R22继电器2输出230R21继电器2输出131R12继电器1输出232R11继电器1输出133Scom30V电源正/开关量输入公共地34S8开关量8输入正35S7开关量7输入正36S6开关量6输入正37S5开关量5输入正38S4开关量4输入正39S3开关量3输入正40S2开关量2输入正41S1开关量1输入正42NC空选装模块1002配置端子定义：编号代号定义29R42继电器4输出230R41继电器4输出131R32继电器3输出232R31继电器3输出133R22继电器2输出234R21继电器2输出135R12继电器1输出236R11继电器1输出137Scom30V电源正/开关量输入公共地38S4开关量4输入正39S3开关量3输入正40S2开关量2输入正41S1开关量1输入正42NC空继电器输出为常开节点。开关量通常为无源干节点，仪表内部提供30VDC电源。如果现场开关量提供外部电源信号，需要在订货时加以说明，否则有可能造成开关量通道的损坏。2.2电源 窄范围配置：190Vac 250Vac/50Hz，3W 宽范围配置：85Vac 275Vac/45Hz 65Hz，3W 高直流电压配置：110Vdc/220Vdc，3W 低直流电压配置：24Vdc，3W2.3接线SHL368G支持多种测量接线模式，以下分别用图示的方法进行说明。 测量电压小于300V（相）/520V（线），三相四线系统，无PT，3CT测量电压大于300V（相）/520V（线），三相四线系统，3PT，3CT测量电压小于300V（相）/520V（线），三相三线系统，无PT，3CT测量电压小于300V（相）/520V（线），三相三线系统，无PT，2CT测量电压大于300V（相）/520V（线），三相三线系统，2PT，3CT测量电压大于300V（相）/520V（线），三相三线系统，2PT，2CT2.4通讯SHL368G最大可支持两路RS485接口，相互之间各自独立。针对大部分现场，选择一路RS485接口已经足够。连接方法请参照下图进行连接，在实际现场中，为了防止信号反射通常会在RS-485网络末端并联上一个大约120欧姆的电阻以进行信号匹配，这点值得用户注意。2.5开关量输入SHL368G提供灵活的可配置的4路到8路的节点输入，适用于监测断路器位置信号、刀闸位置信号等状态信息。节点输入电压可选择，即可选用仪表内部开出的低压电源，也可以适用外部高压电源的输入要求。根据节点的不同电压状态可以分为两种规格：无源节点和有源节点。以下以4路开关量输入为例简介这两种规格的接线方式。外部无源节点当外部状态信号仅仅提供一个位置信息时，则需要SHL368G内部输出节点闭合时的反馈电压信号，通常采用下图的接线方式。外部有源节点当外部状态信号不仅仅提供位置信息，额外还提供反馈电压信号，此时SHL368G就不能采用内部电源输出，而必须调整其内部配置，并对接线做出相应改动。接线示意图如下图所示。一般来说，外部节点闭合，SHL368G液晶的对应开关量输入显示为闭合，同时内部状态信息也会置为1；外部节点断开，SHL368G液晶的对应开关量输入显示为断开，内部状态信息也会置为0。用户需要额外注意的就是，节点的电源类型不同联结方式是有差异的，因此在订货时需要特别说明该选项。2.6继电器输出SHL368G配置了2到4路继电器输出端口。继电器规格是250Vac/5A，30Vdc/5A，如果有特殊需求，请在订货时进行特别说明。三 测量参数3.1电压SHL368G在测量电压低于300V（相）/520V（线）的时候可以直接接入而不需要外接PT，否则，必须外接PT。当采用外部PT时，应当注意PT的线性度和精度等级，否则会影响仪表的整体测量精度。SHL368G电压测量通道的过载能力一般为额定测量电压的1.3倍。用户在进行设计时应当注意这点，防止内部测量回路出现饱和，造成测量不准确。SHL368G额定的最大测量量程为999，999V。3.2电流通常情况下，SHL368G都必须采用CT才可以进行电流测量。CT的次级额定输出需要符合SHL368G的额定电流输入要求。当采用外部CT时，接线时应当防止开路，否则会在初级励磁作用下在次级产生较高电压，造成人员伤亡或设备损坏。SHL368G电流测量通道的过载能力一般为额定测量电流的1.4倍。用户在进行设计时应当注意这点，防止内部测量回路出现饱和，造成测量不准确。SHL368G额定的最大测量量程为49，999A。3.3有功功率计算三相有功功率Pa，Pb，Pc以及总和。3.4无功功率计算三相无功功率Qa，Qb，Qc以及总和。有功功率和无功功率是有符号的，用户在查询有功功率和无功功率的时候需对此注意。注 意用户在接线时，应当注意电压、电流的相序对应关系，否则会造成功率计算数据错误；而且，应当注意CT的同名端接线关系，否则会造成功率计算数据为负值。3.5 功率因数SHL368G可以测量各相功率因数以及总功率因数，测量范围从-1.000 +1.000。与功率数据一样，接线的对应关系以及CT同名端关系都会影响到功率因数的实际计算值。3.6频率SHL368G工作于不同测量模式时，频率测量的采集通道是不相同的。在三角形模式下，SHL368G是通过C相电压通道测量频率；其它模式下，SHL368G是通过A相电压通道测量频率的。如果A相缺相，则取B相。如果A、B相缺相，则取C相。3.7 模拟量输入模拟量输入是SHL368G的一个增选功能，可以测量420mA的电流，也可以测量电压值。与变送器、传感器的输出相连接，可以用作对外界温度、压力等参数的测量口。典型应用在对变压器油温的测量。接线如下图所示：注意：具体接线端子可参考上文所述端子分布图，此处接线仅供参考。四 谐波4.1概述由于用电负荷日趋复杂化和多样化，一些具有非线性、冲击性、不平衡特征负荷、谐波丰富的应用设备，如半导体整流和逆变装置以及变频调速装置等电力电子设备，都会不同程度地影响到供电电网。SHL368G增选了高达31次的谐波测量，方便用户进行电网谐波分析。4.2电压谐波SHL368G标准电量测控仪可以测量的电压谐波次数高达31次，基本满足了要求谐波次数范围一般 为2n（谐波次数）40的电工技术领域对于谐波研究的需求！谐波数据采用基波百分比表示方式。例如液晶显示屏上显示的是11，则实际数值应是基波的11%。注 意各次谐波分量均可以通过显示面板查询，也可以经通讯口进行远端查询。4.3电流谐波电流谐波与电压谐波类似，也是采用基波百分比表示方式。例如液晶显示屏上显示的是11，则实际数值应是基波的11%。五 电度及复费率统计5.1概述SHL368G可以统计相关的功率电度参数，根据功率的方向性，可以分别计算输入电度、输出电度以及净值。电度采用累加的方式计算，除非用户强制清零，否则自初次上电开始就开始累加，直至计满翻转，重新累加。电度最大值为999，999，999kWh或kVarh。注 意用户可以通过显示单元，就可以在本地进行电度清零，或者是通过通讯口在远地进行电度清零。5.2有功电度通过累加有功功率，计算出有功电度，并区分有功功率的方向而分别计算出输入有功电度和输出有功电度。5.3无功电度通过累加无功功率计算输入输出无功电度。5.4复费率电度SHL368G标准电量测控仪对电度的测量还添加了复费率的计算。它可以统计输入/输出有功电度、输入/输出无功电度。SHL368G最多可以计算8个时段的电度，其基本的计量单位是半个小时。即一天二十四个小时最多可以分成8个时间段，每段的基本单位是半小时；时段起始时间默认是从0时刻开始（也可以是任意时刻），但后继的时段起始时间必须要与前面的时段起始时间有先后的顺序，即要严格按照升序排列来设置各段的起始时刻。SHL368G最大可以支持8个费率段，每个费率段都支持独立的输入输出有功电度和输入输出无功电度。为便于理解复费率功能，以下举例进行说明：举例说明1：若有用户每天的电度计量分为8个时段计算，时段分割如下表：时段时段起始时间费率段1#时段012#时段1223#时段2044#时段2435#时段2816#时段3447#时段4028#时段4631#时段起始时间是0点，结束时间6点，计费段为1；2#时段起始时间是6点，结束时间10点，计费段为2；依此类推，8#时段的起始时间是23点，到0点结束，计费段为3。若有用户的复费率计量的起始时间是非零时刻，则可参考下例操作。举例说明2：若有客户每天的电度计量分为5个时段计算，时段分割如下表：时段时段起始时间费率1#时段1212#时段2023#时段2414#时段2835#时段4841#时段起始时间是6点，结束时间10点，计费段为1；2#时段起始时间是10点，结束时间12点，计费段为2；依此类推，5#时段起始时间是24点，到第二天的6点结束，计费段为4。同一费率的电度合并计算。六 事件记录6.1概述为了便于用户对电力系统中的各种故障进行分析，SHL368G标准电量测控仪提供了深度为100的SOE事件记录，用户可以通过SOE事件计数器进行事件检索定位。6.2事件类型SHL368G可以记录开关量输入信息，定值通道状态信息，遥信控制信息，继电器信息。6.3事件发生时间事件发生时间在SHL368G内部是按照UNIX时间格式记录，分辨率达2ms。所谓UNIX时间，是指当前时刻相对于1970年1月1日0时0分0秒的总秒数。6.4事件格式事件发生后，如果采用本公司提供软件进行分析，可以得出以下格式信息：发生事件发生时间继电器1闭合2004年8月5日16时8分25秒576毫秒具体解析内容可以参考SHL368G-MODBUS通讯协议七 定值系统7.1概述SHL368G具有用户可以自定义的定值系统，能监控电网中几乎所有的电参量并按设定动作。SHL368G最多可以同时启动10个定值通道，其中有6个模拟定值，4个逻辑定值。7.2模拟定值7.2.1模拟定值类型模拟定值的监测类型分两种：越上限和越下限，用户可根据需要自定义限值的数值。7.2.2模拟定值参数类型模拟定值系统可以监测电网中几乎所有的电参量，如下表所示：参数类型参数类型电压类A相电压电流类A相电流B相电压B相电流C相电压C相电流AB线电压零序电流BC线电压电流不平衡度CA线电压三相电流同时满足条件零序电压三相电流任一满足条件电压不平衡度其 他频率三相相电压同时满足条件三相线电压同时满足条件三相相电压任一满足条件三相线电压任一满足条件7.2.3模拟定值动作条件定义监测参数后，需要确定触发定值的动作条件。例如当定义监测A相电压越上限动作，动作参数定义24000，则说明当A相电压超过240.00V时，该模拟定值通道将被激活。具体有关的设置内容可以参考SHL368G-MODBUS通讯协议。7.2.4模拟定值动作时间当定值对象满足动作条件后，还需要满足时间规定方才能被真正激活。在整个延时期间内，定值对象如果返回限值以内，则定值不被激活。动作延时的单位为秒，取值范围0255，设定为0表示一旦监测对象越限，则定值通道立即激活。7.2.5模拟定值动作对象当定值通道被激活后，用户可以指定动作对象。用户可选择触发任一继电器或者是不触发继电器。7.2.6举例若用户欲对A相电压进行越上限监测，假设A相电压上限值为250V，动作对象设定为继电器1，延时时间为30s。若此时A相电压超越上限值并且延时30s仍然满足条件，则继电器1动作；若电压值在延时时间内返回到限值以内，则继电器1不动作。注 意动作延时设定为0表示一旦监测对象越限，则动作对象立即动作动作对象选择未定义则表示无继电器动作7.3逻辑定值逻辑定值是对监测对象作逻辑判断而进行动作的定值系统。SHL368G最多可以同时对三个监测对象进行逻辑判断。7.3.1逻辑定值类型逻辑定值类型规定了定值系统对监测对象所应作的逻辑判断类型。SHL368G提供了两种逻辑判断：与逻辑、或逻辑。7.3.2逻辑定值参数逻辑定值系统监控的对象是开关量、模拟定值通道状态和部分逻辑通道状态等这些逻辑参量。监测对象列表如下：对象定义对象1对象2对象3开关量S1同对象1同对象1S2S3S4S5S6S7S8模拟定值通道状态SP1SP2SP3SP4逻辑定值通道状态SP7SP8S1S8：指开关量状态；SP1SP4：指前四路模拟定值状态；SP7SP8：指前两路逻辑定值状态；7.3.3逻辑定值动作条件定义逻辑定值参数，还需要定义参数满足何种条件，才能触发定值通道。有关具体的数值定义可以参考SHL368G-MODBUS通讯协议。7.3.4逻辑定值时间用于定义当监测对象满足条件后，对应动作对象动作延时的时间。在整个延时期间内，监测对象如果返回，则定值不被激活。动作延时的单位为周波（一周波为20ms），取值范围09999。设定为0表示一旦监测对象越限，则动作对象立即动作。7.2.5逻辑定值动作对象当定值通道被激活后，用户可以指定动作对象。用户可选择触发任一继电器或者是不触发继电器。7.2.6举例若用户欲同时对开关量S1、S2和模拟定值通道状态SP2进行逻辑判断，当S1闭合，S2断开，SP2被激活时，延时50个周波动作继电器2。则按如下叙述设定：逻辑对象触发值逻辑关系动作延时动作对象S11与50继电器2S20SP21注意：1表示开关闭和或者通道激活 0表示开关断开或者通道未激活则当同时满足S1闭合、S2断开、SP2激活三个条件时，则继电器在延时50个周波即1s之后动作。八 显示操作8.1概述SHL368G电力参数测量仪装有一个大的、背光LCD显示屏。6个双向功能键用来切换参数测量界面和编程界面。8.2按键功能显示模式按键功能U：切换到电压、电度、时间显示A：切换到电流显示P：切换到功率显示I：子菜单切换II：主菜单切换SET：切换显示模式和编程模式在显示模式下按“SET”进入设置模式，在设置模式下按“SET”推出设置模式。编程模式按键功能：出现光标，即选择和确认功能（回车键）：有光标，修改配置；无光标时切换参数显示（向下键）：有光标，修改配置；无光标时切换参数显示（向上键）：出现光标时，光标右移按键（向右键）：出现光标时，光标左移按键（向左键）8.3数据查询上电时刻初始显示界面是三相电压和输入有功电度。按U键将显示：按A键将显示：按P键将显示：按II键将循环显示： 电压 电流 有功功率 无功功率 功率因数 频率 电压谐波 电流谐波在不同的II键显示界面下，I键可以查询不完全相同的电能数据。电压、功率因数和频率的查询内容相同，依次查询输入有功电度、输出有功电度、输入无功电度、输出无功电度、模拟量输入（如未配置该功能，则不显示）和时间（如未配置该功能，则不显示），如下图所示： 电流查询内容比电压查询多出一项数据，在输入有功电度之前为中性点电流，如下图所示： 其后显示的电能数据与上一致。有功功率和无功功率查询内容也比电压查询多出一项数据，在输入有功电度之前为三相总和功率，以有功功率为例，举图例说明： 其后显示的电能数据与上一致。电压谐波和电流谐波查询内容与前不同，按动I键将会依次查询谐波各奇次分量值，最高可显示31次谐波分量。8.4就地编程SHL368G的配置参数可以通过显示提示进行修改，但仅限于基本工作参数，更多的功能配置需要通过通讯接口完成配置。8.4.1配置参数的查看按SET键进入编程界面后，将会显示如下界面。按上下左右四个键中任意一个即可查看仪表参数配置，依次为仪表地址、波特率1、波特率2、PT变比、CT变比、清除电度、仪表类型和软件版本。显示依次如下： 8.4.2配置参数的修改进入编程界面之后，只有当输入正确的密码之后才能进行参数的修改。按SET键进入编程界面，要求用户输入操作密码。出厂的SHL368G默认密码是0。举例说明如何输入正确密码，假定用户密码为110。（1）按SET键一次（2）按键一次（3）按键一次（4）按键一次（5）按键一次（6）按键一次（7）按键一次按照上述操作，便可输入正确的密码，用户才能更改设置参数。其他参数菜单的操作方式都与密码输入相同，用户可以参考操作。8421 仪表地址该菜单用于规定设备的通讯地址，SHL368G支持MODBUS通讯协议，有效的地址范围1247。8422 串口通讯速率SHL368G最大可以支持两个通讯串口，彼此相互独立。串口通讯速率可支持2400、4800、9600和19200Bps。8423 PT变比为保证SHL368G正确地测量和显示电压数据，必须设置正确的PT变比参数，参数数值等于PT一次侧额定值除去PT二次侧额定值。如果外部不采用PT，则PT变比为1。PT变比取值范围从1 9999。8424 CT变比为保证SHL368G正确地测量和显示电流数据，必须设置正确的CT变比参数，参数数值等于CT一次侧额定值除去CT二次侧额定值。CT变比取值范围从1 9999。8425 测量模式SHL368G能够正确测量各相功率以及其它参数，还需要设置正确测量模式。目前SHL368G支持四线星形和三角形两种测量模式。有关接线方法具体参见2.3节内容。8425 电度清除为方便用户重新计算电度，提供一个清除操作菜单。当选择确认后，SHL368G内部计量的输入输出电度将会全部被清除为零。如果支持复费率功能，其电度计量数值也将被清除。8426 设备信息为方便我们对产品的后续服务，提供两个菜单以供查询设备配置信息以及版本信息。九 通讯SHL368G最多可以提供2路的光隔离RS485通讯。9.1通讯介质使用22号屏蔽双绞线，同一网络中最多可携带32台SHL368G仪表，若无中继器，则最长总线不超过1200米。9.2通讯协议SHL368G支持国际通用的MODBUS协议。有关的具体协议内容请参照相应的通讯协议说明书。9.3通讯参数仪