Методика поверки «Государственная система обеспечения единства измерений Приборы электроизмерительные многофункциональные " Энергомонитор-61850"» (МП 2203-0305-2018)

Федеральное государственное унитарное предприятие

"Всероссийский научно-исследовательский институт им. Д.И.Менделеева"

ФГУП "ВНИИМ им. Д.И.Менделеева"

М.п.

н

7

7г.

РЖДАЮ

ФГУП

ва»

Государственная система обеспечения единства измерений

Зам. руководителя лаборатории

Госэталонов в области

уший научный сотрудник Г.Б.Гублер

г. Санкт-Петербург, 2018

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

• 1 ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИ.

• 2 СРЕДСТВА ПОВЕРКИ.

• 3 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

• 4 УСЛОВИЯ ПОВЕРКИ

• 5 ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

  • 5.1 Внешний осмотр

  • 5.2 Опробование

  • 5.3 Определение метрологических характеристик

    • 5.3.1 Определение основных погрешностей измерения напряжения, силы переменного тока и проверка

диапазонов измерений

• 5.3.2 Определение основных погрешностей измерения активной мощности и коэффициента мощности

• 5.3.3 Определение основной погрешности измерения частоты переменного тока и проверка диапазона измерений ..12

• 5.3.4 Определение основной погрешности измерения суммарного коэффициента гармонических составляющих

напряжения и тока проверка диапазонов измерений.

• 5.3.5 Определение основной относительной погрешности воспроизведения частоты опорного сигнала 1 Гц

(1PPS)

• 5.3.6 Определение абсолютной погрешности измерения угла сдвига фаз между основной гармоникой

напряжения и опорным сигналом 1 Гц (PPS)

• 5.3.7 Определение абсолютной погрешности измерения угла сдвига фаз между основной гармоникой тока

и опорным сигналом 1 Гц (PPS)

• 5.3.8 Определение метрологических характеристик ЭМ-61850 в режиме определения относительной

разности (погрешности) напряжения, а так же угловой разности (погрешности) поверяемого измерительного преобразователя или ИТТ; ИТН

• 5.3.9 Определение метрологических характеристик ЭМ-61850 в режиме сравнения цифровых потоков

мгновенных значений, передаваемых по протоколу, описанному в IEC 61850-9-2

5.4 Подтверждение соответствия программного обеспечения

• 6 ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

(ОБЯЗАТЕЛЬНОЕ)

СХЕМЫ ПОДКЛЮЧЕНИЯ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОГРЕШНОСТЕЙ.

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

ПРИЛОЖЕНИЕ В

ВВЕДЕНИЕ

Настоящая методика предназначена для проведения первичной и периодической поверок приборов электроизмерительных многофункциональных "Энергомонитор-61850" (далее - ЭМ-61850).

Настоящая методика устанавливает объем, условия поверки, методы и средства поверки ЭМ-61850 и порядок оформления результатов поверки.

Методика распространяется на вновь изготавливаемые, выпускаемые из ремонта и находящиеся в эксплуатации ЭМ-61850.

Допускается проведение при периодической поверки ЭМ-61850 определение метрологических характеристик для меньшего числа величин или на меньшем числе поддиапазонов измерений, на основании письменного заявления владельца ЭМ-61850. Соответствующая запись должна быть сделана в свидетельстве о поверке.

Интервал между поверками - 1 год.

1 ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИ

При проведении поверки должны быть выполнены операции, указанные в таблице 1.1. Таблица 1.1

з

2 СРЕДСТВА ПОВЕРКИ

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 средств поверки, не приведенных в перечне, но обеспечивающих определение (контроль) метрологических характеристик поверяемых средств измерений с требуемой точностью.

3 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

• 3.1 При поверке ЭМ-61850 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 «Установки электроэнергетические эталонные «ВЭТ-МЭ 1.0» МС2.702.501 РЭ и другого применяемого оборудования.

• 3.2 Лица, допускаемые к поверке ЭМ-61850, должны иметь квалификационную группу по электробезопасности не ниже III, 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 производ иться ранее других соединений, а отсоединение - после всех отсоединений.

4 УСЛОВИЯ ПОВЕРКИ

• 4.1 При проведении поверки ЭМ-61850 должны соблюдаться условия, приведенные в таблице

4.1.

Таблица 4.1

• 4.2 Выдержать ЭМ-61850 в условиях окружающей среды, указанных в п.4.1, не менее 60 мин, если она находилась в климатических условиях, отличающихся от указанных в п.4.1.

• 4.3 Соединить зажимы заземления используемых средств поверки с контуром заземления.

• 4.4 Подключить ЭМ-61850 и средства поверки к сети переменного тока (207 - 253) В, 50 Гц и включить их.

ЭМ-61850 готов к поверке по истечении времени установления рабочего режима, указанного в технической документации на ЭМ-61850 и средства поверки.

5 ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

• 5.1 Внешний осмотр

При внешнем осмотре ЭМ-61850 проверяется комплект поставки, маркировка, отсутствие механических повреждений.

• 5.1.1 Комплект поставки должен соответствовать эксплуатационной документации.

• 5.1.2 Маркировка должна быть четкой и содержать:

• - краткое наименование ЭМ-61850, условное обозначение модификации;

• - изображение знака государственного реестра по ПР50.2.107-09;

• - изображение знака соответствия системы сертификации ЕАС;

• - знак IP20;

• - вид и номинальное напряжение питания;

• - заводской номер;

• - дата изготовления (месяц и год).

• 5.1.3 ЭМ-61850 не должен иметь механических повреждений, которые могут повлиять на ее работу (повреждение корпусов, соединителей, кабелей, дисплеев, клавиатур, индикаторов и других изделий в соответствии с комплектом поставки).

• 5.2 Опробование

Проверка функционирования ЭМ-61850 проводится следующим образом:

а) произведите подготовку ЭМ-61850 к работе согласно руководству по эксплуатации;

б) включите ЭМ-61850, при включении питания должна включиться индикатор «Питание», а через несколько секунд должны завершиться процедуры самотестирования и инициализации.;

в) проверьте возможность управления ЭМ-61850 через внешний терминал управления и возможность смены пределов по току и напряжению поверяемого ЭМ-61850;

г) соберите сегмент сети Ethernet как показано на рисунке А.7 Приложения и сконфигурируйте источник потока 61850-9-2 и ЭМ-61850 и ПК с предустановленным ПО WireShark;

• - включите источник потока 61850-9-2 и проверьте возможность приема потока ЭМ-61850 и ПК с предустановленным ПО WireShark.

• - проверьте возможность переключения страниц «Компаратор», «Мультиметр», «Настройки», корректность индикации даты и наличие хода часов (счет секунд);

Результаты проверки считаются положительным, если ЭМ-61850 функционирует согласно руководству по эксплуатации.

• 5.3 Определение метрологических характеристик

Схемы подключения ЭМ-61850 к средствам поверки приведены на рисунках в Приложении А.

• 5.3.1 Определение основных погрешностей измерения напряжения, силы переменного тока и проверка диапазонов измерений.

• 5.3.1.1 Определение основной относительной погрешности измерения среднеквадратического значения напряжения переменного тока би и основной (первой) гармонической составляющей напряжения переменного тока 5ш проводится с помощью эталона ВЭТ-МЭ 1.0 для каждого измерительного канала напряжения (А, В, С, N).

Схема подключения ЭМ-61850 кВЭТ-МЭ 1.0 на рисунке А. 1 приложения А.

Измерения проводятся при значениях параметров входного сигнала (напряжение Иэ и частота fi), указанных в таблице 5.1 (в пределах диапазона измерений для данной модификации ЭМ-61850) в соответствии с эксплуатационной документацией на средство поверки.

Значения номинального напряжения ЭМ-61850 (Uh) для всех испытательных сигналов приведены в таблице 5.1.

Таблица 5.1

Погрешность би рассчитывается по формуле (1):

5и = [(их-иэ)/и_э]-100%,                         (1)

где Us - среднеквадратическое значение напряжения переменного тока, измеренное на эталоне, В;

Ux - показание ЭМ-61850 при измерении среднеквадратического значения напряжения переменного тока, В;

Погрешность 5щ рассчитывается по формуле (2):

бщ = [(Uxi - U₃i) / Uai] • 100 %,                               (2)

где Uai -среднеквадратическое значение основной (первой) гармонической составляющей напряжения переменного тока, измеренное на эталоне, В.

Uxi - показание ЭМ-61850 при измерении среднеквадратического значения основной (первой) гармонической составляющей напряжения переменного тока, В

При измерении напряжения с действующими значениями 1 В и менее установить опцию «умножить на 1000». При этом все показания ЭМ-61850 в формулах (1) и (2), а также дискретизированные значения сигнала на шине процесса необходимо делить на 1000.

Результаты испытаний считаются положительными, если значения погрешностей би и бы не превышают пределов допускаемых значений, приведенных в приложении Б.

• 5.3.1.2 Определение основной относительной погрешности измерения среднеквадратического значения силы переменного тока 6i и основной (первой) гармонической составляющей переменного тока би проводится с помощью ВЭТ-МЭ 1.0 для каждого измерительного канала тока (А, В, С, N). При значениях тока более 40 А измерения проводятся с помощью УППУ-МЭ 3.1КМ-С-02-110.

Схема подключения ЭМ-61850 к ВЭТ-МЭ 1.0 (или УППУ-МЭ 3.1КМ-С-02-110) приведена на рисунке А.2 Приложения А.

Измерения проводятся при значениях параметров входного сигнала (сила тока 1э и частота fi), указанных в таблице 5.2 (в пределах диапазона измерений для данной модификации ЭМ-61850) в соответствии с эксплуатационной документацией на ВЭТ-МЭ 1.0.

Значения номинального тока ЭМ-61850 (1н) для всех испытательных сигналов приведены в таблице 5.2.

Таблица 5.2

Погрешность 6i рассчитывается по формуле (3):

б1 = [(1х-1э)/1э] • 100%,                                (3)

где 1э - среднеквадратическое (действующее) значение тока, измеренное на эталоне, А; 1х - показание ЭМ-61850 при измерении среднеквадратического (действующего) значения тока, А.

Погрешность би рассчитывается по формуле (4):

би = [(Ixi - hi) / 1э1] • 100 %,                                  (4)

где 1э1 - среднеквадратическое (действующее) значение основной (первой) гармонической составляющей переменного тока, измеренное на эталоне, А.

Ixi - показание ЭМ-61850 при измерении среднеквадратического значения основной (первой) гармонической составляющей тока, А.

При измерении силы тока с действующими значениями 0,1 А и менее установить опцию «умножить на 1000». При этом все показания ЭМ-61850 в формулах (1) и (2), а также дискретизированные значения сигнала на шине процесса необходимо делить на 1000.

Результаты испытаний считаются положительными, если значения погрешностей 6[ и 6ц не превышают пределов допускаемых значений, приведенных в приложении Б.

• 5.3.2 Определение основных погрешностей измерения активной мощности и коэффициента мощности

• 5.3.2.1 Определение основной относительной погрешности измерения однофазной активной мощности 6р при использовании Прибора производится с помощью ВЭТ МЭ 1.0 для каждого из четырех каналов измерения при параметрах испытательного сигнала (напряжение, ток, коэффициент мощности), указанных в таблицах 5.3-5.6 (в пределах диапазона измерений данной модификации Прибора). Значения номинальных значений напряжения (Uh) и значений испытательного напряжения Прибора приведены в таблицах 5.3 и 5.5. При каждом указанном в таблицах 5.3 значении испытательного напряжения формируются испытательные сигналы тока приведенные в таблице 5.4. При каждом указанном в таблицах 5.5 значении испытательного напряжения формируются испытательные сигналы тока приведенные в таблице 5.6.

Схема подключения Прибора к эталону ВЭТ МЭ 1.0 приведена на рисунке А.З приложения А.

Погрешность 6р рассчитывается по формуле (5):

5р=[(Рх-Рэ)/Рэ]400%,                         (5)

где Рэ - активная мощность, измеренная на эталоне, Вт; Рх - показания Прибора, Вт.

Результаты испытаний считаются положительными, если погрешность 6р не превышает пределов допускаемых значений, приведенных в таблицах Б.1 или Б.2 (в зависимости от модификации Прибора).

• 5.3.2.2 Определение основной относительной погрешности измерения трехфазной активной мощности брз при использовании Прибора производится по схеме однофазного включения четырех каналов измерения (параллельное соединение четырех цепей напряжения Прибора и последовательное соединение четырех его токовых цепей) при параметрах испытательного сигнала (напряжение, ток, коэффициент мощности), указанных в таблицах 5.3-5.6 (в пределах диапазона измерений данной модификации Прибора). Значения номинальных значений напряжения (Uh) и значений испытательного напряжения Прибора приведены в таблицах 5.3 и 5.5. При каждом указанном в таблицах 5.3 значении испытательного напряжения формируются испытательные сигналы тока, приведенные в таблице 5.4. При каждом указанном в таблицах 5.5 значении испытательного напряжения формируются испытательные сигналы тока, приведенные в таблице 5.6. Схема подключения Прибора к эталону ВЭТ МЭ 1.0 приведена на рисунке А.З приложения А.

Погрешность Зрз рассчитывается по формуле (6):

Зрз = [(Рх/3 - Рэ) / Рэ]‘ 100%,                               (6)

где Рэ - активная мощность, измеренная на эталоне, Вт; Рх - показания Прибора, Вт.

Таблица 5.3

Таблица 5.4

Таблица 5.5

Таблица 5.6

При измерении напряжения с действующими значениями 1 В и менее установить опцию «умножить на 1000». При измерении напряжения с действующими значениями силы тока 0,1 А и менее установить опцию «умножить на 1000». При этом все показания ЭМ-61850 в формулах (5) и (6) необходимо делить на 1000000, а дискретизированные значения сигнала на шине процесса необходимо делить на 1000.

Результаты испытаний считаются положительными, если погрешность брз не превышает пределов допускаемых значений, приведенных в таблицах Б.1 или Б.2 (в зависимости от модификации Прибора).

• 5.3.3 Определение основной погрешности измерения частоты переменного тока и проверка диапазона измерений

Определение основной абсолютной погрешности измерения частоты переменного тока Af производится при работе ЭМ-61850 в режиме "Мультиметр" с помощью частотомера 43-63, работающего в режиме "Измерение периода", при одном из номинальных значений напряжения и значениях частоты 0.85; 1.05; 1.15 от номинального значения частоты.

Схема подключения ЭМ-61850 к ВЭТ-МЭ 1.0 приведена на рисунке А.4 Приложения А.

Погрешность A f рассчитывается по формуле (7):

Др= ЮОО/Тэ-fi, Гц                           (7)

где Тэ- показание электронного частотомера, мс;

fi - показание ЭМ-61850, Гц.

Результаты испытаний считаются положительными, если погрешность Af не превышает пределов допускаемых значений, приведенных в приложении Б.

• 5.3.4 Определение основной погрешности измерения суммарного коэффициента гармонических составляющих напряжения и тока и коэффициента отдельных гармонических составляющих напряжения и тока, проверка диапазонов измерений

Определение погрешности измерения суммарного коэффициента гармонических составляющих напряжения и тока и коэффициента отдельных гармонических составляющих напряжения и тока производится с помощью ВЭТ-МЭ 1.0 при параметрах испытательного сигнала, указанных в таблице 5.7 для напряжения и отношения напряжений основной и высших гармонических составляющих и таблице 5.8 для тока и отношения тока основной и высших гармонических составляющих.

Определение погрешности измерения суммарного коэффициента гармонических составляющих напряжения и тока проводится с помощью эталона ВЭТ-МЭ 1.0 для каждого измерительного канала.

Схема подключения ЭМ-61850 для определения погрешности измерения коэффициента гармонической составляющей напряжения и тока приведена на рисунку А.З приложения А. Допускается определение погрешности измерения суммарного коэффициента гармонических составляющих тока по каждому каналу отдельно.

Таблица 5.7

Таблица 5.8

Определить относительную (при Ku > 1) или абсолютную (при Ku < 1) погрешность измерения суммарного коэффициента гармонических составляющих напряжения по формулам (8) И (9):

где: Киу - суммарный коэффициент гармонических составляющих напряжения, измеренный поверяемой ЭМ-61850;

Ku - суммарный коэффициент гармонических составляющих напряжения, измеренный ВЭТ-МЭ 1.0;

5ки - относительная погрешность измерения суммарного коэффициента гармонических составляющих напряжения;

Аки - абсолютная погрешность измерения суммарного коэффициента гармонических составляющих напряжения.

Определить относительную (при Ku > 1) или абсолютную (при Ku < 1) погрешность измерения коэффициентов гармонических составляющих напряжения по формулам (10) и (11) для каждой значения каждой гармоники из таблицы 5.7:

^ = ^Kvw~^K'^M-wo,                      (10)

4<hU ^ЧЛ1У ^Uh ,                                      (11)

где: Киьу -коэффициент гармонической составляющей напряжения порядка h, измеренный поверяемой ЭМ-61850;

Киь -коэффициент гармонической составляющей напряжения порядка h, измеренный ВЭТ-МЭ 1.0;

бюш - относительная погрешность измерения коэффициента гармонической составляющей напряжения порядка h;

Дюш - абсолютная погрешность измерения коэффициента гармонической составляющей напряжения порядка h.

Определить относительную (при Ki > 1) или абсолютную (при Ki < 1) погрешность измерения суммарного коэффициента гармонических составляющих тока по формулам (12) и (13):

5^ = ^^7У

^Ki

^К1 - К,У                                          (13)

где: Kiy - суммарный коэффициент гармонических составляющих тока, измеренный поверяемой ЭМ-61850;

Ki - суммарный коэффициент гармонических составляющих тока, измеренный ВЭТ-МЭ 1.0;

би - относительная погрешность измерения суммарного коэффициента гармонических составляющих тока;

Ли - абсолютная погрешность измерения суммарного коэффициента гармонических составляющих тока.

Определить относительную (при Ku > 1) или абсолютную (при Ku < 1) погрешность измерения коэффициентов гармонических составляющих напряжения по формулам (14) и (15) для каждой значения каждой гармоники из таблицы 5.7:

=Аи^а.юо,                   (14)

^Uh

Даи ⁼ ^члу ^_ K,_!h ,                                  (15)

где: Kuhy -коэффициент гармонической составляющей напряжения порядка h, измеренный поверяемой ЭМ-61850;

Киь -коэффициент гармонической составляющей напряжения порядка h, измеренный ВЭТ-МЭ 1.0;

8кьи - относительная погрешность измерения коэффициента гармонической составляющей напряжения порядка h;

Акм; - абсолютная погрешность измерения коэффициента гармонической составляющей напряжения порядка h.

Результаты испытаний считаются положительными, если значения Аки и Зки и (или) Дю и 8ki не превышают пределов допускаемых значений, приведенных в приложения Б.

• 5.3.5 Определение основной относительной погрешности воспроизведения частоты опорного сигнала 1 Гц (1 PPS)

• 5.3.5.1 Для определения погрешности воспроизведения частоты опорного сигнала 1 Гц (1 PPS) собрать схему, показанную на рисунке А8 Приложения А.

• 5.3.5.2 Установить на частотомере режим измерения периода и частоту заполнения 10 МГц (метки времени 10'⁷ с)

• 5.3.5.3 Установить на Приборе в режиме «Настройки-синхронизация» источник опорного сигнала 1 PPS (1 Гц) - от внутреннего генератора и разрешить выход сигнала на разъем PPSout.

• 5.3.5.4 Произвести измерение периода Т выходного сигнала ЭМ-61850 с помощью частотомера и вычислить погрешность согласно формуле (16):

где, измеренный период Т выражен в секундах.

• 5.3.5.5 Результаты испытаний считаются положительными, если значение ri>pps не превышает пределов допускаемых значений, приведенных в приложении Б.

• 5.3.6 Определение абсолютной погрешности измерения угла сдвига фаз между основной гармоникой напряжения и опорным сигналом 1 Гц (PPS)

• 5.3.6.1 Для определения основной абсолютной погрешности измерения угла сдвига фаз между основной гармоникой напряжения и опорным сигналом 1 Гц необходимо собрать установку согласно схеме подключения приведенной на рисунке А. 7 Приложения А.

• 5.3.6.2 На генераторе Г2, действуя согласно его руководству по эксплуатации, задать формирование выходного сигнала прямоугольной формы с параметрами:

• - частота - 1 Гц;

• - коэффициент заполнения - 20 %;

• - размах напряжения - 5 В;

• - напряжение смешения - 2,5 В;

• - время формирования фронтов (наклон) - 25 нс.

• 5.3.6.3 На генераторе Г1, действуя согласно его руководству по эксплуатации, задать синусоидальный выходной сигнал частотой 53,00000 Гц, с действующим значением напряжения на высокоимпедансной нагрузке 1 В (для предела 2 В и 10 В) или 7 В (для предела 60 В).

Установить в ЭМ-61850 предел по напряжению соответствующий уровню сигнала.

Считать показания угла сдвига фазы между основной гармоникой напряжения в испытательном сигнале и опорным сигналов 1 Гц (PPS) ВЭТ-МЭ 1.0 ф эт и показания угла сдвига фазы между основной гармоникой напряжения в испытательном сигнале и опорным сигналов 1 Гц (PPS) ЭМ-61850 - ср эм. Рассчитать разность показаний по формуле (17):

Аф = |фэм-фэт|;                             (17)

• 5.3.6.4 Результаты испытаний считаются положительными, если значение Дф не превышает пределов допускаемых значений, приведенных в приложении Б.

• 5.3.7 Определение абсолютной погрешности измерения угла сдвига фаз между основной гармоникой тока и опорным сигналом 1 Гц (PPS)

• 5.3.7.1 Для определения основной абсолютной погрешности измерения угла сдвига фаз между основной гармоникой тока и опорным сигналом 1 Гц необходимо собрать установку согласно схеме подключения приведенной на рисунке А.8 Приложения А.

В качестве трансимпедансного усилителя использовать усилитель из источника тока в составе ВЭТ-МЭ 1.0 или аналогичный.

• 5.3.7.2 На генераторе Г2, действуя согласно его руководству по эксплуатации, задать формирование выходного сигнала прямоугольной формы с параметрами:

• - частота - 1 Гц;

• - коэффициент заполнения - 20 %;

• - размах напряжения - 5 В;

• - напряжение смешения - 2,5 В;

• - время формирования фронтов (наклон) - 25 нс.

• 5.3.7.3 На генераторе Г1, действуя согласно его руководству по эксплуатации, задать синусоидальный выходной сигнал частотой 53,00000 Гц, и установить по показаниям ВЭТ-МЭ 1.0 действующее значение тока 0,5А.

Установить в ЭМ-61850 предел по току соответствующий уровню сигнала.

Считать показания угла сдвига фазы между основной гармоникой тока в испытательном сигнале и опорным сигналов 1 Гц (PPS) ВЭТ МЭ 1.0 ф эт и показания угла сдвига фазы между основной гармоникой тока в испытательном сигнале и опорным сигналов 1 Гц (PPS) Прибора -Ф эм. Рассчитать разность показаний по формуле (18):

Дф = | фэм - Фэт |;                                 (18)

• 5.3.7.4 Повторить действия, указанные в п. 5.3.3.3, задавая на генераторе Г1 синусоидальный выходной сигнал частотой 53,00000 Гц с действующим значением тока 5 А.

• 5.3.7.5 Результаты испытаний считаются положительными, если значение Дф не превышает пределов допускаемых значений, приведенных в приложении Б.

• 5.3.8 Определение метрологических характеристик ЭМ-61850 в режиме определения относительной разности (погрешности) напряжения, а так же угловой разности (погрешности) поверяемого измерительного преобразователя или ИТТ; ИТН.

• 5.3.8.1 Для определения метрологических характеристик ЭМ-61850 в режиме определения относительной разности (погрешности) напряжения необходимо собрать установку согласно схеме подключения приведенной на рисунке А.9 Приложения А.

• 5.3.8.2 На генераторе Г2, действуя согласно его руководству по эксплуатации, задать формирование выходного сигнала прямоугольной формы с параметрами:

• - частота - 1 Гц;

• - коэффициент заполнения - 20 %;

• - размах напряжения - 5 В;

• - напряжение смешения - 2,5 В;

• - время формирования фронтов (наклон) - 25 нс.

На генераторе Г1, действуя согласно его руководству по эксплуатации, задать формирование синусоидального выходного сигнала частотой 53,00000 Гц и с действующим значением напряжения 7 В на высокоимпедансной нагрузке.

Установить в программном обеспечении эталона:

• - запуск измерений по условию "внешний PPS";

• - д иапазон измерения мультиметра -"10В".

• 5.3.8.3 Установить в ПО "EnergoEtalon™" предел по напряжению мультиметра соответствующий уровню сигнала.

На генераторе Г1 перейти в режим «BURST» (формирование пакетов импульсов) с началом формирования пакетов импульса по падающему фронту входного сигнала 1 Гц.

Перейти на вкладку «параметры трансформаторов» ПО "EnergoEtalon™" и задать коэффициенты Кэтал, Кпов, Кд и Кв равными единице.

Считать следующие показания ВЭТ-МЭ 1.0:

• - действующее значение напряжения основной гармоники на выходе Г1 (Uai);

• - угол сдвига фазы основной гармоники относительно опорного сигнала 1 Гц (фА1).

Установить на ПК2 в ПО генератора сигналов произвольной формы по протоколу 61850-9-2 действующее значение основной гармоники напряжения в фазе А равным ЮОО-Uai и установить угол сдвига фазы генерируемого цифрового сигнала относительно начала секундных интервалов равным фль

Выбрать количество точек при генерации потока 61850-9-2 равным 256.

Проконтролировать по программе Wireshark правильность формирования потока 61850-9-2. Допускается использование программы Wireshark установленной на ПК из состава ВЭТ МЭ-1.0.

Действуя согласно руководству по эксплуатации ПО "EnergoEtalon™"

• - установить вторым источником сигнала - источник 61850-9-2 (вкладка «Настройки приборов» пункт «Установка источников данных»);

• - произвести настройку параметров приема потока (вкладка «Настройки приборов» пункт «Настройки источников SV») соответствующие настройка генератора сигналов произвольной формы по протоколу 61850-9-2.

• 5.3.8.4 В ПО "EnergoEtalon™" перейти на вкладку «Параметры трансформаторов» установить в поле «Параметры трансформаторов» коэффициенты Кэтал = 1000; Кпов = 1.

Запустить процесс измерений и произвести отсчет определенных значений погрешности напряжения AU и угловой погрешности Д<р (указанные параметры отображаются в поле «Результаты сравнения с эталоном»). Занести значения в таблицу 5.9 строка №1 столбцы №3 и №4.

В ПК2 в ПО генератора сигналов произвольной формы по протоколу 61850-9-2 внести отклонения в установленные значения напряжения и угла сдвига фазы относительно секундных меток цифрового сигнала согласно строкам 2 - 4 таблицы 5.9. Занести зафиксированные ПО "EnergoEtalon™" значения погрешности напряжения и угловой погрешности в соответствующие колонки таблицы 5.9.

Вычислить разность установленных отклонений и определенных значений погрешности и занести их в соответствующие колонки таблицы 5.9.

Таблица 5.9

Результаты испытаний считаются положительными, если разность отклонений не превышает пределов допускаемых значений, приведенных в приложении Б.

• 5.3.9 Определение метрологических характеристик ЭМ-61850 в режиме сравнения цифровых потоков мгновенных значений, передаваемых по протоколу, описанному в IEC 61850-9-2.

Определение метрологических характеристики ЭМ-61850 при сравнении двух цифровых потоков, передаваемых по протоколу, описанному в IEC 61850-9-2 состоит в проверке соответствия допустимым границам абсолютной погрешности определения относительной разности модулей основных гармоник двух сигналов и абсолютной погрешности определения разности углов сдвига фазы основных гармоник двух сигналов посредством ЭМ-61850.

Процедура проверки делится на две процедуры описанных в пунктах 5.3.9.1 и 5.3.9.2 настоящей методики поверки. При первичной поверке проводятся обе процедуры по пунктам

• 5.3.9.1 и 5.3.9.2. При периодической поверке проводятся только процедура представленная в пункте 5.3.9.1.

• 5.3.9.1 Определение метрологических характеристики ЭМ-61850 при сравнении двух цифровых потоков, передаваемых по протоколу, описанному в IEC 61850-9-2 с одинаковыми дискретизированными сигналами.

Для определения погрешностей сравнения двух цифровых потоков, передаваемых по протоколу, описанному в IEC 61850-9-2 с одинаковыми дискретизированными сигналами необходимо собрать установку согласно одной из схем подключения приведенных на рисунках А.9 и А. 10 Приложения А.

Сформировать два потока 61850-9-2 с параметрами сигналов в каждом потоке согласно таблице 5.10

Таблица 5.10

Настроить ЭМ 61850 на прием двух внешних потоков. Для этого прейти в панель «Настройки» вкладка «Потоки» и активировать переключатели Stream l->Extemal и Stream2(External)->Used. Задать необходимые МАС адреса и имена потоков, нажать кнопку «Apply» (Применить).

В панели «Настройки» вкладка «Синхронизация» выбрать опции сигнала синхрогнизации «Input 1» (PPS in), «Frequency» (1 Гц Stable), рабочий фронт («Front») в соответствии с настройками источника сигнала синхронизации, нажать кнопку «Apply» (Применить).

Считать показания ЭМ 61850 в режиме сравнения двух потоков в панели «2 Канала», вкладки «Напряжение» и «Ток» значения d_U(l), d_I(l), d_phi. Результаты испытаний считаются положительными, если разность отклонений не превышает пределов допускаемых значений, приведенных в приложении Б.

Сформировать два потока 91850-9-2 с параметрами сигналов в каждом потоке согласно таблице 5.11

Таблица 5.11

Считать показания ЭМ 61850 в режиме сравнения двух потоков в панели «2 Канала», вкладки «Напряжение» и «Ток» значения d_U(l), d_I(l), d_phi. Результаты испытаний считаются положительными, если разность отклонений не превышает пределов допускаемых значений, приведенных в приложении Б.

• 5.3.9.2 Определение метрологических характеристики ЭМ-61850 при сравнении двух разных цифровых потоков, передаваемых по протоколу, описанному в IEC 61850-9-2.

Для определения погрешностей сравнения двух цифровых потоков, передаваемых по протоколу, описанному в IEC 61850-9-2 необходимо собрать установку согласно схеме подключения приведенной на рисунке А. 11 Приложения А.

Сформировать с помощью синхронизированных генераторов напряжения ГНС1 и ГНС2 два практически синусоидальных аналоговых сигнала со следующими параметрами:

• - частота основной гармоники - 50 Гц;

• - действующее значение напряжения основной гармоники - 3 В для ГНС1 и 3,15 В для ГНС2;

• - коэффициент нелинейных искажений менее 0,5 %.

Подать сформированные на выходах ГНС1 и ГНС2 сигналы на входы напряжения ИП1 и ИП2 соответственно.

Установить по показаниям УПВК-МЭ равным 0 угол сдвига фазы основной гармоники выходного сигнала ГНС1 относительно опорного сигнала 1 Гц.

Установить по показаниям УПВК-МЭ равным 30 градусов угол сдвига фазы основной гармоники выходного сигнала ГНС2 относительно опорного сигнала 1 Гц.

Определить по показаниям УПВК-МЭ модуль и угол выходного потока с преобразователя ИП1 и занести в Таблицу 5.12. Определить по показаниям УПВК-МЭ модуль и угол выходного потока с преобразователя ИП2 и занести в Таблицу 5.12.

Определить по показаниям поверяемого ЭМ-61850 относительную разность модулей (действующих значений) основных гармоник двух сигналов на выходе ИП1 и ИП2 и занести в Таблицу 5.12.

Определить по показаниям поверяемого ЭМ-61850 разности углов сдвига фазы основных гармоник двух сигналов на выходе ИП1 и ИП2.

Таблица5Л2

Unni - Действующее значение основной гармоники на выходе ИП1 по показания УПВК-МЭ иипг - Действующее значение основной гармоники на выходе ИП1 по показания УПВК-МЭ

Фип1 - Угол сдвига фазы основной гармоники относительно опорного сигнала 1 Гц на выходе ИП1 по показания УПВК-МЭ, градусы

Фип2 - Угол сдвига фазы основной гармоники относительно опорного сигнала 1 Гц на выходе ИП1 по показания УПВК-МЭ, градусы

8U - Относительная разность значений основных гармоник на выходе ИП1 и ИП2 вычисленная по показания УПВК-МЭ

Аф - Абсолютная разность углов сдвига фазы основной гармоники на выходе ИП1 и ИП2 вычисленная по показания УПВК-МЭ, градусы

8иэм - Относительная разность значений основных гармоник на выходе ИП1 и ИП2 вычисленная по показания УПВК-МЭ

Афэм - Абсолютная разность углов сдвига фазы основной гармоники на выходе ИП1 и ИП2 вычисленная по показания УПВК-МЭ, градусы

Разность показаний поверяемого ЭМ-61850 и значений, рассчитанных по показаниям УПВК-МЭ в соответствии с формулами:

dU=|8U_3M-8U|   (19)

dq>= |Дфэм, - Аф|     (20)

Результаты испытаний считаются положительными, если разности рассчитанные по формулам (19) и (20) не превышает пределов допускаемых значений, приведенных в приложении Б.

5.4 Подтверждение соответствия программного обеспечения

Проверка программного обеспечения ЭМ-61850 осуществляется путем проверки идентификационных данных ПО.

Идентификацию ПО производить следующим образом:

• - произведите подготовку ЭМ-61850 к работе согласно руководству по эксплуатации;

• -  проверьте целостность ПО, для чего необходимо в меню сервисного ПО выбрать пункт «Настройка» -> «Служебные функции».

• -  на экране отобразится диалоговое окно с указанием наименования внутреннего ПО, номера его версии.

Номер версии должен соответствовать значениям, указанным в описании типа на ЭМ-61850.

6 Оформление результатов поверки

• 6.1 Результаты проверок ЭМ-61850 оформляют путем записи в протоколе поверки. Рекомендуемая форма протокола представлен в приложении В.

• 6.2 При положительных результатах поверки наносится знак поверки наносится на свидетельство о поверке и в виде пломбы в гнезде крепежного винта корпуса ЭМ-618506.

• 6.3 Прибор ЭМ-61850, прошедший поверку с отрицательным результатом хотя бы в одном из пунктов поверки, запрещается к эксплуатации, имеющиеся пломбы аннулируются и на него выдается извещение о непригодности, с указанием причин его выдачи.

Приложение А

(обязательное)

Схемы подключения для определения погрешностей

Рисунок А.1 - Схема подключения прибора Энергомонитор-61850 к эталону при измерении напряжения.

Рисунок А.2 - Схема подключения прибора Энергомонитор-61850 к эталону при измерении тока.

Рисунок А.З - Схема подключения прибора Энергомонитор-61850 при измерении электрической мощности и при определении погрешности измерения суммарного коэффициента гармонических составляющих тока.

Рисунок А.4 - Схема подключения прибора Энергомонитор-61850 при измерении частоты.

Рисунок А.5 - Схема подключения прибора Энергомонитор-61850 при определении абсолютной погрешности угла сдвига фаз между основной гармоникой напряжения и опорным сигналом 1 Гц (PPS)

ВЭТ-МЭ 1.0

R - Шунт из состава ВЭТ

Рисунок А.6 - Схема подключения прибора Энергомонитор-61850 при определении погрешности определения угла сдвига фазы между основной гармоникой тока и опорным сигналом 1 Гц (PPS)

ВЭТ-МЭ 1.0

U/I

выход

(Output)

Г2 - генератор сигналов произвольной формы из состава эталона

выход 10 МГц

(10 MHz Out)

R - Шунт из состава ВЭТ

Рисунок А.7 - Схема подключения «Энергомонитор-61850»

при определении погрешностей измерения в режиме определения погрешности напряжения и тока

Рисунок А.8 - Схема подключения «Энергомонитор-61850» при определении погрешностей воспроизведения частоты опорного сигнала 1 Гц (1 PPS)

Рисунок А.9 - Схема подключения «Энергомонитор-61850» при определении погрешностей сравнения двух одинаковых потоков передаваемых по протоколу описанному в IEC 61850-9-2 формируемых одним источником

Рисунок А.10 - Схема подключения «Энергомонитор-61850» при определении погрешностей сравнения двух одинаковых потоков передаваемых по протоколу описанному в IEC 61850-9-2

ГНС1, ГНС2 - генератор напряжения синхронизированный, ГНС1 и ГНС2 могут быть заменены одним двухканальным генератором напряжения с возможностью регулировки угла сдвига фазы ИП1, ИП2 - измерительные преобразователи напряжения в поток дискретизированных значений для шины процесса. В качестве ИП1 и ИП2 могут применяться вспомогательные ЭМ-61850 или иные средства измерений работающих в режиме объединяющих устройств с выдачей выходного сигнала на шину процесса.

Рисунок А.11 - Схема подключения «Энергомонитор-61850»

при определении погрешностей сравнения двух разных потоков передаваемых по протоколу описанному в IEC 61850-9-2 и формируемыми двумя вспомогательными измерительными преобразователями

ПРИЛОЖЕНИЕ Б (обязательное)

Метрологические и технические характеристики

Таблица Б.1 - Метрологические характеристики модификации "Энергомонитор- 61850 х-02-хх"

Таблица Б. 2 - Метрологические характеристики модификации "Энергомонитор-61850 х-05-хх"

Таблица Б.З - Метрологические характеристики модификации "Энергомонитор-61850 х-02-01" при поверке ИТН и ИТТ с аналоговыми выходными сигналами

Uh2- номинальное вторичное напряжение поверяемого ИТН (100/л/З В или 100 В);

1н2 - номинальный вторичный ток поверяемого ИТТ (1 А или 5 А); бюм - номинальная частота поверяемого ИТТ или ИТН (50 или 60 Гц).

Таблица Б.Ф- Метрологические характеристики модификации "Энергомонитор-61850 х-05-

01" при поверке ИТН и ИТТ с аналоговыми выходными сигналами

Таблица Б.5 - Метрологические характеристики модификации "Энергомонитор-61850 х-02-хх" при поверке измерительных преобразователей, ЭТН и ЭТТ с выходными сигналами в виде цифрового потока мгновенных значений, передаваемых по протоколу, описанному в IEC 61850-9-2.

Таблица Б.6 - Метрологические характеристики модификации "Энергомонитор-61850 х-05-хх" при поверке измерительных преобразователей, ЭТН и ЭТТ с выходными сигналами в виде цифрового потока мгновенных значений, передаваемых по протоколу, описанному в IEC 61850-9-2.

Таблица Б.7 - Метрологические характеристики ЭМ-61850 при сравнении цифровых потоков мгновенных значений, передаваемых по протоколу, описанному в IEC 61850-9-2

Примечания

• * U - значение, равное среднеквадратическому значению напряжения основной гармоники выраженное в вольтах, если напряжение менее 100 В или равно 100 В, если среднеквадратическое значение напряжения основной гармоники более 100 В;

• * * I - значение, равное среднеквадратическому значению силы тока основной гармоники выраженное в амперах, если сила тока менее 10 А или равно 10 А, если среднеквадратическое значение тока основной гармоники более 10 А;

(рекомендуемое)

ПРОТОКОЛ ПОВЕРКИ

Прибора электроизмерительного многофункционального Энергомонитор-61850_____________________зав. №____

модификация

Дата изготовления________________

месяц, год

• 1 Условия поверки

• - температура окружающего воздуха, °C

• - относительная влажность воздуха, %

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

• 2 Внешний осмотр

Вывод: Энергомонитор-61850 соответствует (не соответствует).

• 3 Опробование

Энергомонитор-61850 позволяет (не позволяет) изменять диапазоны измерения напряжения и тока и проводить корректировку времени и даты;

Интерфейсы связи Энергомонитор-61850 функционируют (не функционируют) в соответствии с Руководством пользователя.

Вывод: Прибор соответствует (не соответствует).

5 Определение метрологических характеристик

• 5.1 Результаты определения относительной погрешности измерения среднеквадратического значения напряжения переменного тока 5и и основной (первой) гармонической составляющей напряжения переменного тока 5щ приведены в таблице В. 1.

Таблица В. 1

• 5.2 Результаты определения относительной погрешности измерения среднеквадратического значения силы переменного тока 8i и основной (первой) гармонической составляющей переменного тока 8ц приведены в таблице В.2.

Таблица В.2

• 5.3 Результаты определения относительной погрешности измерения частоты переменного тока 8f приведены в таблице В.З.

Таблица В.З

5.4 Результаты определения погрешности измерения суммарного коэффициента гармонических составляющих напряжения и тока приведены в таблицах В.4 и В.5.

Таблица В.4

Таблица В.5

• 5.5 Результаты определение относительной погрешности воспроизведения частоты опорного сигнала 1 Гц (1 PPS)

Соответствуют (не соответствуют) требованиям, приведенным в описании типа.

• 5.6 Результаты определения абсолютной погрешности измерения угла сдвига фаз между основной гармоникой напряжения частоты 53 Гц и опорным сигналом 1 Гц (PPS) приведены в таблице В.6.

Таблица В.6

• 5.7 Результаты определения абсолютной погрешности измерения угла сдвига фаз между основной гармоникой тока частоты 53 Гц и опорным сигналом 1 Гц (PPS) приведены в таблице В.7.

Таблица В.7

5.8 Результаты определения погрешностей ЭМ-61850 в режиме определения погрешности напряжения и тока, угловой погрешности поверяемого измерительного преобразователя приведены в таблице В.8.

Таблица В.8

5.9 Результаты определения погрешностей ЭМ-61850 в режиме равнении цифровых потоков передаваемых по протоколу, описанному в IEC 61850-9-2.

Вывод: по метрологическим характеристикам ЭМ-61850 соответствует (не соответствует) требованиям, приведенным в описании типа.

6 Подтверждение соответствия программного обеспечения

6.1 Наименование ПО, номер версии ПО и контрольная сумма метрологически значимой части ПО соответствуют (не соответствуют) требованиям, приведенным в описании типа.

Вывод по результатам поверки: ЭМ-61850 соответствует (не соответствует) требованиям, приведенным в описании типа

Подпись поверителя

М.П.

39