Методика поверки «Модули для измерения активной и реактивной энергии переменного тока ЕМЗ» (4228-012-86507412-2011 МП)

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МЕТРОЛОГИЧЕСКОЙ СЛУЖБЫ

(ФГУП “ВНИИМС”)

дитель

■г-

ь «'г*

В.Н.Яншин

2011 г.

МОДУЛИ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АКТИВНОЙ И РЕАКТИВНОЙ ЭНЕРГИИ

ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ЕМЗ

4228-012-86507412-2011 МП

Методика поверки

Настоящая методика поверки предназначена для проведения поверки модулей для измерения активной и реактивной энергии переменного тока ЕМЗ (далее - модули), предназначенных для учета активной и реактивной электрической энергии переменного тока и устанавливает методику его первичной и периодической поверок.

Модуль должен подвергаться поверке после выпуска из производства, ремонта и продолжительного (свыше 60 месяцев) хранения.

Межповерочный интервал 8 лет.

• 1.1 Выполняемые при поверке операции, а также применяемые при этом средства измерений и вспомогательные средства поверки и испытаний указаны в таблице 1.

Таблица 1

¹ - Техническое описание и правила работы приведены в приложении №1.

• 1.2 Допускается проведение поверки модулей с применением средств поверки, не указанных в таблице 1, но обеспечивающих определение и контроль метрологических характеристик поверяемых модулей с требуемой точностью.

• 2.1.    При проведении поверки должны быть соблюдены действующие в Российской Федерации правила и нормативы по технической эксплуатации электроустановок потребителей и безопасности при эксплуатации электроустановок.

• 2.2.    К работе с модулем допускаются лица, имеющие общую техническую подготовку и имеющие опыт работы, а так же умеющие оказывать первую помощь пострадавшим от электрического тока. Все допущенные к работе с модулем должны иметь III группу по технике безопасности, допуск к работам в электроустановках напряжением до 1000 В и проходить ежегодную проверку на знание правил техники безопасности.

• 2.3.    При работе следует помнить, что модуль находится под напряжением сети.

• 3.1.    Поверка должна осуществляться на аттестованном оборудовании и с применением средств измерений, имеющих действующее клеймо поверки.

• 3.2.    Для проведения опробования и поверки модули подключаются к соответствующей измерительной установке согласно эксплуатационной документации на установку. Прогрев можно совмещать с опробованием.

• 3.3.    Контроль за измеренными значениями поверяемого модуля вести по показаниям на экране «Минипульта».

• 3.4.    Нормальными условиями при проведении испытаний являются следующие:

• - температура окружающего воздуха 23 ± 5 °C;

• - относительная влажность воздуха от 30 до 80 %;

• - атмосферное давление от 84 до 106,7 кПа (630 - 800 мм.рт.ст.);

• - напряжение переменного тока номинальное для данного типа модуля симметричное с отклонением не более ± 1 %;

• - частота измерительной сети 49,5 - 50,5 Гц;

• - форма кривой напряжения и тока измерительной сети - синусоидальная с коэффициентом несинусоидальности не более 3 %;

• - индукция внешнего магнитного поля при номинальной частоте не более 0,05 мТл.

• 4.1. Внешний осмотр

• 4.1.1. При проведении внешнего осмотра должно быть установлено соответствие поверяемого модуля следующим требованиям:

корпус модуля не должен иметь трещин, сколов и других повреждений, которые могут нарушить нормальное функционирование модуля и читабельность маркировки на щитке модуля;

лицевая панель модуля должна быть чистой и иметь четкую маркировку в соответствии требованиям ГОСТ 30206-94;

на боковой поверхности модуля должна быть нанесена схема подключения модуля к электрической сети и четкую маркировку в соответствии требованиям ГОСТ 30206-94;

зажимы модуля должны иметь все винты, резьба и шлицы винтов должны быть исправны.

• 4.2.1. При проверке электрической прочности изоляции испытательное напряжение подают, начиная с минимального или со значения рабочего напряжения. Увеличение напряжения до испытательного значения следует производить плавно или равномерно ступенями за время (5-10) секунд.

• 4.2.2. В первом испытании, напряжение должно быть приложено между цепями тока и остальными цепями модуля соединенными вместе.

• 4.2.3.  Во втором испытании, напряжение должно быть приложено между соединенными вместе цепями тока и напряжения, и остальными цепями модуля соединенными вместе.

• 4.2.4. Результат проверки считают положительным, если в обоих испытаниях электрическая изоляция выдерживает приложенное испытательное переменное напряжение 2 кВ в течение одной минуты.

• 4.3.1. При опробовании поверяемого модуля должно быть проверено наличие индикации значения потреблённой электроэнергии и изменение показаний счётного механизма на экране «Минипульта».

• 4.3.2. Подключить «Минипульт» в разъем для подключения «Минипульта». В течение 1-5 секунд после подачи на модуль номинального напряжения - проводится самотестирование модуля, информация о состоянии которого отображается на экране ЖК-индикатора (далее ЖКИ) «Минипульта». Если все элементы ЖКИ светятся и не имеют пропущенных сегментов, световой индикатор функционирования светится равномерно и на ЖКИ «Минипульта» отображаются его текущие показания, то результаты самотестирования признаются успешными.

• 4.3.3. Кнопками <= и => установить на ЖКИ «Минипульта» на экране «Назначение частотного выхода»: Акт. Пр.(активная прямая энергия).

• 4.3.4. По истечении 5 секунд подать на модуль максимальный ток (при cos<p = 1) на 35 секунд. Результаты поверки учёта электрической энергии признаются успешными, если значения показаний ЖКИ «Минипульта» увеличились на 0,013 кВт-ч (для счетчиков номинальным напряжением 3x57,7/100) и 0,048 кВт-ч (для счетчиков номинальным напряжением 3x230/400).

• 4.3.5. Во время опробования производится необходимый прогрев модуля.

• 4.4.1. Проверка отсутствия самохода проводится для активной и реактивной энергии, как прямого, так и обратного направления.

• 4.4.2. При проверке отсутствия самохода установить в параллельной цепи модуля напряжение 115% от номинального (265 В для модулей номинальным напряжением 3x230/400 и 66,4 В для модулей номинальным напряжением 3x57,7/100). Ток в последовательной цепи должен отсутствовать.

При этом в течение 10 минут на поверочный выход не должно поступить ни одного импульса.

• 4.5.1. Проверка порога чувствительности проводится для активной и реактивной энергии, как прямого, так и обратного направления.

• 1.1.1 Проверку порога чувствительности производят в течение 10 минут на измерительной установке при номинальном напряжении, коэффициенте мощности равном 1 и значении силы тока 0,005 А.

• 1.1.2 Результаты проверки считаются положительными, если модуль регистрирует электроэнергию. Факт регистрации электроэнергии подтверждается поступлением на поверочный выход модуля не менее 10 импульсов.

• 4.6.1. Поверка производится путем измерения напряжения, тока и частоты на выходах источников.

  4.6.2.

  4.6.3.

Подключить «Минипульт» в разъем для подключения «Минипульта» (Рис.1). Кнопками <= и => установить на ЖКИ «Минипульта» экран:

Где в верхней строке отображается измеряемое значение силы тока фазы А, а нижней -измеряемое значение фазного напряжения. На следующих двух экранах, последовательно, то же для фаз В и С, и на третьем экране отображается значение частоты.

• 4.6.4.        Далее следует задать поочерёдно минимальное и максимальное значение

напряжения, силы тока и частоты согласно таблице 2.

Таблица 2

• 4.6.5.         Считать показания напряжения и силы тока для каждой фазы.

• 4.6.6.        Записать показания измеряемых значений на ЖКИ «Минипульта» и на эталонном приборе.

• 4.6.7.         Рассчитать относительные погрешности при измерениях напряжений, силы тока и частоты по формулам:

с (Um-Us)         с (1м-1э)        с (Fm-Fs)

OU=^——-100%; б>7=- --  -100%;        —<100%,

иэ                 1э                 Fa

где Um; Im; Fm - соответственно значения фазных напряжений, токов и частоты, считанных с индикатора модуля («Минипульта»),

Иэ; 1э; Бэ - соответствующие значения измеренных величин, считанные с эталонных приборов.

• 4.6.8. Результаты поверки считают положительными, если погрешность по напряжению, току и частоте не превышают указанных в таблице.

• 4.7.1. До проведения испытаний модуль выдерживают при номинальных значениях напряжения и силы тока (coscp = 1) в течение 30 минут.

• 4.7.2. Порядок следования фаз должен соответствовать, порядку указанному в схеме подключений модуля.

• 4.7.3. Напряжения и токи должны быть симметричными, если не указано другое.

4.7.4.Эталонные средства измерений, применяемые для определения погрешности должны обеспечивать определение действительных значений энергии, мощности и coscp с погрешностью, не превышающей 1/3 допускаемого значения основной погрешности модулей.

• 4.7.5.Подключить «Минипульт» в разъем для подключения «Минипульта» (Рис.1).

• 4.7.6.Кнопками <= и => установить на ЖКИ «Минипульта» на экране «Назначение частотного выхода» и кнопками ft и U установить поверочный импульсный выход в режим представления прямой индуктивной реактивной энергии.

4.7.7.Определение основной погрешности модулей по измерению реактивной энергии, в том числе при неравномерной нагрузке фаз, производить на измерительной установке при параметрах входного сигнала, указанных в таблице 3.

• 4.7.8. На эталонном счетчике установить режим определения погрешностей для измерения реактивной энергии, ввести значение линейного напряжения, максимального тока и время измерения - 120 секунд.

• 4.7.9. Ввести передаточное число поверяемого модуля в вар ч (постоянную импульсного выхода модуля).

Таблица 3

Примечание: ток подаётся только по одной указанной в скобках фазе.

• 4.7.10. Результаты поверки считают положительными, если пределы допустимых значений основных погрешностей указанных в таблице превышают значения, показанные поверочной установкой.

• 4.7.11. Кнопками <= и => установить на ЖКИ «Минипульта» на экране «Назначение частотного выхода» и кнопками ТТ и U- установить поверочный импульсный выход в режим представления прямой активной энергии.

4.7.12.Определение основной погрешности модулей активной энергии, в том числе при неравномерной нагрузке фаз, производить на измерительной установке при параметрах входного сигнала, указанных в таблице 4.

• 4.7.13. На эталонном счетчике установить режим определения погрешностей для измерения активной энергии, ввести значение линейного напряжения, максимального тока и время измерения -120 секунд.

• 4.7.14. Ввести передаточное число поверяемого модуля в Вт-ч (постоянную импульсного выхода модуля).

• 4.7.15. Для каждого испытания, указанного в таблице 4, возвращаясь к режиму индикации коэффициента мощности, считывать с эталонного счетчика действительные значения coscp. Показания coscp считываются с мини пульта.

4.7.16.3аписать полученные значения coscp и рассчитать приведенную погрешность по формуле:

где coscp_M - измеренное модулем значение coscp, coscp₃ - величина, считанная с эталонного прибора.

1    - величина, к которой приводиться погрешность для coscp.

Таблица 4

Примечание: Буквы А,В, и С в графе «сила тока» в таблицах 3 и 4 означают, что указанный ток устанавливают только в одной из последовательных цепей счетчика А, В или С соответственно, при отсутствии тока в других последовательных цепях.

• 4.7.17. Кнопками <= и => установить на ЖКИ «Минипульта» на экране «Назначение частотного выхода» поверочный импульсный выход в режим представления обратной активной энергии и повторить действия, указанные в п.п. 4.7.12.-4.7.16

• 4.7.18. Результаты поверки для измерения активной энергии считают положительными, если пределы допускаемых значений основных погрешностей указанных в таблице, превышают значения, показанные поверочной установкой.

• 4.7.19. Результаты поверки для измерения coscp считают положительными, если пределы допускаемых значений основных погрешностей указанных в таблице, превышают значения, рассчитанные по п.4.7.16.

• 4.8.1. Поверка производится пофазно при номинальных значениях напряжения и тока и угле между ними 45°.

• 4.8.2.      Подключить «Минипульт» в разъем для подключения «Минипульта».

• 4.8.3.      Кнопками □ и □ установить на ЖКИ «Минипульта» экран:

  	с	О	S	Ф-J	А	' !	* .....ц .	* *	*!
  	ф	и	I	а	=	...........1........1.......... 1 1	* *	* 1 *	*1

Где в верхней строке отображается угол, измеряемый между током и напряжением фазы .

• 4.8.4.      Испытания следует проводить пофазно, задавая генератором угол между током и

напряжением 45°, снять показания и занести в таблицу 5.

Таблица 5

• 4.8.5. расчетное значение угла рассчитывается по формуле:

где:

R - реактивная энергия, посчитанная эталонным источником

А - активная энергия, посчитанная эталонном источником

• 4.8.6. Записать показания измеряемых значений на ЖКИ «Минипульта» и расчетное значение угла.

• 4.8.7. Значение погрешности занести в таблицу:

• 4.8.8. Результаты поверки считают положительными, если погрешность не превышает ± 0,5 ⁰

• 5.1. Результаты первичной поверки при выпуске из производства заносят в протокол произвольной формы (пример протокола приведён в приложении 2), модули пломбируют с помощью пломбировочной этикетки, в формуляре накладывают оттиск поверительного клейма и делают соответствующую запись.

• 5.2.       Модули, прошедшие периодическую поверку или поверку после ремонта и удовлетворяющие требованиям настоящей методики, признают годными, их пломбируют и выписывают свидетельство о поверке (или в формуляре накладывают оттиск поверительного клейма и делают соответствующую запись).

• 5.3.       Модули, не удовлетворяющие требованиям настоящей методики, признают непригодными. При этом поверительное клеймо гасят, а модули изымают из обращения. На модуль выписывается «Извещение о непригодности» согласно ПР 50.2.006-94 с указанием причины брака.

  Ведущий инженер ФГУП «ВНИИМС»

  

  Е.Н. Мартынова

• 5.4. Переносной пульт управления «Минипульт» предназначен для установки физического адреса и битовой скорости передачи в сегменте сети SYBUS, просмотра и корректирования параметров, а также для наблюдения за состоянием каналов ввода/вывода модуля.

• 5.5. Устройство формирует следующие прикладные экраны: главный экран;

экран сетевых параметров;

экран ОТК;

технологический экран;

экран счетчиков электроэнергии

экран аналогов

экран назначения частотного выхода

Смена экранов осуществляется кнопками ft и -U .

• 5.6. При подключении «Минипульта» и при любом рестарте модуля на ЖК индикаторе «Минипульта» высвечивается Главный экран. На верхней строке, слева направо, отображаются: логотип фирмы, имя модуля, версия программного обеспечения. На нижней -модификация аппаратной реализации (подтип модуля и версия платы).

  ds 5 7	Р	еМз			V	1.21
  	. 7		0	и/	1С	-J i 1

  5.7.

  адрес.

Экран сетевых параметров выводит сетевые параметры модуля - скорость и

Символ “<” в предпоследнем (15-м) столбце является курсором текущей строки. Перемещение курсора осуществляется кнопками ft и -U.

В случае значений параметров, не соответствующих формату вывода на индикацию, все поле, отведенное под параметр, “заполняется” точками.

Для изменения сетевых параметров необходимо переместить курсор на требуемый параметр и войти в режим коррекции, нажав кнопку <Enter>. Выбор значения скорости осуществляется кнопками ft и -U . Для задание адреса кнопками <= и => выбирается позиция редактируемой цифры, а кнопками ft и JJ - ее значение. Запись параметра осуществляется по кнопке <Enter>, отказ от записи - по кнопке <Esc>.

Ошибка коррекции сетевых параметров индицируется длительным звуковым сигналом (неисправность модуля). Подтверждением успешной записи нового значения параметра будет символ “*” в последней (16-й) позиции соответствующей строки:

• 5.8. Экран ОТК на первой строке отображает серийный номер. На второй - даты прохождения этапов производства (изготовления, наладки, поверки, калибровки, термопрогона и т.п.). Этапы производства обозначаются:

“И:...“- дата изготовления (ММ.ГГ);

“П:...” - дата поверки (ММ.ГГ).

Для изменения даты последней поверки необходимо переместить курсор на дату поверки и войти в режим коррекции, нажав кнопку <Enter>. Изменение значения осуществляется кнопками 11 и V. Перемещение курсора внутри экрана осуществляется кнопками <= и =>. Запись даты последней поверки осуществляется по кнопке <Enter>, отказ от записи - по кнопке <Esc>.

S /N =       00110

П : 1 0 . 0 4 И: 10.04

• 5.9. Технологический экран служит для отображения статистики обмена по локальной сети и, возможно, другой вспомогательной технической информации. Эта информация носит технический характер и для конечного пользователя интереса не представляет.

  Sit	а	t	i	s	1.1 1 tj 1 с	s	1 1 1 1
  Hd	W		е L__i	г	= !0		1 i !	Ф

Технологический экран отображает счетчики четырех категорий ошибок обмена по локальной сети.

Аббревиатура категорий ошибок следующая:

Hdw.er - аппаратные ошибки;

Frm.er - ошибки пакета;

Pdu.er - ошибки транзакции;

Prt.er - ошибки протокола.

• 5.10. Экран счетчиков электроэнергии отображает значения шести счетчиков, а

именно:

активная прямая;

активная обратная;

индуктивная прямая;

емкостная прямая;

индуктивная обратная; емкостная обратная.

Смена экранов осуществляется кнопками 11 и II.

• 5.11. Экран аналогов отображает токи и напряжения по трем фазам, а также значения мгновенной мощности и частоты. Вид экранов:

ток и напряжение фазы А;

ток и напряжение фазы В;

ток и напряжение фазы С; мгновенная активная мощность (знак определяет направление) и частота сети;

Cos (в версиях до 1.22 не вычисляется) -знак определяет направление.

Смена экранов осуществляется кнопками И и U .

• 5.12. Экран назначения частотного выхода позволяет назначать частотный выход на один из шести счетчиков. Смена экранов осуществляется кнопками И и U .

  Дч

  a

  c

  T

  —1 0

  T

  H

  Ы

  Й

  —1 в

  Ы

  X

  0

  Д

  i

  A

  к

  T

  П

  p

  я

  M

  a

  Я

Тип модуля _____________ сер.№________________ Дата поверки ________________

Эталонные средства измерения:

Результаты испытаний:

ЗАКЛЮЧЕНИЕ:

Модуль на основании результатов поверки признан годным и допущен к эксплуатации.

М.П. (оттиск поверочного клейма)