Счетчики электрической энергии многофункциональные ПСЧ-4ТМ.05М

Назначение

Счетчики электрической энергии .многофункциональные ПСЧ-4ТМ.05М (далее - счетчики) предназначены для измерения активной и реактивной энергии (в том числе и с учетом потерь), ведения массивов профиля мощности ншрузки с программируемым временем и итерирования (в том числе и с учетом потерь), фиксации максимумов мощности, измерения параметров трехфазной сети и параметров качества электрической энергии.

Счетчики имеют интерфейсы связи и предназначены для работы, как автономно, так и в составе автоматизированных систем контроля и учета электроэнергии (АСКУЭ) и в составе автоматизированных систем диспетчерского управления (АСДУ).

Счетчики могут применяться как средство коммерческого или технического учета электрической энергии на предприятиях промышленности и в энергосистемах, осуществлять учет потоков мощности в энергосистемах и мсжсистсмных перетоков.

Счетчики предназначены для работы в закрытых помещениях с диапазоном рабочих температур от минус 40 до плюс 60 °C.

Описание

I Принцип действия

1.1 Счетчики ПСЧ-4ТМ.05М являются измерительными приборами, построенными по принципу цифровой обработки входных аналоговых сигналов. Управление процессом измерения и всеми функциональными узлами счетчика осуществляется высокопроизводительным микроконтроллером (МК), который реализует алгоритмы в соответствии со специализированной программой, помешенной в его внутреннюю память программ. Управление узлами производится через аппаратно-программные интерфейсы, реализованные на портах ввода/вывода МК.

1.2 Измерительная часть счетчиков выполнена на основе многоканального аналогоцифрового преобразователя (АЦП), встроенного в микроконтроллер.

АЦП осуществляет выборки мгновенных значений величин напряжения и тока последовательно по шести аналоговым каналам. Микроконтроллер по выборкам мгновенных значений напряжения и тока производит вычисление средних за период сеги значений частоты, напряжения, тока, активной и полной мощности, активной и реактивной мощности потерь в каждой фазе сети, производит их коррекцию по амплитуде, фазе и температуре. Вычисление средних за период сети мощностей трехфазной системы производится алгебраическим (с учетом знака направления) суммированием соответствующих мощностей однофазных измерений.

1.3 Вычисления средних за период сеги значений мощностей и среднеквадратических значений напряжений и токов в каждой фазе производится по следующим формулам:

для активной мощности

для полной мощности

для реактивной мощности

для напряжения

для гика

(1);

(2);

(3) .

(4)

(5)

где: Ui. Ii - выборки мгновенных значений напряжения и тока;

п - число выборок за период сети.

Знаки мощностей однофазных измерений формируются по-разному в зависимост и от варианта исполнения и конфигурирования счетчика, как показано в таблице 1.

Таблица I

Примечание - Р+, Q+ - активная и реактивная мощность прямого направления. Р-. Q- - активная и реактивная мощность обратного направления, Pl, QI. РП, QII, Pill, QIII. PFV, QIV - активная и реактивная составляющие вектора полной мощности первого, второго, третьего и четвертого квадрантов соответственно._______________________________________________________________________________

Вычисление активной и реактивной мощности потерь за период сети в каждой фазе производится по следующим формулам:

- среднеквадратическое значение тока за период сеги (5);

- среднеквадратическое значение фазного напряжения (4);

где: 1 U

(6)

(?)

Рп.л.ном - номинальная активная мощность потерь R линии электропередачи;

Рц.н.ном маторе;

Pn.XX.HOM форматоре;

Qn.n.HOM

Qn.ii.H0M форматоре;

Qii.xx.hom форматоре.

Номинальные

- номинальная активная мощность нагрузочных потерь в силовом трансфор

- номинальная активная мощность потерь холостого хода в силовом транс

- номинальная реактивная мощность потерь в линии электропередачи;

- номинальная реактивная мощность нагрузочных потерь в силовом транс

- номинальная реактивная мощность потерь холостого хода в силовом трансмощности потерь вводятся в счетчик как конфигурационные параметры и нальном токе и напряжении счетчика.

представляют собой мощность потерь в одной фате, приведенную к входу счетчика при номи

1.4 По полученным за период сети значениям активной и реактивной мощности трехфазной системы формируются импульсы телеметрии на четырех конфигурируемых испытательных выходах счетчика. Сформированные импульсы подсчитываются контроллером и сохраняются в регистрах текущих значений энергии и профиля мощности по каждому виду энергии (мощности) и направлению до свертпсния события По свершению события, текущие значения энергии или мощности добавляются в соответствующие энергонезависимые регистры учета энергии и массивы профиля мощности. При этом в качестве события выступает время окончания текущего тарифа или время окончания интервала интегрирования мощности для массива профиля, определяемое по встроенным энергонезависимым часам реального времени.

1.5 При учете потерь импульсы телеметрии формируются с учетом мощности потерь (Р±Рп формулы (1), (6), Q+Qn формулы (3), (7)), подсчитываются контроллером и отдельно сохраняются в регистрах текущих значений энергии и профиля мощности с учетом потерь по каждому виду энергии (мощности) и направлению до свершения события. Знак учета потерь является конфигурационным параметром счетчика и зависит от расположения точки учета и точки измерения.

2 Варианты исполнения

2.1 В модельный ряд счетчиков входят двунаправленные счетчики активной и реактивной энергии, однонаправленные счетчики активной энергии и комбинированные счетчики активной и реактивной энергии Варианты исполнения счетчиков приведены в таблице 2.

2.2 Двунаправленные счетчики предназначены для многотарифного учета активной и реактивной электрической энергии прямого и обратного направления (четыре капала учета).

Двунаправленные счетчики могут конфигурироваться для работы в однонаправленном многотарифном режиме (далее двунаправленные конфигурированные, три канала учета) и учитывать: активную энергию прямого и обратного направления, как активную энергию прямого направления (учет по модулю);

реактивную энергию первого и третьего квадранта, как реактивную энергию прямого направления (индуктивная нагрузка);

- реактивную энергию четвертого и второго квадранта, как реактивную энергию обратного направления (емкостная на1рузка).

2.3 Комбинированные счетчики предназначены для учета активной энергии независимо от направления в каждой фазе сети (учет по модулю) и для учета реактивной энергии прямого и обратного направления (грн канала учета). Комбинированные счетчики могут конфигурироваться для учета реактивной энергии в одном направлении (далее комбинированные конфигурированные) и учитывать:

- активную энергию прямого и обратного направления, как акгивную энергию прямою направления (учет по модулю);

- реактивную энергию первого и гретьего квадранта, как реактивную энергию прямого направления (индуктивная нагрузка);

- реактивную энергию четвертого и второго квадранта, как реактивную энергию обратного направления (емкостная нагрузка).

2.4 Однонаправленные счетчики предназначены для учета только активной электрической энергии независимо от направления тока в каждой фазе сети (один канал учета по модулю).

Таблица 2 — Варианты исполнения счетчиков

Примечание - Базовыми моделями являются счетчики следующих вариантов исполнения ИЛГШ.411152.146, ИЛГШ.411152-146-02, ИЛГ111.411152.146-04, ИЛГШ.411152.146-06.

2.5 Счетчики предназначены для многотарифного учета электрической энергии в трех и четырехпроводных сетях переменного тока с напряжением Зх(57,7-115)/( 100-200) В или 3*(120-230)/(208-400) В, частотой (50 ± 2.5) Гц. номинальным (максимальным) током 1(1,5) А или 5(7,5) А.

2.6 Подключение счетчиков к сети производится через измерительные трансформаторы напряжения и тока. Счетчики с номинальным напряжением 3*(57,7-115)7(100-200) В могут использоваться на подключениях с номинальными фазными напряжениями из ряда: 57,7, 63,5, 100, 110, 115 В. Счетчики с номинальным напряжением 3 *(120-230)7(208-400) В могут использоваться как с измерительными трансформаторами напряжения, так и без них на подключениях с номинальными фазными напряжениями из ряда: 120,127. 173, 190. 200. 220, 230 В.

3 Тарификация и архивы учтенной энргии

3.1 Счетчики ведут многотарифный учет энергии (без учета потерь) в четырех тарифных зонах, по четырем типам дней в двенадцати сезонах. Дискрет тарифной зоны составляет 10 минут. Чередование тарифных зон в сутках ограничено числом десятиминутных интервалов в сутках и составляет 144 интервала. Тарификатор счетчиков использует расписание праздничных дней и список перенесенных дней.

3.2 Счетчики ведут бестарифный учет (нарастающим итогом) активной и реактивной энергии с учетом потерь в линии электропередачи и силовом трансформаторе.

3.3 Счетчики ведут архивы тарифицированной учтенной энергии и не тарифицированной энергии с учетом потерь (активной, реактивной прямого и обратного направления);

- всего от сброса (нарастающий итог);

- за текущие и предыдущие сутки;

- на начало текущих и предыдущих суток;

- за текущий месяц и двенадцать предыдущих месяцев;

- на начало текущего месяца и двенадцати предыдущих месяцев;

- за текущий и предыдущий год;

- на начало текущего и предыдущего года.

4 Профили мощности нагрузки

4.1 Двунаправленные счетчики ведут два чегырехканальных независимых массива профиля мощности с программируемым временем интегрирования от 1 до 60 минут для активной и реактивной мощности прямого и обратного направления (четыре канала).

4.2 Комбинированные счетчики ведут один трехканальный массив профиля мощности с программируемым временем интегрирования от 1 до 60 минут для активной мощности не зависимо от направления и реактивной мощности прямого и обратного направления.

4.3 Однонаправленные счетчики ведут один одноканальный массив профиля мощности с программируемым временем интегрирования от 1 до 60 минут для активной мощности не зависимо от направления.

4.4 Каждый массив профиля мощности может конфигурироваться для ведения профиля мощности нагрузки с учетом активных и реактивных потерь в линии электропередачи и силовом трансформаторе со временем интсфирования от 1 до 30 минут.

4.5 Глубина хранения каждого массива профиля, при времени интегрирования 30 минут, составляет 113 суток (3,7 месяца).

5 Регистрация максимумов мощности нагрузки

5.1 Счетчики могу г использоваться как регистраторы максимумов мощности (активной, реактивной, прямого и обратного направления) по каждому массиву профиля мощности с использованием двенадцатисезонного расписания утренних и вечерних максимумов.

5.2 Максимумы мощности фиксируются в архивах счетчика:

- от сброса (ручной сброс или сброс по интерфейсному запросу):

- за текущий и каждый из двенадцати предыдущих месяцев.

5.3 В архивах максимумов фиксируется значение максимума мощности и время, соответствующее окончанию интервала интегрирования мощности соответствующего массива профиля.

5.4 Если массив профиля мощности сконфигурирован для мощности с учетом потерь, то в архивах максимумов фиксируется максимальная мощность с учетом потерь.

6 Измерение параметров сеги и показателей качества электрической энер1 ни

6.1 Счетчики измеряют мгновеппые значения (время интегрирования 1 секунда) физических величин, характеризующих трехфазную электрическую сеть, и могут использоваться как измерители параметров, приведенных в таблице 3.

6.2 Счетчики всех вариантов исполнения, не зависимо от конфигурации, работают как четырехквадрантные измерители с учетом направления и угла сдвига фаз между током и напряжением в каждой фазе сети и могут использоваться для опенки правильности подключения счетчика. Таблица 3           ______

Примечания

1 Цена единицы младшего разряда и размерность указаны для коэффициентов трансфор

мании напряжения и тока равных 1.

2 Все физические величины индицируются на индикаторе счетчика с учетом введенных коэффициентов трансформации напряжения и тока.   

6.3 Счетчики могут использоваться как измерители показателей качества электрической энергии согласно ГОСТ 13109-97 по параметрам установившегося отклонения фазных или межфазных напряжений и частоты сети.

7 Испытательные выходы и цифровые входы

7.1 В счетчиках функционируют четыре изолированных испытательных выхода основного передающего устройства. Каждый испытательный выход можег конфигурироваться:

- для формирования импульсов телеметрии одного из каналов учега энергии (активной, рс-ак1 ивной, прямого и обратного направления, в том числе и с учетом потерь);

- для формирования статических сигналов индикации превышения программируемого порога мощности (активной, реактивной, прямого и обратного направления);

- для формирования сигналов телеуправления.

7.2 В счетчиках функционируют два цифровых входа, которые могут конфигурироваться.

- для управления режимом поверки (только первый цифровой вход).

- для счета нарастающим итогом количества импульсов, поступающих от внешних устройств (по переднему, заднему фронту или обоим фронтам);

- как вход телесигнализации.

8 Журналы

8.1 Счетчики ведут журналы событий, журналы показателей качества электрической энергии. журналы превышения порога мощности и статусный журнал.

8.2 В журналах событий фиксируются времена начала/окончапия следующих событий:

- время выключения/включения счетчика;

- время включения/выключения резервного источника питания;

- время выключения/включения фазы I, фазы 2, фазы 3;

- время открытия/закрытия защитной крышки;

- время коррекции времени и даты;

- время коррекции тарифного расписания;

- время коррекции расписания праздничных дней;

- время коррекции списка перенесенных дней;

- время коррекции расписания утренних и вечерних максимумов мощности,

- время последнего программирования;

— дата и количество nepenpoi раммированных параметров;

- дата и количество попыток несанкционированною доступа к данным;

- время сброса показаний (учтенной энергии);

- время инициализации первою и второго массива профиля мощности:

- время сброса максимумов мощности по первому и второму массиву профиля;

время изменения состояния входов телесигнализации.

Все перечисленные журналы имеют глубину хранения по 10 записей.

8.3 В журналах показателей качества электроэнергии фиксируются времена выхо-да/возврага за установленные нерхнюю/нижнюю нормально/предельно допустимую 1раницу отклонения напряжения (фазною или межфазного в зависимости от конфигурации) и частоты. Глубина хранения каждого журнала выхода за нормально допустимые границы 20 записей, за предельно допустимые границы - 10 записей.

8.4 R журналах превышения порога мощности фиксируется время выхода/возврата за установленную границу среднего значения активной и реактивной мощности прямого и обратного направления из первого или второго массива профиля мощности. Глубина хранения журнала по каждой мощности 10 записей.

8.5 В статусном журнале фиксируется время и значение измененного слова состояния счетчика. I лубина хранения статусного журнала 10 записей.

9 Ус । ронс гво индикации

9.1 Счетчики имеют жидкокристаллический индикатор (ЖКИ) для отображения учтенной энергии и измеряемых величин и три кнопки управления режимами индикации.

9.2 Счетчики в режиме индикации основных параметров позволяют отображать на индикаторе:

- учтенную акт ивную и реактивную энергию прямого и обратного направления по каждому тарифу и сумме тарифов;

- энергию с учетом потерь в линии передачи и силовом трансформаторе;

- число импульсов от внешних датчиков по цифровому входу 1 и 2.

9.3 Все перечисленные выше данные сохраняются в архивах с возможностью просмотра на индикаторе:

- всего от сброса показаний (нарастающий итог);

- за секущий и предыдущий год;

- за текущий и предыдущий месяц;

- за текущие и предыдущие сутки;

9.4 Счетчики в режиме и индикации основных параметров, кроме перечисленных выше, отображают значения и время фиксации утренних и вечерних максимумов мощности по первому и второму массиву профиля мощности Счетчики в режиме индикации вспомогательных параметров позволяют отображать на индикаторе данные вспомогательных режимов измерения, приведенных в таблице 3.

10 Интерфейсы связи

10.1 Счетчики имеют два равноприоритетных, независимых, гальванически развязанных интерфейса связи: RS-485 и оптический интерфейс (ГОСТ Р МЭК 61107-2001).

10.2 Счетчики поддерживают ModBus-подобный. СЭТ-4ТМ.02-совместимый протокол и обеспечиваю) возможность дистанционного управления функциями, u poi рам.мировая и я (перепрограммирования) режимов и параметров и считывания параметров и данных измерений.

10.3 Работа со счетчиками через интерфейсы связи может производиться с применением программного обеспечения «Конфигуратор СЭТ 4ТМ».

10.4 Доступ к параметрам и данным со стороны интерфейсов связи защищен паролями на чтение и программирование (два уровня доступа). Метрологические коэффициенты и заводские параметры защищены аппаратной перемычкой и не доступны без вскрытия пломб.

И Условия эксплуатации

11.1 В части воздействия климатических факторов внешней среды и механических нагрузок счетчики соответствуют условиям группы 4 по ГОСТ 22261-94 для работы при температуре окружающего воздуха от минус 40 до плюс 60 °C, относительной влажности 90 % при температуре плюс 30 °C и давлении от 70 до 106,7 кПа.

11.2 Корпуса счетчиков по степени защиты от проникновения воды и посторонних предметов соответствую степени 11’51 по ГОСТ 14254-96.

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Примечание - Для однонаправленных счетчиков пределы допускаемой погрешности измерения

реактивной и полной мощности не нормируются.

Знак утверждения типа

Изображение знака утверждения типа наносится на панели счетчиков методом офсетной печати. В эксплуатационной документации на титульных листах изображение знака утверждения типа наносится типографским способом.

Комплектность

‘Поставляется по отдельному заказу opiанизациям, проводящим поверку счетчиков.

“Поставляется по отдельному заказу для индивидуальной работы со счетчиком через интерфейс RS-485 или оптический порт.

Примечание - Ремонтная документация разрабатывается и поставляется по отдельному договору с организациями, проводящими послегарантийный ремонт счетчиков.

Поверка

Поверка счетчиков проводится в соответствии с методикой поверки ИЛ I Ш.411152.1461’Э 1. являющейся приложением к руководству по эксплуатации ИЛГШ.411152.146РЭ. Методика поверки согласована с руководителем ГЦИ СИ ФГУ «Нижегородский ЦСМ» 20.11.2007 г.

Межноверочный интервал 12 лег.

11еречень основного оборудования, необходимого для поверки:

- программируемый трехфазный источник фиктивной мощности МК7006,

— эталонный трехфазный на л.метр-счетчик ЦЭ7008;

- компьютер Pentium-З (или выше) с операционной системой Windows 98 (или выше);

- программное обеспечение «Конфигурагор СЭТ-4ТМ»;

- преобразователь интерфейса USB/RS-485 ПИ-2;

- устройство сопряжение оптическое УСО (УСО-2);

секундомер СОСпр-2б-2;

источники питания постоянного тока Б5-70, Б5-50;

автотрансформатор РНО-250-2;

частотомер электронно-счетный 43-63;

- универсальная пробойная установка У ПУ-10.

Нормативные документы

ГОСТ Р 52320-2005. Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Общие требования. Испытания и условия испытаний. Часть 11. Счетчики электрической энергии

ГОСТ Р 52323-2005. Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 22. Статические счетчики активной энергии классов точности 0.2S и 0.5S.

ГОСТ Р 52425-2005. Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 23. Статические счетчики реактивной энергии.

ИЛГШ.411152.146ТУ. Счсгчики электрической энергии многофункциональные ПСЧ-4 ГМ.05М. Технические условия.

Заключение

Тип «Счетчики электрической энергии многофункциональные НСЧ-4ТМ.05М ИЛГШ.411152.146 ГУ» утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатации согласно государственной поверочной схеме.

Сертификат соответствия № РОСС RU.Afl74.B15038 выдан органом по сертификации «Нижегородсертифика» ООО «Нижегородский центр сертификации».