电力仪表设计选型规范.doc

随着信息技术和计算机技术的不断发展，目前电力仪表已经有简单的电气参数测量设备转变为集测量、监视、控制、分析和通信为一体的智能设备终端。此时，当我们在进行配电系统的设计时，根据需要实现的系统应用功能选择合适的电力仪表则成为我们必须考虑的问题。
现在的电力仪表都可以实现哪些应用功能呢？
电气参数测量；
高精度电能计量；
电能质量分析；
状态监视和控制；
其它要求；

电气参数测量
脱离了电气参数的测量，我们则不能把这个设备叫做电力仪表了。毕竟电力仪表的鼻祖还就是测量电气参数。目前的电力仪表（或者我们常说的智能电力仪表）可以实现单个间隔丰富的电气参数测量。仪表在采样的原始数据（三个电流和三个电压）基础上，可以依此计算成或者是衍生出频率、功率因数、功率等更多的电气参数。
常用基本电气参数：
●三(单)相电压(U)、三(单)相电流(I)；
●三(单)相有功功率(P)、三(单)相无功功率(Q)、三(单)相视在功率(S)；
●电压频率(Hz)、分相或者总功率因数(COSΦ)；
●有功电能(kWh)、无功电能(kVarh)；

因此我们可以发现，一只电力仪表可以实现对一个电气间隔电气参数的全面测量。
例如：

高精度的电能计量
以前的时候，我们要实现对用电设备电能消耗的统计，第一反应就是装上电度表。需要统计有功电能消耗就装个有功电度表，需要统计无功电能消耗就装个无功电度表。现在这些电能消耗的统计功能都被集成到电力仪表里面了，不仅如此，还得到了升华。

该类仪表功能不仅能实现上文所述的基本电气参数，而且在电能计量方面还可以实现：
●输入有功电度、输出有功电度、输入无功电度、输出无功电度，即四象限电能；
●复费率电能；
※小知识
1、什么是四象限电能？
2、什么是复费率电能？
电能消耗统计数据可以通过脉冲的方式输出，也可通过通信的方式输出，精度达到0.5级，完全满足企业内部电能消耗统计的要求。可以说是在只安装电力仪表，而不用单独增设电度表的情况下实现企业电能量的管理。
电能质量分析
这个功能在以前是被大家忽略的，为什么呢？因为大家早年对于电能质量关注不够，基本停留在能把灯点亮、把机器转起来的要求上。而现在谐波干扰设备越来越多、尤其是精密用电设备越来越多，这些精密用电设备对于电能质量要求更高。在这种情况下，我们开始越来越关注电能质量的问题。
我们电力仪表可以实现一些电能质量分析的功能，比如：

目前公司仪表暂时可以实现基本参数：
●A\B\C各相电压总畸变率(THDUA\THDUB\THDUC)；
●A\B\C各相电流总畸变率(THDIA\THDIB\THDIC)；
●电压2-31次谐波含量；
●电流2-31次谐波含量；
今后还要陆陆续续地增加：三相电流、电压不平衡度、K系数、波峰系数、电话谐波因子等；
THD：总谐波
HM：分次谐波
CF:电压波峰系数
THFF：电话波形因子
KF：电流k系数
UF：电压电流不平衡度状态监视及控制
电力仪表在实现上述功能的同时，集成了开关量输入、开关量输出功能。它们可以派什么用处呢？
4.1开关量输入(DI)
对开关量信号的采集，通过此接口我们可以用电力仪表监视断路器的分闸、合闸状态，弹簧的储能状态、断路器的故障信号（接点输出）等。我们用电力仪表在现场采集这些信号，并通过485通信，传给监控系统，在监控显示屏上就可以看到这些状态信号了。由于仪表外壳的规格不同，公司仪表配置开关量输入接口的路数有所不同：
●72表壳、80表壳最多配2路；
●96表壳、42表壳最多配2路；
4.2开关量输出(DO)
开关量输出有两个用途：
●遥控输出（遥控合闸、遥控分闸）；
●越限告警输出；
公司所有仪表都可以配置2路开关量输出，用其中一个作为遥控合闸的命令输出，一个作为遥控分闸的命令输出。但是这个遥控的输出是必须和485通信接口配合使用的；
电力仪表可以测量丰富的电气参数，我们可以利用这些电气参数和继电器输出实现该参数的越限告警。例如：我们可以在仪表上设定，当电流超过4.5A的时候告警，并同时输出告警信号（继电器常开接点闭合）。同样的道理，其他电气参数也可以参与告警功能、告警可以是过上限告警，也可以是低于下限告警。
公司仪表开关量输出结构形式分有源和无源两种，无源就是仪表内部安装继电器，以继电器触电的方式工作，无正负极性要求；相对应有源就是有正负极性要求，仪表内部不安装继电器，是一种半导体器件(光耦)，用户使用时必须按照极性接线。

※题外话
1、开关量遥控输出的电平方式和脉冲方式、继电器和断路器的动作原理；
2、我所理解的可编程数显表和多功能网络仪表的区别；

其它要求
仪表的功能模块还不仅限于开关量输入输出，常见的还有：
●485通讯模块；
●电能脉冲输出；
●模拟变送输出；
公司液晶仪表暂时还没有