Анализаторы качества электрической энергии PQ-Box мод. PQ-Box 100, PQ-Box 200

Назначение

Анализаторы качества электрической энергии PQ-Box модификаций PQ-Box 100, PQ-Box 200 (далее анализаторы PQ-Box) предназначены для измерений и регистрации всех физически определенных параметров трехфазных и однофазных сетей и контроля качества электроэнергии в соответствии с ГОСТ Р 51317.4.30-2008, а также передачи собранных данных для последующего анализа и хранения.

Описание

Принцип действия анализаторов PQ-Box основан на аналого-цифровом преобразовании мгновенных значений входных сигналов тока и напряжения с последующим вычислением значений измеряемых величин из полученного массива выборок в соответствии со встроенным программным обеспечением (ПО).

Приборы выполнены в виде переносного средства измерений (СИ) и состоят из самого прибора, набора из пяти гибких проводников с зажимами для измерения напряжения, двух гибких проводников для подключению к источнику питания (PQ-Box 100) или адаптера питания (PQ-Box 200). Корпус прибора имеет разъём для подключения токовых клещей.

Анализаторы PQ-Box представляют собой приборы с микропроцессорным программным управлением, часами реального времени, блоком энергонезависимой памяти и блоками аналого-цифрового преобразования. Внутри корпуса прибора установлены печатные платы, на которых смонтированы элементы электрической схемы.

Приборы выполнены в ударопрочных влагопылезащищенных корпусах.

Анализаторы PQ-Box выпускается в двух модификациях: PQ-Box 100 и PQ-Box 200, отличающиеся наличием в модификации PQ-Box 200: цветного дисплея, дискретного входа запуска осциллографирования, дополнительного аналогового входа, адаптера питания и интерфейса TCP/IP.

Архивирование результатов измерений производится во внутренней энергонезависимой памяти.

Анализаторы имеют в своем составе последовательный интерфейс RS-232 для соединения с блоком синхронизации времени. Кроме того, в дополнительной комплектации они могут быть оснащены встроенным интерфейсом TCP/IP для подключения к системе SCADA по протоколам ГОСТ Р МЭК 61850-7-2-2009 или ГОСТ Р МЭК 60870-5-103-2005.

Приборы обеспечивают индикацию на графическом дисплее результатов измерения значений основных ПКЭ и параметров электрической сети.

Устройства могут использовать три различных встроенных регистратора нарушений параметров сети:

- осциллографический регистратор позволяет сохранять значения сигнала, измеряемые через каждые 0,1 мс;

- среднеквадратичный регистратор позволяет сохранять среднеквадратические значения сигнала, вычисленные за полупериод (10 мс);

- регистратор гармоник сохраняет в памяти спектр сигнала, содержащий все гармоники со 2-й по 50-ю. Измерения всех регистраторов производятся в течение произвольно выбранного периода времени до и после нарушения параметров. При необходимости запуск процесса измерения может быть осуществлён от внешнего сигнала через двоичный вход (PQ-Box 200).

PQ-Box 100 производится в четырех вариантах исполнения:

- модель PQ-Box 100 light. Данный прибор предназначен для проведения измерений

параметров электрической энергии, а также для анализа качества напряжения согласно стандарту ГОСТ Р 54149-20102.

- модель PQ-Box 100 basic. Прибор имеет функцию самописца для записи и хранения измеренных величин.

- модель PQ-Box 100 expert. Данный вариант прибора имеет дополнительно широкие функции включения измерений, инициирующих осциллографирование действующих значений величин параметров электрической энергии с периодом 10 мс.

- модель PQ-Box 100 expert с функцией анализа сигналов импульсного управления (ripple control). По сравнению с версией expert добавлена функция записи сигналов импульсного управления (ripple control).

Питание анализаторов PQ-Box осуществляется непосредственно от измеряемой сети (PQ-Box 100) или от адаптера питания ( PQ-Box 200).

Внешний вид анализаторов PQ-Box и места пломбирования после поверки изображены на рис.1, 2.

Клеймо поверителя наносится в виде наклейки на один из винтов корпуса (для PQ-Box 100) и на стыковочный шов стенок корпуса (для PQ-Box 200).

Рис.1 Внешний вид и места пломбирования PQ-Box 100.

место пломбирования после поверки

место пломбирования после поверки

Рис.2 Внешний вид и места пломбирования PQ-Box 200.

Программное обеспечение

Программное обеспечение анализаторов PQ-Box состоит из встроенного программного обеспечения (ВПО) и прикладной программы для установки на персональный компьютер пользователя (ПК). Результаты измерений и расчетов могут индицироваться непосредственно на дисплее приборов или на дисплее компьютера.

К метрологически значимой части программного обеспечения относится программа прошивки прибора (ВПО), которая устанавливается в процессе производства изделия и состоит из трех модулей: Boot loader, MCU, DCP. Доступ к ней не возможен без нарушения пломб и вскрытия прибора.

Программирование сервисных и интерфейсных функций осуществляется с помощью программного обеспечения WinPQ mobile через USB порт.

Прикладные программы не содержат метрологически значимых частей.

Приборы выполняют самодиагностику и обеспечивают защиту от несанкционированного доступа к информации и управлению. В Приборах предусмотрена двухуровневая система паролей, определяющая доступ к соответствующим режимам работы.

Идентификационные данные встроенного программного обеспечения представлены в таблицах 1и 2.

Таблица 1

Таблица 2

Уровень защиты программного обеспечения устройств от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «высокому» по Р 50.02.077-2014.

Влияние программного обеспечения учтено при нормировании метрологических и технических характеристик приборов.

Технические характеристики

Основные метрологические и технические характеристики анализаторов качества электрической энергии PQ-Box приведены в таблице 3 и 4.

Таблица 3

Таблица 4

Примечание: Um -амплитудное значение напряжения.

Условия применения:

- температура окружающего воздуха - от минус 20 до 60°C;

- относительная влажность до 95 % в течение 30 дней в год при отсутствии конденсата;

- атмосферное давление от 70 до 106,7 кПа (от 537 до 800 мм рт. ст.).

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на стенку корпуса прибора (на шильдик) в виде наклейки и на руководство по эксплуатации типографским способом.

Комплектность

Устройство PQ-Box 100/200 с параметрами, соответствующими спецификации   1 шт.;

Руководство по эксплуатации                                                     1 экз.;

Паспорт                                                                               1 экз.;

Методика поверки МП 2203-0276-2014                                        1 экз.;

Компакт-диск (руководство по эксплуатации, ПО)                               1 шт.;

USB кабель                                                                     1 шт.;

Зажим типа «Дельфин»                                                       5 шт.;

Плавкие вставки                                                                3 шт.;

Кейс для переноски                                                                1 шт.;

дополнительно для PQ-Box 200: Адаптер питания                                                               1 шт.;

Ethernet кабель                                                                        1 шт.

Поверка осуществляется по документу МП 2203-0276-2014 «Анализаторы качества электрической энергии PQ-Box модификаций PQ-Box 100, PQ-Box 200. Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» в январе 2015 г.

Основные средства поверки:

-установка поверочная универсальная «УППУ-МЭ» или аналогичная, со следующими основными техническими характеристиками: диапазон регулирования напряжения 1 -500 В, диапазон регулирования тока 0.005-100 А, погрешность измерения тока: ± [0,01+0,005 |(1н/1) -1|] для 1н от 0,1 А до 100 А, ± [0,01+0,01|(Ih/I) -1|] для 1н 0,05 А, погрешность измерений напряжения  ± [0,01+0,005 |(Uh/U) -1|], погрешность измерений активной мощности  ±

[0,015+0,005 |(Ph/P) -1|], госреестр № 57346-14.

Сведения о методах измерений

изложены в руководствах по эксплуатации: «Анализатор качества электрической энергии PQ-Box модификации PQ-Box 100» и «Анализатор качества электрической энергии PQ-Box модификации PQ-Box 200».

Нормативные документы

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

МИ 1940-88 ГСИ Государственная поверочная схема для средств измерений силы переменного электрического тока от 1-10’8 до 25 А в диапазоне частот от 20 до 1406 Гц.

ГОСТ Р 8.648-2008 ГСИ Государственная поверочная схема для средств измерений переменного электрического напряжения до 1000 В в диапазоне частот от 1-10’2 до 2409 Гц.

ГОСТ 8.551-86 ГСИ Государственный специальный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений электрической мощности и коэффициента мощности в диапазоне частот 40 - 20000 Гц.

ГОСТ 8.655’2009 Средства измерений показателей качества электрической энергии. Общие технические требования.

ГОСТ Р 51317.4.30’2008 Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Методы измерений показателей качества электрической энергии.

Техническая документация фирмы’изготовителя.

Рекомендации к применению

’ выполнение работ по оценке соответствия продукции и иных объектов обязательным требованиям в соответствии с законодательством Российской Федерации о техническом регулировании.