Измерители мощности многофункциональные PM3200

Назначение

Измерители мощности многофункциональные серии PM3200 (далее - измерители) предназначены для измерений активной и реактивной энергии в одном или в двух направлениях в трехфазных трехпроводных и четырехпроводных цепях переменного тока промышленной частоты.

Описание

Измерители мощности многофункциональные серии PM3200 состоят из входных первичных преобразователей тока и напряжения, аналого-цифровых преобразователей, микропроцессора и дисплея на ЖКИ. Принцип действия измерителей основан на преобразовании мгновенных значений сигналов измеряемых величин в цифровые коды. В измерителях в качестве датчиков тока используются трансформаторы, а в качестве датчиков напряжения - резистивные делители. Измерители предназначены для эксплуатации внутри помещений промышленного, сельскохозяственного и бытового назначения. Измерители могут применяться как автономно, так и в составе автоматизированных систем технического учета электроэнергии (АСТУЭ) и передачи измеренных или вычисленных параметров на диспетчерский пункт по контролю, учету и распределению электрической энергии, а также в системах управления нагрузкой энергетических сетей. Связь с ЭВМ осуществляется с помощью цифрового интерфейса. Питание измерителя обеспечивается от входных сигналов напряжения.

Измеренные значения и параметры настроек прибора можно просмотреть на дисплее, используя кнопки управления на лицевой панели. Кнопки управления позволяют произвести настройку прибора (выставить режим работы, коэффициенты трансформации измерительных трансформаторов, и др.).

Дополнительно для приборов со встроенным интерфейсом связи RS485 с помощью программного обеспечения «ION Setup» и «SPM7» можно просматривать измерения и настраивать параметры прибора с экрана компьютера.

Измерение реактивной энергии происходит следующим образом.

Шаг 1. Вычисляется абсолютное (беззнаковое) значение реактивной мощности каждой фазы как корень квадратный из разности квадратов полной и активной мощностей:

q = лЛ2- р2

Шаг 2. По сдвигу фазы тока от напряжения вычисляется текущий квадрант для вектора полной мощности кВА.  (В расчёт берётся только 1-я гармоника. Применяется быстрое

разложение в ряд Фурье). Реактивной мощности присваивается знак «+» при нахождении вектора полной мощности в 1-м или во 2-м квадранте и, соответственно, знак «-» в 3-м или в 4-м квадранте.

Шаг 3.

Реактивная мощность 3-х фаз вычисляется как арифметическая сумма реактивных мощностей по фазам.

Шаг 4.Вычисляется приращение реактивной энергии как интеграл реактивной мощности по времени. Вычисление осуществляется в течение каждых 50-ти периодов сетевого напряжения (либо 60 периодов для сетей 60Гц). Т.е., интегрирование осуществляется примерно в течение 1 секунды.

Шаг 5.

Итоговое значение реактивной энергии вычисляется как сумма предыдущего итогового значения и приращения значения, полученного на предыдущем шаге.

Для хранения и отображения измеренных величин в измерителях мощности имеется энергонезависимая память и жидкокристаллический индикатор. Ход часов при отсутствии питания обеспечивается с помощью мощного конденсатора не менее 72 часов. При более длительном отключении питания счетчика происходит сброс часов к заводским настройкам.

Конструктивно измерители состоят из лицевой панели, пломбируемых крышек, цифрового интерфейса и дискретных входов и выходов. На лицевой панели измерителя расположены:

- Светодиод, показывающий потребление активной электроэнергии, а также, что счетчик включен и работает нормально;

- Клавиатура из четырех кнопок, позволяющая изменять режимы работы и отображения на дисплее;

- Двух пломбируемых крышек, защищающих от несанкционированного вмешательства в работу измерителя.

В зависимости от исполнений измерители выпускаются нескольких моделей: PM3200, PM3210, PM3250, PM3255. Схема структурного обозначения приборов с перечислением моделей представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 - Схема структурного обозначения измерителей мощности серии PM3200

Функциональные возможности измерителей мощности серии PM3200 в зависимости от модификаций приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Функциональные возможности измерителей мощности серии PM3200

Фотография измерителя мощности и места опломбирования представлены на рисунках 2 и 3.

Рисунок 2 - Фотография измерителя мощности серии PM3200 (вид сверху) Красным кругом выделено место установки клейма поверителя в виде наклейки.

Рисунок 3 - Фотография измерителя мощности серии PM3200 (модель PM3210)

Программное обеспечение

Программное обеспечение измерителей мощности разработано специалистами фирмы «Schneider Electric Industries SAS»u является собственностью компании.

Встраиваемое ПО (заводская прошивка) записывается в устройство на стадии его производства. Защита от копирования ПО осуществляется на аппаратном уровне: вычитывание памяти программ и памяти данных невозможно. Конечный пользователь не имеет доступа к изменению системных параметров (калибровочные коэффициенты, алгоритмы работы устройства и т.д.). Для защиты несанкционированного изменения настроечных параметров устройства в ПО используется система авторизации пользователя (многоуровневый пароль) и невозможно без вскрытия прибора.

Влияние программного продукта на точность показаний счетчиков находится в границах, обеспечивающих метрологические характеристики, указанные в таблице 3. Диапазон представления, длительность хранения и дискретность результатов измерений соответствуют нормированной точности измерителя.

Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Характеристики программного обеспечения измерителей серии PM3200

Защита программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «C» по МИ 3286-2010.

Технические характеристики

Основные метрологические и технические характеристики представлены в таблице 3.

Таблица 3 - Основные метрологические и технические характеристики измерителей мощности

серии PM3200

Знак утверждения типа

наносится на лицевой панели измерителя и титульных листах эксплуатационной документации методом офсетной печати.

Комплектность

Таблица 4

Поверка

осуществляется по документу МП 208-3202-2013. «Измерители мощности серии PM3200.

Методика поверки» с изменением №1, утвержденному ФГУП «ВНИИМС» 14 ноября 2016 г.

Основные средства поверки:

установка модульная трехфазная портативная для поверки счетчиков электрической энергии PTS 400.3, регистрационный номер 33229-06;

универсальная пробойная установка УПУ-10:

- испытательное напряжение до 10 кВ,

- погрешность установки напряжения ±5%;

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

Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.

Знак поверки наносится на измеритель и (или) паспорт.

Сведения о методах измерений

приведены в эксплуатационном документе.

Нормативные документы

ГОСТ 31818.11-2012 (МЭК 62052-11:2003) Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Общие требования. Испытания и условия испытаний. Часть 11. Счетчики электрической энергии

ГОСТ 31819.21-2012 (МЭК 62053-21:2003) Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 21. Статические счетчики активной энергии классов точности 1 и 2

ГОСТ 31819.22-2012 (МЭК 62053-22:2003) Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 22. Статические счетчики активной энергии классов точности 0,2S и 0,5S

ГОСТ 31819.23-2012 (МЭК 62053-23:2003) Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 23. Счетчики статические реактивной энергии

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