ZWSTU-13 配用电安全及用能状态融合感知终端

在低压配用电系统中，传统电力多功能表只能完成基础的电压、电流、功率采集，面对电气火灾隐患预警、停电故障快速排查、事故责任界定等深层运维需求时，往往力不从心。如何做到事前预警、事中诊断、事后追溯，成为配用电数字化升级的核心命题。

杭州泽沃电子科技有限公司推出的 ZWSTU-13 配用电安全及用能状态融合感知终端，正是为解决这一痛点而生。该产品集常规电力监测、电气安全监测、电能质量分析、故障电弧探测、故障录波诊断于一体，配套多种通讯方式与云平台，可广泛应用于0.4/0.69kV低压用电系统及6kV以上中高压变配电场景。相比传统电力仪表，ZWSTU-13实现了从"被动监测"到"主动感知"的跨越，为电气火灾预警、电力能效管理、电力运维管理提供了一站式融合解决方案。

1.产品外观

2.技术参数

2.1额定数据

交流电压：相电压230V，线电压400V

交流电流：5A(二次电流)、30A、100A、250A、400A、800A

漏电流：2A（需另配2A/1mA剩余电流互感器）

额定频率：50Hz

2.2功耗

交流电压回路：≤0.5VA/相（230V）（含电源功耗）

交流电流回路：≤0.05VA/相

2.3电源输入

电源输入 AC85~265V/DC100-DC330V

2.4采集精度

电压/电流精度：0.5级

有功/无功精度：1级

频率测量精度：≤ ±0.01Hz

2.5过载能力

交流电压回路：1.2倍额定电压 连续工作

交流电流回路：2倍额定电流 连续工作

2.6通讯接口

RS485 波特率：2400~38400bit/s

NB-IoT：频段B3\B5\B8，默认B8

无线通讯可选4G CAT1，WIFI（2.4G），LoRa等。

2.7遥信输入

AC220V或DC220V遥信电源输入。

2.8 遥控输出（选配）

订货时说明，可提供两路无源空接点输出。

接点开断能力：250VAC（ 30VDC），5A，电阻性回路。

2.9环境要求

运行温度：-25℃-60℃

相对湿度：相对湿度≤95%

大气压力：86-106kPa

2.10工频耐压及耐冲击能力

耐压能力：AC2000V，1Min

浪涌冲击：5kV雷击浪涌冲击

2.11机械性能

能承受严酷等级为I级的振动响应、冲击响应。

3.产品功能

01数据采集

ZWSTU-13产品最多可提供三相母线电压、三相回路电流，一相回路电压、一路回路剩余电流、四路温度的模拟量采集。设备通过高性能AD采样技术，实现对上述12路模拟量每周波1024点高速采样和数据处理。另外，装置还同时提供一路光耦隔离的状态量输入和可选的两路继电器输出。

02常规电气量计算

ZWSTU-13产品利用上述采样结果，经过复杂的数字信号处理，实现如下常规电气量计算：

1） 各相电压、线电压、相电流和电网频率的有效值计算；

2） 回路每相和三相有功、无功、功率因数计算；

3） 各相电压及电流相位值

4） 回路正向和反向总有功电度、正向和反向总无功电度计算，尖峰平谷多时段电量统计；

5） 回路实时有功需量、实时视在需量；

6） 每日最大有功需量、视在需量及发生时间

03扩展监测功能：电能质量实时量和统计量计算

ZWSTU-13产品通过高速采样，得到如下实时值：

1） 母线各相1~50次基波及谐波电压含有率（%），回路1~50次基波及谐波电流值（A）；

2） 母线各相总谐波电压畸变率(%)，各相奇次谐波含有率（%）和偶次谐波含有率（%），回路总谐波电流值（A）；

3） 母线负序电压不平衡值（V）及不平衡度（%）、零序电压不平衡值（V）及不平衡度（%），回路负序电流值（A）及负序不平衡度（%）和零序电流值（A）及零序不平衡度（%）；

ZWSTU-13在上述相关电能质量实时值基础上，还可提供如下日统计报表，电能质量统计报表可以通过远程调阅索取：

4） 母线各相基波及各次谐波电压含有率（%）和总谐波电压畸变率(%)，回路基波及各次谐波电流值（A）和总谐波电流值（A）的每日最大、最小、平均值和95%概率大值；

5） 每相电压偏差的每日最大、最小、平均值和95%概率大值；

6） 负序和零序电压值不平衡度（%）及负序和零序电流值（A）的每日最大、最小、平均值和95%概率大值；

7） 电网频率的每日最大、最小、平均值和95%概率大值；

04扩展监测功能：电气安全量实时监测

ZWSTU-13产品通过高速采样和波形识别，得到如下与电气安全相关的量：

1） 回路泄漏电流或者剩余电流值；

2） 四路导体或连接点温度值（一般用于测量A、B、C、N导线），装置外壳温度值（可作为环境温度参考）；

05高级量测功能：电能质量高级监测

ZWSTU-13产品可提供电压暂升、暂降、短时中断监测，并记录电压发生突变前后以及电压恢复前后的电压电流波形曲线，以供后续分析，为电能质量优化（如选用DVR等）提供选型设计依据。

由于电压短时中断过程中可能引发装置因失电而停止工作，故选用电能质量高级监测功能时，建议选配储能模块。

06高级量测功能：三相故障电弧探测

当故障电弧产生时，其中心温度高达3000℃~4000℃，甚至超过5000℃，并且伴有金属熔化物喷溅出来。故障电弧产生的高温高热，极易引燃线路绝缘层导致线路起火，如果在故障点附近存在有可燃物时，也极易引燃可燃物而导致火灾的发生。因此，故障电弧探测是电气火灾监测的重要组成部分，越来越受到业主的重视。

ZWSTU-13的故障电弧探测功能有以下特点：

1） ZWSTU-13的故障电弧探测功能算法，从电力专业入手，建立电弧故障时电压电流暂态的物理模型，并结合AI算法，进而得出电弧判据去识别电弧。该算法为国内首创，并具有独立知识产权。

2） 国内大多数故障电弧探测为单相，ZWSTU-13的三相故障电弧探测也为国内首家。

3） ZWSTU-13电弧故障探测器置入了电气安全记录黑匣子功能，可真实记录电弧发生时的电流电压波形。波形记录密度达每秒每通道51200点，三相电压电流每秒累计需采集30万点。

4） 安装方式革新：无需断开主回路，不增加主回路故障点，可支持不停电安装。

ZWSTU-13的三相故障电弧探测功能，通过了国家相关检验中心的型式检验。

07告警指示、故障探测和诊断

ZWSTU-13产品通过高速实时故障探测和诊断，得到如下与电网或回路故障相关的信息及事件报文：

普通告警指示信息：

1） 母线过压或低压报警及报警值；

2） 回路带电状态指示、母线停电状态指示；

3） 回路开关状态指示（无需开关辅助接点）；

4） 回路有功需量和视在需量越限报警

5） 电压、电流谐波越限报警及报警值

6） 回路电流越限报警及报警值；

短路故障及电气火灾预警指示及故障值：

7） 回路过流跳闸报警及报警值；

8） 回路各测温点超温报警及报警值；

9） 回路剩余电流越限报警及报警值；

10） 回路发生电弧故障报警指示；

上述告警或故障发生时，装置将SOE事件报文和事故诊断简报（故障发生时刻及该时刻相关电气量或非电量的实测值）。除了温度越限、需量越限和谐波越限外，其它与电流、电压测量值相关的告警和事件，装置都将同时产生电压、电流有效值和状态量录波，录波长度为故障前10个周波，故障后10个周波。当ZWSTU-13探测到回路发生电弧故障时，同时将启动瞬时值故障录波，录波长度为故障前3周波，故障后2周波。

08装置自身状态指示及自诊断

ZWSTU-13产品通过高速实时采样和诊断，得到如下与自身设备和外部接线相关的信息及事件报文：

1) 装置电池电压值；

2) 装置内部工作电压值；

3) 装置参考电压基准值；

4) 装置异常代码值；

5) 外回路测量通道异常

09储能功能

产品订购时可选配储能功能。装置提供内置专用锂电池组件，在低压电力系统故障失电情况下，能将最后一组故障和状态信号上传云调度。

该储能组件模块容量足够支撑所有监测设备约30分钟的工作电量。

5.用电安全管理云平台及移动APP

ZWSTU-13产品提供配套的用电安全管理云平台以及移动APP，实现运行监测、设备看板、告警、历史曲线、数据报表等功能。