Счетчики электрической энергии трехфазные электронные МИР С-03

Назначение

Счетчики электрической энергии трехфазные электронные МИР С - 03 (в дальнейшем -счетчики) предназначены для измерений активной и реактивной электрической энергии прямого и обратного направлений, активной, реактивной мощности, частоты, среднеквадратических значений напряжения и силы тока в трехфазных трехпроводных и четырехпроводных цепях переменного тока и организации многотарифного учета электроэнергии.

Счетчики предназначены для эксплуатации внутри закрытых помещений и могут применяться как автономно, так и в составе автоматизированных информационноизмерительных систем контроля и учета электроэнергии (АИИС КУЭ).

Описание

Принцип действия счетчиков основан на вычислении действующих значений тока и напряжения, активной и реактивной энергии, активной, реактивной и полной мощности, коэффициента мощности и частоты сети переменного тока по измеренным мгновенным значениям входных сигналов тока и напряжения.

Счетчики могут определять качество электрической энергии в соответствии с ГОСТ 13109-97.

Счетчики имеют в своем составе измерительное устройство, микроконтроллер, энергонезависимое flash-устройство, хранящее информацию о данных, и встроенные часы реального времени, позволяющие вести учет активной и реактивной электроэнергии по тарифным зонам суток, телеметрические выходы для подключения к системам автоматизированного учета потребленной электроэнергии или для поверки, встроенный источник питания, жидкокристаллический индикатор для просмотра информации, клавиатуру из трех кнопок, вход телесигнализации, интерфейс RS485, оптический порт, вход резервного питания и датчик вскрытия/закрытия крышки зажимов.

Конструктивно счетчики состоят из следующих узлов:

- цоколь;

- кожух;

- крышка зажимов;

- крышка (съемного щитка);

- зажимная плата;

печатные платы и трансформаторы тока;

- три кнопки управления;

- петля для крепления счётчиков.

Печатные платы счетчиков с индикатором и зажимной платой с силовыми зажимами установлены в цоколе счетчиков.

Кожух счетчиков имеет прозрачное окно индикатора, прозрачное окно оптического порта.

На цоколе счетчиков имеется регулируемая по высоте петля для установки счетчиков.

Под крышкой зажимов в верхнем ряду располагаются датчик вскрытия/закрытия крышки зажимов и контакты цепей (в зависимости от кода счетчика):

- “ИМП. ВЫХОДЫ” (импульсные выходы);

- “ТС” (входы телесигнализации);

_ «ту» (выходы телеуправления);

-“RS485-1” (интерфейс RS485);

- “RS485-2” или “CAN”, или “Ethernet”, или “SIM” и “АНТ.” (канал связи GSM);

- “РП 12 В” или “РП 220 В” (вход резервного питания).

В нижнем ряду расположены силовые зажимы цепей тока и напряжения.

Структура условного обозначения счетчиков:

МИР С-03.ХХХ -ХХХХХХХ-ХХХ -XXX - X

~[~ Резервное питание __________________________

L - постоянным током напряжением (9 - 36) В

Н - постоянным или переменным током напряжением (120 - 276) В

Часть кода отсутствует при отсутствии цепи резервного питания

Наличие входов ТС и выходов ТУ

1Т -один вход ТС

2ТС - четыре входа ТС и два выхода ТУ ♦

Тип интерфейса

R - интерфейс RS-485

RR - два интерфейса RS-485

RC - интерфейсы RS-485 и CAN

RE - интерфейс RS-485 и сеть Ethernet

RG - интерфейс RS-485 и канал связи GSM

RZ - интерфейс RS-485 и сеть Zigbee

RRZ - два интерфейса RS-485 и сеть Zigbee

RCZ - интерфейсы RS-485, CAN и сеть Zigbee

REZ - интерфейс RS-485, сеть Ethernet и сеть Zigbee

RGZ - интерфейс RS-485, канал связи GSM и сеть Zigbee

Функции

Е (А) - измерение активной и реактивной энергии в многотарифном режиме (измерение активной энергии в многотарифном режиме)

Q - контроль параметров качества электроэнергии

Т - формирование событий о состоянии и изменениях в электрической сети

L - учет потерь

В - измерение энергии в двух направлениях

М - увеличенный объем срезов мощности

N - измерение параметров сети с нормированной погрешностью

Номинальное напряжение

Т - номинальное фазное/линейное напряжение 3x57,7/100 В

D - номинальное фазное/линейное напряжение Зх(120-230)/(208-400) В

Класс точности при измерении актнвной/реакгивной энергии

02 - класс точности 0.2S/0.5

05 - класс точности 0,5 S/1,0

* - только для счетчиков с интерфейсами R, RR, RC, RZ, RRZ и RCZ с резервным питанием постоянным или переменным током напряжением (120 - 276) В или без цепи резервного питания

Примечание: при использовании функций, или комбинаций функций указанных в данном описании типа, отличных от имеющихся в структуре условного обозначения счетчика, в структуре условного обозначения добавляется неиспользуемая буква латинского алфавита.

Рисунок 1 - Структура кода счетчиков

В состав счетчиков, в соответствии со структурой кода счетчиков, представленной на рисунке 1, могут входить:

- выходы телеуправления (в дальнейшем выходы ТУ) для счетчиков без интерфейсов: GSM, Ethernet;

- один вход телесигнализации;

- входы телесигнализации для счетчиков без интерфейсов: GSM, Ethernet;

- вход резервного питания;

- интерфейс RS485;

- дополнительный интерфейс RS485 или интерфейс CAN для счетчиков без интерфейсов: GSM, Ethernet;

- интерфейс GSM для счётчиков с одним входом телесигнализации и без интерфейсов: дополнительный RS485 или CAN, Ethernet;

- интерфейс Ethernet для счётчиков с одним входом телесигнализации и без интерфейсов: дополнительный RS485 или CAN, GSM;

- интерфейс Zigbee;

Счетчики могут формировать события по отклонению и выходу за порог сигналов тока, напряжения, мощности.

Счетчики обеспечивают учет и индикацию:

- активной и реактивной энергии прямого и обратного направлений по каждому тарифу и суммарной по всем тарифам:

1) за текущий год;

2) за текущий месяц;

3) за текущие сутки;

4) за предыдущий год;

5) за любой из 11 предыдущих месяцев;

6) за предыдущие сутки;

7) с момента сброса показаний;

- мощности активной, реактивной и полной по каждой фазе и сумму по фазам;

- среднеквадратических значений фазных напряжений;

- среднеквадратических значений фазных токов;

- фазных коэффициентов мощности cos (р и суммарный cos <р;

- частоты сети;

- температуры внутри счетчика;

- коэффициента трансформации по напряжению;

- коэффициента трансформации по току.

Счетчики имеют два режима индикации:

- ручной;

- режим листания (автоматический).

Счетчики обеспечивают возможность задания следующих параметров:

- IP-адреса динамически/статически (для счётчиков с интерфейсом Ethernet)

- пароли (до восьми символов) первого (потребителя энергии) и второго (продавца энергии) уровней доступа;

- скорость обмена по портам (пароли первого и второго уровней доступа);

- индивидуальные параметры счетчика:

1) сетевой адрес (пароли первого и второго уровней доступа);

2) наименование точки учета (пароль второго уровня доступа);

3) коэффициенты трансформации по напряжению и току (пароль второго уровня доступа);

4) режимы работы (режим телеметрии или режим поверки) импульсных выходов (пароль второго уровня доступа);

- параметры при сохранении массивов срезов мощности (пароль второго уровня доступа):

1) время интегрирования мощности для построения графиков нагрузок в диапазоне от 1 до 60 мин;

- параметры индикации (пароли первого и второго уровней доступа):

1) перечень параметров в режиме листания;

2) период отображения в режиме листания. Время устанавливается в интервале от 5 до 20 с (дискретность установки времени - 1 с);

3) время возврата из ручного режима индикации в режим листания. Время устанавливается в интервале от 1 до 9999 с (дискретность установки времени - 1 с);

4) время работы подсветки индикатора. Время устанавливается в интервале от 0 до 20 с (дискретность установки времени -1 с);

- значения уставок для контроля фазных напряжений, токов и мгновенной мощности (пароль второго уровня доступа);

- режим отображения суммарных по модулю активной и реактивной энергий;

- тарифное расписание и расписание праздничных дней (пароль второго уровня доступа):

1) до 8 тарифов;

2) до 48 тарифных зон (время действия тарифа);

3) отдельно на каждый день недели и праздничные дни каждого месяца;

4) праздничные дни каждого из 8 тарифов в 48 тарифных зонах каждого месяца за год;

- критерии формирования управляющего сигнала на выходе ТУ:

1) по команде, переданной по одному из интерфейсов счетчика;

2) по превышению лимита мощности;

3) по превышению лимита энергии;

- текущее время;

- текущая дата;

- часовой пояс;

- возможность автоматического перехода с “летнего” времени на “зимнее” и обратно (пароль второго уровня доступа);

- параметры перехода с “летнего” времени на “зимнее” и обратно (пароль второго уровня доступа):

1) дата перехода;

2) время перехода;

3) тип перехода (в последнюю неделю месяца, в первую неделю месяца, во вторую неделю месяца, в третью неделю месяца, в четвертую неделю месяца, в указанные дату и время);

- параметры коррекции часов реального времени (пароль второго уровня доступа):

1) разрешение/запрет коррекции часов реального времени;

2) значение времени коррекции часов реального времени.

Погрешность измерения среза мощности, во время которого производилась коррекция часов реального времени, может превышать допускаемую основную погрешность счетчика, не влияя на погрешность измерения энергии.

- сброс регистров накопленной энергии (пароль второго уровня доступа);

- перезапуск счетчика (пароль второго уровня доступа);

- параметры контроля качества электрической энергии (пароль второго уровня доступа):

1) номинальное напряжение сети 57,7 В или в диапазоне от 120 до 230 В;

2) нормально допустимые значения установившегося отклонения (в дальнейшем - НДО) напряжения в диапазоне от 0,1 до 20,0 % от установленного номинального значения напряжения;

3) предельно допустимые значения установившегося отклонения (в дальнейшем - ПДО) напряжения в диапазоне от 0,1 до 20,0 % от установленного номинального значения напряжения (ПДО должно быть больше НДО);                                               .

4) НДО частоты в диапазоне от 0,01 Гц до 2,50 Гц;

5) ПДО частоты в диапазоне от 0,01 Гц до 2,50 Гц (ПДО должно быть больше НДО);

6) время вычисления усредненного значения напряжения в диапазоне от 1 до 250 с;

7) время вычисления усредненного значения частоты в диапазоне от 1 до 250 с (погрешность измерения частоты нормируется при времени вычисления, равном или более 20 с).

Обмен информацией с внешними устройствами осуществляется через оптический порт и интерфейсы RS-485, CAN, GSM, Ethernet, Zigbee с помощью программы “Программа Конфигуратор счетчиков МИР” М07.00190-01.

Оптический порт на физическом уровне соответствует ГОСТ Р МЭК 61107-2001.

Протокол взаимодействия по оптическому порту и интерфейсам RS-485 и CAN основан на базовой эталонной модели взаимосвязи открытых систем (ВОС) в соответствии с ГОСТ 28906-91.

Работоспособность счетчика, подключенного к четырехпроводной сети, сохраняется при отсутствии напряжения двух любых фаз или одной фазы и нулевого провода.

Работоспособность счетчика, подключенного к трехпроводной сети, сохраняется при отсутствии напряжения любой одной фазы.

Технические характеристики

Основные технические характеристики счетчиков приведены в таблице 1.

Таблица 1

Продолжение таблицы 1

Продолжение таблицы 1

Пределы допускаемой основной относительной погрешности счетчиков при измерении активной энергии и мощности (усреднение на интервале 4 с) в нормальных условиях при симметричной трехфазной нагрузке не превышают значений, указанных в таблице 2.

*Примечание - здесь и далее (если не сказано иначе) при нормировании погрешности за номинальное значение тока принимается значение, равное 1 А.

Примечание - Погрешность измерения активной мощности при токе меньше 0,05 1НОМ и cos ф равном 1, а так же при токе меньше 0,10 7НОВИ и cos <р равном 0,5 (при индуктивной нагрузке) или 0,8 (при емкостной нагрузке) не нормируется.

Пределы допускаемой основной относительной погрешности счетчиков при измерении реактивной энергии и мощности (усреднение на интервале 4 с) прямого и обратного направлений в нормальных условиях при симметричной трехфазной нагрузке не превышают значений, указанных в таблице 3.

Таблица 3

Примечание - Погрешность измерения реактивной мощности при токе меньше 0,051М0М и sin <р равном 1, а так же при токе меньше 0,101НОМ и sin ф равном 0,5 (при индуктивной или емкостной нагрузке) не нормируется.

Пределы допускаемой основной относительной погрешности счетчиков при измерении активной энергии в нормальных условиях при однофазной нагрузке и симметрии многофазных напряжений, приложенных к цепям напряжения, не превышают значений, указанных в таблице 4.

Таблица 4

Пределы допускаемой основной относительной погрешности счетчиков при измерении реактивной энергии при однофазной нагрузке и симметрии многофазных напряжений, приложенных к цепям напряжения, не превышают значений, указанных в таблице 5.

Таблица 5

Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерения частоты сети при времени усреднения не менее 20 с составляют ± 0,03 Гц.

Пределы допускаемой основной приведенной погрешности при измерении среднеквадратического значения напряжения в каждой фазе сети (время измерения 1 с) в диапазоне от 40 до 120 В для счетчиков с номинальным напряжением 57,7/100 Вив диапазоне от 100 до 288 В для счетчиков с номинальным напряжением (120-230)7(208-400) В составляют ± 0,5 %. Нормирующее значение напряжения U„ принимать равным 57,7 В для счетчиков с номинальным напряжением 57,7/100 В и 220 В для счетчиков с номинальным напряжением (120-230)/(208-400) В.

Пределы допускаемой основной относительной погрешности при измерении среднеквадратического значения тока в каждой фазе сети <5/, % (время измерения 1 с), имеют значения:

± 0,5 % при 1Н0М

при 0,0\1НОМ

— I — IhOM)

_           к 1зт /J                                                            ;■

где 1эт - значение тока, измеренное эталонным прибором, А.

Средний температурный коэффициент счетчиков в рабочем диапазоне при измерении активной энергии прямого и обратного направлений не превышает пределов, установленных в таблице 6.

Таблица 6

Средний температурный коэффициент счетчиков в температурном диапазоне от минус 40 до плюс 55 °C при измерении реактивной энергии прямого и обратного направлений не превышает пределов, установленных в таблице 7.

Дополнительная погрешность при измерении фазных напряжений yut, %, вызванная изменением температуры окружающего воздуха при отклонении от нормального значения температуры tH, °C, до любого значения t, °C, в пределах рабочих температур не должна превышать значения, вычисленного по формуле

Yut = 0,05 -уи

где 0,05 - коэффициент, выраженный 1/°С;

у и - допускаемая основная приведенная погрешность при измерении напряжения в каждой фазе сети, равная 0,5 %.

Дополнительная погрешность измерения фазных токов Зц, %, вызванная изменением температуры окружающего воздуха при отклонении от нормального значения температуры tH до любого значения t в пределах рабочих температур, не должна превышать значения, вычисленного по формуле

бд = 0,05-8,

где 0,05 - коэффициент, выраженный в 1/°С;

8i - допускаемая основная относительная погрешность измерения тока в каждой фазе сети.

Пределы абсолютной дополнительной погрешности при измерении частоты сети, вызванной изменением температуры окружающего воздуха при отклонении от нормального значения температуры tH до любого значения t в пределах рабочих температур, должны составлять ± 0,06 Гц.

Характеристики выходов ТУ:

- в состоянии “замкнуто” сопротивление контактов соединителя “ТУ” - не более 5 Ом, в состоянии “разомкнуто” - не менее 100 кОм;

- коммутируемое напряжение постоянного и переменного тока находится в диапазоне от 0 до 275 В;

- время удержания команды ТУ не ограничено или определяется программной уставкой (программно задаваемое значение времени удержания команды ТУ должно находиться в интервале от 200 до 2400 мс с дискретностью 200 мс);

Характеристики входов ТС:

- номинальное напряжение внутреннего источника питания ТС 24 В;

- максимальный ток 5 мА (класс тока 1);

- канал ТС должен регистрировать состояние “замкнуто” при сопротивлении в цепи датчика не более 150 Ом;

- канал ТС должен регистрировать состояние “разомкнуто” при сопротивлении в цепи датчика не менее 50 кОм.

- длительность входного сигнала и время восстановления входного сигнала - не менее 100 мс;

- программно задаваемое значение времени подавления “дребезга” контактов каналов ТС находится в интервале от 100 до 500 мс (с дискретностью 50 мс).

Счетчики имеют два импульсных выхода:

- импульсный выход активной энергии;

- импульсный выход реактивной энергии.

Импульсные выходы счетчиков имеют два состояния, отличающиеся импедансом выходной цепи.

Сопротивление импульсного выхода в состоянии “замкнуто” - не более 200 Ом, в состоянии “разомкнуто” - не менее 50 кОм.

Предельно допустимое значение силы тока через импульсный выход в состоянии “замкнуто” - 30 мА.

Предельно допустимое значение напряжения на контактах импульсного выхода в состоянии “разомкнуто” - 24 В.

В режиме телеметрии на контакты “ТСЗ/А”, “ТС4/Р” соединителя “ТС/ИМП.ВЫХОДЫ” (при наличии символов “2ТС” в коде счетчика) поступают либо сигналы ТСЗ и ТС4, либо импульсные сигналы активной и реактивной энергии соответственно по команде, переданной с помощью программы КОНФИГУРАТОР.

В режиме поверки на контакты “ТСЗ/А”, “ТС4/Р” соединителя “ТС/ИМП.ВЫХОДЫ” (при наличии символов “2ТС” в коде счетчика) автоматически поступают импульсные сигналы активной и реактивной энергии соответственно.

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на лицевую панель счетчиков в виде рельефного изображения при изготовлении и в формуляр типографским способом.

Комплектность

Таблица 8

Поверка

Поверка счетчиков осуществляется в соответствии с методикой, изложенной в документе “Счетчик электрической энергии трехфазный электронный МИР С-03. Методика поверки” М08.112.00.000 МП, утвержденной ГЦИ СИ “ВНИИМС” в 2009 г.

Основное оборудование, необходимое для поверки счетчиков МИР С-03:

1. Установка для поверки счетчиков электрической энергии ЦУ6804М;

2. Установка для проверки электрической безопасности GPI-735A;

3. Мультиметр Agilent 34401А;

4. Амперметр САЗ010/3;

5. Частотомер GFC-8010H;

6. IBM PC - совместимый компьютер с установленной программой “Программа Конфигуратор счетчиков МИР ”.

Межповерочный интервал - 8 лет.

Нормативные документы

ГОСТ Р 52320-2005 “Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Общие требования Испытания и условия испытаний. Часть11. 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”;

ГОСТ 28906-91 (ИСО 7498-84, Доп. 1-84 ИСО 7498-84) Системы обработки информации. Взаимосвязь открытых систем. Базовая эталонная модель;

ГОСТ Р МЭК 61107-2001 “Обмен данными при считывании показаний счетчиков, тарификации и управления нагрузкой. Прямой локальный обмен данными”;

ГОСТ 13109-97 “Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения”;

ТУ 4228-003-51648151-2009 “Счетчики электрической энергии трехфазные электронные МИР С-03. Технические условия”.

Заключение

Тип счетчиков электрической энергии трехфазных электронных МИР С-03 утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатации.

Счетчики имеют сертификат соответствия требованиям безопасности и электромагнитной совместимости № РОСС RU.ME72.B00818 от 25.11.2009г.