Методика поверки « Государственная система обеспечения единства измерений МОДУЛИ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ TOPAZ TM PM7-Pr» (PT-MП-5278-551-2018)

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «ГОСУДАРСТВЕННЫЙ РЕГИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР СТАНДАРТИЗАЦИИ,

МЕТРОЛОГИИ И ИСПЫТАНИЙ В Г. МОСКВЕ»

(ФБУ «РОСТЕСТ — МОСКВА»)

УТВЕРЖДАЮ

Первый заместитель

«21» июня 2018 г.

директора г-Москва»

Е.В. Морин

Государственная система обеспечения единства измерений

МОДУЛИ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ

TOPAZ ТМ РМ7-Рг

Методика поверки

РТ-МП-5278-551-2018 г. Москва

2018 г.

Настоящая методика поверки распространяется на модули измерительные многофункциональные TOPAZ ТМ РМ7-Рг (далее - модули), изготовленные ООО «ПиЭлСи Технолоджи», г. Москва, и устанавливает операции при первичной и периодической поверке.

Интервал между поверками - 8 лет.

• 1.1 При проведении поверки выполняются операции, указанные в таблице 1.

Таблица 1 - Операции поверки

Примечание —   — операции поверки необходимо выполнять при наличии в модулях

соответствующих каналов измерений. При отсутствии каналов измерений операции не выполняются.

• 1.2 При получении отрицательного результата в процессе выполнения любой из операций поверки модули признают непригодным и их поверку прекращают.

• 2.1 При проведении поверки модулей должны применяться основные средства поверки (эталоны), указанные в таблице 2.

• 2.2 Для определения условий проведения поверки используют вспомогательные средства поверки, указанные в таблице 3.

• 2.3 Допускается применение не приведённых в таблицах 2 и 3 средств поверки, но обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых модулей и условий проведения поверки с требуемой точностью.

• 2.4 Все применяемые средства поверки должны быть поверены (аттестованы) в установленном порядке и иметь действующие свидетельства о поверке (аттестации).

Таблица 2 - Основные средства поверки

Таблица 3 - Вспомогательные средства поверки

3 ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ПОВЕРИТЕЛЕЙ

К поверке модулей допускаются лица, изучившие эксплуатационные документы на поверяемые модули, основные и вспомогательные средства поверки и настоящую методику поверки.

• 4.1 Помещение для проведения поверки должно соответствовать правилам техники безопасности и производственной санитарии.

• 4.2 При проведении поверки модулей необходимо соблюдать правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок и требования безопасности, определенные в эксплуатационных документах на поверочную установку и поверяемый модуль.

• 4.3 К работам по поверке модулей следует допускать лиц, прошедших инструктаж по технике безопасности и имеющих удостоверение о проверке знаний. Специалист, осуществляющий поверку модулей, должен иметь квалификационную группу по электробезопасности не ниже третьей.

• 5.1 При проведении поверки должны быть соблюдены следующие условия:

• - температура окружающего воздуха, °C............................................................23±2

• - относительная влажность окружающего воздуха, %...................................от 30 до 80

• 6.1 Выдержать модуль при температуре, указанной в пункте 5.1 настоящей методики, в течение 30 мин.

• 6.2 Средства поверки, которые подлежат заземлению, должны быть надежно заземлены. Подсоединение зажимов защитного заземления к контуру заземления должно производиться ранее других соединений, а отсоединение - после всех отключений.

• 6.3 Подключить средства поверки к сети переменного тока, включить и дать им прогреться в течение времени, указанного в эксплуатационной документации на них.

• 6.4 Проверить условия поверки по пункту 5.1 настоящей методики.

• 7 ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

• 7.1.1 При проведении внешнего осмотра проверяется:

• - комплектность модуля в соответствии с паспортом;

• - отсутствие повреждений на разъемах;

• - отсутствие механических повреждений корпуса, соединительных элементов, нарушающих работу модуля или затрудняющих поверку.

• 7.1.2 Модули, имеющие дефекты, дальнейшей поверке не подвергаются, бракуются.

• 7.2.1  Для проверки идентификационных данных программного обеспечения (ПО) необходимо, согласно руководству по эксплуатации, подключить модуль к персональному компьютеру через консоль (USB порт) или по сети Ethernet.

• 7.2.2 При подключении модуля через консоль в программе «Конфигуратор устройств телемеханики» установить соединение с модулем. Выбрать вкладку «Текущие значения» и нажать кнопку «Считать текущие значения»

В появившимся окне считать значения следующих параметров: «Версия ПО» и «Тип устройства».

• 7.2.3 Результат проверки соответствия ПО считается положительным, если полученные значение параметра «Тип устройства» соответствует типу поверяемого модуля, номер версии ПО соответствует данным приведенным в таблицах 4 и 5.

Таблица 4 - Идентификационные данные встроенного ПО

Таблица 5 - Идентификационные данные внешнего ПО

• 7.3.1 Проверка электрической прочности изоляции модуля напряжением переменного тока проводится на установке GPI 725, которая позволяет плавно повышать испытательное напряжение синусоидальной формы частотой 50 Гц от нуля к заданному значению. Мощность источника испытательного напряжения должна быть не менее 500 Вт.

• 7.3.2 При проверке электрической прочности изоляции подачу испытательного напряжения следует производить, начиная с нуля или со значения, не превышающего рабочего напряжения поверяемой цепи.

• 7.3.3 Скорость изменения напряжения должна быть такой, чтобы напряжение изменялось от нуля к заданному значению или от заданного значения к нулю за время от 5 до 20 с.

• 7.3.2 Испытательное напряжение 4 кВ переменного тока частотой 50 Гц прикладывают:

• - между соединенными вместе всеми силовыми цепями тока и напряжения и «землей»;

• - между соединенными вместе вспомогательными цепями с номинальным напряжением свыше 40 В и «землей».

Примечание - «Земля» - металлическая фольга, которой закрывают корпус модуля. Расстояние от фольги до вводов модуля должно быть не более 20 мм.

Результаты проверки считают положительными, если электрическая изоляция модуля выдерживает воздействие прикладываемого напряжения в течение 1 мин без пробоя или перекрытия изоляции.

Появление «короны» и шума не являются признаками неудовлетворительной изоляции.

Определение основной относительной погрешности измерений активной и реактивной энергии проводят при значениях параметров входного сигнала, указанных в таблицах 6-9, при использовании системы поверочной переносной PTS З.ЗС при номинальном значении напряжения модулей.

Таблица 6 - Значения силы тока, коэффициента мощности и пределов допускаемой основной относительной погрешности измерений активной энергии при симметричной многофазной нагрузке

Таблица 7 - Значения силы тока, коэффициента мощности и пределов допускаемой основной относительной погрешности измерений активной энергии при однофазной нагрузке

Таблица 8 - Значения силы тока, коэффициента мощности и пределов допускаемой основной относительной погрешности измерений реактивной энергии при симметричной многофазной нагрузке

Таблица 9 - Значения силы тока, коэффициента мощности и пределов допускаемой основной относительной погрешности измерений реактивной энергии при однофазной нагрузке

Результаты поверки считают положительными, если полученные значения основной относительной погрешности не превышают значений пределов допускаемой основной относительной погрешности, приведенных в таблицах 6-9.

Определение основной относительной погрешности измерений напряжения постоянного тока проводят с помощью калибратора многофункционального Fluke 5522А методом прямых измерений в следующей последовательности:

• - входные разъемы, предназначенные для измерения напряжения постоянного тока, соединить при помощи измерительных кабелей с выходными разъёмами калибратора многофункционального Fluke 5522А;

• - на калибраторе устанавливать значения напряжения постоянного тока на выходе, соответствующие 10, 25, 50, 75 и 100 % от верхнего граничного значения диапазона измерения модуля;

• - относительную погрешность измерения напряжения постоянного тока определить по формуле (1):

(1)

где 5 - относительная погрешность измерения напряжения постоянного тока, %;

и_уст. - значение напряжения постоянного тока, задаваемое на калибраторе Fluke 5522А, В;

и_изм. - значение напряжения постоянного тока, измеренное модулем, В.

Результаты поверки считают удовлетворительными, если полученные значения относительных погрешностей не превышают нормируемых значений, указанных в описании типа на модули.

Определение основной относительной погрешности измерений напряжения переменного тока проводят при пользовании системы поверочной переносной PTS 3.3С методом прямых измерений в следующей последовательности:

• - входные разъемы, предназначенные для измерения напряжения переменного тока, соединить при помощи измерительных кабелей с выходными разъёмами системой поверочной переносной PTS З.ЗС;

• - на калибраторе устанавливать значения напряжения переменного тока на выходе, соответствующие 10, 25, 50, 75 и 100 % от верхнего граничного значения диапазона измерения модуля, частотой 50 Гц;

• - относительную погрешность измерения напряжения переменного тока определить по формуле (2):

  

  U

  уст.

(2)

где 5 - относительная погрешность измерения напряжения переменного тока, %;

и_уст - значение напряжения переменного тока, задаваемое на системе поверочной переносной PTS З.ЗС, В;

и_изм. - значение напряжения переменного тока, измеренное модулем, В.

Результаты поверки считают удовлетворительными, если полученные значения относительных погрешностей не превышают нормируемых значений, указанных в описании типа на модули.

Определение основной относительной погрешности измерений силы переменного тока проводят при пользовании системы поверочной переносной PTS З.ЗС методом прямых измерений в следующей последовательности:

• - измерительные трансформаторы тока, предназначенные для измерения силы переменного тока, соединить при помощи измерительных кабелей с системой поверочной переносной PTS З.ЗС;

• - на системе поверочной переносной PTS З.ЗС устанавливать значения силы переменного тока на выходе, соответствующие 10, 25, 50, 75 и 100 % от верхнего граничного значения диапазона измерения модуля (для верхнего граничного значения 200 А соответственно 10, 25 и 50 %), частотой 50 Гц;

• - относительную погрешность измерения силы переменного тока определить по формуле (3):

8=^1и—"^1уст--100                                      (3)

1уст.

где 8 - относительная погрешность измерения силы переменного тока, %;

1уст. - значение силы переменного тока, задаваемое на системе поверочной переносной PTS З.ЗС, А;

1изм. - значение силы переменного тока, измеренное модулем, А.

Результаты поверки считают удовлетворительными, если полученные значения относительных погрешностей не превышают нормируемых значений, указанных в описании типа на модули.

Определение абсолютной погрешности измерений частоты переменного тока проводят при пользовании системы поверочной переносной PTS З.ЗС методом прямых измерений в следующей последовательности:

• - все измерительные трансформаторы тока, предназначенные для измерения силы переменного тока, соединить при помощи измерительных кабелей с системой поверочной переносной PTS З.ЗС;

• - на системе поверочной переносной PTS З.ЗС установить значения силы переменного тока на выходе, 50 % от верхнего граничного значения диапазона измерения модуля;

• - на системе поверочной переносной PTS З.ЗС устанавливать значения частоты переменного тока равное 43, 50, 57 Гц;

• - абсолютную погрешность измерения частоты переменного тока определить по формуле (4):

А ~ Гим. ^— fyCT.                                       (4)

где А - абсолютная погрешность измерения частоты переменного тока, Гц;

fycT. - значение частоты переменного тока, задаваемое на системе поверочной переносной PTS З.ЗС, Гц;

Г1зм. - значение частоты переменного тока, измеренное модулем, Гц.

Результаты поверки считают удовлетворительными, если полученные значения относительных погрешностей не превышают нормируемых значений, указанных в описании типа на модули.

Для проверки метрологических характеристик модуля при измерении ПКЭ, параметров напряжения, силы тока и углов фазового сдвига применяют калибраторы переменного тока Ресурс-К2М.

Для каждого испытательного сигнала проводят не менее пяти измерений всех характеристик (кроме характеристик провалов напряжения, перенапряжений, кратковременной и длительной доз фликера). За погрешность модуля принимают максимальное по модулю значение погрешности.

• 7.9.1 Проверку погрешностей измерений ПКЭ (кроме характеристик провалов напряжения, перенапряжений, кратковременной и длительной доз фликера, коэффициентов интергармонических составляющих напряжения), параметров напряжения, силы тока и углов фазового сдвига проводят в следующей последовательности:

• - подключают модуль к калибратору Ресурс-К2М;

• - подают на измерительные входы модуля с выходов Ресурс-К2М испытательный сигнал 1 с характеристиками, приведёнными в таблице 10, в зависимости от номинального значения напряжения и тока устройства;

• - для каждого испытательного сигнала на калибраторе задают:

• - отклонения напряжений основной частоты;

• - отклонение частоты;

• - углы фазового сдвига между фазными напряжениями основной частоты;

• - коэффициенты n-ых гармонических составляющих фазных напряжений;

• - углы фазового сдвига между n-ми гармоническими составляющими фазных напряжений;

• - среднеквадратические значения силы тока основной частоты;

• - углы фазового сдвига между напряжениями и токами основной частоты;

• - коэффициенты n-ых гармонических составляющих токов;

• - коэффициент мощности;

• - углы фазового сдвига между n-ми гармоническими составляющими напряжений и токов;

• - остальные характеристики воспроизводятся калибратором автоматически.

• - считывают с модуля результаты измерений всех характеристик и сравнивают со значениями, воспроизведенными калибратором;

• - рассчитывают погрешности измерений, в зависимости от способа нормирования допускаемых погрешностей, по формулам (1) - (3).

Примечания:

Среднеквадратическое значение n-ой гармонической составляющей фазного и междуфазного напряжения проверяются вместе с коэффициентом n-ой гармонической составляющей фазного и междуфазного напряжения.

Среднеквадратическое значение n-ой гармонической составляющей тока проверяются вместе с коэффициентом n-ой гармонической составляющей тока.

Выполняют аналогичные операции для испытательных сигналов 2-5, приведённых в таблице 10.

Таблица 10 - Испытательные сигналы

• 7.9.2 Проверка допускаемых погрешностей измерений характеристик провалов напряжения и перенапряжений.

Проверку допускаемых погрешностей измерений характеристик провалов напряжения и перенапряжений проводят в следующей последовательности:

• - подключают модуль к калибратору Ресурс-К2М;

• - в подпункте «Параметры провалов и перенапряжений» меню калибратора Ресурс-К2М выбирают: «Опорное напряжение» - «заданное»;

• - задают в устройстве пороговое значение провала напряжения, равное - 10,00 % относительно заданного напряжения, и пороговое значение перенапряжения, равное 10,00 % относительно заданного напряжения;

• - подают на измерительные входы модуля с выходов калибратора Ресурс-К2М испытательный сигнал 1 с параметрами, приведёнными в таблице 11 в зависимости от номинального значения напряжения;

• - поочерёдно устанавливают с помощью калибратора Ресурс-К2М испытательные сигналы 1 - 7 с характеристиками, приведёнными в таблице 11;

• - считывают с модуля результаты измерений характеристик провалов напряжения (длительность провала напряжения, глубина провала напряжения) и перенапряжений (длительность, коэффициент временного перенапряжения) для каждого испытательного сигнала;

• - рассчитывают погрешности измерений характеристик провалов напряжения и перенапряжений;

Таблица 11 - Испытательные сигналы

Примечание - -Период повторения провалов напряжения и перенапряжений задаётся в два раза больше их длительности. Длительность и период повторения провалов напряжения и перенапряжений должны быть кратны периоду сигнала основной частоты (параметр «Привязка» калибратора переменного тока «Ресурс-К2М» должен иметь значение «к периоду»),

• 7.9.3 Проверка допускаемой погрешности измерения коэффициентов т-ых интергармонических составляющих напряжения и тока.

Проверку допускаемой погрешности измерения коэффициентов m-ых интергармонических составляющих напряжения и тока проводят в следующей последовательности:

• - подключают модуль к калибратору Ресурс-К2М;

• - подают на измерительные входы модуля с выходов калибратора Ресурс-К2М испытательный сигнал 1 из таблицы 12. Номинальное значение выходного напряжения калибратора Ресурс-К2М устанавливают в зависимости от номинального значения фазного напряжения модуля;

Примечание:

Среднеквадратическое значение m-ой ингергармонической составляющей фазного и междуфазного напряжения проверяются вместе с коэффициентом т-ой интергармонической составляющей фазного и междуфазного напряжения.

Среднеквадратическое значение m-ой интергармонической составляющей тока проверяются вместе с коэффициентом m-ой интергармонической составляющей тока.

• - считывают с модуля результаты измерений коэффициентов m-ых интергармонических составляющих напряжения и силы тока;

• - рассчитывают погрешности измерений коэффициентов m-ых интергармонических составляющих напряжения и тока, в зависимости от способа нормирования допускаемых погрешностей.

Выполняют указанные операции для испытательных сигналов 2 и 3, приведённых в таблице 12.

Таблица 12 - Испытательные сигналы

Продолжение таблицы 12

• 7.9.4 Проверка погрешностей измерения кратковременной и длительной доз фликера

Проверку погрешностей измерения кратковременной и длительной доз фликера проводят в следующей последовательности:

• - подключают модуль к калибратору Ресурс-К2М;

• - подают на измерительные входы модуля с выходов калибратора Ресурс-КЗМ испытательный сигнал 1 с параметрами, приведёнными в таблице 14. Выходное напряжение калибратора Ресурс-К2М устанавливают в зависимости от номинального значения фазного напряжения модуля;

• - устанавливают с помощью калибратора Ресурс-К2М испытательный сигнал с следующими параметрами:

• - число изменений напряжения в минуту 7;

• - размах изменения напряжения (по каждой фазе) 1,46 %;

• - эквивалентное значение дозы фликера 1,000 (значения приведено в качестве -нормированного значения для расчёта погрешностей).

• - через 30 мин считывают с модуля результаты измерений кратковременной дозы фликера за второй интервал времени 10 мин;

• - рассчитывают погрешность измерений кратковременной дозы фликера принимая показание Ресурс-К2М (заданное значение кратковременной дозы фликера) равным 1,000;

• - измеряют длительную дозу фликера, время измерений должно составлять 2 ч, начало и окончание интервала времени 2 ч должны совпадать с началом чётных часов текущего времени устройства по истечении времени измерений считывают с модуля результаты измерений длительной дозы фликера;

• - рассчитывают погрешность измерений длительной дозы фликера, принимая показание Ресурс-К2М (заданное значение длительной дозы фликера) равным 1,000.

Результаты проверки считают положительными, если рассчитанные значения погрешностей измерений не превышают пределы, указанные в описании типа на модули.

Определение абсолютной погрешности встроенных часов производится с помощью источника сигналов точного времени. В качестве источника сигналов точного времени используется группировка из 4-х серверов stratum 1, подключенных к государственному первичному эталону времени РФ, предоставленная ФГУП ВНИИФТРИ. Для первоначальной установки в поверяемом модуле текущего времени может быть использовано любое устройство синхронизации времени, например тестер-анализатор пакетных сетей МАКС-ЕМК Е (возможна замена на аналогичные устройства, работающие по сетевым протоколам синхронизации времени РТР или NTP) с антенной приема сигналов GPS. Для выполнения проверки необходимо:

• - включить питание всех устройств;

• - настроить устройство синхронизации времени для передачи времени по сети Ethernet по протоколу РТР;

• - соединить устройство синхронизации времени с модулем через гнездо LAN1.

• - выполнить на модуле команды для синхронизации:

/usr/bin/ptp41 -А -4 -Н -i ethO -р /dev/ptpO -s -q -m &

/usr/bin/phc2sys -s /dev/ptpO -S 0.0005 -O 0 -q &

• - подождать в течение 5 минут для синхронизации устройств;

• - проверить успешность синхронизации командой:

/usr/bin/pmc -u -b 0 ’GET TIME_STATUS_NP'

• - время в наносекундах в поле master offset, не должно превышать 500;

• - остановить синхронизацию, для этого в командной строке набрать следующую команду: killall ptp41

• - выполнить команды для настройки выхода в интернет:

ifconfig ethl ХХХ.ХХХ.ХХХ.ХХХ,

route add default gw YYY.YYY.YYY.YYY

echo ZZZ.ZZZ.ZZZ.ZZZ »/etc/resolv.conf

где ХХХ.ХХХ.ХХХ.ХХХ - ip адрес модуля;

YYY.YYY.YYY.YYY - ip адрес шлюза; ZZZ.ZZZ.ZZZ.ZZZ - ip адрес DNS-сервера.

• - в командной строке набрать следующую команду:

ntpdate -q ntpl.vniiftri.ru

• - дождаться появление ответа в командной строке;

• - время в секундах в поле offset, отображаемое в командной строке, будет соответствовать значению хода часов модуля Ди

• - оставить модуль во включенном состоянии на сутки;

• - в командной строке набрать следующую команду: ntpdate -q ntpl .vniiftri.ru

• - дождаться появление ответа в командной строке;

• - время в секундах в поле offset, отображаемое в командной строке, будет соответствовать значению ухода часов модуля Дг;

• - рассчитать абсолютную погрешность встроенных часов по формуле:

- рассчитать абсолютную погрешность встроенных часов по формуле (5):

dT

где АТ - абсолютная погрешность встроенных часов, мс/сут;

Д1, А? - уход часов, нс;

dT - время проведения испытания, ч.

Модуль считается выдержавшим испытание, если полученные значения абсолютной погрешности встроенных часов не превышают пределы, указанные в описании типа на модули.

• 8.1 Результаты поверки оформляются в соответствии с действующими нормативными правовыми документами.

• 8.2 Положительные результаты первичной поверки оформляют записью в соответствующем разделе паспорта, заверенной оттиском поверительного клейма установленной формы с указанием даты.

• 8.3 Знак поверки наносится в месте, установленном в описании типа модулей.

• 8.4 При несоответствии результатов поверки требованиям любого из пунктов настоящей методики, свидетельство о поверке аннулируется и выписывается извещение о непригодности с указанием причин.

Начальник лаборатории № 551

Ведущий инженер по метрологии лаборатории № 551