YOKOGAWA PW301

YOKOGAWA PW301 是日本横河电机（YOKOGAWA）生产的一款经典的单相有功/无功功率变送器（或称转换器）。该产品属于电量变送器，用于精确测量交流线路中的有功功率（kW）或无功功率（kvar），并将其线性转换为标准的模拟直流信号（如4-20mA或0-10VDC），供DCS、PLC或能源管理系统使用，是实现电力监控和能效管理的基础组件。

应用场景

在大型写字楼的中央空调系统中，多台大功率冷冻水泵是主要的耗电设备。为了优化运行策略以实现节能，需要实时监测每台水泵的实际消耗功率。YOKOGAWA PW301 功率变送器被安装在每台水泵的动力柜中。它通过内置的电流和电压输入回路，实时计算负载的实际功率，并输出一个与功率值成正比的4-20mA标准信号。这个信号被接入楼宇自控系统（BAS），系统根据实际的冷负荷需求，结合PW301提供的精确功率数据，自动调整水泵的运行台数或通过变频器调节转速，使系统始终在高效区运行，实现了显著的节能效果，并避免了“大马拉小车”的浪费现象。

核心参数速览

技术原理与创新价值

创新点1：基于时分割乘法器的高精度测量原理。 YOKOGAWA PW301 的核心采用先进的时分割原理进行功率运算。它将输入的电压信号调制成脉冲宽度，电流信号调制成脉冲幅度，通过模拟乘法器电路精确计算瞬时功率，再经滤波后得到平均功率。这种方法相比简单的电压电流相乘再滤波，具有更高的精度、更好的线性度和抗波形畸变能力。创新点2：卓越的电气隔离与抗干扰设计。 模块的电流输入、电压输入、工作电源和模拟输出之间均实现了可靠的电气隔离（如通过变压器、光耦等）。这种设计有效防止了现场地电位差和共模干扰对测量精度的影响，也保护了后级的采集设备（如PLC/DCS）免受现场高压串扰的损害，确保了系统长期运行的稳定性和安全性。创新点3：宽范围输入与良好的环境适应性。 PW301 设计允许输入信号在较大范围内波动（如电压±20%，电流过载能力）仍能保持精度。其坚固的设计和优质的元件使其能够承受工业环境的温度变化、湿度波动和轻微的振动，保证了在恶劣条件下的长期可靠性，减少了维护需求。

应用案例与行业价值

案例：某化工厂电力负荷监控与需量管理该化工厂为降低基本电费，需对总进线的最大需量（MD）进行精确监控和控制。应用流程：在总降压变压器的出线侧，安装YOKOGAWA PW301 有功功率变送器，其输出4-20mA信号接入DCS。DCS实时计算15分钟内的平均功率，并与设定值比较。当接近限值时，DCS自动切除非关键负荷。带来的改进：通过PW301提供的高精度、高可靠性数据，工厂成功将月度最大需量稳定控制在合同值以下，每年节省电费超百万元。其稳定的性能避免了因信号跳变导致的误操作，保障了生产连续性。

相关产品组合方案

为构建完整的电力监测系统，我们推荐以下与YOKOGAWA PW301协同工作的产品：

· ••YOKOGAWA 电流互感器（CT）：为PW301提供标准的电流输入信号。

· ••YOKOGAWA 电压互感器（PT）：如需监测高压系统，为PW301提供隔离的电压信号。

· ••YOKOGAWA WE系列其他变送器：如WV301（电压变送器）、WA301（电流变送器）、WS301（频率变送器），共同构成全套电量监测。

· ••PLC/DCS模拟量输入模块：用于接收PW301输出的标准信号。

· ••能源管理系统（EMS）软件：用于对PW301上传的数据进行汇总、分析和优化。

安装维护与全周期支持

YOKOGAWA PW301 采用标准DIN导轨安装，接线需严格遵循手册，确保CT二次侧不得开路，PT二次侧不得短路。日常维护主要是定期检查接线端子的紧固情况和设备外观。由于其高可靠性，通常无需特殊维护。