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  • DDZY149-Z型单相费控智能电能表

    一、依据标准和规范

    GB/T 15284-2002 《多费率电能表特殊要求》

    GB/T 17215.321-2008 《交流电测量设备特殊要求- 第21部分静止式有功电能表(1级和2级)》

    GB/T 17215.211-2006 《交流电测量设备通用要求试验和试验条件-第11部分:测量设备》

    GB/T15464-1995 《仪器仪表包装通用技术条件》

    DL/T 614-2007 ?《多功能电能表》

    DL/T 645-2007-14 《多功能电能表通信协议》

    DL/T 698-1999 《低压电力用户集中抄表系统技术条件》

    Q/GDW 205-2008 《电能计量器具条码》

    Q/GDW 1354-2013 《智能电能表功能规范》

    Q/GDW 1355-2013 《单相智能电能表型式规范》

    Q/GDW 1364-2013 《单相智能电能表技术规范》

    Q/GDW 1365-2013 《智能电能表信息交换安全认证技术规范》

    二、概述

    ? ? ? ??2级单相费控智能电能表,是根据国家电网“统一坚强智能电网”建设的总体要求,在国网公司智能电表系列标准的基础上研制而成的新一代智能电能表。

    ? ? ? ??该电能表采用了超大规模数字信号处理芯片、永久保存信息的存贮器、全隔离标准RS485通讯接口和红外通讯、配置低压电力线载波通讯模块。大画面宽温液晶显示和信息安全加密ESAM模块等先进技术。电能表采用了先进的SMT表面贴装工艺,外壳采用高强度、阻燃环保材料、造型新颖、美观适用,具有较高的绝缘强度和耐腐蚀性。该表集众多功能于一体,具有电能量计量、信息存储及处理、实时监测、自动控制、信息交互等功能,可有效地杜绝欠费行为,从而顺应了电力部门有效及时地对用户进行现代化科学管理的要求。

    三、工作原理

    3.1 工作原理框图? ? ? ? ? ? ? ?

    3.2 工作原理说明

    智能电表工作时,电压、电流经传感器件转换为采样信号通过滤波处理后送入计量芯片,计量芯片将能量信号转化为脉冲信号送到CPU进行电量脉冲采集,电量累计和各项计算分析处理,其结果保存在数据存贮中;同时CPU完成安全认证、红外、RS485通讯、载波通讯、LCD显示、跳合闸等功能处理。电表采用带有温度补偿电路时钟芯片,数据安全性上采用冗余设计,数据采用多重备份,确保计量数据可靠。

    四、型号规格

     

    电压(V)

    最大电流(A)

    脉冲常数(imp/kWh)

    单相直通

    220

    20

    3200

    220 

    30

    2400

    220 

    40

    1600

    220 

    50

    1600

    220 

    60

    1600

    220 

    80

    800

    220 

    100

    800

    220 

    120

    600

    单相经互感器

    220

    6

    12000

    注:脉冲常数可以适当调整。

    五、主要技术指标

    5.1 电压范围

    ? ? ? ??电压线路施加380V交流电压1小时,电能表无损坏仍能正常工作。

    5.2 电表施加短时过载电流30Imax,电能表无损坏仍能正常工作。施加时间为额定频率的半个周期。

    5.3 频率:标准参比频率50Hz,适用电网频率45Hz~65Hz情况下运行。

    5.4 时钟:采用具有温度补偿功能的内置硬件时钟电路,具有日历、计时、闰年自动转换功能;内部时钟端子输出频率为1Hz。在-25~+60℃温度范围内,时钟准确度≤±1s/d;在参比温度(23℃)下,时钟准确度≤±0.5s/d。

    5.5 起动:在额定电压、额定频率和cosφ=1.0的条件下,负载电流升到0.004Ib后,电能表有脉冲输出和电能输出的指示灯闪烁,启动时间不超过Q/GDW 1364-2013《单相智能电能表技术规范》5.1.2要求。

    5.6 潜动:电压线路加115%Un,当电流回路无电流时,输出的脉冲不多于 1个,具有逻辑防潜动功能。

    5.7 温湿度范围:

    5.8 功耗:在参比电压、参比温度和参比频率下,电能表电压线路的有功功率和视在功率消耗在非通信状态下不大于1.5W、10VA;在通信状态下不大于3W、12VA。

    5.9 电量LCD显示:0~999999.99kWh。

    5.10?采用长寿命环保锂电池,电池容量≥1.2Ah,在电能表寿命周期内无需更换,断电后可维持内部时钟正确工作时间累计5年以上。电池电压不足时,电能表能自动提示、报警。

    六、主要功能

    6.1 计量功能

    6.1.1 电量计量

    ?? (1)具有正、反向有功电能计量功能,能存储其数据,并可以据此设置组合有功。

    ?? (2)具有分时计量功能,有功电能量按相应的时段分别累计、存储总、尖、峰、平、谷电能量。

    ?? (3)能存储上12个月的总电能和各费率电能量;数据存储分界时刻为月末24时,或在每月1号至28号内的整点时刻。

    6.1.2 电量冻结

    ? ? ? ??电量冻结可以冻结正向(反向)有功及尖、峰、平、谷电量,具体分为以下几种情况:

    ?? (1)定时冻结:电表按照用户约定的时间及间隔冻结电能量数据;每个冻结量保存12次。

    ?? (2)瞬时冻结:在非正常情况下,冻结当前的日历、时间、所有电能量和有功功率的数据;瞬时冻结量保存最后3次的数据。

    ?? (3)约定冻结:在新老两套费率/时段转换、阶梯电价转换或电力公司认为有特殊需要时,冻结转换时刻的电能量以及其他重要数据,保存最后2次冻结数据。

    ?? (4)日冻结:存储每天零点时刻的电能量,存储60天的数据。

    ?? (5)整点冻结:存储整点时刻或半点时刻的有功总电能和无功总电量以及冻结时间,可存储96个数据。

    ? ? ? ??冻结内容及对应的数据标识均符合DL/T 645—2007-14及其备案文件要求,冻结电量可通过用户卡、检查卡或其他通信接口抄出,便于进行用电量分析和线损统计。

    6.1.3 清零

    ? ? ? ??电能表只有在被授权及通过安全验证的情况下能进行电量清零操作,清除电表内部存储的电能量、冻结量、事件记录等数据。永久记录电能表清零事件的发生时刻及清零时的电能量数据。

    6.2 费率和时段及电价方案

    6.2.1 电表采用硬件带温度自动补偿时钟设计,具有日历、计时和闰年自动转换功能。

    6.2.2 日历、时钟和费率时段及电价方案均可通过RS485、红外数据接口等进行设置和调整,设置时需按下编程键,进入编程状态。

    6.2.3 具有两套费率时段表,可在约定的时刻自动转换。

    6.2.4 每套费率表包括两个时区,在一个自然日内至少可编程设置4种费率和48个时段,时段设置的最小时间间隔为15分钟,时段可跨越零点设置。

    6.3 费控功能

    6.3.1 费控功能总体功能

    ? ? ? ??费控功能实现通过公网、载波等虚拟介质和远程售电系统实现。

    6.3.2 安全认证功能

    ? ? ? ??智能电能表支持安全认证功能,通过电能表内嵌安全模块采用加密保护方式进行身份认证、红外认证、对传输数据进行加密保护和MAC验证,做到数据机密性和完整性保护,有效防止重放攻击和非法操作。

    6.3.2.1 身份认证

    a) 身份认证功能只能通过加密机远程身份认证;

    b) 远程身份认证不通过或身份认证失效后,电能表不允许进行远程充值、参数设置、密钥更新、数据回抄、远程控制、电能表清零等操作。

    6.3.2.2 红外认证

    a) 使用红外通信接口操作前应进行红外认证操作,打开操作权限,该功能只能通过红外通信接口实现;

    b) 红外认证不通过或红外认证失效后,电能表应仅支持读表号、通信地址、备案号、当前日期、当前时间、当前电能、当前剩余金额、红外认证查询命令,其它信息不允许读出,所有信息均不允许设置;????

    c) 停电唤醒情况下,电能表应不支持红外认证功能。

    6.3.2.3 数据加密保护

    a) 电能表支持明文+MAC和密文+MAC设置参数的功能;

    b) 电能表先验证MAC校验的有效性,验证通过方可进行后续操作;

    c) 电能表采用解密和验证MAC的方式验证数据的有效性,具有防攻击能力。

    6.4 电力参数测量及监测

    ? ? ? ??智能电表能测量、记录、显示当前电压、电流(包括零线电流)、有功功率、功率因数等运行参数。测量误差(引用误差)±1%以内。

    6.5 事件记录

    a) 记录编程总次数,以及最近10次编程记录,每次编程记录记录编程期间最早一次数据项编程时刻、操作者代码以及编程期间最后10个编程项的数据标识。

    b) 记录校时总次数(不包含广播校时),最近10次校时的时刻、操作者代码。

    c) 记录掉电的总次数,以及最近10次掉电发生及结束的时刻。

    d) 记录开表盖总次数,最近10次开表盖事件的发生、结束时刻以及开表盖发生时刻的电能量数据,停电期间,电能表只记最早的一次开表盖事件。

    e) 记录电源异常事件总次数,最近10次发生时刻、结束时刻及对应的电能量数据。

    f) 依据DL/T 645—2007-14及其备案文件要求,通过附加信息的方式实现事件的上报功能。上报事件的内容可设置。

    6.6 计时功能

    ? ? ? ??采用具有温度补偿功能的内置硬件时钟电路,具有日历、计时、闰年自动转换功能;内部时钟端子输出频率为1Hz。电能表可接受的广播校时范围不大于5min。

    6.7 显示功能

    ? ? ? ??具备自动循环和按键两种显示方式,自动循环显示时间间隔可在5~20s内设置。

    6.8 通讯功能

    6.8.1 具有一个红外通信接口和一个RS485通信接口和一个载波通信接口,通信接口物理层彼此独立,一种通信信道的损坏不影响其它信道。

    6.8.2 电能表通过通信接口可以与手持终端、数据采集器、检测设备、计算机等进行数据传输、广播对时设置、抄读、编程、管理等。通讯规约符合DL/T 645—2007-14标准。

    6.8.3 RS485通信接口和电能表内部电路实现电气隔离,有失效保护电路。

    6.8.4 调制式红外通信接口的缺省波特率为1200bps。

    6.8.5 RS485通信传输速率允许在1200bps、2400bps 、4800bps、9600bps中选择,缺省设置为2400bps。RS485通信接口和电能表内部电路实现电气隔离,具有失效保护电路。通信接口通过电气性能、抗干扰试验,符合DL/T614—2007的要求。

    6.8.6 电能表与载波通信模块之间的通信遵循DL/T 645—2007-14协议及其备案文件。

    6.8.7 接口通信速率缺省值为2400bps。

    6.8.8 如采用外置即插即用型载波通信模块的电能表,载波通信接口应有失效保护电路,即在未接入、接入或更换通信模块时,不应对电能表自身的性能、运行参数以及正常计量造成影响。

    6.8.9 在载波通信时,电能表的计量性能、存储的计量数据和参数不应受到影响和改变。

    6.8.10 电能表上电5秒钟内可以进行载波通讯。

    6.9 端口输出

    6.9.1 电能表具备与所计电能成正比的光脉冲测试输出和电脉冲测试输出功能。

    6.9.2 光脉冲测试输出装置的特性符合GB/T17215.211-2006的要求。

    6.9.3 电能表电能量脉冲输出宽度为:80ms±16ms。电脉冲输出在有脉冲输出时,通过5mA电流时脉冲输出口的压降不得高于0.8V;在没有脉冲输出时,脉冲输出口直流阻抗应不小于100kΩ。

    6.9.4 电能表具备秒时间信号输出端子。

    6.10?报警功能

    ? ? ? ??当电表出现故障时,在循环显示第一项显示报警代码或报警提示。

    6.11安全保护

    ? ? ? ??电能表清零、编程均采用加密方式,如果每天收到的数据帧MAC校验失败、密文校验失败总累计达到200次,则要求电能表远程设置参数、远程控制、清零功能挂起。在每日的零点,清除挂起状态、累计次数,详细参考Q/GDW 1365-2013、DL/T 645—2007-14备案文件的要求。

    6.12负荷开关

    ? ? ? ??负荷开关可采用内置或外置方式。当采用内置负荷开关时电能表最大电流不宜超过60A,负荷开关技术要求符合IEC62055-31,负荷开关类型选择Uc2。

    ? ? ? ??采用内置负荷开关的电能表进行开关操作时应有相应的硬件或软件的消弧措施,其出口回路应有防误动作和便于现场测试的安全措施。电能表在扩展的工作电压范围内,负荷开关应能正常工作。电流线路通过4.5kA电流10ms的条件下,负荷开关不应爆炸、燃烧。电流线路通过2.5kA电流10ms的条件下,负荷开关不出现故障,冷却5分钟负荷开关能正常通断。

    ? ? ? ??采用外置负荷开关的电能表可采取以下两种方式之一实现对外置负荷开关的控制:

    a)???? 从电能表跳闸控制端子5和6输出一对无源无极性控制开关信号,开关节点容量为交流250V、2A。开关节点的非激励态为闭合,激励态为断开(亦可由供需双方协议商定)。当控制开关处于非激励态时,外置负荷开关闭合,允许用户用电;当控制开关处于激励态时,外置负荷开关断开,中断用户供电。

    b)???? 从电能表跳闸控制端子5直接输出一个交流电压控制信号,该控制信号引自该电能表供电线路的相线,驱动能力应不小于20mA。控制信号的非激励态输出电压应为供电电压的90%至100%,激励态输出电压应为供电电压的0%至25%。当控制信号处于非激励态时,外置负荷开关闭合,允许用户用电;当控制信号处于激励态时,外置负荷开关断开,中断用户供电。表内的跳闸控制开关宜采用电磁继电器。该控制输出回路应具备长时间过载和短路保护能力。过载和短路保护机构的动作电流阈值应不大于100mA。

    ? ? ? ??电能表负荷开关无论内置、外置,用户购电成功后,可由主站通过远程发送直接合闸命令或允许合闸命令。电能表处于允许合闸状态,可通过本地方式由用户自行合闸。

    ? ? ? ??注:采用外置负荷开关时,允许合闸状态下表内继电器直接合闸,用户不需按电能表按键,只需合上外置负荷开关即可。

    七、操作说明

    7.1 电能表显示

    7.2?电能表采用LCD显示,具体显示项目如下表:

    7.3 状态指示灯

    ? ? ? ??电能表使用高亮、长寿命LED作为指示灯,各指示灯的布置位置参照附录中电能表外观简图,并要求如下:

    ? ? ? ??-脉冲指示灯。红色,平时灭,计量有功电能时闪烁;

    ? ? ? ??-跳闸指示灯。黄色,负荷开关分断时亮,平时灭。

    八、外形说明及安装接线

    8.1 安装图

    8.2 接线图

    8.2.1?开关外置:

    8.2.2?开关内置:

    8.3 安装:

    ? ? ? ??严禁带电安装接线!

    ? ? ? ??电能表尽可能安装在室内,室外安装时采用专用的仪表箱保护,安装底板应固定在坚固耐火且不易振动的墙面上。安装电能表的周围空气中不能有腐蚀性气体,避免沙尘、盐雾等。

    ? ? ? ??使用电能表时必须严格按照表尾盖内的接线图进行接线,接入端子座的引线建议采用铜线, 端子座内固定引线的螺钉应拧紧,避免因接触不良发热而使电能表烧毁。

    九、运输与存贮

    ? ? ? ??电表必须在原包装条件下进行运输和贮存。产品在运输和拆封时不应受到剧烈冲击,并根据GB/T15464-1995《仪器仪表包装通用技术条件》规定运输和存贮。产品放在仓库内保存,并放置在台架上,叠放高度不得超过五层。存贮的环境中不得有腐蚀性气体存在。

    十、保证期限和售后服务

    ? ? ? ??电表自发货日起18个月内,用户在遵守本说明书规定的运输、存贮、安装操作规范要求,且制造厂铅封仍完整的条件下,若有质量问题,我公司负责免费修理或更换。

    ? ? ? ??在产品整个寿命周期我公司对所有电能表产品实行“三包”,提供必要的维修及服务;负责提供设备接线图以及必要的技术文件及图纸等。根据用户的要求对用户的维护人员、运行人员进行必要的培训,并提供培训资料,对软件进行定期更新并提供免费升级。

    ? ? ? ? 在接到产品使用方的服务要求后,我公司会在半小时内电话答复,12小时到达现场。

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