Многоканальный счётчик электроэнергии WB-MAP12H

From Wiren Board
This is the approved revision of this page, as well as being the most recent.
Jump to navigation Jump to search

Эта страница описывает снятое с производства устройство WB-MAP12H.

Смотреть описание нового WB-MAP12E.

Многоканальный счётчик электроэнергии WB-MAP12H
Плата WB-MAP12H
Разъемные трансформаторы

Назначение

Многоканальный счётчик электроэнергии (измеритель параметров электрической сети) предназначен для энергоменеджмента и мониторинга качества электропитания. В том числе технологического учёта электроэнергии в многоквартирных домах и офисных зданиях, для мониторинга потребителей в дата-центрах и умных офисах. Использование внешних разъёмных трансформаторов тока позволяет производить монтаж системы без отключения потребителей. Для активной энергии измеритель обеспечивает класс точности 0,5S. Для реактивной энергии - класс точности 1.

Технические характеристики

Измеряемые параметры

Счетчик WB-MAP обеспечивает измерение множества параметров электрической сети, таких как:

  • среднеквадратичные значения тока и напряжения (Urms) измеряются несколько тысяч раз за период напряжения, усредняется за несколько периодов, обновляется в регистрах 3 раза в секунду
  • мощность (активная, реактивная, полная, кажущаяся) и коэффициент мощности
  • энергия (активная, реактивная, кажущаяся, неактивная)
  • суммарные значения мощностей и энергий при подключении трехфазных нагрузок
  • КНИ, доля основной гармоники и тд. Ширина измеряемых пиков — от 300 мкс, определяется фильтрами на входах, значения пиков обновляются периодически, период настраивается (минута по умолчанию)
  • углы фазовых сдвигов, частота и тд.

Полный список измеряемых параметров приводится на странице Счетчики WB-MAP: измеряемые параметры и погрешности, их названия в веб-интерфейсе Wiren Board

Измерители обеспечивают класс точности измерений 0.5S для активных мощности и энергии и класс точности 1 для реактивных мощности и энергии.
Относительные погрешности измерений для классов точности определяются в зависимости от значений измеряемой величины и типов нагрузки, подробнее см. Счетчики WB-MAP: классы точности и погрешности.

Метрологические и технические характеристики измерителей параметров электрических сетей WB-MAP приведены в Описании типа.

Характеристики

Параметр Значение
Питание
Напряжение питания 5.5-28 В постоянного тока (интерфейсная часть)

90-510 В переменного тока (измерительная часть)

Допустимое напряжение на клеммах L1, L2, L3 1200 V в течение 10 мс
Потребляемая мощность максимальная 1.3 Вт
Потребляемая мощность средняя 0.9 Вт
Клеммники и сечение проводов
Рекомендуемое сечение провода с НШВИ для входов управления: 0.35 – 1 мм2 — одинарные, 0.35 – 0.5 мм2 — сдвоенные провода,

для силовых входов: до 2.5 мм2 — одинарные, до 1.5 мм2 — сдвоенные провода

Длина стандартной втулки НШВИ 8 мм
Момент затяжки винтов для входов управления: 0.2 Н∙м, для силовых выходов: 0.5 Н∙м
Каналы измерения
Число каналов 12 однофазных либо 4 трехфазных
Анализируемые гармоники частоты напряжения и тока 1 — 42
Управление
Интерфейс управления RS-485
Изоляция интерфейса Гальванически развязанный от измерительных цепей
Протокол обмена данными Modbus RTU, адрес задается программно, заводские настройки указаны на наклейке
Параметры интерфейса RS-485 Задаются программно, по умолчанию:

скорость — 9600 бит/с; данные — 8 бит; бит чётности — нет (N); стоп-биты — 2

Готовность к работе после подачи питания ~2 c
Условия эксплуатации
Температура воздуха От -40 до +80 °С
Относительная влажность До 92%, без конденсации влаги
Габариты
Ширина, DIN-юнитов 6
Габаритные размеры (Д x Ш х В) 106 x 90 x 58 мм
Масса (с коробкой) 215 г

Общий принцип работы

Питание счетчика

Счётчик имеет два источника питания:

  • Питание от фазных напряжений (может отсутствовать в некоторых модификациях). Достаточно напряжения на любой из фаз.
  • Питание от интерфейсной части.

Измерительная часть счётчика питается от любого источника питания. Но для обмена данными по Modbus надо запитать интерфейсную часть (клеммы V+ и GND).

При отсутствии напряжения на всех фазах верно измеряются только значения токов (Irms) с токовых трансформаторов.

Работа при провалах и прерываниях напряжения

Замер энергии прекращается при напряжении меньше 180 вольт (провал или прерывание напряжения), порог задается в одном из modbus-регистров счетчика.

Накопленные значения энергии сохраняются при отключении питания счетчика.

Монтаж

При монтаже счетчика клемма PE обязательно должна быть соединена с защитным заземлением, а на клемму N подключена нейтраль
Подключение счетчика WB-MAP12H к трехфазной сети

Пошаговая инструкция по монтажу счетчиков MAP

На странице Монтаж многоканальных счётчиков электроэнергии WB-MAP в щите содержится краткая пошаговая инструкция по монтажу счетчиков MAP. Перед ее выполнением рекомендуем ознакомиться с описанием этапов монтажа ниже.

Подключение интерфейсной части

Клеммный блок «V+ GND A B» с шагом 3.5 мм служит для подключения питания и управления по шине RS-485. Для стабильной связи с устройством важно правильно организовать подключение к шине RS-485, читайте об этом в статье RS-485:Физическое подключение.

Подключение высоковольтной части

Подключите к клеммнику высоковольтной части счетчика три фазы, нейтраль и защитное заземление.

Обязательно соедините клемму PE с защитным заземлением, а клемму N с нейтралью. Если защитное заземление (PE) не подключено, то при случайном появлении фазного напряжения на проводах одного из токовых трансформаторов, напряжение появится и на остальных проводах трансформаторов. Тогда как при подключенном защитном заземлении сработает УЗО, или сгорят резисторы на входах токовых трансформаторов.

Фазы L1 (A), L2 (B) и L3 (C) должны быть подключены в правильном порядке в соответствии с подписями к контактам.

При подключении трех фаз, фазовые углы (Voltage angle) будут следующими: фаза L1 — 0°, фаза L2 — ~120°, фаза L3 — ~-120°, или 0/-120/+120 соответственно, порядок фаз для работы счетчика не важен.

Фазовые углы

Подключение счетчика в однофазных сетях

Подключите фазный проводник ко входу L1. В однофазной сети будут верны показания для фазы L1. Измерение векторной суммы энергий и мощностей (SV) будет недоступно.

Подключение токовых трансформаторов

Удлинение проводов

Провода токовых трансформаторов можно удлинять до 50 метров. Ключевой параметр при этом - сопротивление кабеля: суммарное (в обе стороны) сопротивление не должно превышать 2 Ом.

Для уменьшения наводок не рекомендуется разделять провода от трансформаторов, прокладывать вплотную к силовым кабелям, удлинять желательно экранированным кабелем.

Мы рекомендуем использовать кабель КГВЭВ 7х1,0 или подобные - одним кабелем удобно удлинять три трансформатора одной трёхфазной нагрузки.

Очистка магнитопровода

Перед защёлкиванием трансформатора на проводе очистите торцы магнитопровода.

Отпечатки пальцев, грязь или пыль на магнитопроводе создают воздушный зазор, который уменьшает точность измерений.

Крепление токовых трансформаторов

Токовый трансформатор должен свободно вращаться на проводе

Воздушный зазор между половинками магнитопровода может возникнуть и из-за плохого крепления трансформатора.

Проверьте, что трансформатор:

- защелкнут ровно, без перекосов.

- свободно вращается на проводе.

Если это не так, значит есть механическое напряжение, которое создаст воздушный зазор, и ошибка измерения может составить 10% и выше.

Подключение к правильной фазе

Расположите токовые трансформаторы на фазных проводниках в соответствии с номерами:

1 - L1(A), 2 - L2(B), 3 - L3(C).

И стрелкой на корпусе по направлению к нагрузке.

Белые провода подключаются к токовым входам счетчика со знаком «плюс», а черные — ко входам со знаком «минус» (см. схему «Подключение счетчика WB-MAP к трехфазной сети»).

В счетчиках-измерителях, прошедших процедуру предварительной калибровки, к каждому токовому каналу подключается индивидуально подобранный токовый трансформатор. Трансформаторы имеют подписи с указанием номера канала.

Привязка канала измерения (трансформатора) к фазе в веб-интерфейсе
Параметры, помеченные красным цветом, не могут быть измерены


Проверка правильности подключения

Чтобы исключить ошибки в измерениях, проверьте правильность подключения счетчика:

  1. Нагрузите фазы — мощности порядка 100 Вт на фазу будет достаточно.
  2. В интерфейсе контроллера посмотрите на:
    • значения углов между током и напряжением — должно быть от −40 до +40.
    • активную мощность на фазе — должна быть положительная.

Если тип нагрузки близок к активному (осветительные и нагревательные приборы, другая бытовая техника), угол фазового сдвига между векторами напряжения и тока находится в пределах десятков градусов.

Углы более 100 градусов означают, что через трансформатор тока проходит проводник неверной фазы. При использовании устройств компенсации реактивной мощности или мощных электродвигателей, такая оценка может быть неверной.

В старых счетчиках WB-MAP3E с версией прошивки ниже 2.1 фазовые углы считаются не от −180 до +180, а от 0 до 360.

Подключение измерительных трансформаторов для больших токов

Стандартный трансформатор 800/5А. Трансформаторы WB-MAP необходимо подключать к его вторичной обмотке

Токовые трансформаторы со вторичным током 5А нельзя подключать напрямую к счетчикам WB-MAP, нужно использовать промежуточные трансформаторы, идущие в комплекте с WB-MAP (рекомендуем использовать трансформаторы 20А/25мА).

В этом случае токовые трансформаторы WB-MAP крепятся на провода от вторичной обмотки трансформатора на 5А. При этом вторичная обмотка должна быть закорочена или подключена к установленному прибору учета. Иначе токовый трансформатор выйдет из строя.

Измеренные значения необходимо пересчитать программно — с учетом коэффициентов трансформации. Например, при измерении тока во вторичной обмотке трансформатора 800/5А полученное значение тока в WB-MAP необходимо домножить на 160: 800 5 160.png, чтобы получить истинное значение. Домножать надо токи, мощности и энергии. Можно перемножить коэффициенты трансформации и записать получившееся значение в регистр, если оно меньше размерности регистра, 65536. В таком случае - счетчик будет отдавать действительные значения.

Настройка в ПО

Пример наклейки с параметрами. Коэффициент трансформации - 2000. фазовый сдвиг - 1062

Способы настройки

Чтобы настроить модуль:

Настройка токовых трансформаторов

Настройка токовых трансформаторов и маппинга фаз в параметрах счётчика WB-MAP3E в веб-интерфейсе контроллера Wiren Board

Настроить трансформаторы можно только в прошивках версии 2.1 и выше. Версия прошивки написана на наклейке, на корпусе устройства. До прошивки 2.1 счётчик WB-MAP откалиброван вместе с комплектными трансформаторами тока, которые нельзя менять на другие или местами между каналами. Если при покупке счётчика и трансформаторов вы не заказывали услугу «Настройка счётчика», то вам нужно самостоятельно внести параметры трансформаторов в его память, иначе показания счётчика будут неверными.

Каждый трансформатор тока имеет две характеристики, которые требуется внести в конфигурацию счётчика:

  • Turns Lx — коэффициент трансформации.
  • Phi Lx — фазовый сдвиг.

Фактические значения этих параметров у трансформаторов немного отличаются от экземпляра к экземпляру. Трансформаторы, поставляемые Wiren Board, откалиброваны на специальном стенде, и на них есть наклейка со значениями параметров.

Параметры трансформаторов (по два на каждый трансформатор) нужно записать в память счётчика перед началом работы.

Если перечисленных выше параметров нет в веб-интерфейсе контроллера — вы используете одну из предыдущих версий ПО. Воспользуйтесь альтернативным вариантом — настройкой трансформаторов из консоли.

Настройка маппинга фаз

Будьте внимательны при использовании функции. Если на клеммы счётчика приходит напряжение не той фазы, на измерение тока которой назначен трансформатор — вы получите неверные, но похожие на правду значения. Начиная с прошивки версии 2.3.0 в настройках устройств MAP3E и MAP12E измерительный трансформатор можно привязать к любой фазе, приходящей на счётчик.

С помощью маппинга (перепривязки) фаз вы можете изменить заводскую привязку трансформаторов к приходящим на счётчик фазам. Например, можно настроить трансформатор L1 на измерение тока на фазе L2 и т.п. Это может быть полезно, если нужно программно изменить ошибки монтажа, или если вы хотите использовать WB-MAP12E в качестве двенадцатиканального однофазного счётчика.

Если фаза не используется в паре с токовым трансформатором ни на одном из каналов, то параметры Urms и Upeak не могут быть измерены и в веб-интерфейсе контроллера будут помечены красным цветом. Для измерения параметра VoltageAngle необходимо, чтобы хотя бы на одном канале счётчика трансформаторы были привязаны на разные фазы.

Маппинг фаз настраивается в параметре Actual Phase Lx — фактическая фаза токового трансформатора на фазе Lx.

Если перечисленных выше параметров нет в веб-интерфейсе контроллера — вы используете одну из предыдущих версий ПО. Смотрите другие варианты настройки модуля в разделе Способы настройки.

Индикация

Индикаторы

Счетчик имеет 5 светодиодных индикаторов:

  • S — зеленый индикатор статуса, мигает при обмене данными по Modbus
  • CF1...CF4 — красные индикаторы потребляемой суммарной энергии для каждого из трехфазных каналов (учитывается только активная энергия). Мигание индикаторов означает потребление электроэнергии: 1000 импульсов соответствуют 1 кВт·ч (в прошивке до v.2,1 - 3200 импульсов на 1 кВт·ч).

Представление в веб-интерфейсе

Элементы индикации счетчика map12h

При добавлении устройства WB-MAP12 вы можете выбрать один из нескольких шаблонов устройств:

Шаблон Модель и назначение
WB-MAP12H fw2 Стандартный шаблон со всеми параметрами, кроме гармоник тока и напряжения
WB-MAP12H fw2 (basic) Упрощенный шаблон, содержащий только базовые параметры (нет значений AN, Ifund, N, NN, RN, NP, Pfund, Pharm, S, THD I, THD U, Total AN, Total N, Total Pfund, Total Pharm, Total RN, Total RP, Total S, Total SV, Ufund -- названия см. на странице со списком измеряемых параметров, ссылка выше).
WB-MAP12H fw2 (+ harmonics) Расширенный шаблон с коэффициентами гармоник тока и напряжения (до 15 гармоники по току и до 7 гармоники по напряжению)
WB-MAP12H fw2 (+ all harmonics) Полный шаблон для моделей с измерением коэффициентов гармоник тока и напряжения (до 42 гармоники по току и по напряжению)
WB-MAP12H (basic div2) Упрощенный шаблон для моделей без измерения коэффициентов гармоник тока и напряжения с вводами, рассчитанными на токи > 65А для версии прошивки 1.x

Выбор шаблона

Чтобы устройство появилось на вкладке Devices в веб-интерфейсе контроллера Wiren Board, добавьте новое serial-устройство и выберите шаблон WB-MAP12H <нужная версия, смотрите таблицу выше>.

Если ваше устройство было выпущено до осени 2019 года и имеет прошивку ниже 2.1 — используйте шаблон без fw2. Версию прошивки можно посмотреть на наклейке на корпусе устройства, строка FW.

Просмотр значений

В веб-интерфейсе контроллера вы можете просматривать полученные со счётчика значения. Список отображаемых каналов можно изменить через настройки устройства, доступные на странице выбора шаблона.

Полный список названий параметров, отображаемых в веб-интерфейсе приводится на странице Счетчик WB-MAP: измеряемые параметры и погрешности, их названия в веб-интерфейсе Wiren Board

Работа по Modbus

Устройства Wirenboard управляются по протоколу Modbus RTU. На физическом уровне подключаются через интерфейс RS-485.

Поддерживаются все основные команды чтения и записи одного или нескольких регистров. Смотрите список доступных команд в описании протокола Modbus.

Настроить параметры модуля можно в веб-интерфейсе контроллера Wiren Board, или через сторонние программы.

Параметры порта по умолчанию

Значение
по умолчанию
Название параметра
в веб-интерфейсе
Параметр
9600 Baud rate Скорость, бит/с
8 Data bits Количество битов данных
None Parity Бит чётности
2 Stop bits Количество стоповых битов

При необходимости их можно изменить, смотрите инструкцию в статье Настройка параметров обмена данными.

Modbus-адрес

Modbus-адрес, установленный на производстве

Каждое устройство на линии имеет уникальный адрес в диапазоне от 1 до 247. Адрес устройства, установленный на заводе, указан на отдельной наклейке со штрихкодом. На заводе устройствам Wirenboard в одной партии присваиваются разные адреса, поэтому в вашем заказе, скорее всего, адреса не будут повторяться.

О том, как узнать, изменить или сбросить Modbus-адрес устройства, читайте в статье Modbus-адрес устройства Wiren Board.

Карта регистров

Счетчик поддерживает большое количество Modbus-регистров, которые хранят значения измеряемых и вычисляемых величин, а также регистры управления счетчиком.

Таблица Modbus-регистров измеряемых и вычисляемых величин.

Таблица управляющих Modbus-регистров для счётчиков электроэнергии WB-MAP12H.

Обновление прошивки и сброс настроек

Большинство устройств Wiren Board поддерживают обновление прошивки (микропрограммы) по протоколу Modbus. Это даёт возможность расширять функциональные возможности устройств и устранять ошибки в микропрограмме непосредственно на месте монтажа.

Инструкции:

Узнать о выходе новой версии прошивки можно в Журнале изменений прошивок.

Известные неисправности

Список известных неисправностей

Ревизии устройства

Номер партии (Batch №) указан на наклейке, на боковой поверхности корпуса, а также на печатной плате.

Ревизия Партии Дата выпуска Отличия от предыдущей ревизии
1.7 v1.7A - ... 07.2019 - ...
  • с разъемными клеммниками DEGSON; в прошивке добавилась возможность самостоятельного задания параметров трансформаторов (fw 2.1)
1.6 250, 282, 321 06.2018 - 08.2019
  • с "правильными" клеммниками 2EDGKA на входах напряжения
1.6 202 01.2018 - 05.2018
  • улучшена схемотехника и компоновка платы; партия с ответными клеммниками 2EDGKB на входах напряжения
1.4 178, 188 08.2017 - 11.2017
  • первые мелкосерийные партии: с разъемными клеммниками KEFA (с винтовыми клеммниками на входах напряжения)

Изображения и чертежи устройства

Габаритные размеры

Corel Draw 2018: Файл:WB-Library.cdr.zip

Corel Draw PDF: Файл:WB-MAP12H.cdr.pdf

Autocad 2013 DXF: Мы еще не подготовили чертеж этого устройства. Вы можете запросить чертеж устройства "Многоканальный счётчик электроэнергии WB-MAP12H" на портале техподдержки Wiren Board (необходима регистрация).