GR100使用说明书

.GR100电力监控仪操作手册珠海格锐电子有限公司.目录简介 2电量测量 4开关量监测 6控制输出 7电气接线 8操作说明 10通讯连接 18外形开孔尺寸 19技术参数 21.GR100电力监控仪是一种简单可靠的测控装置，可以广泛应用于电力系统、环境监控、低压配电等自动化领域。GR100具有如下优点：电力参数采集GR100可以满足各种场合下对电力参数采集的需求，具有极佳的性能价格比。通过一台装置可以完全代替所有的传统电量变送器。GR100可以实时提供三相电压、三相电流、三相功率及总计、三相功率因数、频率、电度等许多参量，完全符合用户对现场电力参数采集的需求。开关节点状态监测GR100提供灵活的可配置的四路节点输入，适用于监测断路器位置信号、刀闸、开关位置信号等状态信息。在低压配电网络中，基本可以实现一回线路状态量监测的需求。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。灵活的继电器控制模式GR100可以提供4路继电器输出信号，支持最高可达250Vac/10A或30Vdc/10A的节点容量。继电器输出脉冲可整定，动作时间可整定。有就地监控和远方遥控两种模式。数据查询功能GR100提供两种方式供用户查询实时监测的数据量：显示通过独立单元的显示模块，用户可以任意查询所关心的数据；并且可以进行现场的编程，调整仪表的工作参数通讯采用RS485通讯接口，方便用户进行网络通讯；与MODBUS-RTU标准完全兼容，并且提供开放式的协议标准，方便第三方进行开发界面友好该功能在用户配置显示单元时有效，用户可以方便的通过显示单元查询数据或者是进行现场设置参数并进行编程运行方便全部的测量值、整定值都可以通过本地或者是通过RS485通讯口存取稳定可靠采用了多种抗干扰和保护措施，保证设备长期工作的稳定性、可靠性.说明GR100按操作要求来显示测量值，显示一次回路的电量参数为： 电压测量相电压Va，Vb和Vc以及平均值测量或计算线电压Uab，Ubc和Uca以及平均值电流测量电流Ia，Ib和Ic以及平均值有功功率计算三相有功功率Pa，Pb，Pc以及总和无功功率计算三相无功功率Qa，Qb，Qc以及总和功率因数计算三相功率因数PFa，PFb，PFc以及三相总值视在功率计算三相视在功率Sa，Sb，Sc以及总和频率测量并计算三相频率电度计算三相总输入、输出有功电度以及净值计算三相总输入、输出无功电度以及净值计算三相总视在电度其它可以接受用户定制需要计算的电参量，有关具体细节内容请与公司联系电压测量当系统电压等级小于347V（相）/600V（线）时，GR100电压测量回路可以直接接入系统。重要提示GR100标准型号是可以满足大部分现场需求的。但在某些特殊场合下，例如在一些发电厂中会采用B相接地系统，还有部分现场会采用三相五线系统，这样就要求仪表的中性点和地相分离，所以GR100提供了一种改进型号以满足这些现场的需求。用户在设计时请重要提示选择适当的规格型号。当系统电压等级超过347V（相）/600V（线）时，GR100电压测量回路必须通过PT才可以接入系统中。通常情况下，用户可以选择次级额定输出为100V的PT。由于PT的引入，会直接影响仪表测量的精度，所以用户在选择PT时请重要提示其线性度和精度等级。GR100额定的最大测量量程为999，999V。GR100测量电压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重要提示这点，防止内部测量回路出现饱和，造成测量不准确。电流测量通常情况下，GR100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GR100的额定电流输入要求，一般情况下，有1A和5A两种。重要提示当系统采用CT后，有关的CT回路是严格禁止开路的，否则会因为初级的励磁作用在次级产生非常高的电压，造成人员伤亡或者设备的损坏。用户在对CT回路进行安装和维护时，都必须采用适当的预防措施（例如短接CT）。GR100额定的最大测量量程为32，000A。GR100测量电流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重要提示这点，防止内部测量回路出现饱和，造成测量不准确。功率计算GR100可以通过测量电压、电流信号计算出三相的有关功率参数，除视在功率以外，有功功率和无功功率是有符号标志的。重要提示用户在接线时，应当重要提示电压、电流的相序对应关系，否则会造成功率计算数据错误；而且，应当重要提示CT的同名端接线关系，否则会造成功率计算数据为负值。功率因数计算GR100可以计算出全相限的功角值，用户可以查询到当前功角的超前滞后关系。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。频率测量GR100工作于不同系统模式时，频率测量的采集通道时不相同的。在三角形模式下，GR100是通过C相电压通道测量频率；其它模式下，GR100是通过A向电压通道测量频率的。电度GR100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。GR100电度时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。重要提示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。.GR100配置了四路节点输入端口，用作监测外部的状态信号。根据外部节点的不同电压状态，可以以下两种接线模式：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GR100内部输出节点闭合时的反馈电压信号，通常采用右图的接线方式。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GR100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。接线示意图如右所示。如果现场采用的是有源节点，用户在订货时应当及时通知我们外部电源的电压等级，以方便我们进行适当的硬件配置，否则会造成不应有的器件损坏。一般来说，外部节点闭合，GR100显示面板上的指示灯会点亮，同时内部状态信息也会置为1；外部节点断开，GR100显示面板上的指示灯会熄灭，内部状态信息也会置为0。.GR100配置了若干路继电器输出端口，根据不同的仪表型号，所支持的路数也不尽相同。以下就单独继电器的功能模块做出说明。控制模式继电器控制支持本地和远方两种操作模式，远方控制级别优先于本地控制。当继电器处于本地控制模式时，用户可以设定继电器的整定参数，通过这些参数可以自行控制继电器的输出状态。当继电器处于远方控制模式时，用户只能通过后台系统控制继电器的输出状态。即使此时仪表内部设定了参数，继电器也不会调用这些整定值。整定参数GR100可以自行监视以下参数量：三相电压三相电流（包括中性线电流）频率用户可以通过面板或者通讯完成对参数量限值的设定，参数量的限值有上限值和下限值之分。当继电器处于本地控制模式下时，如果监测的参数量高于设定的上限值或者低于设定的下限值，仪表内部就会下发触发继电器输出的指令。如果此时继电器没有时间设定参数，则继电器会立即闭合，直至监测参数量返回限值之内；同时继电器的标志状态回相应指示何种参数量越限。下图说明继电器在没有时间设定参数条件下的动作示意图：时间计时器GR100内部具有两类时间计数器控制继电器的状态，一类为延时动作时间计时器，另一类为延时返回时间计时器。通过这两类计时器的配合，可以自由控制继电器的输出方式。延时动作时间计时器用以控制继电器动作需要延迟的时间。当继电器监测参量超出限值范围时，该计时器开始计时，在用户设定的时间内如果参量一直超出限值，则计时器计时完毕后就会触发继电器闭合；如果在设定时间内，参量返回限值以内，则继电器不会闭合。延时返回时间计时器用以控制继电器闭合后自动复归的时间。当继电器闭合后，该计时器就会开始计时，满足用户设定的时间后，继电器会自动断开。通过该计时器的设定，可以将继电器控制为脉冲输出的方式。延时动作时间计时器的设定范围为0至99秒，当设定为0时，表示继电器监测参量一旦越限，立即输出。延时返回时间计时器的设定范围为0至99秒，当设定为0时，表示继电器不会自动复归，除非监视参量返回限值之内。.三相四线系统（无PT，3个CT）适用于电压等级不超过347V(相)/600V（线）系统适用于采用中性线的三相星形系统仪表电压模式设置为4 WYE Y仪表PT USE?为NOIxx表示电流端子，Vx表示电压端子三相四线系统（3个PT，3个CT）适用于电压等级超过347V(相)/600V（线）系统适用于采用中性线的三相星形系统此时仪表电压模式设置为4 WYE Y仪表PT USE?为YES，设置PT PRIMARY参数和PT SECONDARY参数Ixx表示电流端子，Vx表示电压端子三相四线系统（2个PT，3个CT）适用于电压等级超过347V(相)/600V（线）系统适用于B相接地系统此时仪表电压模式设置为3 WYE Y仪表PT USE?为YES，设置PT PRIMARY参数和PT SECONDARY参数Ixx表示电流端子，Vx表示电压端子三相三线系统（2个PT，3个CT）适用于电压等级超过600V（线）系统适用于三相三角形系统此时仪表电压模式设置为3 WYE 仪表PT USE?为YES，设置PT PRIMARY参数和PT SECONDARY参数Ixx表示电流端子，Vx表示电压端子三相三线系统（2个PT，2个CT）适用于电压等级超过600V（线）系统适用于三相三角形系统此时仪表电压模式设置为3 WYE 仪表PT USE?为YES，设置PT PRIMARY参数和PT SECONDARY参数Ixx表示电流端子，Vx表示电压端子.说明GR100可以通过显示模块查询测量数据或者是进行现场编程，以下具体说明操作方法。如果用户没有要求配置显示模块，该章节内容可以跳过。GR100具有多种配置，以下章节所叙及的内容都以GR100操作为参考。指示灯GR100专门提供了若干状态指示灯用以反映仪表当前的一些状态信息，方便用户直接获取有关信息。这些指示灯可以区分为四种类型：1） 输入节点状态指示灯：外部对应节点闭合，指示灯点亮；外部对应节点断开，指示灯熄灭2） 输出节点状态指示灯：输出继电器闭合，指示灯点亮；输出继电器断开，指示灯熄灭3） 运行指示灯：1秒钟闪烁一次，指示系统运行4） 通讯指示灯：反映通讯线数据状态显示模式GR100提供三种显示工作模式：1） 数据模式在该种模式下，用户可以通过按相序键(PHASE)和功能键(FUNC)查询所有测量的数据信息， 2） 编程模式在该种模式下，用户可以按左移键()和增加键()整定仪表所有的工作参数3） 屏幕保护模式(可选)在该种模式下，会自动显示“SCREEN SAVER”字样，并不断逐位移动。当系统处于数据显示模式下时，用户不操作显示按键时间超过10分钟后，就会自动进入屏幕保护模式。进入该模式后，一旦用户操作任一按键便会退出，恢复为正常数据显示模式。仪表处于编程模式下时，将会自动禁止进入屏幕保护模式。数据模式相序键用于查询各单相电压、线电压、电流、三相电压以及电流。不同的电压工作模式下显示的项目有所区别，请重要提示区分。三相四线星形、三相三线星形和DEMO模式：序号电压相序电流1A相电压AA相电流2B相电压BB相电流3C相电压CC相电流4平均相电压LN平均相电流5AB线电压AB/AA相电流6BC线电压BC/BB相电流7CA线电压CA/CC相电流8平均线电压LL平均线电流9三相相电压10三相线电压11三相电流三相三角形模式：序号电压相序电流1AB线电压ABAB线电流2BC线电压BCBC线电流3CA线电压CACA线电流4平均线电压LL/Io零序电流5三相线电压6三相线电流功能键可查询各项电能参数，GR100内部进行计算的参数多达近百个，但通常采用的参数如下表所列，按动功能键依次就可以进行读取。（假定仪表工作在三相四线星形模式下）序号电能参数1A相有功功率2B相有功功率3C相有功功率4三相有功功率5A相无功功率6B相无功功率7C相无功功率8三相无功功率9A相功率因数10B相功率因数11C相功率因数12三相功率因数13A相视在功率14B相视在功率15C相视在功率16三相视在功率17系统频率18三相有功输入电度19三相有功输出电度20三相净有功电度21三相无功输入电度22三相无功输出电度23三相净无功电度24三相视在电度不同的工作模式下显示的具体电能参数项目也会有所不同，用户可以参考实际的仪表显示项目为准。编程模式用户在数据模式下时，将设置键按下持续2秒钟左右，会出现如下显示，表明进入了编程模式。进入编程模式后，相序键切换成为左移键，功能键切换成为增加键。此时三按键的功能操作如下： 快速按下光标键，可以操作闪烁的光标进行左移； 快速按下增加键，可以操作光标指示的数据位数值加1； 快速按下设置键，可以操作菜单切换； 持续按下设置键2秒钟左右，可以操作退出编程模式，如果密码正确，可以使设置生效。1、编程密码用户修改GR100工作参数之前，必须正确输入密码方可进行。设备出厂时，GR100的默认密码为0。为了防止用户不慎操作造成密码遗忘，GR100内部设置了一个保留密码。如果用户出现密码遗忘时，请与我们进行联系。2、编程菜单GR100采用了多级菜单的方式进行工作参数的查询和配置。其一级菜单用作选择配置项目类别，各一级菜单下的子菜单用作具体的参数设置或者是参数选择。以下分类说明各菜单项目类别。（1） 编程密码该菜单要求用户输入正确的设备密码，在用户未输入任何密码之前，显示如下：当前状态下，左移键无效。按动增加键一次，出现以下显示，起始显示数值为0：此时左移键可以操作光标移动，增加键可以使光标指定的数值加1，数值从0递增至9翻转为0。假定用户输入的密码为1234，显示如下：如果用户输入的密码正确，则可以修改仪表的工作参数。一旦用户输入正确的密码后，如果再次进入该菜单，则可以输入新密码。举例说明，假定GR100原有密码为0，想修改为168，操作步骤如下：A） 持续按下设置键2秒钟左右，进入编程模式，显示为：B） 快速按下设置键，进入密码输入菜单，显示为：C） 按动增加键，输入原有密码0，显示为：D） 快速按下设置键，进入下一菜单，显示为：E） 快速按下设置键，进入下一菜单，显示为：F） 快速按下设置键，进入下一菜单，显示为：G） 快速按下设置键，进入下一菜单，显示为：H） 快速按下设置键，进入下一菜单，显示为：I） 快速按下设置键，进入下一菜单，显示为：J） 快速按下设置键，进入下一菜单，显示为：K） 快速按下设置键，进入下一菜单，显示为：L） 快速按下设置键，进入下一菜单，显示为：M） 快速按下设置键，进入下一菜单，显示为：N） 通过左移键和增加键，将数值修改为168，显示为：O） 持续按下设置键2秒钟左右，退出编程模式，使新密码生效。（2） 系统测量配置通过（1）中的举例，用户可以进入到系统测量配置一级菜单，显示如下：通过按动增加键，可以选择进入该菜单中的子菜单项目，显示如下：然后快速按下设置键，就进入了其内部的子菜单。其内部子菜单共有五项：PT选择菜单该菜单用于设置仪表电压测量回路是否采用PT。如果接入PT，选择YES；如果未接入PT，选择NO。一旦选择NO，则第子菜单将不会进入。切换YES或者NO，通过增加键进行。PT一次侧参数输入菜单该菜单用作设置外接PT一次侧的额定测量电压，显示如下：PT二次侧参数输入菜单该菜单用作设置外接PT二次侧的额定测量电压，显示如下：CT一次侧参数输入菜单该菜单用作设置外接CT一次侧的额定测量电压，显示如下：电压模式选择菜单该菜单用作选择电压测量模式，决定于外部系统的接线方式，显示如下：GR100提供五种电压模式以供选择：A）4 WIRE WYE：三相四线星形模式B）3 WIRE DELTA：三相三角形模式C）SINGLE PHASE：单线模式D）DEMO：演示模式E）3 WIRE WYE：三相三线星形模式通过增加键便可切换这五种模式。（3） 通讯配置通过（1）中的举例，用户可以进入到通讯配置一级菜单，显示如下：通过按动增加键，可以选择进入该菜单中的子菜单项目，显示如下：然后快速按下设置键，就进入了其内部的子菜单。其内部子菜单共有四项：设备地址参数输入菜单该菜单用作设置仪表的通讯地址，显示如下：如果仪表工作在GREAT协议时，地址设置范围从1至9999；如果仪表工作在MODBUS协议时，地址设置范围从1至247。波特率选择菜单该菜单用作选择仪表通讯波特率，显示如下：GR100提供六种通讯速率以供选择：300、1200、2400、4800、9600和19200。通讯速率的选择通过增加键选择。协议选择菜单该菜单用作选择仪表通讯协议方式，显示如下：GR100提供两种协议以供选择：GREAT和MODBUS。两种协议有着不同的格式要求，具体参照对应的协议说明书。当选择MODBUS协议时，子菜单才可以进行设置。寄存器长度选择菜单该菜单用作选择MODBUS协议下，通讯数据包裹中一个有效寄存器数据占用的位长，显示如下：寄存器数据位长有两种范围可供选择：16 BIT和32 BIT。具体的有关定义可以参照MODBUS协议说明书。（4） 显示配置通过（1）中的举例，用户可以进入到显示配置一级菜单，显示如下：通过按动增加键，可以选择进入该菜单中的子菜单项目，显示如下：然后快速按下设置键，就进入了其内部的子菜单。其内部子菜单共有三项：显示格式选择菜单该菜单用于控制相位显示标号和小数点符号，显示如下：GR100提供五种相位标号以供选择：ABC、XYZ、RYB、RST和123。选择相应的标号，数据显示模式下的相序标志就会发生相应变化。GR100提供两种小数点符号以供选择：“，”和“.”。选择相应的符号，数据显示模式下的小数点就会发生相应变化。通过左移键切换相位标号和小数点符号的切换；通过增加键选择相应的标志。显示小数点位选择菜单该菜单用作控制数据显示模式下是否显示小数位数据，显示如下：如果用户选择YES，则会显示小数位数据；如果用户选择NO，则不会显示小数位数据。显示对比度选择菜单该菜单用于调整荧光显示模块的显示对比度，使显示字符亮度更高，易于辨认，显示如下：GR100提供4种不同对比度档位以供选择，用户可以通过增加键选择合适的对比度数值。（5） 清除电度配置通过（1）中的举例，用户可以进入到清除电度配置菜单，显示如下：通过按动增加键，可以选择清除操作，显示如下：快速按下设置键，就可以使其生效。（6） 继电器1定值配置通过（1）中的举例，用户可以进入到继电器1定值配置一级菜单，显示如下：通过按动增加键，可以选择进入该菜单中的子菜单项目，显示如下：然后快速按下设置键，就进入了其内部的子菜单。其内部子菜单共有九项：A相电压定值参数设置该菜单又包含一级子菜单，用以让用户选择是否修改有关A相电压定值参数。当仪表未设置A相电压定值参数时，其显示如下：当仪表内部已经设置了A相电压定值参数，或者用户按动增加键，显示如下：如果用户不进行有关参数设置，可以在NO状态下时，快速按下设置键进入下一级菜单。如果用户需要进行参数设置或者修改，可以在YES状态下时，快速按下设置键进入其子菜单进行参数设置，有以下两个项目菜单：该菜单用作设置A相电压上限值。当仪表监测A相电压超过该限值时，继电器1就会准备输出，同时产生相应标志纪录。用户可以通过光标键和增加键设置需要设定的数值。该菜单用作设置A相电压下限值。当仪表监测A相电压低于该限值时，继电器1就会准备输出，同时产生相应标志纪录。用户可以通过左移键和增加键设置需要设定的数值。仪表会自动检测上限值和下限值之间的逻辑关系，一旦输入下限值超过上限值时，会自动显示异常标志“！”。如果用户仍然强行设定参数，在进行定值保存时，系统会自动将下限值数值处理小于上限值。电压的设定单位为伏特。B相电压定值参数设置该菜单的显示项目以及操作与A相电压定值参数设置相类似，用户可以参照相关内容。进入该级菜单，首先显示：以下操作程序省略，用户可参照其上所述。C相电压定值参数设置该菜单的显示项目以及操作与A相电压定值参数设置相类似，用户可以参照相关内容。进入该级菜单，首先显示：以下操作程序省略，用户可参照其上所述。A相电流定值参数设置该菜单又包含一级子菜单，用以让用户选择是否修改有关A相电流定值参数。当仪表未设置A相电流定值参数时，其显示如下：当仪表内部已经设置了A相电流定值参数，或者用户按动增加键，显示如下：如果用户不进行有关参数设置，可以在NO状态下时，快速按下设置键进入下一级菜单。如果用户需要进行参数设置或者修改，可以在YES状态下时，快速按下设置键进入其子菜单进行参数设置，有以下两个项目菜单：该菜单用作设置A相电流上限值。当仪表监测A相电流超过该限值时，继电器1就会准备输出，同时产生相应标志纪录。用户可以通过左移键和增加键设置需要设定的数值。该菜单用作设置A相电流下限值。当仪表监测A相电流低于该限值时，继电器1就会准备输出，同时产生相应标志纪录。用户可以通过左移键和增加键设置需要设定的数值。仪表会自动检测上限值和下限值之间的逻辑关系，一旦输入下限值超过上限值时，会自动显示异常标志“！”。如果用户仍然强行设定参数，在进行定值保存时，系统会自动将下限值数值处理小于上限值。电流的设定单位为安培。B相电流定值参数设置该菜单的显示项目以及操作与A相电流定值参数设置相类似，用户可以参照相关内容。进入该级菜单，首先显示：以下操作程序省略，用户可参照其上所述。C相电流定值参数设置该菜单的显示项目以及操作与A相电流定值参数设置相类似，用户可以参照相关内容。进入该级菜单，首先显示：以下操作程序省略，用户可参照其上所述。频率定值参数设置该菜单又包含一级子菜单，用以让用户选择是否修改有关频率定值参数。当仪表未设置频率定值参数时，其显示如下：当仪表内部已经设置了频率定值参数，或者用户按动增加键，显示如下：如果用户不进行有关参数设置，可以在NO状态下时，快速按下设置键进入下一级菜单。如果用户需要进行参数设置或者修改，可以在YES状态下时，快速按下设置键进入其子菜单进行参数设置，有以下两个项目菜单：该菜单用作设置频率上限值。当仪表监测频率超过该限值时，继电器1就会准备输出，同时产生相应标志纪录。用户可以通过左移键和增加键设置需要设定的数值。该菜单用作设置频率下限值。当仪表监测频率低于该限值时，继电器1就会准备输出，同时产生相应标志纪录。用户可以通过左移键和增加键设置需要设定的数值。仪表会自动检测上限值和下限值之间的逻辑关系，一旦输入下限值超过上限值时，会自动显示异常标志“！”。如果用户仍然强行设定参数，在进行定值保存时，系统会自动将下限值数值处理小于上限值。频率的设定单位为0.1赫兹。继电器1延时动作时间设置该菜单用作设置继电器1延时动作时间，有关该时间的定义可以参照控制章节中的内容。进入该菜单，显示如下：用户可以通过光标键和增加键设置需要设定的数值。时间单位为秒。继电器1延时复归时间设置该菜单用作设置继电器1延时复归时间，有关该时间的定义可以参照控制章节中的内容。进入该菜单，显示如下：用户可以通过左移键和增加键设置需要设定的数值。时间单位为秒。重要提示某些型号的仪表具有特殊的配置，如出现说明书中未提及的菜单项目，用户可以与我公司进行联系，咨询有关的具体内容。（7） 继电器2, 3, 4定值配置该一级菜单的操作项目与操作方法与（6）中内容基本一致，用户可以参照，在此不进行更多叙述。（8） 版本进入该项菜单，显示当前仪表的版本号，显示内容与（1）中的J）相同。.GR100提供具有光电隔离的RS485通讯接口，提供开放式的通讯协议以方便第三方用户进行开发。有关的具体协议内容请参照相应的通讯协议说明书。RS-485接口支持网络连接，标准状况下最大可以支持32台设备连接在一个网络之内。网络中的每台设备都必须拥有一个唯一的地址号和相同的通讯波特率、协议模式。连接方法请参照右图进行连接，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，这点值得用户重要提示。GR100支持标准的MODBUS通讯协议，这样可以使GR100与许多标准设备以及组态软件直接实现互连互通。.主机尺寸GR100-NR仪表的后部接线端子图24485+L/+1223485-N/-1122SHLDI321021SCOMI31920NCI22819NCI21718NCI12617NCI11516NC