Модули для измерения активной и реактивной энергии переменного тока ЕМЗ

Назначение

Модули для измерения активной и реактивной энергии переменного тока ЕМ3 (далее - модули) предназначены для измерений и учета активной и реактивной энергии в двух направлениях, напряжения (фазного и линейного), силы тока, cos ф, углов между током и напряжением в фазах, углов между напряжениями в фазах и мощности в 3-х и 4-х проводных цепях переменного тока промышленной частоты для использования в составе комплексов «ДЕКОНТ».

Область применения: предприятия энергетики и промышленности.

Описание

Модуль представляет собой аналого-цифровой измерительный прибор, собранный на основе специализированной микросхемы. Измеренные значения представлены в цифровом виде. Среднеквадратичные значения токов и напряжений в фазах вычитываются каждые 2-3 миллисекунды, полученные значения возводятся в квадрат и суммируются в течение секунды. По истечении секунды, накопленное значение делится на количество измерений и вычисляется корень квадратный, результат умножается на поправочный коэффициент. Частота напряжения измеряется микросхемой на одной из фаз. При отсутствии напряжения на текущей фазе, измерение перемещается на фазу, где есть напряжение. В течение секунды также вычитываются значения углов между током и напряжением в фазах, и между напряжениями фаз.

По значениям напряжений в фазах и значениям углов между ними вычисляются линейные напряжения. Каждые 20 миллисекунд, из микросхемы считываются накопленные значения активной и реактивной энергий каждой фазы, из которых формируется четыре составляющих: активная прямая, активная обратная, реактивная прямая, реактивная обратная Прямая и обратная активная и реактивная энергии определяется знаком значения энергии, считанной из микросхемы (положительное значение активной энергии относится к прямой активной энергии (импорт), а отрицательное- к обратной (экспорт) . Каждая составляющая в каждой из фаз суммируется в течение секунды. По истечении секунды, накопленные значения составляющих энергии, умножаются на поправочные коэффициенты в каждой фазе. Модуль может работать в одном из двух режимов - по одной из любой фаз (пофазно) и одновременно по всем фазам (суммарном). В пофазном режиме полученные значения энергии ведутся в отдельных счетчиках (4 составляющих в каждой фазе), а в суммарном режиме полученные значения энергии, суммируются по фазам, и прибавляются к общим счетчикам энергии. Значения активной энергии, накопленные за секунду, умноженные на поправку значения частоты напряжения являются значениями активной мощности в фазах. Также предоставляется просуммированное по всем фазам с учетом направления, активной мощности. Значения cos ф рассчитывается из значений активной и реактивной энергий в фазах. Все измеренные значения могут быть переданы в цифровом виде по интерфейсу связи RS-485 в протоколе SyBUS, а также наблюдаться на внешнем мини-пульте. Измеренные значения энергии в модулях, передаваемые по интерфейсу связи RS-485, привязываются к значению минуты реального времени. Для ведения реального времени, модули поддерживают проце-

дуры синхронизации времени протокола SyBUS - специальная широковещательная транзакция в локальной сети от системного задатчика времени, содержащая значение реального времени с дискретностью 1 миллисекунда. Модули обеспечивают импульсный выход, назначаемый программно на любую из четырёх составляющих энергии в любой фазе: активная прямая, активная обратная, реактивная прямая, реактивная обратная.

Накопленные значения электроэнергии и заложенные коэффициенты, такие как поправочные коэффициенты, для вычисления токов, напряжений и энергии для каждой фазы, режим работы, а так же скорость и адрес модуля в локальной сети, сохраняются в энергонезависимой памяти EEPROM.

При отсутствии электропитания сохранение данных обеспечивается в течение 40 лет.

В модулях реализуются функция самодиагностики.

Интерфейс RS-485 позволяет объединять модули ЕМ3 в единую систему, осуществлять обмен данными на расстояниях до 1 км и подключать к персональному компьютеру, что позволяет легко интегрировать модули в автоматизированные информационноизмерительные системы коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ). Скорость передачи данных по сети программируется и может выбираться из диапазона 307200, 153600, 38400 и 9600 бит/с. бит/с. Пакетный способ передачи данных на основе протокола SyBUS позволяет осуществлять прием и передачу отдельных параметров и команд. Считывание измерительной информации с модулей осуществляется с помощью специализированного минипульта.

Питание модулей осуществляется от источника постоянного тока, напряжением 24 В. При пропадании напряжений во всех трех фазах модули сохраняют все данные на момент отключения электроэнергии и переходят в режим хранения данных.

Конструкция предусматривает возможность опломбирования корпуса модулей специальной голографической наклейкой с нанесенной на ней датой последней поверки, кода поверочной организации и поверителя.

Модули имеют разное обозначение в зависимости от их модификации

Схема обозначений модификаций модулей

емз-ХХХ/х/ХХ-Х

Линейное напряжение 100 В или 400 В

Номинальный ток 1 А или 5 А _____

Класс точности 0,5 S ----------------

Исполнение: М - модифицированный

Фотографии модуля и место нанесения этикетки контроля вскрытия приведены на рисунках 1 и 2.

Рис.1

Рис.2

Технические характеристики

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на лицевой панели модуля и титульных листах эксплуатационной документации методом офсетной печати.

Комплектность

В комплект поставки входят:

- модуль для измерения активной и реактивной энергии переменного тока ЕМ3;

- формуляр;

- коробка упаковочная.

По отдельному заказу и требованию организаций, производящих поверку, высылается методика поверки и вспомогательное оборудование - минипульт.

Поверка

осуществляется согласно документу 4228-012-86507412-2011 МП «Модули для измерения активной и реактивной энергии переменного тока ЕМ3. Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ВНИИМС в мае 2011 года.

Перечень основного оборудования, необходимого для поверки:

- поверочная установка МК 6801 (МК 6800) или аналогичная с эталонным счетчиком класса точности 0,1;

- универсальная пробойная установка УПУ-10 испытательное напряжение до 6 кВ; погрешность установки напряжения ± 5%;

- вольтметр Д 5103 кл.т. 0,1, конечное значение диапазона измерений 75 В, 150 В, 300 В и 600 В;

- амперметр Д 5100 кл.т. 0,1, пределы измерения тока 0-2,5A; 0-5A;

- частотомер электронно-счётный Ч3-63, диапазон измеряемых частот: синусоидального сигнала 0,1 Гц - 1000 МГц; импульсного сигнала 0,1 Гц - 200 МГц (0,1-10 В);

- секундомер СДСпр-1, абсолютная погрешность за 30 мин. ± 0,1 с.

Сведения о методах измерений

Сведения отсутствуют

Нормативные документы

ГОСТ 22261-94 "Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия".

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";

ТУ 4228-012-86507412-2011 «Модули для измерения активной и реактивной энергии переменного тока ЕМ3. Технические условия».

Рекомендации к применению

- «осуществление торговли и товарообменных операций»

- «выполнение государственных учётных операций»