CL311V2
三相多功能标准表使用说明书
深圳市科陆电子科技股份有限公司
目录
一、概述 (1)
二、主要特点 (1)
三、主要技术指标（RD-读数，RG-量程） (1)
四、面板说明 (3)
五、接线说明 (4)
六、操作说明 (4)
七、功率测量 (6)
八、伏安测量 (8)
九、相频测量 (9)
十、谐波测量 (9)
十一、波形测量 (10)
十二、校电能表 (10)
十三、参数设置 (16)
十四、其它功能 (19)
十五、 CL311V2基本误差校验（供中试所使用） (22)
十六、注意事项 (23)
【附录一】CL311V2脉冲端口定义 (24)
【附录二】CL311V2脉冲输入接线方法 (26)
一、概述
CL311V2三相多功能标准表是CL311三相多功能标准表的升级版，它保留了CL311的能同时测量三相电压、电流、频率、相位、有功功率、无功功率、视在功率、有功电能、无功电能等参数，并能测量波形失真度及2～21次谐波。中文菜单显示，显示信息量大，操作方便等功能和特点外，增加了小电流和小电压量程，使整机测量范围更宽，应用范围更广，可广泛应用于交流电压、交流电流、交流功率和电能等测量领域，是计量所、实验室、研究所理想的计量检测设备。
二、主要特点
●采用大屏幕LCD汉字显示，显示操作提示及各种测量数据。
●可显示实时向量图。
●可对每相电压、电流的失真度进行测量，并对2～21次谐波进行测量和分析，直观显示谐波分量大小，同时显示谐波棒图。
●能同时对三相电压、三相电流进行交流采样分析，计算出每相的电压、电流、有功功率、无功功率、有功电能、无功电能。
●电压、电流具有宽量程范围，量程自动切换。
●能测量三相四线和三相三线有功功率、无功功率（真无功功率）、有功电能、无功电能（真无功电能）；能设置三相二元件跨相90?无功功率、无功电能测量方式，三相三元件跨相90?无功功率、无功电能测量方式、三相二元件人工中性点无功功率和60?内相角无功电能测量方式，特别适用于校验具有相同接线原理的无功功率表和无功电能表。
●有标准电能脉冲输出，脉冲常数自动设置，也可人工设置。
●能同时对八块电能表的脉冲输入进行测量和误差计算。
●具有RS232接口，可与PC机连接将测量数据传送到管理软件上。
●能测量电能计量装置的对称度、功率稳定度、电能综合误差及标准偏差。
三、主要技术指标(RD-读数,RG-量程)
1. 输入电压测量
1.1电压测量档位：
2.25V、4.5V、9V、15V(U a′,Un′端输入)自动量程切换；
30V、60V、100V、220V、380V、600V，1000V自动量程切换。
1.2电压测量范围：（0～120%）×档位
1.3电压测量分辨率：0.01%×档位
1.4电压测量准确度：0.05级 0.05%RD （ 0.1级 0.1%RD ） 1.5V-1000V；
0.05级 0.05%RG （ 0.1级 0.1%RG ） 0-1000V；
0.05级 0.05%RG （ 0.1级 1%RG ） 0V-15V(U a′,Un′端输入)。
2. 输入电流测量
2.1电流测量档位：25mA、50mA、 0.1A、0.25A、0.5A、1A、2.5A、5A、10A、25A、50A、
100A自动量程切换
2.2 电流测量范围：（0～120%）×档位
2.3 电流测量分辨率：0.01%×档位
2.4 电流测量准确度：0.05级 0.05%RD （ 0.1级 0.1%RD ） 2.5mA-100A；
0.05级 0.05%RG （ 0.1级 0.1%RG ） 0-100A。
3. 输入功率测量
3.1有功功率测量准确度：
0.05级 0.05%RD （ 0.1级 0.1%RD ） 25mA-100A 30V—600V PF≥0.5 3.2无功功率测量准确度：
0.05级 0.1%RD （ 0.1级 0.2%RD ） 25mA-100A 30V—600V PF≥0.5
4. 相位测量
4.1相位测量范围： -180.00?～+180.00?或0?～359.99?
4.2相位测量分辨率：0.001?
4.3相位测量准确度：0.05?(电流≥200mA 电压≥57V )
5. 频率测量
5.1频率测量范围： 45Hz～65Hz
5.2频率测量分辨率：0.001Hz
5.3频率测量准确度：0.01Hz
6. 功率因数测量
6.1功率因数测量范围： -1.0～0～+1.0
6.2功率因数测量分辨率：0.0001
6.3功率因数测量准确度：0.0005
7. 电能测量
7.1有功电能测量准确度：
0.05级 0.05%RD （ 0.1级 0.1%RD ） 25mA-100A 30V—600V PF≥0.5(L)；
0.05级 0.1%RD （ 0.1级 0.2%RD ） 25mA-100A 30V—600V PF≥0.5(C)。
7.2无功电能测量准确度：
0.05级 0.1%RD （ 0.1级 0.2%RD ） 25mA-100A 30V—600V PF≥0.5
8. 电能脉冲输出
8.1 CL311V2电能输出脉冲常数（r/kwh）可设置，设置范围在1～599999999，最高脉
冲输出频率为10kHz。
8.2 CL311V2电能脉冲为TTL电平输出，负载能力大于20mA。
9. 电能脉冲输入
9.1被校电能表脉冲常数（r/kWh）输入范围：1～599999999，可以输入带小数点的数；
校验圈数设置范围：1～9999999。
9.2最高能接收脉冲频率为10kHz。
10. 其它指标
10.1工作电源电压范围：AC220V±15% 50Hz
10.2功耗：约30VA
10.3预热时间＜15分钟
10.4工作温度：5℃～40℃相对湿度：≤85% 无腐蚀性气体
10.5尺寸：448mm×317mm×132mm
10.6整机重量：8.5kg
四、面板说明
前面板布置如图1，后面板布置如图2。
图1 SHIFT
? CL311V2三相多功能标准表
0～1000V 0～15V 标准RS232接口8路电能
五、接线说明
1.电压输入：将连接被测电压的导线插头插入CL311V2后面板对应的交流电压输入端，
注意A、B、C三相相别，如果是单相，则插入Ua，Un输入端子；
2.电流输入：将连接被测电流的导线接入后面板的电流输入端子；
3.脉冲输入：校验电能表时，如果使用光电头采样，将电能表光电采样器插头插入
CL311V2的脉冲输入端子。如果使用电子式脉冲输入，直接把脉冲信号接
入脉冲输入插座。本仪器脉冲输入电路见附录一《CL311V2脉冲端口定
义》，脉冲输入接线方法见附录二《常见脉冲输入接线方法》。
六、操作说明
1. 开机
将电源开关打开，显示关于版本信息的画面如图3。
SHENZHEN CLOU EL.,LTD
图3
2. 功能选择
按回车键或等待10秒后，会自动进入图4所示的功能选择画面。按画面中的“?”、“?”、“?”、“?”键，可使光标在功能菜单上移动，选择某一项功能后，按“ ”键即可进入该功能；功能选择菜单是本表的主菜单。
图4
3.键盘说明
本机键盘采用软键盘定义，各键的功能在不同的菜单中不同，其功能或键值在液晶显示窗下面和右边显示，按下其下方或右边对应的键即可输入该键。
4. 参数设置
在所有需数据设置界面中，按下“设置”键，即进入参数设置界面，如图5所示画面，按下对应键可输入参数，设置过程中或设置结束后，按SHIFT键进入图6，按“?”删除前一个字符，按“ ”返回图5继续编辑，按“OK”键表示确认返回，按“ESC”键取消设置返回。当有字符输入时，按“换页”键可以翻页查找欲输入的字符。
5. SHIFT 键
在CL311V2操作过程中，“SHIFT ”键作为第二功能键，可进行键盘功能扩展或切换显示界面，当您在当前界面的操作不足以满足您的要求时，请按此键，看扩展功能是否有您所需要的功能。本设置操作适用于CL311V2的所有输入操作。 七、功率测量
在主菜单上选择“功率测量”，按“ ”键即进入如图7所示的功率测量画面。
图7
(1)按图7画面下方的“YPQ ”键，此时可测量三相四线电路每相的有功功率、真无功功率、视在功率、电压和电流。同时可测量三相的总有功功率、总无功功率、总视在功率及总功率因数。
(2)按图7画面中的“△PQ ”键，出现图8所示画面。此时可测量三相三线电路的总有功功率、总真无功功率、总视在功率、总功率因数以及每相的电压、电流。还可显示每个功率测量元件测得的有功功率和真无功功率。
图8
(3) 当按下“功率测量”画面（图7、图8）中的“△Q2”键时，出现图9所示画面，此时进入三相两元件无功功率测量方式。此时可测量总无功功率、功率因数及每相的电压、电流，还可显示每个测量元件测得的无功功率。连续按“△Q2”键，可在Q90和Q60两种测量方式之间进行选择。这两种测量方式的接线原理和用途如下。
Q90：
采用二元件跨相90?无功算法，可用于校验二元件跨相90?接线的无功功率表和无功电能表；
Q60：采用二元件60?无功算法，可用于校验二元件人工中性点接线的无功功率表和二元件60?内相角无功电能表。
图9
(4) 当按下“功率测量”画面（图7、图8、图9）中的“△Q3”键时，出现图10所示画面。此时可测量总无功功率、功率因数及每相的电压、电流，还可显示每个测量元件测得的无功功率。这种测量方式适用于校验三元件跨相90?接线的无功功率表和无功电能表。
图10
(5) 按下“ESC ”键返回功能选择菜单。 八、伏安测量
在主菜单(图4)中，将光标移到“伏安测量”上，按“ ”键，出现图11所示画面，即进入伏安测量功能。
图11
同功率测量的操作一样，按下方的接线原理键，可分别测量出该接线方式下的每相电压、电流值。
YPQ 键——表示三相四线测量方式； ΔPQ 键——表示三相三线测量方式； ΔQ2键——表示二元件无功测量方式； ΔQ2键——表示三元件无功测量方式；
600V 键——表示Ua Un 与U a′Un′输入的切换，即：15V 以上与15V 以下输入切换。
九、相频测量
在主菜单中，将光标移到“相频测量”上，按“ ”键，出现图12所示画面，即进入相频测量功能。此时可测量各相电压、电流的相位，并显示整个输入电量的向量图。
图12
在此画面中，可按不同测量方式显示不同的向量图，只需按下方的接线原理按键即可。按“?”键可显示每相电压、电流之间的相位差。在此画面左上方有FRQ Hz 栏，在此显示输入交流电量的频率测量值。 十、谐波测量
在主菜单中，把光标移到“谐波测量”，按“ ”键，出现图13所示画面，即进入谐波测量功能。在该画面中，可分别测量I a 、I b 、I c 、U a 、U b 、U c 的失真度、各次谐波含量和谐波棒图。如果没有输入电量，显示的将是噪声波的棒图。
图13
(1) 按下“I ”键，测量输入电流的谐波。连续按“I ”键，依I a →I b →I c →I a 的顺序循环切换三相电流的相别，并将相别显示在左上角的小窗口中；
(2) 按下“U ”键，测量输入电压的谐波。连续按“U ”键，依U a →U b →U c →U a 的顺序循环切换三相电压的相别，并将相别显示在左上角的小窗口中；
(3) 在“失真度 k ”窗口显示波形失真度。按下“次-”或“次+”键，可选择所要测量的谐波次数，例如：当前谐波次数为“3”时，按下“次-”键，则切换到2次谐波含量的测量，按下“次+”键，则切换到4次谐波含量的测量；
(4) 画面中间的谐波棒图直观地显示出失真度 k 、主波(1次)含量及2～10次谐波含量的大小。按下“幅度”键，可将棒图放大或缩小10倍；
(5) 按下“Esc ”键退出谐波测量功能。 十一、波形测量
在主菜单中，把光标移到“波形测量”上，按“ ”键，出现图14所示画面，即进入波形测量功能，画面同时显示某相输入电压输入电流的波形。按下“A ”“B ”“C ”键可选择显示相应相的输入电压输入电流的波形，并将相别显示在左上角。
图14
十二、校电能表
在主菜单中，把光标移到“校电能表”上，按“ ”键即进入图15所示画面。首先设置被检电能表和CL311V2的参数，如被检电能表常数、类型、校验圈数和CL311V2表量限、脉冲常数等。按选项键可移动光标选择设置项,按下设置键,则开始输入光标指示项的参数，按“?”、“?”键可以浏览每个选项中的所有预设参数。
图15
1.设置被检电能表常数
被检电能表常数的设置范围为1～599999999 r/kwh 或r/kvarh 。设置时可以输入小数点，小数点后最多5位。把光标移到“表常数”处，按“?”、“?”键可以选择本机已设置好的表常数。本机内设的表常数有600、1200、2400、3600、7200、14400、36000、72000、144000、360000，也可以设置成任意值。设置时按设置键，出现如图16所示画面，在图16中输入表常数，输入数字结束后，按SHIFT 键进入图17，按“ ”键表示确认返回，按ESC 键不设置返回。
2.设置校验圈数
校验圈数是指每计算一次被检电能表的误差，被检表所转的圈数或输出的脉冲数。设置范围为1～9999999，设置方法同“六、4参数设置”，校验圈数应大于0，并且应保证计算一次电能表误差的时间不少于5秒。
3.设置表类型
CL311V2可检验三相三线、三相四线有功电能表和真无功电能表；可检验二元件60?内相角、二元件跨相90?、三元件跨相90?等接线原理的无功电能表。按“?”、“?”键可在下列表类型中进行选择。
PT4——三相四线有功电能表或单相有功电能表；
QT4——三相四线真无功电能表或单相真无功电能表；
P32——三相三线有功电能表；
Q32——三相三线真无功电能表；
Q90——二元件跨相90?无功电能表；
Q33——三元件跨相90?无功电能表；
Q60——二元件60?内相角无功电能表；
对于其它有功电能表和真无功电能表，可选择表类型PT4、QT4。
4设置脉冲输出常数
CL311V2具有标准电能脉冲输出，供更高等级的计量标准检定CL311V2时使用，用CL311V2检验别的电能表时不使用。脉冲常数可以设置，设置范围为1～599999999 r/kwh或r/kvarh。当设置值较大时，应保证脉冲频率不超过10kHz。设置脉冲常数有两种方法，一种手动，一种自动，开机后默认状态为自动。脉冲常数随电压电流档位不同而自动按表1变化。手动方式可以输入任意数，并一直保持不变。当光标在“脉冲常数”栏时，按下设置键，如当前脉冲常数设置是在自动方式下，按“手动”可选
Hz
3303600
10003300W
r/kWh 36000036001000=??=??=
P C f 择手动方式。如当前脉冲常数设置是在手动方式，再按“设置”键，可设置脉冲常数，按“自动”键进入自动设置。手动方式下输入参数值后，按“启动”此参数才能起作用。
脉冲常数在该机的前面板有表注：
表1 CL311V2自动设置的脉冲常数
5.功率测量
在设置好以上参数之后，按“启动”键，则CL311V2开始测量，它测量的是已选定表类型后的总功率值。 6.电能测量
按“SHIFT ”键，可选择显示测量功率或测量电能，再按“SHIFT ”键退出选择，测量电能可选择单位为kW.s 或kW.h ，按下启动后电能值开始累计。 7.电能表基本误差测量
CL311V2可同时测量八路电能表的脉冲输入。在设置好“表常数”、“校验圈数”、“表量限”、“表类型”等参数后，按“启动”键开始测量电能误差。误差值显示为“--------”，当收到脉冲后，在误差值显示位置显示被检表校验圈数并倒计数，直到计数到零、完成第一次误差计算后显示误差值。八路误差值分别在画面11中显示。
例1：有一只额定值为220V 、5A 的电子式三相四线有功电能表，电能表脉冲常数C 为360000r/kwh ，试选择用CL311V2检验该表时的校验圈数，并简述测定该表基本误差的步骤。
解：被检表的额定功率为P =3×220V ×5A=3300W ，此时该表输出脉冲频率约为:
如前所述，为保证测量精度，电能表计算一次误差的时间不应少于5s,因此测定被检表在额定负载下的误差时，校验圈数至少应设为330Hz ×5s=1650。在cos ?=0.5时, 校验圈数可以减少一半；在cos ?=1带20%负载时，校验圈数可以减少到计算值的1/5，以此类推。
测定该表基本误差的步骤如下：
1）按“选项”键进入表常数选项，按“设置”键进入图5所示数字输入画面，按照“六、4.参数设置”所述方法输入“360000”，完成被检电能表常数设置；
2）按“选项”键选择校验圈数选项，按“六、4参数设置”输入“1650”； 3）按“选项”键选择表类型选项，按“?”、“?”键选择“PT4”。
图18
按“启动”键启动电能表校验。当接收到被检表脉冲后，已设置的校验圈数倒计数显示，直到计算完第一次误差，才显示误差值。 8.三相电能计量装置综合误差及标准偏差估计值的测量
在图15所示画面中，按“SHIFT ”键，选择“装置”，再按“
SHIFT ”键，进入三相电能计量装置综合误差及标准偏差估计值测量画面，见图19。
图19
在此功能中，多了一项参数——“分频系数”。分频系数是指当输入脉冲频率太高，超过CL311V2所能接收的10kHz 时，通过一个分频器分频，将降低频率后的脉冲接入CL311V2使用。当不须经过分频器时，此系数设置为“1”。设置好参数后，再按“启动”，即进行综合误差计算。
Hz 5000010
6.3500W
r/kWh 106.3106.36
86=???=??=P C f 1
)(1
2
--=
∑=n E E
s n
i i
均值；
次测量的相对误差的平——n E Hz 312516
50000
1≈==
D f f 三路脉冲由脉冲输入口1、2、3输入。三路脉冲是专为由三个单相标准表组成的装置而设，每路脉冲对应一相。如果装置使用的是一个三相标准表,把其输出脉冲接入输入口1、2、3中任何一个都可以。
本表能测量并计算三相电能计量装置的标准偏差估计值，计算公式如下：
式中：E i ——第i 次测量的相对误差；
n —— 连续测量的次数，本表测量的次数为12次；
按“启动”键开始测量后，误差值及标准偏差值显示“-----”，当接收到脉冲后，
在误差值显示位置显示被检表校验圈数并倒计数，直到计算完第一次误差后显示测得的误差值。在计算完第一次误差后，在标准偏差值显示位置显示预置的测量次数(12次)并倒计数，直到计数到零,完成第一次标准偏差估计值的测量后,计算并显示标准偏差估计值。以后采用滚动方式,每测完一次误差,挤出最早一个数据,重新计算和显示标准偏差估计值。
例2：某三相电能计量装置，标准表由三块单相电能表组成，每块单相表输出一路脉冲。现要检测三相四线100V 、5A 、cos ?=1这个点的基本误差及标准偏差估计值,试述校验步骤。电能表脉冲常数为360000000r/kwh 。
解：在题中给出的试验点，每相的功率约为500W 。
单相电能表输出脉冲的频率为：
此脉冲频率已超过CL311V2能接收的10kHz 频率，所以须外加一个分频器对脉冲进行分频后再接入CL311V2。注意，三块单相表的分频系数必须相同。现假设分频系数D=16，
（分频后的频率最好不要太低一般在1 kHz ～10 kHz 之间较好）CL311V2接收到的脉冲频率为：
如须电能表约十秒钟计算一次误差，则设定校验圈数为：
N = t ?f =3125×10 =31250≈32000
1）按“选项”键选择表常数选项，按“设置”键进入图16所示数字输入画面， 输入“360000000”；
2）按“选项”键选择校验圈数，按“设置”键进入图16所示数字输入画面，输入“32000”；
3）按“选项”键选择表量限，按“?”、“?”键设置为“25A”；
4）按“选项”键选择分频系数，按“设置”键进入图16所示数字输入画面，按照输入分频系数“16”；
5）按“选项”键选择表类型，按“?”、“?”键设置表类型为“PT4”；
设置完成后，画面如图20所示。
按“启动”键启动误差计算。“脉冲1”、“脉冲2”、“脉冲3”显示框显示从脉冲口1、2、3接收到的脉冲数。在“误差”框显示三路校验圈数的总加值并倒计数，在计算完第一次误差后，接着显示综合误差。在“标准偏差”框显示预置的误差测量次数（12次）并倒计数，直到计数到零,计算并显示标准偏差估计值。此后对标准偏差估计值进行滚动测量和显示。
十三、参数设置
在主菜单中，选择“参数设置”，按回车键即进入图21所示参数设置画面。
1.参数设置
按下“A ”键则进入图22所示参数设置画面，按“?”、“?”键可选择设置项目。
图22
1.1显示屏对比度设置
当光标指向对比度设置时，按下“-”键可使液晶显示屏变暗，按下“+”键可使液晶显示屏变亮。 1.2 GPIB 地址设置
当光标指向GPIB 地址设置时，即可修改当前的GPIB 地址，按“-”将地址减1，按“+”将地址加1，GPIB 地址为本仪器的通讯ID 地址,CL311V2的GPIB 地址出厂设置为24。 1.3波特率设置
波特率设置是修改本机与上位PC 机通讯RS232的速率，有300、600、1200、2400、4800、9600、19200、38400八种速率可选，按“-”和“+”键可在这些波特率之间切换。 1.4保存
当以上设置确认无误时，按下“保存”键，即将所设置的值保存下来，关机后，所设置的数据不会丢失。 2.仪器自校
按下“B ”键则进入图23所示的仪器自校画面，仪器自校准须由上级计量部门进行,或在仪器出厂前由厂家进行，非检定标准表的专业人士请勿操作本菜单。校准交流电压\电流的幅度和相位时，按图24接线。 2.1幅度校准
进入图23所示自校画面，按下幅度键，可选择当前需要校准幅度的电压或电流的
相别，依次为U a、I a、U b、I b、U c、I c，实测值将在右边小窗口中显示。
图23
图24
当测量值与所用标准上的标准值相比超差时，按下“标准”键，此时需输入密码，CL311V2的出厂密码为3111，确认输入密码正确后，在“标准”下的框中有一底线光标，见图25，此时可在标准框中输入标准表上的数值；按下SHIFT键后出现图26所示画面，此时按下“ ”键将前面输入的数字删除，按回车键，回到图23画面后可重新输入标准值，按下“OK”键，确认输入正确，仪器将进行自校准，然后自动切换量程，再对其它电压电流档位进行校准。黑色箭头指示当前校正档位。