Счетчики электрической энергии статические трехфазные "Меркурий 236"

Назначение

Счетчики электрической энергии статические трехфазные «Меркурий 236» (далее -счетчики) предназначены для измерения и учета активной энергии прямого направления или активной энергии прямого направления и реактивной энергии прямого и обратного направлении переменного тока частотой 50 Гц в трех и четырехпроводных сетях.

Описание

Счетчики 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, помещенной в его внутреннюю память программ. Управление узлами производится через аппаратно-программные интерфейсы, реализованные на портах ввода/вывода МК.

МК по выборкам мгновенных значений напряжения и тока, поступающих с датчиков напряжения и датчиков тока, производит вычисление усредненных значений активной и реактивной мощности, среднеквадратических значений напряжения и тока. МК выполняет функции вычисления измеренной энергии, связи с энергонезависимой памятью, отображение информации на ЖКИ и формирование импульсов телеметрии.

Измерение частоты сети производится посредством измерения периода фазного напряжения.

Счетчики имеют единое конструктивное исполнение и отличаются типом устройства для отображения информации и дополнительными функциями.

В счетчиках в качестве счетного механизма используются устройство отсчетное (УО) или жидкокристаллический индикатор (ЖКИ).

Счетчики с электромеханическим устройством отсчетным (УО) являются однотарифными и предназначены для учета только активной энергии.

Условное обозначение счетчика с УО:

«Меркурий 236АМ-0Х», где

- Меркурий - торговая марка счетчика;

- 236 - серия счетчика;

- А - тип измеряемой энергии - активной энергии;

- М - электромеханическое отсчетное устройство;

- 0Х - модификации, подразделяемые по максимальному току и классу точности, приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Модификации счетчиков «Меркурий 236АМ-0Х»

Счетчики с жидкокристаллическим индикатором (ЖКИ) являются многотарифными и выпускаются с внешним или внутренним тарификатором и предназначены для учета активной энергии прямого направления или активной энергии прямого направления и реактивной энергии прямого и обратного направлении (таблица 2)

Таблица 2 - Функциональные свойства счетчиков в части каналов учета электроэнергии______

П р и м е ч а н и е - Прямое направление передачи активной энергии соответствует углам сдвига фаз между током и напряжением от 0 ° до 90 ° и от 270 ° до 360 °, реактивной энергии - от 0 ° до 90 ° и от 90 ° до 180 °.

Обратное направление передачи активной энергии соответствует углам сдвига фаз между током и напряжением от 90° до 180° и от 180° до 270°, реактивной энергии - от 180° до 270° и от 270° до 360°.

Условное обозначение счетчиков с ЖКИ:

«Меркурий 236ART-OX PQLR(QS»,

где Меркурий - торговая марка счетчика;

- 236 - серия счетчика;

- AR - тип измеряемой энергии:

1) А - активной энергии;

2) R - реактивной энергии;

- Т - наличие внутреннего тарификатора;

- 0Х - модификации, подразделяемые по максимальному току и классу точности, приведены в таблице 3.

- P - наличие профиля;

- Q - показатель качества электроэнергии, наличие журналов вкл./выкл. токов;

- L - модем PLC-I;

- R - интерфейс RS-485;

- С - интерфейс CAN;

- S - внутреннее питание интерфейса.

П р и м е ч а н и е - Отсутствие буквы в условном обозначении означает отсутствие соответствующей функции. Оптопорт присутствует во всех модификациях счетчика.

Таблица 3 - Модификации счетчиков «Меркурий 23з6А0<)(Т)...»

Переключение тарифов осуществляется с помощью внутреннего тарификатора или по команде через интерфейс или модем PLC-I от внешнего тарификатора.

Счетчики имеют встроенный последовательный интерфейс связи, обеспечивающий обмен информацией с компьютером в соответствии с протоколом обмена. Кроме данных об учтенной электроэнергии в энергонезависимой памяти хранятся калибровочные коэффициенты, тарифное расписание, серийный номер, версия программного обеспечения счетчика и другая информация, необходимая для конфигурации счетчика.

Счетчики с индексом «L» в названии счетчика дополнительно имеют встроенный модем PLC-I для связи по силовой низковольтной сети.

Счетчики имеют импульсный выход для поверки счетчиков и для использования в ранее разработанных и эксплуатируемых автоматизированных системах технического и коммерческого учета потребляемой электроэнергии.

Счетчики «Меркурий 236АМ-0Х» обеспечивают регистрацию значений потребляемой электроэнергии с нарастающим итогом с момента ввода счетчика в эксплуатацию.

Счетчики «Меркурий 23з6А0<)(Т)...» обеспечивают вывод на индикатор следующих параметров и данных:

учтенной активной энергии прямого направления (счетчики с индексом «А»), активной прямого направления и реактивной энергии прямого и обратного направления (счетчики с индексами «AR») в соответствии с заданным перечнем индицируемых тарифных зон (по сумме тарифов, тариф 1, тариф 2, тариф 3, тариф 4) раздельно:

- всего от сброса показаний;

Примечание - счетчики, запрограммированные в однотарифный режим, обеспечивают вывод на индикатор значения потребляемой электроэнергии только по одному тарифу.

вспомогательных параметров:

- мгновенных значений (со временем интегрирования 1 с) активной, реактивной и полной мощности по каждой фазе и по сумме фаз;

- действующих значений фазных напряжений и токов по каждой из фаз;

- углов между фазными напряжениями:

1) между 1 и 2 фазами;

2) между 1 и 3 фазами;

3) между 2 и 3 фазами.

- коэффициентов мощности (cos ф) по каждой фазе и по сумме фаз с указанием вектора полной мощности;

- частоты сети;

- коэффициента искажений синусоидальности фазных напряжений;

- **текущего времени;

- **текущей даты;

- параметров модема (для варианта исполнения с модемом PLC-I);

- *идентификационного номера модема;

- *уровня принятого сигнала.

- температуры внутри корпуса счетчика;

- ***тамперных событий:

1) даты и времени вскрытия верхней крышки счетчика;

2) даты и времени вскрытия защитной (клеммной) крышки счетчика;

3) даты последнего перепрограммирования прибора;

4) даты и времени возникновения последней нештатной ситуации (ошибки самодиагностики).

Примечания

1* - для счетчиков с модемом PLC-I.

2** - для счетчиков с внутренним тарификатором.

3 *** - при возникновении тамперных событий на ЖКИ в любом режиме высвечивается пиктограмма (точка в круге или восклицательный знак в треугольнике) до считывания соответствующих журналов событий.

Объем основных и вспомогательных параметров, выводимых на ЖКИ, а также длительность индикации, программируется через интерфейс или через модем PLC-I.

Конструктивно счетчики состоят из следующих узлов:

- корпуса (основания корпуса, крышки корпуса, клеммной крышки, крышки интерфейсной);

- клеммной колодки;

- печатного узла.

Печатный узел представляет собой плату с электронными компонентами, которая устанавливается в основании корпуса. Печатная плата подключается к клеммной колодке с помощью проводов.

Крышка корпуса крепится к основанию двумя винтами и имеет окно для считывания показаний с ЖКИ или УО и для наблюдения за светодиодным индикатором функционирования.

Клеммная колодка состоит из восьми клемм для подключения электросети и нагрузки.

На печатном узле находятся:

- блок питания;

- оптрон импульсного выхода;

- микроконтроллер (МК);

- энергонезависимое запоминающее устройство;

- оптопорт с функцией электронной кнопки;

- ЖКИ или УО.

Счетчики могут применяться автономно или в автоматизированной системе сбора данных о потребляемой электроэнергии.

Счетчики предназначены для эксплуатации внутри закрытых помещений.

Заводской номер наносится на маркировочную табличку любым технологическим способом в виде цифрового кода.

Общий вид счетчиков с указанием места ограничения доступа к местам настройки (регулировки), места нанесения знака утверждения типа, места нанесения заводского номера представлен на рисунках 1 и 2. Способ ограничения доступа к местам настройки (регулировки) - пломба с нанесением знака поверки.

Место нанесения знака утверждения типа

Место нанесения заводского номера

Пломба с нанесением знака поверки

Рисунок 1 - Общий вид счетчиков «Меркурий 236АМ-0Х» с указанием места ограничения

доступа к местам настройки (регулировки), места нанесения знака утверждения типа, места

Место нанесения

заводского номера

Место

нанесения знака утверждения типа

нанесения заводского номера

Пломба с нанесением

знака поверки

Рисунок 2 - Общий вид счетчиков «Меркурий 236A(R)(T)...» с указанием места ограничения доступа к местам настройки (регулировки), места нанесения знака утверждения типа, места

нанесения заводского номера

Программное обеспечение

В счетчиках используется программное обеспечение «Меркурий 236».

Структура программного обеспечения «Меркурий 236» приведена на рисунке 3.

Программное обеспечение состоит из следующих модулей:

- модуль измерений, вычислений и подсчета активной и реактивной энергии;

- модуль индикации;

- модуль обмена с внешней памятью;

- тарификатора и таймера (часов);

- модуль обслуживания интерфейсов (UART, оптопорт, модем PLC-I).

Модуль подсчета энергии осуществляет измерение токов, напряжений и мощностей, которые в последующем используются для вычисления энергии и других вспомогательных параметров.

Модуль индикации обеспечивает вывод на ЖКИ необходимую информацию в соответствии с заданным алгоритмом.

Модуль работы с внешней памятью обеспечивает чтение и запись данных во внешнюю энергонезависимою память. В качестве данных могут быть как измеренные метрологические параметры с учетом заданного тарифного расписания, так и другие параметры, которые позволяют функционировать счетчику в соответствии с его алгоритмом.

Модуль часов предназначен для ведения календаря реального времени.

Тарификатор, по заданному тарифному расписанию, осуществляет управление процессом записи измеренной энергии в соответствующие регистры внешней памяти.

Модуль обслуживания интерфейсов обеспечивает связь счетчика с внешними устройствами.

Большинство модулей взаимосвязаны.

Рисунок 3 - Структура программного обеспечения «Меркурий 236»

Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 4.

Таблица 4 - Идентификационные данные программного обеспечения

Доступ к параметрам и данным со стороны интерфейсов связи защищен паролями на чтение и программирование. Метрологические коэффициенты и заводские параметры защищены аппаратной перемычкой и недоступны без вскрытия пломб.

Для работы со счетчиками используется тестовое программное обеспечение «Конфигуратор счетчиков Меркурий».

Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений в соответствии с Р 50.2.077-2014 - высокий.

Конструкция счетчиков исключает возможность несанкционированного влияния на ПО счетчиков и измерительную информацию.

Технические характеристики

1 Основные метрологические и технические характеристики счетчиков приведены в таблице 5.

Таблица 5 - Основные метрологические и технические характеристики счетчиков

2 Стартовый ток (чувствительность) соответствуют приведенным в таблицах 6 и 7.

Таблица 6 - Стартовые токи для счетчиков «Меркурий 236A(R)(T)...»

Таблица 7 - Стартовые токи для счетчиков «Меркурий 236АМ-0Х»

3 Постоянная счетчиков соответствует указанным в таблицах 8 и 9

Таблица 8 - Постоянная счетчиков «Меркурий 236A(R)(T)...»

Таблица 9 - Постоянная счетчиков «Меркурий 236АМ-0Х»

4 Пределы допускаемой относительной погрешности счетчиков при измерении фазных напряжений в рабочем диапазоне температур и в расширенном диапазоне измеряемых напряжений ±0,5 %.

5 Пределы допускаемой относительной погрешности счетчиков при измерении частоты питающей сети в диапазоне от 49 до 51 Гц и в рабочем диапазоне температур ±0,04 %.

6 Пределы допускаемой относительной погрешности счетчиков класса точности 0,5S

при измерении фазных токов в диапазоне токов от 0,021ном до Imax в нормальных условиях:

Si = ±

flmax   XI

0,5 + 0,005 -- 1 , %

\ 1х    Д

где Imax - максимальный ток счетчика, Ix - измеряемое значение тока.

6.1 Пределы допускаемой относительной погрешности счетчиков класса точности 1 при измерении фазных токов в нормальных условиях в диапазоне токов от 0,051б до Is:

Si = + 1+0,01

>%

где 1б - базовый ток счетчика, Ix - измеряемое значение тока.

6.2 Пределы допускаемой относительной погрешности счетчиков класса точности 1 при измерении фазных токов в нормальных условиях в диапазоне токов от 1б до Imax:

'         flmax \

Si = + 0,6 + 0,01 ।

lx

7 Отображение измеряемых величин

Информация отображается на счетном механизме

Счетный механизм счетчиков дает показания непосредственно в киловатт-часах (кВт^ч) при измерении активной энергии и в киловар-часах (квар^ч) при измерении реактивной энергии. В качестве счетного механизма используются устройство отсчетное (УО) или жидкокристаллический индикатор (ЖКИ).

7.1 Для УО общее количество барабанов семь:

- для счетчиков «Меркурий 236 АМ-01» и «Меркурий 236 АМ-03» первые шесть барабанов индицируют целое значение электроэнергии в кВтт, а седьмой - в десятых и сотых долях кВт-ч;

- для счетчиков «Меркурий 236 АМ-02» все семь барабанов индицируют целое значение электроэнергии в кВт^ч.

7.2 ЖКИ счетчика представляет собой восьмиразрядный семисегментный цифровой индикатор с фиксированной запятой перед двумя младшими разрядами.

Класс защиты счетчиков от проникновения пыли и воды IP51 по ГОСТ 14254-2015.

Корпус счетчиков изготовляется методом литья из ударопрочной пластмассы, изолятор контактов изготовляется из пластмассы с огнезащитными добавками.

Знак утверждения типа

наносится на панель счетчика методом офсетной печати или фото способом.

В эксплуатационной документации на титульных листах знак утверждения типа наносится типографским способом.

Комплектность

Комплект поставки счетчиков приведен в таблице 10.

Таблица 10 - Комплектность средства измерений

Сведения о методах измерений

приведены в разделе 3 «Устройство и работа» руководства по эксплуатации АВЛГ.411152.034 РЭ.

Нормативные документы

ГОСТ 31818.11-2012 «Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Общие требования. Испытания и условия испытаний. Часть 11. Счетчики электрической энергии»;

ГОСТ 31819.21-2012 «Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 21. Статические счетчики активной энергии классов точности 1 и 2»;

ГОСТ 31819.22-2012 «Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 22. Статические счетчики активной энергии классов точности 0,2S и 0,5S»;

ГОСТ 31819.23-2005 «Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 23. Статические счетчики реактивной энергии»;

АВЛГ.411152.034 ТУ «Счетчики электрической энергии статические трехфазные «Меркурий 236». Технические условия».