Методика поверки «Приборы электроизмерительные эталонные многофункциональные "Энергомонитор-3.1К"» (МС3.055.026 МП)

ОГЛАСОВАНО

.С.Александров

2007 г.

ПРИБОРЫ

ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ЭТАЛОННЫЕ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ

«Энергомонитор-3.1 К»

Методика поверки

МСЗ.055.026 МП

Рук. лаб. госэталонов в области электроэнергетики

тЗ.Шапиро

2007 г.

НИИМ

елеева"

г. Санкт-Петербург

2007 г.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 3 1 ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИ

• 2 СРЕДСТВА ПОВЕРКИ

• 3 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

• 4 УСЛОВИЯ ПОВЕРКИ

• 5 ПОДГОТОВКА К ПРОВЕДЕНИЮ ПОВЕРКИ

• 6 ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

6.1 Внешний осмотр

6. 2 Проверка сопротивления изоляции

6. 3 Опробование

6. 4 Определение метрологических характеристик

6. 5 Проверка электрических параметров

• 7 ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ

ПРИЛОЖЕНИЕ А СХЕМЫ ПОДКЛЮЧЕНИЯ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ПОГРЕШНОСТЕЙ 15

ПРИЛОЖЕНИЕ Б ФОРМЫ ОТЧЕТОВ ПРИ ПОВЕРКЕ

Настоящая методика предназначена для проведения первичной и периодической поверок приборов электроизмерительных эталонных многофункциональных «Энергомонитор-3.1К» (далее по тексту - Прибор ЭМ-3.1К).

Настоящая методика устанавливает объем, условия поверки, методы и средства поверки Прибора ЭМ-3.1К и порядок оформления результатов поверки.

Методика распространяется на вновь изготавливаемые, выпускаемые из ремонта и находящиеся в эксплуатации Приборы ЭМ-3.1К.

Периодичность поверки в процессе эксплуатации и хранении устанавливается не реже одного раза в год.

По метрологическим характеристикам Прибор ЭМ-3.1К выпускается в трех вариантах исполнения:

«Энергомонитор-3.1К-02»,

«Энергомонитор-3.1К-05»,

«Энергомонитор-3.1К-10».

При проведении поверки должны быть выполнены операции, указанные в таблице 1. 1.

Таблица 1.1

• 2.1 При проведении поверки рекомендуется применять средства и вспомогательное оборудование, указанные в таблице 2.1.

Таблица 2.1

• 2.2 Все используемые средства поверки должны быть исправны и иметь действующие свидетельства о поверке.

• 2.3 Работа с эталонными средствами измерений должна производиться в соответствии с их эксплуатационной документацией.

• 2.4 Допускается применение иных средств и вспомогательного оборудования, обеспечивающих требуемые метрологические характеристики и диапазоны измерений.

• 3.1 При поверке Прибора ЭМ-3.1К должны быть соблюдены требования безопасности ГОСТ 12.3.019, ГОСТ 22261, ГОСТ 24855, "Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей" и «Межведомственными Правилами охраны труда (ТБ) при эксплуатации электроустановок», М, "Энергоатомиздат", 2001 г., а также меры безопасности, изложенные в руководстве по эксплуатации Прибора ЭМ-3.1К и другого применяемого оборудования.

• 3.2 Лица, допускаемые к поверке Прибора ЭМ-3.1К, должны иметь квалификационную группу по электробезопасности не ниже III и быть официально аттестованы в качестве поверителей.

• 3.3 Перед поверкой средства измерений, которые подлежат заземлению, должны быть надежно заземлены. Подсоединение зажимов защитного заземления к контуру заземления должно производиться ранее других соединений, а отсоединение - после всех отсоединений.

При проведении поверки Прибора ЭМ-3.1К должны соблюдаться следующие условия:

Перед проведением поверки необходимо выполнить следующие операции:

- выдержать Прибор ЭМ-3.1К в условиях окружающей среды, указанных в п.4, не менее 1ч, если он находился в климатических условиях, отличающихся от указанных в п.4;

- соединить зажимы заземления используемых средств поверки с контуром заземления;

- подключить Прибор ЭМ-3.1К и средства поверки к сети переменного тока 220В, 50 Гц, включить и дать им прогреться в течение времени, указанного в технической документации на них.

• 6.1 Внешний осмотр

При внешнем осмотре Прибора ЭМ-3.1К проверяется комплект поставки, маркировка, отсутствие механических повреждений.

• 6.1.1 Комплект поставки должен соответствовать эксплуатационной документации. Комплектность эксплуатационных документов должна соответствовать перечням, указанным в руководстве по эксплуатации.

• 6.1.2 Маркировка должна быть четкой и содержать:

- изображение знака государственного реестра по ПР50.2.009;

- изображение знака соответствия;

- наименование Прибора ЭМ-3.1К;

- наименование и товарный знак предприятия- изготовителя;

- номер Прибора ЭМ-3.1К по системе нумерации предприятия- изготовителя (номер Прибора ЭМ-3.1К, указанного на маркировочной планке должен соответствовать номеру, указанному в эксплуатационной документации);

- дату изготовления;

- вид и номинальное напряжение питания;

- знак IP20.

• 6.1.3 Прибор ЭМ-3.1К не должен иметь механических повреждений, которые могут повлиять на его работу (повреждение корпуса, соединителей, кабелей, дисплея, клавиатуры, индикатора и других изделий в соответствии с комплектом поставки).

6. 2 Проверка сопротивления изоляции

Проверка сопротивления изоляции проводится мегомметром Ф4101 между следующими цепями:

• 1) соединенными между собой контактами сетевого разъема и корпусной клеммой Прибора ЭМ-3.1К, тумблер «Сеть» включен, рабочим напряжением 1000 В;

• 2) соединенными между собой приборными входами «UA ; U_B ; U_c » и корпусной клеммой Прибора ЭМ-3.1К, рабочим напряжением 1000 В;

• 3) соединенными между собой приборными входами «; IA ; 1_В ; Ic » и корпусной клеммой Прибора ЭМ-3.1К, рабочим напряжением 500 В;

• 4) соединенными между собой приборными входами «UA ; U_B ; U_c » и соединенными между собой приборными входами «;IA; 1_В; 1_С» , рабочим напряжением 1000 В.

Отсчёт результата измерения следует производить не ранее, чем через 30 с после подачи испытательного напряжения.

Прибор ЭМ-3.1К считается выдержавшим испытание, если значение сопротивления изоляции не менее 20 МОм.

6. 3 Опробование

При опробовании Прибора ЭМ-3.1К проверяется его функционирование в части установки времени и даты, сохранения установленных параметров в памяти при отключении напряжения питания.

Проверка функционирования Прибора ЭМ-3.1К проводится следующим образом:

- произведите подготовку Прибора ЭМ-3.1К к работе согласно руководству по эксплуатации;

- включите Прибор ЭМ-3.1К , при включении питания должен включиться индикатор питания Прибора ЭМ-3.1К, через 1 - 5 секунд должны завершиться процедуры самотестирования и инициализации, на графическом дисплее Прибора ЭМ-3.1К индицируется товарный знак, наименование изготовителя, тип Прибора ЭМ-3.1К, версия программного обеспечения, на буквенно-цифровом дисплее индицируется диапазон измерения тока - 10 А, диапазон измерения напряжения - 220 В;

• - после первоначальной установки (см. указания по работе с Прибором ЭМ-3.1 К в руководстве по эксплуатации) на буквенно-цифровом дисплее в верхней строке графического дисплея должно постоянно отображаться текущее время (часы, минуты, секунды) и дата (день, месяц, год), а в нижней строке - схема подключения;

• - проверьте возможность изменения диапазонов измерения напряжения и тока и корректировки времени и даты;

• - проверьте сохранность введенных в память Прибора ЭМ-3.1 К калибровок, времени и даты при исчезновении напряжения питания, выключением и повторным включением Прибора ЭМ-

• 3.1 К через 5 мин.;

• - проверьте возможность индикации дополнительных параметров сети и показателей качества электрической энергии указанных в руководстве по эксплуатации;

• - установите режим «Обмен с ПК», проверьте интерфейс связи.

Результаты проверки считаются положительным, если Прибор ЭМ-3.1К функционирует согласно руководству по эксплуатации (МС3.055.026 РЭ).

6. 4 Определение метрологических характеристик

При поверке Прибора ЭМ-3.1К определяются следующие метрологические характеристики:

- относительная погрешность измерения действующего значения напряжения;

- относительная погрешность измерения действующего значения тока;

- относительная погрешность измерения полной мощности;

- относительная и дополнительная погрешность измерения активной мощности;

- абсолютная погрешность измерения частоты переменного тока;

• 6.4.1 Определение относительной погрешности измерения действующего значения напряжения (5и)

Определение погрешности 5_и проводится с использованием канала напряжения Государственного эталона единицы электрической мощности ГЭТ 153-86. Для проведения измерений Прибор ЭМ-3.1К подключается к государственному эталону мощности согласно рисунку А1 приложения А. Компаратор мощности эталона при этом переводится в режим компарирования напряжения. Измерения проводятся при значениях напряжения, указанных в таблице 6.1 в соответствии с эксплуатационной документацией на ГЭТ 153-86. Погрешность (5и) рассчитывается по формуле:

5и = [(Ux - Uo) / Uo] x 100%, где

U0 и Ux - напряжения, установленные на эталоне и показания Прибора ЭМ-3.1К соответственно.

Погрешность 5_и определяется для каждого из трех каналов измерения напряжения Прибора ЭМ-3.1К.

Таблица 6.1

Результаты испытаний считаются положительными, если значения погрешности 5_и не превышают пределов допускаемых значений, приведенных в таблице 6.1.

• 6.4.2 Определение относительной погрешности измерения действующего значения тока (5_i)

Определение погрешности 5_I проводится с использованием канала тока Государственного эталона единицы электрической мощности ГЭТ 153-86. Для проведения измерений Прибор ЭМ-3.1К подключается к государственному эталону мощности согласно рисунку А1 приложения А. Компаратор мощности эталона при этом переводится в режим компарирования тока. Измерения проводятся при значениях тока, указанных в таблице 6.2 в соответствии с эсплуатационной документацией на ГЭТ 153-86. Погрешность 5_I рассчитывается по формуле:

5i = [(I_x - Io) / Io]x 100%, где

I0 и Ix - ток, установленный на эталоне и показания Прибора ЭМ-3.1К соответственно.

Погрешность 5i определяется для каждого из трех каналов измерения тока Прибора ЭМ-3.1К.

Таблица 6.2

Результаты испытаний считаются положительными, если значения погрешности 5_I не превышают пределов допускаемых значений, приведенных в таблице 6.2.

• 6.4.3 Определение относительной погрешности измерения полной мощности (5_S)

Погрешность 5_S рассчитывается по формуле:

5s = 5и + 5i.

Погрешность 5_s не будет превышать пределов допускаемых значений, если погрешности

5U и 5I не превышают пределов допускаемых значений, приведенных в таблицах 6.1 и 6.2.

Результаты поверки считаются положительными, если значения погрешностей 5_и и 5_I не превышают пределов допускаемых погрешностей, приведенных в таблицах 6.1 и 6.2.

• 6.4.4 Определение относительной погрешности измерения активной мощности

• 6.4.4.1 Определение относительной погрешности измерения однофазной активной мощности (5_P)

Погрешность 5_Р определяется для каждого из трех каналов измерения Прибора ЭМ-3.1К при параметрах испытательного сигнала (напряжение, ток, коэффициент мощности), указанных в таблице 6.3. Цепи тока и напряжения Прибора ЭМ-3.1К подключаются согласно рисунку А2 приложения А к зажимам эталона ГЭТ 163-86 и производятся измерения мощности в соответствии с руководством по эксплуатации эталона.

Погрешность 5_Р рассчитывается по формуле:

5_Р = [(Px - Po) / Po] x 100%, где

P₀ и P_x - мощность, установленная на эталоне и показания Прибора ЭМ-3.1 К соответственно.

Таблица 6.3

Результаты испытаний считаются положительными, если значение погрешности 5_P не превышает значений приведенных в таблице 6.3.

• 6.4.4.2 Определение относительной погрешности измерения трехфазной активной мощности (5_P3)

Погрешность 5_P3 определяется в схеме однофазного включения трех каналов измерения Прибора ЭМ-3.1К при параметрах испытательного сигнала (напряжение, ток, коэффициент мощности), указанных в таблице 6.3. Схема однофазного включения предусматривает параллельное соединение трех цепей напряжения Прибора ЭМ-3.1К и последовательное соединение трех его токовых цепей. Для расчета погрешности 5_P3 по приведенной формуле показания Прибора ЭМ-3.1К Nx необходимо разделить на три:

Px= Nx/3.

Результаты испытаний считаются положительными, если значение погрешности 5_Р3 не превышает значений приведенных в таблице 6.3.

• 6.4.4.3 Определение дополнительной погрешности измерения активной мощности, вызванной взаимным влиянием каналов измерения (5_Р3д)

Операция п.п. 6.4.4.3 выполняется только при первичной поверке Прибора ЭМ-3.1К в следующем порядке:

а) Погрешность 5_Р3д определяется на установке МК6800 при напряжении 220В, токе 5А и Cos ф : 1,0 и 0,5 (L или С). Напряжение и ток фазы А при Cos ф = 1,0 подаются на входы только одного из каналов Прибора ЭМ-3.1К (условно канал А) и фиксируется погрешность 5pi, определенная эталонным счетчиком установки. Затем напряжение фазы А подается на входы каналов А, В и С одновременно. При этом фиксируется погрешности 5_Р3 и определяется значения погрешности 5_Р3д как разность погрешности 5_Р1 и 5_P3.

б) Операция а) повторяется при Cos ф = 1,0 и 0,5 (L или С).

в) Операции а) и б) повторяются для каналов В и С.

Результаты испытаний считаются положительными, если полученные значения дополнительной относительной погрешности 5_Р3д не превышают 0,5 от пределов допускаемой относительной погрешности измерений приведенных в таблице 6.3.

• 6.4.4.4 Определение дополнительной погрешности при измерении активной мощности, при изменении частоты испытательного сигнала

Операция п.п. 6.4.4.4 выполняется при поверке Прибора ЭМ-3.1К в следующем порядке:

Определение погрешности проводится с помощью установки МК6800. Для проведения измерений Прибор ЭМ-3.1К подключается к установке МК6800 согласно рисунку А3 приложения А.

Установите на установке испытательный сигнал с характеристиками соответствующими приведенным в таблице 6.4 при частоте 50 Гц.

Таблица 6.4

Определите погрешность Прибора ЭМ-3.1К в этих точках. Затем определите погрешность Прибора ЭМ-3.1К в этих же точках при частоте испытательных сигналов 47,5 Гц и 52,5 Гц.

Рассчитайте дополнительную погрешность Прибора ЭМ-3.1К от изменения частоты по формуле:

3f 3i З2 ^{, где}

5i - погрешность Прибора ЭМ-3.1К при частоте 50Гц,

32 - погрешность Прибора ЭМ-3.1К определенная на частоте 47,5 Гц и 52,5 Гц.

Результаты проверки считаются положительными, если 3F не превышает половины предела допускаемой основной погрешности в этой точке.

6.4.5 Определение абсолютной погрешности измерения частоты переменного тока (A_F)

Погрешность A_F определяется в ходе определения погрешности 5_и при одном из номинальных значений напряжения и значениях частот: 45; 53; 60 и 70 Гц, устанавливаемых на генераторе эталона. Определение погрешности A_F производится путем сличения показаний Прибора ЭМ-3.1К и электронного частотомера Ч3-63. Разность показаний Прибора ЭМ-3.1К и частотомера не должна превышать предела допускаемого значения AF - 0,003 Гц.

Таблица 6.5

Результаты поверки считаются положительными, если значения разности показаний Прибора ЭМ-3.1К и частотомера не превышают значений приведенных в таблице 6.5.

6.4.6 Определение абсолютной погрешности измерения фазового угла между напряжением и током первой гармоники одной фазы (Аф_и1) при нулевом угле

Определение погрешности Аф_и при нулевом угле проводится с помощью безреактивного резистора 1000 Ом 5Вт и установки УППУ МЭ 3.1. Для проведения измерений Прибор ЭМ-3.1К и безреактивный резистор 1000 Ом 5Вт подключается к установке УППУ МЭ 3.1 согласно рисунку А4 приложения А. Установка УППУ МЭ 3.1 используется как источник испытательного сигнала. Установите на выходе установки УППУ МЭ 3.1 напряжение 50 вольт. Прибор ЭМ-3.1К включите в режим ”ИЗМЕРЕНИЕ УГЛОВ”. Рассчитайте погрешность измерения фазового угла между напряжением и током первой гармоники одной фазы (Аф_и1) при нулевом угле по формуле:

Лфи1 =фи1и

где :

ф_и1и - значение фазового угла между напряжением и током первой гармоники одной фазы измеренное поверяемым Прибором ЭМ-3.1К.

Таблица 6.6

Результаты испытаний считаются положительными, если полученные значения абсолютной погрешности Лф_и не превышают значений приведенных в таблице 6.6.

6. 5 Проверка электрических параметров

При проверке электрических параметров Прибора ЭМ-3.1К производится проверка параметров сигнала на выходе <^_выхОд» и проверка исправности входа ‘Твход” Прибора ЭМ-3.1К.

• 6.5.1 Проверка исправности входа ‘Т_ВХОд”

Проверка исправности входа <^_вхОд» Прибора ЭМ-3.1К и возможность определения погрешности электронных счетчиков проводится с помощью Государственного эталона единицы электрической мощности ГЭТ 153-86, генератора Г3-122 и частотомера Ч3-63. для проведения измерений Прибор ЭМ-3.1К подключается к государственному эталону мощности согласно рисунку А2 приложения А. Установите на эталоне испытательный сигнал с характеристиками соответствующими приведенным в таблице 6.7.

Таблица 6.7

введите в Прибор ЭМ-3.1К в режиме <поверка счетчика» постоянную поверяемого счетчика 36000 имп. на квт час и число импульсов поверяемого счетчика 100. С выхода генератора подайте сигнал прямоугольной формы амплитудой 10в, длительностью не менее 10 мкс и с частотой (10,000 ± 0,001) Гц на вход «Твход» Прибора ЭМ-3.1К. На Приборе ЭМ-3.1К активизируйте режим «Запуск». На экране Прибора ЭМ-3.1К, через время не более 10 сек. появится погрешность (0,00 ± 8) %.

Подайте сигнал с частотой (11,000 ± 0,001) Гц - появится погрешность (10,00 ± 8) %.

Подайте сигнал с частотой (9,000 ± 0,001) Гц - появится погрешность (-10,00 ± 8) %.

Где 8- допускаемая основная погрешность в этой точке =0.015%.

Результаты проверки считаются положительными, если погрешность Прибора ЭМ-3.1 К лежит в указанном диапазоне.

• 6.5.2 Проверка параметров сигнала на выходе ‘Твыход”

Проверка параметров частотного выхода «^_выхОд» Прибора ЭМ-3.1К проводится в ходе определения погрешности 8Р путем измерения амплитуды и длительности импульсов на выходе «^_выхОд» с помощью осциллографа С1-99 и резистора R (С2-23 0.25Вт 10кОм ±5%), подключенного к выходу «^_выхОд». На входах Прибора ЭМ-3.1К устанавливается любая пара номинальных значений напряжения и тока при КР близком к единице. Отсчет амплитуды и длительности импульсов производится по экрану осциллографа, подключенного к резистору R.

Результаты проверки считаются положительными, если сигнал на выходе «^вых» имеет следующие параметры:

амплитуда импульсов - U₀ < 0,4 B; U₁ > 4,0 В;

длительность импульса - (14±2) мкс.

• 7.1 Прибор ЭМ-3.1К, прошедший поверку с положительными результатами, признают годным к эксплуатации и выдают свидетельство о поверке.

• 7.2 Корпус Прибора ЭМ-3.1К после поверки пломбируется пломбой поверителя.

• 7.3 Результаты и дату поверки Прибора ЭМ-3.1К оформляют записью в паспорте (при этом запись должна быть удостоверена клеймом).

• 7.4 Прибор ЭМ-3.1К, прошедший проверку с отрицательным результатом хотя бы в одном из пунктов поверки, запрещается к эксплуатации и на него выдается извещение о непригодности, с указанием причин его выдачи. Клеймо предыдущей поверки гасится.

• 7.5 Примеры рекомендуемых отчетных форм по результатам проведения поверки приведены в приложении Б.

*

_I*

*

0*^UA0

0* UB 0

0* UC 0

0 'C

0

0

Рисунок А3 Схема подключения Энергомонитора-3.1К к МК6800

Рисунок А4 Схема подключения Энергомонитора-3.1К при определении абсолютной погрешности измерения фазового угла между напряжением и током первой гармоники

ПРОТОКОЛ ПОВЕРКИ

Прибора электроизмерительного, эталонного, многофункционального Энергомонитор-3.1К зав. №

• 1 Условия поверки

- температура окружающего воздуха, °С

- относительная влажность воздуха, %

- атмосферное давление, кПа (мм рт. ст.)

• 2 Внешний осмотр

Вывод: Прибор ЭМ-3.1К соответствует (не соответствует) МП

• 3 Определение электрического сопротивления изоляции

Результаты измерений: сопротивления изоляции >          МОм

Вывод: Прибор ЭМ-3.1К соответствует (не соответствует) МП

• 4 Опробование

Прибор ЭМ-3.1К позволяет (не позволяет) проводить установку даты и времени

Прибор ЭМ-3.1К сохраняет (не сохраняет) установленные параметры и данные в памяти при отключении напряжения питания.

Прибор ЭМ-3.1К позволяет (не позволяет) производить обмен данными с ПК.

Вывод: Прибор ЭМ-3.1К соответствует (не соответствует) МП

• 5 Определение метрологических характеристик Прибора ЭМ-3.1К.

Результаты определения относительной погрешности измерения действующего значения напряжения (би).

Таблица Б1

Результаты определения относительной погрешности измерения действующего значения тока (S_I).

Таблица Б2

Результаты определения относительной погрешности измерения однофазной активной мощности (S_P) и трехфазной активной мощности (S_P3)..

Таблица Б3

Результаты определения дополнительной погрешности измерения трехфазной мощности, вызванной взаимным влиянием каналов измерения (З_р3д).

Таблица Б4

Результаты определение дополнительной погрешности при измерении активной мощности, при изменении частоты испытательного сигнала.

Таблица Б5

Результаты определения абсолютной погрешности измерения частоты переменного тока (A_F).

Таблица Б6

Результаты определения абсолютной погрешности измерения фазового угла между напряжением и током первой гармоники одной фазы (Дфш) при нулевом угле.

Таблица Б7

Вывод: по метрологическим характеристикам Прибор ЭМ-3.1К соответствует (не соответствует) МП

• 6 Определение электрических параметров Прибора ЭМ-3.1К.

Результаты измерений:

Параметры сигнала на выходе Прибора ЭМ-3.1К «Fbbix» соответствуют (не соответствуют) МП

Вход “F_bx.” Прибора ЭМ-3.3Т исправен (неисправен) и позволяет проводить поверку счетчиков электроэнергии

Вывод: по электрическим параметрам Прибор ЭМ-3.1К соответствует (не соответствует) МП

Вывод по результатам поверки: Прибор ЭМ-3.1К соответствует (не соответствует) МП

Подпись поверителя

20