Методика поверки «ГСОЕИ. Приборы для измерений и анализа показателей качества электрической энергии KEW LOGGER 5020 и KEW 6310» (Код не указан!)

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ «ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МЕТРОЛОГИЧЕСКОЙ СЛУЖБЫ»

(ФГУП «ВНИИМС»)

УТВЕРЖДАЮ

В.Н. Яншин

2010 г.

СИ ФГУП «ВНИИМС»

ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

Приборы для измерений и анализа показателей качества электрической энергии KEW LOGGER 5020 и KEW6310

Методика поверки

Москва 2010 г.

Настоящая методика поверки распространяется на приборы для измерений и анализа показателей качества электрической энергии KEW LOGGER 5020 и KEW 6310 (далее приборы), изготавливаемые «KYORITSU ELECTRICAL INSTRUMENTS WORKS, LTD.», Япония, предназначенные для измерений и анализа показателей качества электрической энергии: силы переменного тока, напряжения (KEW LOGGER 5020 и KEW 6310), частоты, активной электрической мощности, вычисления активной, реактивной и полной электрической энергии и других параметров (KEW 6310). Настоящая методика поверки устанавливает методы и средства их первичной и периодической поверки.

Первичная и периодическая поверки производятся органами государственной метрологической службы или аккредитованными метрологическими службами юридических лиц в установленном порядке.

Поверка приборов, применяемых в сферах государственного метрологического контроля и надзора, должна производиться в соответствии с требованиями настоящей методики.

Межповерочный интервал -1 год.

• 1.1 Операции поверки представлены в таблице 1.

Таблица 1 - Операции поверки

• 1.2 Допускается совмещать операцию опробования с операциями определения метрологических характеристик.

• 1.3 При получении отрицательных результатов при выполнении любой из операций поверка прекращается и поверяемый прибор бракуется.

• 2.1 Основные средства поверки:

  • 2.1.1 Многофункциональный калибратор переменного напряжения и тока «Ресурс-КЗ»; номинальное значение воспроизведения напряжения 220 В; пределы допускаемой относительной погрешности при воспроизведении напряжения переменного тока частотой 50 Гц: ±(0,05+0,01 (|С_НОм.ф/Сф-1|)) %; номинальное значение воспроизведения силы тока 5 А; пределы допускаемой относительной погрешности при воспроизведении силы переменного тока частотой 50 Гц: ±(0,05 + 0,01 (|/_НОм / 7-1|)) %; пределы допускаемой абсолютной погрешности при воспроизведении частоты ± 0,005 Гц; диапазон воспроизведения коэффициента н-ой гармонической составляющей напряжения Кщ_п) 0,05 - 30 %; пределы относительной погрешности при воспроизведении коэффициента н-ой гармонической составляющей напряжения ±(0,25 + 0,025 (Кикутах! /Ки^у-Г)); диапазон воспроизведения коэффициент п-ой гармонической составляющей силы тока 0,05 - 100 % ; пределы относительной погрешности при воспроизведении воспроизведения коэффициент л-ой гармонической составляющей силы тока ±(0,2 + 0,008 (Х/^_тах/ Кц_п) -1))

  • 2.1.2 Калибраторы универсальные модели Fluke 55ООА с расширительными

модулями для поверки осциллографов SC-300,  SC-600. Диапазон воспроизведения

напряжения переменного тока 30-329,9999 В, пределы допускаемой погрешности при воспроизведении напряжения переменного тока ± (0,009 %-U + ЗЗмВ); диапазон воспроизведения силы переменного тока 29 мкА-11 А, пределы допускаемой погрешности при воспроизведении напряжения переменного тока ± (0,33 %7+2 мА)

• 2.1.3 Установки для поверки счетчиков электрической энергии МК6801, Пределы допускаемой погрешности измерений активной мощности и энергии ±(0,08+0,03 |cos<p| %; пределы допускаемой погрешности измерений реактивной мощности и энергии ±(0,4+0,2 |sin<p| %.

• 2.2 При поверке могут использоваться и другие типы эталонных средств измерений, обеспечивающие определение (контроль) метрологических характеристик с требуемой точностью..

• 3.1 При проведении поверки необходимо соблюдать требования ГОСТ 12.2.007.0-75, ГОСТ 12.2.007.3-75, «Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей», «Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок», а также общие правила выполнения работ в соответствии с технической документацией и требованиям безопасности, действующими на предприятии, где осуществляется поверка.

• 3.2  К проведению поверки анализаторов допускаются лица, имеющие квалификационную группу не ниже третьей

• 3.3  При поверке приборов необходимо ознакомиться с инструкциями по эксплуатации на них, а также с настоящей методикой поверки.

• 4.1 Поверка должна проводиться при соблюдении следующих условий:

Нормальные условия применения:

Температура окружающего воздуха, ⁰ С;                        плюс 23±5

относительная влажность , %                                  от 30 до 85

атмосферное давление, мм рт. ст.                                от 650 до 800

Внешнее магнитное поле                                    Отсутствует

Частота, Гц                                                        50±0,5 (40-1000 )

• 4.2 Перед началом поверки поверитель должен изучить настоящую методику поверки поврки, руководства по эксплуатации поверяемого прибора, правила техники безопасности и строго их соблюдать. Средства поверки и поверяемые приборы должны быть подготовлены к работе согласно эксплуатационным документам на них.

• 4.3 До начала поверки средства поверки должны быть в работе в течение времени, необходимого для прогрева, указанного в эксплуатационной документации на средства поверки.

Внешний осмотр проводится путем визуальной проверки внешнего вида приборов. При внешнем осмотре должно быть установлено:

• •  Состав поверяемого прибора (в соответствии с руководством по эксплуатации).

• •  Комплектность (в соответствии с руководством по эксплуатации).

• •  Отсутствие механических повреждений, коррозии, нарушений покрытий, надписей, царапин и других дефектов, препятствующих применению.

• •  Соответствие маркировки требованиям эксплуатационной документации.

Кроме того, при внешнем осмотре осуществляется проверка состояния и комплектности технической документации, включающая в себя проверку наличия следующих документов:

• •  Руководство по эксплуатации.

• •  Настоящая Методика поверки.

• •  Свидетельство о предыдущей поверке анализаторов (при проведении периодической поверки).

Приборы, забракованные при проведении внешнего осмотра, поверке не подлежат.

• 5.2.1 При опробовании приборов производится проверка работоспособности измерительных преобразователей, входящих в состав прибора, и измерительного блока в соответствии с руководством по эксплуатации без определения метрологических характеристик.

• 5.2.2 При подключении к измерительному блоку измерительного преобразователя,

на дисплее прибора должна появляться информация о подключенном типе измерительного преобразователя.                                    *

• 5.2.3 Прибор должен правильным образом, в соответствии с руководством по экплуатации воспринимать команды, задаваемые кнопками на приборе. Приборы считаются выдержавшими операцию опробования, если информация на индикаторе приборов соответствует руководству по эксплуатации в каждом из рабочих режимов, перечисленных в руководстве.

• 5.3 Проверка метрологических характеристик.

• 5.3.1.1 Схемы подключения приборов должны соответствовать руководству по эксплуатации.

Для KEW LOGGER 5020 определение погрешности измерений силы тока проводится для измерительного канала прибора состоящего из системы «измерительный блок — клещевой измерительный преобразователь». Данная операция поверки проводится для каждой комбинации «вход измерительного блока—клещевой измерительный преобразователь».

Например, если в состав поверяемого прибора KEW LOGGER 5020 входят три измерительных преобразователя KEW 8146, KEW 8121, KEW 8122, то при проведении поверки операции Пп. 5.3.1.2-5.3.1.5 проводятся для комбинаций: CHI— KEW 8146, CHI— KEW 8121, CHI— KEW 8122, СН2— KEW 8146, СН2— KEW 8121, СН2— K.EW 8122, СНЗ— K.EW 8146, СНЗ— KEW 8121, СНЗ— K.EW 8122.

CHI, СН2, СНЗ - соответственно первый, второй и третий вход основного блока KEW LOGGER 5020

Для KEW 6310 определение погрешности измерений активной мощности проводится аналогично, но с тем уточнением, что операция проводится для сочетаний парных комбинаций измерительных каналов, соответствующих определенной фазе в электрической сети (например, канал измерений напряжения VI и канал измерений силы тока А1 должны быть подключены к одной фазе электрической цепи).

• 5.3.1.2 При определении погрешности каналов измерения тока учитываются требования следующих документов:

• •  Рекомендации по метрологии МИ 1202-86 ГСИ «Приборы и преобразователи измерительные напряжения, тока, сопротивления цифровые. Общие требования к методике поверки».

• •  Рекомендации по метрологии МИ 2159-91 ГСИ «Амперметры непосредственного включения и клещи электроизмерительные переменного тока свыше 25 А. Методика поверки».

• 5.3.1.3 Последовательность проведения операции поверки:

• 1) В соответствии с эксплуатационным документом подготовить поверяемый прибор к работе. Подключить к токовым выходам калибратора «Ресурс-К2» эквивалент шинопровода с соответствующей нагрузкой.

• 2) В соответствии с руководством по эксплуатации подготовить калибратор к воспроизведению заданной величины силы переменного тока (см. П. 5.1.3.4). Осуществить подачу измерительного сигнала.

• 3)  Магнитопроводом клещевого измерительного преобразователя охватить эквивалент шинопровода.

• 4) Провести чтение показаний поверяемого прибора

• 5) Для измеренной поверяемым прибором величины должны выполняться неравенства формулы (1):

Xi<|X_dl|                                      (1)

где :

Xj - показание поверяемого прибора

Xoi _ значение измеряемой величины, установленное на калибраторе

Xdi = Xoi - Aj,

X_Ui = Xoi + Aj,

где Aj - предел допускаемой основной абсолютной погрешности поверяемого прибора в установленном режиме в проверяемой точке, согласно Приложению 1.

В противном случае операция поверки считается невыполненной.

Значения погрешности приборов, полученные в результате выполнения операции поверки не должны превышать значений, указанных в Приложении 1.

• 5.3.1.4 Величина силы переменного тока выбирается последовательно из ряда 0,05 Imax, 0,1 I_max, 0,5 Imax, 1,0 I_max, где I_max — верхняя граница диапазона (поддиапазона) измерений силы тока согласно Приложению 1.

• 5.3.1.5 Данная операция поверки проводится либо с использованием трехфазного, либо однофазного подключения.

• 5.3.2.1  Определение погрешности измерений напряжения переменного тока проводится для каждого измерительного канала прибора аналогично П. 5.3.1.1

• 5.3.2.2 При определении погрешности каналов измерения напряжения учитываются требования следующих документов:

• • Рекомендации по метрологии МИ 1202-86 ГСИ «Приборы и преобразователи измерительные напряжения, тока, сопротивления цифровые. Общие требования к методике поверки».

• 5.3.2.3 Последовательность проведения операции поверки:

• 1) В соответствии с эксплуатационным документом подготовить поверяемый прибор к работе. Подключить к выходам напряжения калибратора «Ресурс-К2»:

• • измерительный преобразователь напряжения модели KEW 8309 (для K.EW LOGGER 5020);

• • соединительные кабели предназначенные для использования совместно с измерительным блоком (для KEW 6310).

• 2) В соответствии с руководством по эксплуатации подготовить калибратор к воспроизведению заданной величины напряжения переменного тока (см. П. 5.3.2.5). Осуществить подачу измерительного сигнала.

• 3) Провести чтение показаний поверяемого прибора

• 4) Для измеренного поверяемым прибором значения напряжения переменного тока должны выполняться неравенства формулы (1).

В противном случае операция поверки считается невыполненной.

• 5.3.2.4 Значения погрешности приборов, полученные в результате выполнения операции поверки не должны превышать значений, указанных в Приложении 1.

• 5.3.2.5 Величина силы переменного тока выбирается последовательно из ряда 0,05 U_max, 0,1 U_max, 0,5 U_max, 1,0 U_max, где U_max — верхняя граница диапазона (поддиапазона) измерений напряжения согласно Приложению 1.

• 5.3.2.6 Данная операция поверки проводится либо с использованием трехфазного, либо однофазного подключения

• 5.3.3.1 Операция определение погрешности измерений активной мощности применяется только к приборам KEW 6310.

• 5.3.3.2 Определение погрешности измерений активной мощности проводится для сочетаний парных комбинаций измерительных каналов, соответствующих определенной фазе в электрической сети (например, канал измерений напряжения VI и канал измерений силы тока А1 должны быть подключены к одной фазе электрической цепи).

• 5.3.3.3 Данная операция поверки проводится как для трехфазного, так и для однофазного подключения, для каждого из каналов

• 5.3.3.4 Последовательность проведения операции поверки (для одной фазы):

• 1) В соответствии с эксплуатационным документом подготовить поверяемый прибор к работе.

Подключить к выходам напряжения калибратора «Ресурс-К2» соединительные кабели, предназначенные для использования совместно с измерительным блоком KEW 6310

Подключить к токовым выходам калибратора «Ресурс-К2» эквивалент шинопровода для охвата магнитопроводом клещевого измерительного преобразователя.

• 2)  Магнитопроводом клещевого измерительного преобразователя охватить эквивалент шинопровода

• 3) В соответствии с руководством по эксплуатации подготовить калибратор к воспроизведению заданной величины электрической мощности (см. П. 5.3.3.5). Осуществить подачу измерительного сигнала.

• 4) Провести чтение показаний поверяемого прибора

• 5) Для измеренного поверяемым прибором значения активной электрической мощности должны выполняться неравенства формулы (1).

В противном случае операция поверки считается невыполненной.

Значения погрешности приборов, полученные в результате выполнения операции поверки не должны превышать значений, указанных в Приложении 1.

• 5.3.3.5 Величина силы переменного тока выбирается последовательно из ряда 0,05 Р_тах; 0,1 Р_тах; 0,5 Р_тах; 1,0 Р_тах; где Р_тах — верхняя граница диапазона (поддиапазона) измерений активной электрической мощности согласно Приложению 1.

• 5.3.4.1 Операция применяется только к приборам KEW 6310.

Примечание: Цель данного этапа поверки состоит в проверке правильности работы вычислительного алгоритма прибора KEW 6310.

Для вычисления энергии прибор использует каналы измерения тока и напряжения, поэтому проверка погрешности канала вычисления энергии предполагает наличие положительного результата поверки каналов напряжения и тока. Цель данного этапа поверки состоит в подтверждении правильности работы вычислительной схемы прибора.

• 5.3.4.2 При выполнении данной операции поверки учитываются требования и положения ГОСТ 8.584-2004 «Государственная система обеспечения единства измерений. Счетчики статические активной электрической энергии переменного тока. Методика поверки»

• 5.3.4.3 Погрешность вычислений активной, реактивной и полной электрической энергии определяется как погрешность счетчиков активной и реактивной энергии по упрощенному алгоритму: операция поверки производится в одном режиме (при одном значении тока).

Приборы KEW 6310 должны подвергаться проверке для всех типов подключения: трехфазное (четырех- и трехпроводное), двухфазное, однофазное.

• 5.3.4.4 Значение тока при поверке устанавливается в пределах 70-80% от верхней границы диапазона измерений силы тока с использованием соответствующей модели клещевого токоизмерительного преобразователя (см. Приложение 1).

• 5.3.4.5 Значение Coscp при поверке канала измерения активной энергии должно лежать в пределах 0,5-1,0, при измерении реактивной энергии - 0,5-0,9. Рекомендуется проводить одновременно определение погрешности вычисления активной и реактивной энергии при значении Cos<p в пределах 0,75-0,8.

• 5.3.4.6 Погрешность вычисления энергии определяют методом с использованием эталонного счетчика. Продолжительность операции должна быть не менее одного часа непрерывных измерений.

• 5.3.4.7 Значение допускаемой погрешности измерений (вида) энергии определяется путем суммирования пределов погрешностей прибора по току и напряжению по следующему алгоритму:

• 1. Определяются пределы погрешности измерений силы тока (см. Приложение 1);

• 2. Определяются пределы погрешности измерений напряжения (см. Приложение 1);

• 3. Полученные значения суммируются.

• 4. Пределы допускаемой абсолютной погрешности в кВт.ч (квар.ч) вычисляется путем умножения полученной суммы на показание анализатора в кВт.ч, (квар.ч)

Пример

Модель клещевого измерительного преобразователя модель 8128

Показания прибора по току - 30 А

Показания прибора по напряжению - 220В,

Верхний предел измерений напряжения переменного тока 1000 В

Показания прибора по активной (реактивной, полной) энергии - 100 кВт.ч (квар.ч, В-А)

Пределы относительной погрешности прибора :

• •   по току ±(0,008-1+ 0,12 A)/ I_max = ±(0,008-30++0,12 А)/50 А = ± 0,0072 (0,72%)

• •   по напряжению: ±(0,003 U+0,002-U_max)/U_max = ±(0,003-220+0,002 1000)/1000 = ±0,00266 (0,266%) Суммарный предел относительной погрешности вычисления энергии: 0,0072+0,00266=0,00886 (0,886 %) Пределы допускаемой абсолютной погрешности анализатора:

• •   по активной (реактивной, полной) энергии: 0,00886*100=0.886 кВт.ч (квар.ч, В-А)

• 5.3.5.1 Данная операция поверки применяется только к приборам KEW 6310.

• 5.3.5.2 При определении погрешности измерений частоты учитываются требования ГОСТ 8.422-81 ГСИ «Частотомеры. Методы и средства поверки».

• 5.3.5.3 При определении погрешности измерений частоты напряжение измеряемой частоты подключается ко входам напряжения прибора.

• 5.3.5.4 Частота выбирается последовательно из ряда 45, 50, 55, 65, 70 Гц (см. Приложение 1).

• 5.3.5.5 При осуществлении операции поверки должно выполняться неравенство (1). В противном случае операция поверки считается не выполненной.

Значения погрешности приборов, полученные в результате выполнения операции поверки не должны превышать значений, указанных в Приложении 1.

• 5.3.6.1 Данная операция поверки применяется только к приборам KEW 6310.

• 5.3.6.2 Последовательность проведения операции поверки:

• 1) В соответствии с эксплуатационным документом подготовить поверяемый прибор к работе.

Подключить к выходам напряжения калибратора универсального 9100 (9100 Е) соединительные кабели предназначенные для использования совместно с измерительным блоком KEW 6310 для измерений напряжения постоянного тока.

• 2) В соответствии с руководством по эксплуатации подготовить калибратор к воспроизведению заданной величины напряжения постоянного тока (см. П. 5.3.3.4). Осуществить подачу измерительного сигнала.

• 3) Провести чтение показаний поверяемого прибора

• 4) Для измеренного поверяемым прибором значения силы тока должны выполняться неравенства формулы (1).

• 5.3.6.3 Величина напряжения выбирается последовательно из ряда 0,1 U_max, 0,5 U_max, 1,0 U_max, где Umax — верхняя граница диапазона (поддиапазона) измерений напряжения согласно Приложению 1.

• 5.3.6.4 Значения погрешности приборов, полученные в результате выполнения операции поверки не должны превышать значений, указанных в Приложении 1.

Анализатор считается прошедшим поверку с положительным результатом, если погрешности измерительных каналов, а также погрешности вычисления активной и реактивной энергий по всем фазам либо трехфазных активной и реактивной энергий не превышают установленных пределов.

При положительном результате поверки на все измерительные каналы, а также на анализатор выдаются свидетельства о поверке.

При отрицательных результатах поверки какого-либо измерительного или вычислительного канала анализатор в целом к применению не допускается, и в документы вносится соответствующая запись.

И.А. Иванов

Технический директор ООО «БрисЭнерго>у:

Инженер 2-й категории ФГУП «ВНИИМС»

Приложение 1. Метрологические характеристики

Таблица 1 - KEW LOGGER 5020. Основные технические характеристики при измерениях силы переменного тока до 1000 мА частотой 45-65 Гц

Таблица 2 - KEW LOGGER 5020. Основные технические характеристики при измерениях силы переменного тока частотой 45-65 Гц

Таблица 3 - KEW LOGGER 5020. Основные технические характеристики при измерениях напряжения переменного тока (с измерительным преобразователем KEW 8309)

Таблица 4 - K.EW 6310. Основные технические характеристики при измерениях силы переменного тока до 1000 мА частотой 45-65 Гц

Приложение 1. Метрологические характеристики

Таблица 5 - KEW 6310. Основные технические характеристики при измерении силы переменного тока частотой 45-65 Гц

Таблица 6 - KEW 6310. Основные технические характеристики при измерениях напряжения переменного тока частотой 45-65 Гц

Таблица 7 - KEW 6310. Основные технические характеристики при измерениях активной электрической мощности.

Приложение 1. Метрологические характеристики

Таблица 8 - KEW 6310. Основные технические характеристики при измерениях электрических величин