Методика поверки «ГСИ. Анализаторы качества электрической энергии MI 2092, MI 2192, MI 2292» (МП-012/447-2007)

Федеральное государственное учреждение

«РОССИЙСКИЙ ЦЕНТР ИСПЫТАНИЙ И СЕРТИФИКАЦИИ - МОСКВА»

(ФГУ «РОСТЕСТ-МОСКВА»)

УТВЕРЖДАЮ ководитель ГЦИ СИ ерального директора ест-Москва»

1

ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

МЕТОДИКА ПОВЕРКИ МП-012/447-2007

Москва 2007

• 1 ОПЕРАЦИИ И СРЕДСТВА ПОВЕРКИ

• 2 ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ПОВЕРИТЕЛЕЙ

• 3 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

• 4 УСЛОВИЯ ПОВЕРКИ И ПОДГОТОВКА К НЕЙ

• 5 ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

  • 5.1 Внешний осмотр

  • 5.2 Опробование

  • 5.3 Определение метрологических характеристик

    • 5.3.1 Определение относительной погрешности преобразования среднеквадратического

значения тока в напряжение токоизмерительными клещами (адаптерами)

• 5.3.2 Определение абсолютной погрешности измерения среднеквадратического значения

фазного напряжения

• 5.3.3 Определение абсолютной погрешности измерения среднеквадратического значения

силы переменного тока

• 5.3.4 Определение абсолютной погрешности измерения активной, реактивной и полной

фиктивной мощностей при однофазном и трехфазном режимах измерений

• 5.3.5 Определение относительной погрешности измерения коэффициента

синусоидальности кривой фазного напряжения и тока и коэффициента п-ой гармонической составляющей фазных напряжений и токов

• 6 ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ

Настоящая методика поверки распространяется на анализаторы качества электрической энергии М I 2092, MI 2192, MI 2292 (далее по тексту - «анализаторы»), изготовленные и представленные фирмой «METREL d.d.», Словения, и устанавливает методы и средства их первичной и периодической поверок.

Межповерочный интервал - 1 год.

• 1.1 При проведении поверки проводят операции, указанные в табл. 1 и применяют средства поверки, указанные в табл. 2.

Таблица 1 Операции поверки

• 1.2 При несоответствии характеристик поверяемых анализаторов установленным требованиям по любому из пунктов табл. 1 их к дальнейшей поверке не допускают и последующие операции не проводят.

Таблица 2 Средства поверки

Наименование и тип основного или вспомогательного средства поверки; обозначение нормативного документа, регламентирующего технические требования и метрологические и основные технические характеристики средства поверки.

_______________3_____________________________|_________________________

Калибратор универсальный Fluke 5520А

Примечание; 1 Допускается применять другие средства поверки, метрологические и технические характеристики которых не хуже приведенных в табл. 2.

2 Все средства поверки должны быть исправны и поверены в установленном порядке.

К поверке анализаторов допускают лиц, аттестованных на право поверки средств измерений электрических и магнитных величин.

Поверитель должен пройти инструктаж по технике безопасности и иметь удостоверение на право работы на электроустановках с напряжением до 1000 В с группой допуска не ниже III.

При проведении поверки должны быть соблюдены требования ГОСТ 12.2.007.0-75, ГОСТ 12.2.007.3-75, ГОСТ 12.3.019-80, "Правила эксплуатации электроустановок потребителей" и "Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей", утвержденные Главгосэнергонадзором.

Должны также быть обеспечены требования безопасности, указанные в эксплуатационных документах на средства поверки.

4.1. При проведении поверки должны соблюдаться следующие условия:

• • температура окружающей среды, °C

  18

  85

  30

  198...242;

  49,5......50,5;

  не более 5 %.

• • атмосферное давление, кПа

• • относительная влажность воздуха, %

электропитание:

• • однофазная сеть, В

• • частота, Гц

• • коэффициент несинусоидальности

• 4.2 Средства поверки подготавливают к работе согласно указаниям, приведенным в соответствующих эксплуатационных документах.

• 5 ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

При проведении внешнего осмотра должно быть установлено соответствие проверяемого анализатора следующим требованиям:

• •  комплектности анализатора в соответствии с руководством по эксплуатации, включая руководство по эксплуатации и методику поверки;

• •  не должно быть механических повреждений корпуса, лицевой панели, органов управления, все надписи на панелях должны быть четкими и ясными;

• •  все разъемы не должны иметь повреждений и должны быть чистыми.

При наличии дефектов поверяемый регистратор бракуется и подлежит ремонту.

• 5.2.1 Опробование анализаторов заключается в подготовке к работе и проведению измерений по данным руководства по эксплуатации. Проверяется также достаточность заряда элементов питания в случае, если питание осуществляется не от сети переменного тока. Проверяется совместная работа анализатора с персональным компьютером.

Для этого на персональном компьютере устанавливается программное обеспечение, входящее в комплект поставки к анализатору. При помощи кабеля RS232 соединяют «свободные» COM-порт компьютера и интерфейс RS232 анализатора. Выполняют настройки компьютера и анализатора при помощи программного обеспечения.

• 5.3 Определение метрологических характеристик

• •  Собирают схему по рис. 1;

• •  При помощи калибратора универсального FLUKE 5520 А с катушкой COIL 5500 воспроизводят значения переменного тока в точках, соответствующих 1 %, 25 %, 50 %, 75 %, 100 % от предела измерения и частоту 50 Гц;

• •  При помощи мультиметра цифрового, например Meterman 37 XR, фиксируют напряжение на выходных разъемах токоизмерительных клещей, пропорциональное измеряемой силе переменного тока, и определяют относительную погрешность измерения в процентах по формуле (1) при измеряемой силе тока более 20 А и по формуле (2) при измеряемой силе тока менее 20 А:

  

  X /\ уст ^лv вит

  (1)

  

  уст

  (2)

где:    К_пр - номинальный коэффициент преобразования токоизмерительных клещей

(для клещей с отношением 1000 А/1 В   =1000);

UnxR - значение напряжения по показаниям 37 XR;

Iycm - значение тока по показаниям FLUKE 5520 А;

К_вит - номинальное количество витков катушки COIL 5500.

Результаты поверки считают удовлетворительными, если полученное значение погрешности измерения не превышает ±1 %.

FLUKE 5520А

Порядок работы

• 1. Соедините гибким кабелем выходы "AUX20A" и "LO" калибратора

• 2. Нажмите клавишу “RESET" для сброс а предыдущих параметров

• 3. При помощи наборного поля введите значение тока

• 4. Нажмите клавишу размерности "А"

• 5. При помощи наборного поля введите значение частоты

• 6. Нажмите клавишу размерности "Hz"

• 7. Нажмите клавишу "ENTER" для подтверждения ввода значения

• 8. Нажмите клавишу "OPR" для воспроизведения подтвержденного значения

Meterman 37 XR Порядок р .'«боты

• 1. Установите переключатель Function в положение**.

• 2. Если на дисплее отображается надпись RANGE, нажмите кнопку RANGE чтобы перейти в режим авгоьитического выбора диапазона.

• 3. Если на дисплее отображается dBm. нажмите желтую кнопку, чтобы выключить dBm (активировать ^v)

• 4. Подсоедините измерительные провода: красный к vo *, черный к СОМ

• 5. Подсоедините измерительные щупы к контрольным точкам цепи.

• 6. Прочитайте данные с дисплея, при необходимости устраните состояние перегрузки (®-).

Где Meterman 37 XR - мультиметр цифровой FLUKE 5520А - калибратор универсальный

Примечание: Токоизмерителъную катушку COIL 5500 подключают к клеммам «LO» и «А UX 20 А» FLUKE 5520 А

Рисунок 1 - Схема определения относительной погрешности преобразования тока в напряжение токоизмерительными клещами А1033

• •  Собирают схему по рис. 2;

• •  При помощи калибратора универсального FLUKE 5520 А воспроизводят значения напряжения переменного тока в точках, соответствующих 1 %, 25 %, 50 %, 75 %, 100 % от диапазона измерения и частоту 50 Гц;

• •  Фиксируют показания поверяемого прибора по фазам «А», «В» и «С» и определяют абсолютную погрешность измерения по формуле (3):

Д-Хизм-Хуст                                (3)

где: Х_изм - показания поверяемого прибора;

Ху_СТ - показания калибратора.

Результаты поверки считают удовлетворительными, если полученное значение погрешности не превысит значения ± (0,005 х и_и3м. + 2 е.м.р.).

G2 г?10 S3 С

• □ □□ EZ

• □ □□ EZ

• □ □□ С Оша с

FLUKE 5520А

Порядок работы

• 1. Соединенные вместе измерительные кабели анализатора подключите к выходам "NORMAL" и "LO" калибратора

• 2. Нажмите клавишу "RESET" для сброса предыдущих параметров

• 3. При помощи наборного поля введите значение напряжения

• 4. Нажмите клавишу размерности "V"

• 5. При помощи наборного поля введите значение частоты

• 6. Нажмите клавишу размерности "Hz"

• 7. Нажмите клавишу "ENTER" для подтверждения ввода значения

• 8. Нажмите клавишу “OPR" для воспроизведения подтвержденного значения

Рисунок 2 - Схема подключения поверяемого прибора к цепям напряжения калибратора FLUKE 5520А

• •  Собирают схему по рис. 3;

• •  При помощи калибратора универсального FLUKE 5520 А воспроизводят значения напряжения переменного тока в точках 20 мВ, 40 мВ, 60 мВ, 80 мВ, 100 мВ, 200 мВ, 400 мВ, 600 мВ, 800 мВ, 1000 мВ и частоту 50 Гц;

• •  Фиксируют показания поверяемого прибора по фазам «А», «В» и «С» и определяют абсолютную погрешность измерения по формуле (3):

Результаты поверки считают удовлетворительными, если полученное значение погрешности не превысит значения ± (0,005 х 1_изм + 6 е.м.р.)

Рисунок 3 - Схема подключения поверяемого прибора к цепям напряжения калибратора FLUKE 5520А

Прим: Порядок работы с FLUKE 5520А см. рис. 2

• •  Собирают схему по рис. 4

• •  на выходах «Normal» калибратора FLUKE 5520А воспроизводят значение напряжения в диапазоне от 10 до 550 В с частотой 50 Гц (в точках 10 В, 50 В, 100 В, 200 В, 500 В);

• •  на выходах «AUX» калибратора FLUKE 5520А воспроизводят значение напряжения в диапазоне от 20 мВ до 1 В с частотой 50 Гц (в точках 20 мВ, 100 мВ, 200 мВ, 500 мВ, 1000 мВ);

• •  разность фаз между каналами «Normal» и «AUX» устанавливают 0 °, 60 °, 120 °, -60 °, -120 °.

• •  вычисляют установленные значения фиктивной мощности по формулам 4, 5, 6:

Руст^-Uwormal ^х Uaux ^х Ки/I X COS(p                                 (4)

где: UNormai - среднеквадратическое значение напряжения с выхода «Normal» калибратора FLUKE 5520А;

Uaux - среднеквадратическое значение напряжения с выхода «AUX» калибратора FLUKE 5520А;

coscp - коэффициент мощности, где ср - разность фаз между каналами «Normal» и «AUX»;

Ku/i- номинальный коэффициент преобразования токоизмерительных клещей; Руст - активное фиктивное значение активной мощности.

QycT^-UNormai ^х Uaux ^х Kj/I ^х sin(p

где: QycT^— активное фиктивное значение реактивной мощности.

SycT^-UNormai^х Uaux ^х К_ш

где: SycT - активное фиктивное значение полной мощности.

• •  фиксируют показания поверяемого прибора и определяют абсолютную погрешность измерения по формуле (7):

Д—Хуст^- Х_изм

где: Хуст - значения фиктивной мощности, определенное по формулам (4), (5), (6); Хизм - показания поверяемого прибора по Р, Q, S

Рисунок 4 - Схема подключения поверяемого прибора к цепям напряжения калибратора FLUKE 5520А

Результаты поверки считают удовлетворительными, если полученные значения погрешностей не превысят значений ± (0,01 х Р_изм), ± (0,01 х Q„_3M), ± (0,01 х S_H3M.)-

Примечание: порядок работы с FLUKE 5520 А при воспроизведении сигналов одновременно с двух выходов:

• 1. Кабели дня измерения напряжения подключают к выходам "NORMAL" и "LO" калибратора

• 2. Кабели для измерения тока подключают к выходам " AUX" и "LO" калибратора

• 3. Нажмите клавишу "RESET" для сброса предыдущих параметров

• 4. При помощи наборного поля вводят значение напряжения для выхода "NORMAL"

• 5. Нажмите клавишу размерности "V"

• 6. При помощи наборного поля вводят значение напряжения для выхода" AUX"

• 7. Нажмите клавишу размерности "V" или "mV"

• 8. При помощи наборного поля вводят значение частоты

• 9. Нажмите клавишу размерности "Hz"

• 10. Нажмите клавишу "ENTER" для подтверждения ввода значений

• 11. Нажмите клавишу "OPR" для воспроизведения подтвержденного значения

• 5.3.5 Определение абсолютной погрешности измерения коэффициента синусоидальности кривой фазного напряжения и тока и коэффициента п-ой гармонической составляющей фазных напряжений и токов

• •  Собирают схему по рис. 4;

• •  на выходах «Normal» калибратора FLUKE 5520А воспроизводят значения коэффициента синусоидальности кривой фазного напряжения (параметр THD) и коэффициента n-ой гармонической составляющей фазных напряжений (параметр HD) следующим образом:

• -  устанавливают значения напряжений основной частоты в точках 50 В, 100 В, 220 В, 500 В и частоту 50 Гц;

• -  устанавливают значения напряжений n-ых гармонических составляющих (для п=2...23) в процентах от напряжения основной частоты в точках 5 %, 10 %, 20 % и 50 % (значения п устанавливают 2, 3, 10, 23);

• •  на выходах «Normal» калибратора FLUKE 5520А воспроизводят значения коэффициента синусоидальности кривой тока (параметр THD) и коэффициента п-ой гармонической составляющей тока (параметр HD) следующим образом:

• -  устанавливают значения силы тока основной частоты в точках 0,1 В, 0,5 В, 0,8 В, 1 В и частоту 50 Гц;

• -  устанавливают значения токов n-ых гармонических составляющих (для п=2...63) в процентах от значения силы тока основной частоты в точках 5 %, 10 %, 20 % и 50 % (значения п устанавливают 2, 3, 10, 23);

• •  фиксируют показания поверяемого прибора по параметрам THD и HD для цепей напряжения и тока и для фаз «А», «В», «С» и определяют относительную погрешность измерения в процентах по формуле (8) и (9):

\ = THD_ycm-THD_u3M где: THDycr - показания калибратора FLUKE 5520А; THD_H3M - показания поверяемого прибора.

(9)

где: HD_yCT - показания калибратора FLUKE 5520А;

HD_H3M - показания поверяемого прибора.

Результаты поверки считают удовлетворительными, если полученные значения погрешностей не превысят значений ± (0,002 х HD_H3M.) и ± (0,002 х THD_H3m.)-

Примечание: порядок работы с FLUKE 5520 А при воспроизведении несинусоидальных сигналов:

• 1. Нажимают клавишу «RESET» для сброса предыдущих значений

• 2. При помощи наборного поля вводят значение напряжения для выхода «NORMAL»

• 3. Нажимают клавишу размерности «V»

• 4. При помощи наборного поля вводят значение частоты

• 5. Нажимают клавишу размерности «Hz»

• 6. Нажимают клавишу «ENTER» для подтверждения ввода значений

• 6. Нажимают клавишу «MORE MODES»

• 7. Нажимают клавишу «HARMONICS MENUS»

• 8. Нажимают клавишу «EDIT WAVES» или «NEW WAVES»

• 9. Вводят номер гармоники (п=2...25) и ее значение в процентах от первой (основной)

• 10 Нажимают клавишу «ENTER» для подтверждения ввода значений

• 11 При необходимости вводят фазовый угол между основной и n-ой гармонической при помощи функции «FHASE»

• 12 Нажимают клавишу «ENTER» для подтверждения ввода значений

• 13 Нажимают дважды на клавишу «PREV MENU»

• 14 Нажимают клавишу «OPR» для воспроизведения сигнала

• 6.1 Положительные результаты поверки аналитзаторов оформляют свидетельством о поверке в соответствии с ПР 50.2.006-94.

• 6.2 При несоответствии результатов поверки требованиям любого из пунктов настоящей методики анализаторы к дальнейшей эксплуатации не допускают и выдают извещение о непригодности в соответствии с ПР 50.2.006-94. В извещении указывают причину непригодности и приводят указание о направлении анализаторов в ремонт или невозможности их дальнейшего использования.

  

  Е.В. Котельников

Начальник лаборатории № 447 ГЦИ СИ ФГУ «Ростест-Москва»

10