Номер по Госреестру СИ: 53792-13
53792-13 Модули измерительные параметров электрической энергии и мощности
(TOPAZ TM PM7-Pr)
Назначение средства измерений:
Модули измерительные параметров электрической энергии и мощности TOPAZ ТМ PM7- Pr (далее - модули) предназначены для измерений и учета активной и реактивной энергии в двух направлениях, напряжения (фазного и линейного), силы тока (Ia, Ib, Ic и 3Io), cos ф и мощности в 3-х и 4-х проводных цепях переменного тока промышленной частоты.
Внешний вид.
Модули измерительные параметров электрической энергии и мощности
Рисунок № 1
Внешний вид.
Модули измерительные параметров электрической энергии и мощности
Рисунок № 2
Программное обеспечение
Программное обеспечение (ПО) не влияет на метрологические характеристики модулей.
Измерительная часть модуля выполнена в виде специализированной микросхемы электросчетчика, которая и обеспечивает соответствующие метрологические характеристики. Алгоритмы измерения и расчета электроэнергии записываются в микросхему на этапе её изготовления на заводе производителя (производитель Analog Devices) и их изменение невозможно.
Защита ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений осуществляется благодаря функциональной возможности управляющего микроконтроллера включить аппаратную защиту от вычитывания памяти программ и памяти данных. Это позволяет защитить модуль от вычитывания (и частичного изменения) ПО и калибровочных таблиц.
Таблица 1 - Идентификационные данные встроенного ПО
Идентификационные данные (признаки) |
Значение |
Идентификационное наименование ПО |
tm pm7 6.0 2.0.2.1.hex |
Номер версии (идентификационный номер ПО) |
v.2.0 |
Цифровой идентификатор ПО |
a67ee5bb93832313b37aa83efa8bbbbf |
Другие идентификационные данные |
MD5 |
Таблица 2 - Идентификационные данные внешнего ПО
Идентификационные данные (признаки) |
Значение |
Идентификационное наименование ПО |
«HW ITDS Конфигуратор» |
Номер версии (идентификационный номер ПО) |
не ниже v. 1.1.032. |
Цифровой идентификатор ПО |
a67ee5bb93832313b37aa83efa8bbbbf |
Другие идентификационные данные |
- |
Уровень защиты ПО модулей от непреднамеренных и преднамеренных изменений «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типананосится на лицевой панели модуля и титульных листах эксплуатационной документации методом офсетной печати.
Сведения о методиках измерений
Сведения о методиках (методах) измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные и технические документы
Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к модулям измерительным параметров электрической энергии и мощности TOPAZ ТМ PM7-Pr
ГОСТ 22261-94 Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия
ГОСТ 31818.11-2012 Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Общие требования испытания и условия испытаний
ГОСТ 31819.22-2012 Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Статические счетчики активной энергии классов точности 0,2S и 0,5S
ГОСТ 31819.23-2012 Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 23. Статические счетчики реактивной энергии
ТУ 4228-004-89466010-2012 Модули измерительные параметров электрической энергии и мощности TOPAZ TM PM7-Pr. Технические условия
Поверка
Поверкаосуществляется по документу ПЛСТ.421457.023.МП «Модули измерительные параметров электрической энергии и мощности TOPAZ ТМ PM7-Pr. Методика поверки с изменением №1», утвержденному ФГУП «ВНИИМС » 06.11.2017 г.
Основные средства поверки:
поверочная установка PTS 3.3 C (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде № 60751-15);
частотомер электронно-счётный Ч3-87 (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде № 64706-16);
секундомер механический СОПпр-2а (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде № 11519-11).
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик, поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится в виде оттиска в паспорт или в свидетельство о поверке.
Изготовитель
Общество с ограниченной ответственностью «ПиЭлСи Технолоджи»
(ООО «ПиЭлСи Технолоджи »)
Адрес: 117246 г. Москва, Научный проезд, д. 19
Юридический адрес: 117449, г. Москва, ул. Винокурова, д.3
Телефон: 8 (495) 790-52-38
Факс: 8 (495) 510-22-18
Е-mail: info@pltech.ru
Испытательный центр
Федеральное государственное унитарное предприятие «Всероссийский научноисследовательский институт метрологической службы» (ФГУП «ВНИИМС»)Адрес: 119361, г. Москва, ул. Озерная, д. 46
Телефон: 8 (495) 437-55-77
Факс: 8 (495) 437-56-66
E-mail: office@vniims.ru
Модули представляют собой аналого-цифровые измерительные приборы, собранные на основе специализированной микросхемы. Модули измеряют действительные значения переменных: силу тока по каждой фазе (Ia, Ib, Ic); силу тока нулевой последовательности (3Io); фазное (Ua, Ub, Uc) и линейное (Uab, Ubc, Uac) напряжение; активную, реактивную и полную мощность/энергию по фазам и суммарное значение; частоту сети; коэффициент мощности cos ф по каждой фазе.
Принцип действия модулей основан на преобразовании входных сигналов тока и напряжения трёхфазной сети из аналогового представления в цифровое с помощью микросхемы. В качестве датчиков тока используются трансформаторы тока или микроомные шунты, в качестве датчиков напряжения - резистивные делители. По выборкам мгновенных значений напряжений и токов в каждой фазе, производится вычисление значений полной (S), активной (Р) и реактивной (Q) мощности.
Из накопленных значений активной и реактивной энергий каждой фазы формируется четыре составляющих: активная прямая, активная обратная, реактивная прямая, реактивная обратная. Направление энергии определяется знаком активной энергии.
Значения энергии ведутся в отдельных счетчиках (4 составляющих в каждой фазе) и в суммарном режиме, где полученные значения энергии, суммируются по фазам, и прибавляются к общим счетчикам энергии. Также предоставляется просуммированная по всем фазам, с учетом направления, активная мощность. Значения cos ф рассчитывается из значений активной и реактивной энергий в фазах.
По измеренным значениям активной (не зависимо от направления) и реактивной энергии прямого и обратного направления формируются импульсы телеметрии на конфигурируемом испытательном выходе модуля.
Все измеренные значения привязываются к значению минуты реального времени и в протоколах по ГОСТ Р МЭК 60870-5-101-2006, Modbus RTU или CAN Open могут быть переданы по интерфейсу связи RS-485/CAN. Функция синхронизации встроенных часов реализована в протоколе по ГОСТ Р МЭК 60870-5-101-2006.
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 пропадании напряжения питания модули сохраняют все данные на момент отключения электроэнергии и переходят в режим хранения данных.
При отсутствии электропитания сохранение данных обеспечивается в течение 40 лет.
Модуль устанавливается на монтажную рейку стандарта DIN EN 50022-35. Питание и интерфейс RS-485/CAN модуля подсоединяются по системной, установленной на монтажной рейке.
Использование открытых протоколов позволяет использовать модули, как в составе автоматизированных систем контроля и учета электроэнергии (АСКУЭ) и телемеханики (ТМ), как построенных на базе комплекса TOPAZ, так и других производителей.
Область применения: предприятия энергетики и промышленности.
Внешний вид модуля приведен на рисунке 1. Конструкция предусматривает возможность опломбирования корпуса модулей специальной наклейкой. Вид и место нанесения этикетки контроля вскрытия приведено на рисунке 2.
Рисунок 1 - Внешний вид модуля
Рисунок 2 - Место нанесения этикетки контроля вскрытия
Основные метрологические и технические характеристики модулей приведены в таблицах 3 и 4.
Таблица 3 - Метрологические характеристики
Наименование характеристики |
Значение | |
1 |
2 | |
Класс точности по активной энергии по ГОСТ 31819.22-2012 |
0,2 S | |
Класс точности по реактивной энергии по ГОСТ 31819.23-2012 |
1,0 | |
Номинальное напряжение (ином), В фазное/линейное |
3x57,7/100 3x230/400 | |
Номинальное значение силы тока (1ном), А |
1 или 5 | |
Максимальное значение силы тока (Ia, Ib, Ic), А |
7,5 | |
Максимальное значение силы тока (3Io), А |
5 | |
Номинальное значение частоты, Гц |
50 | |
Время начального запуска, с, не более |
2 | |
Диапазон рабочих напряжений, В |
от 0,3/Лном до 1,2'ином | |
Диапазон рабочей частоты, Гц |
от 40 до 60 | |
Стартовый ток, А |
0,001Лом | |
Диапазон измерений напряжения, фазное/линейное |
от 0,3/Лном до 1,2'ином | |
Диапазон измерений силы тока (Ia, Ib, Ic), А |
от 0,0Ыном до 1,5’1ном | |
Диапазон измерений силы тока (3Io), А |
от 0,01 до 5,0 | |
Диапазон измерений частоты сети, Гц |
от 40 до 60 | |
Диапазон измерений cos ф |
для емкостной нагрузки |
от 0 (емк.) до 1,0 |
для индуктивной нагрузки |
от 0 (инд.) до 1,0 | |
Передаточное число, имп./кВт-ч (имп./квар-ч) |
1'ном = 3^57,7/100, Шом 1А |
2500 |
1'ном = 3x57,7/100, Шом 5А |
5000 | |
1'ном = 3x230/400, Шом 1А |
5000 | |
1'ном = 3x230/400, !ном 5 А |
1000 |
Продолжение таблицы 3
1 |
2 |
Пределы допускаемой основной относительной погрешности при измерении напряжения и силы тока, % |
±0,2 |
Пределы допускаемой абсолютной погрешности при измерении частоты, Гц |
±0,01 |
Пределы допускаемой основной приведенной погрешности при измерении cos ф к верхнему пределу диапазона, % |
±2,0 |
Пределы допускаемой дополнительной погрешности от изменения температуры на ±10 °С при измерении напряжения и силы тока, % |
±0,1 |
Пределы допускаемой дополнительной приведённой погрешности от изменения температуры на ±10 °С при измерении cos ф к верхнему пределу диапазона, % |
±0,5 |
Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности встроенных часов, с/сут** |
±8,6 |
Примечание: а) основная и дополнительные погрешности по измерению мощности равны соответствующим погрешностям по измерению энергии; б) * - модули выполнены в единой элементной базе. Номиналы значений напряжения и силы тока задаются при параметрировании модуля; в) ** - модули не содержат встроенного элемента питания и без наличия внешнего питания встроенные часы не работают, а показания обнуляются. |
Таблица 4 - Технические характеристики
Наименование характеристики |
Значение | |
1 |
2 | |
Напряжение питания, В |
24 (от 15 до 30) | |
Ток потребления (при напряжении питания 24 В), мА, не более |
150 | |
Наличие цифрового интерфейса |
RS-485/CAN | |
Скорость обмена данными по интерфейсу RS-485/CAN, бит/с |
38400; 57600; 115200 | |
Протокол обмена по интерфейсу RS-485/CAN |
МЭК 870-5-101 Modbus RTU CANOpen | |
Входное сопротивление по цепям напряжения, МОм |
1,0 | |
Потребляемая мощность, В •А, не более:
|
0,1 0,3 | |
Характеристика испытательного входа |
Максимальное напряжение, В Максимальный ток, мА Выходное сопротивление |
24 (разомкнуто) 20 (замкнуто) свыше 50 кОм (разомкнуто) до 200 Ом (замкнуто) |
Коммутируемое напряжение канала импульсного выхода, В, не более |
24 | |
Максимальный длительный ток канала импульсного выхода, мА |
100 | |
Габаритные размеры (длинахширинахвысота), мм |
114,5Х99Х45 | |
Масса, кг, не более |
0,5 | |
Длительность хранения информации при отключении питания, лет |
40 |
Продолжение таблицы 4
1 |
2 |
Диапазон рабочих температур, оС |
от -40 до +70 |
Диапазон температур хранения и транспортировки, оС |
от -40 до +80 |
Средний срок службы, лет, не менее |
40 |
Средняя наработка на отказ, ч, не менее |
140 000 |
У стойчивость к электромагнитным помехам | |
Напряженность магнитного поля промышленной частоты, А/м: - непрерывное |
100 |
- кратковременное |
1000 |
Напряженность импульсного магнитного поля, А/м |
300 |
Напряжение электростатического разряда на порт корпуса, кВ: - воздушного |
±8 |
- контактного |
±6 |
Радиочастотное электромагнитное поле, В/м |
10 |
Наносекундные импульсные помехи, кВ -порт электропитания |
до 4 |
-порт ввода/вывода |
до 2 |
Напряжение микросекундной импульсной помехи по портам питания постоянного тока и ввода-вывода, кВ: - схема «провод-провод» |
4 |
- схема «провод-земля» |
4 |
Кондуктивные помехи, В: -полоса частот от 0 до 150 кГц кратковременная помеха |
300 |
длительная помеха |
30 |
- полоса частот от 150 кГц до 80 МГц |
10 |
Колебательные затухающие помехи, кВ: - однократные схема «провод-провод» |
2,5 |
схема «провод-земля» |
4 |
- повторяющиеся схема «провод-провод» |
1 |
схема «провод-земля» |
2,5 |