СОГЛАСОВАНО Руководитель ГЦИ СИ ФРУ «Нижегородский ЦСМ»

Выпускаются по ГОСТ Р 52320-2005, ГОСТ Р 52322-2005, ГОСТ Р 52323-2005, ГОСТ Р 52425-2005, ГОСТ Р МЭК 61107-2001 и техническим условиям АВЛГ.411152.030 ТУ.

Счётчики электрической энергии статические трёхфазные «Меркурий 233» предназначены для учёта активной и реактивной энергии прямого («Меркурий 233ART» и «Меркурий 233ART2») и обратного («Меркурий 233ART2») направления частотой 50 Гц в трёх- и четырёхпроводных сетях переменного тока.

Счётчики могут применяться автономно или в автоматизированной системе сбора данных о потребляемой электроэнергии с заранее установленной программой и возможностью установки в счётчике временных тарифов.

Принцип действия счётчиков основан на преобразовании входных сигналов тока и напряжения трёхфазной сети из аналогового представления в цифровое с помощью аналого-цифрового преобразователя (АЦП). В качестве датчиков тока используются трансформаторы тока, в качестве датчиков напряжения - резистивные делители. По выборкам мгновенных значений напряжений и токов в каждой фазе, производится вычисление средней за период сети значений полной (S), активной (Р) и реактивной (Q) мощности, при этом реактивная мощность вычисляется по формуле Q = ^S² -Р² . По вычисленным значениям активной и реактивной мощности формируются импульсы телеметрии на выходе счётчика, наращиваются регистры текущих значений по каждому виду накопленной энергии и по действующему тарифу и сумме тарифов.

В состав счётчика входят: микроконтроллер с внешним аналого-цифровым преобразователем, энергонезависимое запоминающее устройство, цифровой интерфейс связи с выходом для подключения к системе регистрации о потребляемой электроэнергии и до 4 гальванически развязанных телеметрических выходов.

Микроконтроллер выполняет функции связи с энергонезависимой памятью для записи в неё данных о потребляемой электроэнергии, переключения тарифных зон, как при подаче соответствующей команды по интерфейсу, так и по команде от внутреннего тарификатора. Микроконтроллер управляет работой жидкокристаллического индикатора, а также поддерживает интерфейсные функции связи с внешними устройствами по последовательному цифровому интерфейсу или оптическому каналу связи.

Телеметрические выходы предназначены для поверки счётчиков и для использования их в автоматизированных системах технического и коммерческого учёта потребляемой электроэнергии.

В счётчиках «Меркурий 233ART» функционируют два импульсных выхода основного передающего устройства: один - на прямое направление активной энергии и один - на прямое направление реактивной энергии.

В счётчиках «Меркурий 233ART2» функционируют четыре импульсных выхода основного передающего устройства: один - на прямое направление активной энергии, один - на обратное направление активной энергии, один - на прямое направление реактивной энергии и один - на обратное направление реактивной энергии.

• 1. Счётчики обеспечивают программирование от внешнего компьютера через интерфейс связи следующих параметров:

• •  параметров обмена по интерфейсу (на уровне доступа 1 и 2): скорости обмена по интерфейсу (300, 600,1200, 2400,4800, 9600) бит/с; контроля чётности/нечётности (нет, нечётность, чётность); множителя длительности системного тайм-аута (1 ..255);

Примечание - Под системным тайм-аутом понимается период времени, являющийся критерием окончания последовательности сообщения (фрейма). Длительность тайм-аута зависит от скорости обмена и равна времени передачи/приёма 5-7 байт на выбранной скорости обмена.

• •  смены паролей первого (потребителя энергии) и второго (продавца энергии) уровня доступа к данным:

сетевого адреса (на уровне доступа 1 и 2); местоположения (на уровне доступа 2);

коэффициента трансформации по напряжению (на уровне доступа 2; информационный параметр);

коэффициента трансформации по току (на уровне доступа 2; информационный параметр);

режимов импульсных выходов (на уровне доступа 2);

• •  текущего времени и даты (на уровне доступа 2): широковещательная команда установки текущего времени и даты;

• •  тарифного расписания (на уровне доступа 2): до 4-х тарифов,

раздельно на каждый день недели и праздничные дни каждого месяца года (максимальное число праздничных дней в невисокосном году - 365 дней, в високосном - 366);

до 16 тарифных интервалов в сутки;

шаг установки тарифного расписания (дискретность 1 мин); установка счётчика в однотарифный или многотарифный режим;

• •  разрешения/запрета автоматического перехода сезонного времени и параметров времени перехода с «летнего» времени на «зимнее» и с «зимнего» времени на «летнее» (на уровне доступа 2):

часа;

дня недели (последней) месяца;

месяца;

• •  параметров при сохранении профиля мощности (на уровне доступа 2): длительности периода интегрирования (от 1 до 45 минут с шагом 1 минута, ёмкость

памяти - до 170 суток при длительности периода интегрирования - 30 минут);

разрешения/запрета обнуления памяти при инициализации массива памяти средних мощностей;

• •  нормированных значений мощностей активных и реактивных потерь, одинаковых для всех трёх фаз счётчика, приведённые к входу счётчика (на уровне доступа 2):

активной мощности потерь в обмотках силового трансформатора при номинальном токе;

• -  активной мощности потерь в магнитопроводе силового трансформатора при номинальном напряжении;

• -  активной мощности потерь в линии передач при номинальном токе;

реактивной мощности потерь в обмотках силового трансформатора при номинальном токе;

• -  реактивной мощности потерь в магнитопроводе силового трансформатора при номинальном напряжении;

• -  реактивной мощности потерь в линии передач при номинальном токе;

• •  режимов индикации (на уровне доступа 1 и 2):

периода индикации (1. .25 5 секунд);

длительности индикации показаний потреблённой энергии по текущему тарифу (5..255 секунд) в автоматическом режиме;

длительности индикации показаний потреблённой энергии по нетекущему тарифу (5...255 секунд) в автоматическом режиме;

длительности тайм-аута (5...255 секунд) при возврате из ручного в автоматический режим;

перечня индицируемых показаний потреблённой энергии (по сумме тарифов, тариф 1, тариф 2, тариф 3, тариф 4) раздельно для активной и реактивной энергии при автоматическом режиме смены параметров,

перечня индицируемых показаний потреблённой энергии (по сумме тарифов, тариф 1, тариф 2, тариф 3, тариф 4) раздельно для активной и реактивной энергии при ручном режиме смены параметров;

• •  режимов индикации при питании от внутренней батареи:

• -  отсутствие индикации;

• -  постоянной индикации;

• -  по нажатию кнопки;

• •  параметров контроля за превышением установленных лимитов активной мощности и энергии (на уровне доступа 2):

разрешения/запрета контроля за превышением установленного лимита активной мощности;

разрешения/запрета контроля за превышением установленного лимита активной энергии;

значения установленного лимита мощности;

значений установленного лимита энергии отдельно для каждого из четырёх тарифов;

режимы управления нагрузки импульсным выходом (выводы 41, 43); включения/выключения нагрузки;

• •  инициализация регистров накопленной энергии (всего от сброса за периоды: сутки, все месяцы, год; на уровне доступа 2);

• •  перезапуск счётчика («горячий» сброс) без выключения питания сети (на уровне доступа 2);

• •  параметров качества электроэнергии (ПКЭ):

нормально допустимые значения (НДЗ) и предельно допустимые значения (ПДЗ) отклонения напряжения ±5 % и ±10 % соответственно от номинального напряжения;

НДЗ и ПДЗ отклонения частоты напряжения переменного тока ±0,2 Гц и ±0,4 Гц;

• •  максимумов мощности:

расписание контроля за утренними и вечерними максимумами.

• 2. Счётчики обеспечивают считывание внешним компьютером через интерфейс связи следующих параметров и данных:

• •  учтённой активной и реактивной энергии прямого направления («Меркурий 233ART»), активной и реактивной энергии прямого и обратного направления («Меркурий 233ART2»):

по каждому из 4 тарифов и сумму по тарифам;

всего от сброса показаний;

за текущие сутки;

на начало текущих суток;

за предыдущие сутки;

на начало предыдущих суток;

за текущий месяц;

на начало текущего месяца;

за каждый из предыдущих 11 месяцев;

на начало каждого из предыдущих 11 месяцев;

за текущий год;

на начало текущего года;

за предыдущий год;

на начало предыдущего года;

• •  параметров встроенных часов счётчика:

текущих времени и даты;

признака сезонного времени (зима/лето);

разрешения/запрета автоматического перехода сезонного времени;

времени перехода на «летнее» и «зимнее» время при автоматической установке сезонного времени;

• •  параметров тарификатора:

режима тарификатора (однотарифный/многотарифный);

номера текущего тарифа;

тарифного расписания;

календаря праздничных дней;

• •  параметров сохранения профиля мощностей:

длительности периода интегрирования;

параметров последней записи в памяти сохранения профиля мощностей;

признака неполного среза (счётчик включался или выключался на периоде интегрирования);

признака переполнения памяти массива средних мощностей;

средних значений активной и реактивной мощностей прямого направления за заданный период интегрирования для построения графиков нагрузок в обычном и ускоренном режимах чтения;

• •  вспомогательных параметров:

углов между основными гармониками фазных напряжений (между фазами 1 и 2, 2 и 3, 1 и 3);

мгновенных значений (со временем интегрирования 1,28 с) активной, реактивной и полной мощности по каждой фазе и по сумме фаз; с указанием направления (положения вектора полной мощности);

действующих значений фазных напряжений и токов по каждой из фаз;

коэффициентов мощности по каждой фазе и по сумме фаз с указанием направления (положения вектора полной мощности);

частоты сети;

коэффициента искажений синусоидальности фазных напряжений (справочный параметр);

текущих времени и даты;

температуры внутри корпуса счётчика;

• •  индивидуальных параметров счётчика:

сетевого адреса;

серийного номера;

даты выпуска;

местоположения счётчика;

класса точности по активной энергии;

класса точности по реактивной энергии;

признака суммирования фаз (с учётом знака/по модулю);

Внимание! Программирование однонаправленных счётчиков в режим суммирования фаз «по модулю» позволяет предотвратить возможность хищения электроэнергии при нарушении фазировки подключения токовых цепей счётчика.

варианта исполнения счётчика (однонаправленный/перетоковый);

номинального напряжения;

номинального (базового) тока;

коэффициента трансформации по напряжению; коэффициента трансформации по току; постоянной счётчика в основном режиме; температурного диапазона эксплуатации; режима импульсного выхода (основной/поверочный); версии ПО;

• •  режимов индикации:

периода индикации (1 ..255 секунд);

длительности индикации показаний потреблённой энергии по текущему тарифу (5..255 секунд) в автоматическом режиме;

длительности индикации показаний потреблённой энергии по нетекущему тарифу (5...255 секунд) в автоматическом режиме;

длительности тайм-аута (5...255 секунд) при возврате из ручного в автоматический режим;

перечня индицируемых показаний потреблённой энергии (по сумме тарифов, тариф 1, тариф 2, тариф 3, тариф 4) раздельно для активной и реактивной энергии при автоматическом режиме смены параметров,

перечня индицируемых показаний потреблённой энергии (по сумме тарифов, тариф 1, тариф 2, тариф 3, тариф 4) раздельно для активной и реактивной энергии при ручном режиме смены параметров;

• •  параметров контроля за превышением установленных лимитов активной мощности и энергии прямого направления:

режима (разрешения/запрета) контроля за превышением установленного лимита активной мощности прямого направления;

режима (разрешения/запрета) контроля за превышением установленного лимита активной энергии прямого направления;

значения установленного лимита мощности;

значений установленного лимита энергии отдельно для каждого из четырёх тарифов; режима импульсного выхода (выводы 41, 43) (телеметрия/режим управления блоком отключения нагрузки);

режим управления блоком отключения нагрузки (нагрузка включена/выключена);

• •  журнала событий (кольцевого на 10 записей);

времени включения/выключения счётчика;

времени до/после коррекции текущего времени;

времени включения/выключения фазы 1, 2, 3;

времени коррекции тарифного расписания;

времени сброса регистров накопленной энергии;

времени инициализации массива средних мощностей;

времени превышения лимита энергии по тарифу 1, 2, 3, 4 (при разрешённом контроле за превышением лимита энергии)

времени начала/окончания превышения лимита мощности (при разрешённом контроле за превышением лимита мощности);

времени коррекции параметров контроля за превышением лимита мощности и лимита энергии;

времени коррекции параметров учёта технических потерь;

времени вскрытия/закрытия прибора (при наличии электронной пломбы); даты и кода перепрограммирования;

времени и кода ошибки самодиагностики;

времени коррекции расписания контроля за максимумами мощности;

времени сброса максимумов мощности;

• •  журнала ПКЭ;

Всего значений журнала 16:

• -  НДЗ и ПДЗ напряжения в фазе 1 (4 значения);

• -  НДЗ и ПДЗ напряжения в фазе 2 (4 значения);

• -  НДЗ и ПДЗ напряжения в фазе 3 (4 значения);

• -  НДЗ и ПДЗ частоты сети (4 значения)

Журнал фиксирует время выхода/возврата по каждому значению журнала до 100 записей.

• •  значения утренних и вечерних максимумов мощности;

• •  энергию технических потерь для прямого и обратного направлений активной и реактивной энергии по сумме тарифов за следующие периоды времени:

• -  всего от сброса;

• -  за текущие сутки;

• -  на начало текущих суток;

• -  за предыдущие сутки;

• -  на начало предыдущих суток;

• -  за текущий месяц;

• -  на начало текущего месяца;

• -  за каждый из предыдущих 11 месяцев;

• -  на начало каждого из предыдущих 11 месяцев;

• -  за текущий год;

• -  на начало текущего года;

• -  за предыдущий год;

• -  на начало предыдущего года;

• •  слово состояния самодиагностики счётчика (журнал, содержащий коды возможных ошибок счётчика с указанием времени и даты их возникновения).

Примечание - Считывание информации об учтённой электроэнергии всегда производится без учёта коэффициентов трансформации.

Счётчик обеспечивает вывод на индикатор следующих параметров и данных:

• •  учтённой активной и реактивной энергии прямого направления («Меркурий 233ART», «Меркурий 233ART2») и обратного направления («Меркурий 233ART2»), в соответствии с заданным перечнем индицируемых тарифных зон (по сумме тарифов, тариф 1, тариф 2, тариф 3, тариф 4) раздельно при автоматическом режиме смены индицируемых параметров:

всего от сброса показаний;

• •  учтённой активной энергии прямого направления, реактивной энергии прямого направления (для счётчиков «Меркурий 233ART»), активной и реактивной энергии обратного направления (для счётчиков «Меркурий 233ART2»), в соответствии с заданным перечнем индицируемых тарифных зон (по сумме тарифов, тариф 1, тариф 2, тариф 3, тариф 4) раздельно при ручном режиме смены индицируемых параметров:

всего от сброса показаний;

за текущие сутки;

за предыдущие сутки;

за текущий месяц;

за каждый из предыдущих 11 месяцев;

за текущий год;

за предыдущий год;

• •  вспомогательных параметров (в ручном режиме индикации):

мгновенных значений (со временем интегрирования 1 с) активной, реактивной и полной мощности по каждой фазе и по сумме фаз с указанием направления вектора полной мощности;

углов между фазными напряжениями:

• >  между фазами 1 и 2;

• >  между фазами 1 и 3;

• > между фазами 2 и 3.

действующих значений фазных напряжений и токов по каждой из фаз;

коэффициентов мощности по каждой фазе и по сумме фаз с указанием направления вектора полной мощности;

частоты сети;

коэффициента искажений синусоидальности фазных напряжений (справочный параметр);

текущей даты;

текущего времени (возможна коррекция текущего времени с клавиатуры счётчика один раз в сутки в пределах ± 30 сек);

температуры внутри корпуса счётчика;

• энергии технических потерь для прямого и обратного направлений активной и реактивной энергии по сумме тарифов за следующие периоды времени:

• -  всего от сброса;

• -  за текущие сутки;

• -  за предыдущие сутки;

• -  за текущий месяц;

• -  за каждый из предыдущих 11 месяцев;

• -  за текущий год;

• -  за предыдущий год.

Примечание - Отображение информации на ЖКИ об учтённой энергии производится без учёта коэффициентов трансформации.

Счётчики ведут пофазный учёт активной энергии прямого направления всего от сброса по сумме тарифов и по каждому из тарифов в отдельности, который может быть считан по интерфейсу.

В счётчиках предусмотрена фиксация следующих внутренних данных и параметров по адресному/широковещательному запросу (защёлка):

• - время и дата фиксации;

• - энергия по А+, А-, R+, R- по сумме тарифов;

• - энергия по А+, А-, R+, R- раздельно по всем тарифам;

• - активная мощность по каждой фазе и сумме фаз;

• - реактивная мощность по каждой фазе и сумме фаз;

• - полная мощность по каждой фазе и сумме фаз;

• - напряжение по каждой фазе;

• - ток по каждой фазе;

• - коэффициент мощности по каждой фазе и сумме фаз;

• -  частота;

• - углы между основными гармониками фазных напряжений.

Корпус счётчиков изготовляется методом литья из ударопрочной пластмассы, изолятор контактов изготовляется из пластмассы с огнезащитными добавками.

Счётчики имеют единое конструктивное исполнение и отличаются функциональными возможностями, связанными с программным обеспечением.

Структура условного обозначения счётчиков:

— интерфейс 2 (согласно таблицы 1);

— интерфейс 1 (согласно таблицы 1);

внешнее управление отключения нагрузки;

встроенное реле для отключения нагрузки;

модификации (таблица 2);

двунаправленный (отсутствие 2 означает, что счётчик однонаправленный);

наличие внутреннего тарификатора;

учёт реактивной энергии; учёт активной энергии;

серия счётчика;

торговая марка счётчика.

• 1 Индексы в обозначении интерфейса 1 и 2 определяют вид интерфейса:

• - R - интерфейс RS-485;

• - F - интерфейс RF;

• - L - PLC-модем;

• - G - GSM-модем;

• -  В - Bluetooth;

• -  Е -Ethernet;

• - Z -ZigBee.

• 2 Цифры в обозначении интерфейсов 1 и 2 в таблице 1 являются вариантом исполнения (модификацией) модуля данного вида интерфейса, отличающимися друг от друга функциональными свойствами, например техническими характеристиками, протоколом обмена и т.д.

• 3 При отсутствии в счётчике дополнительных функций, обозначаемых индексами «О», «К», модулей интерфейсов 1 или 2, соответствующие индексы в обозначении счётчика отсутствуют.

• 4 Встроенное реле для отключения нагрузки (наличие индекса «О» в обозначении счётчика) может быть только в модификации «Меркурий 233ART-01».

Все счётчики имеют оптопорт, и дополнительно в них могут быть встроены, как отдельные устройства, интерфейс RS-485, интерфейс RF, PLC-модем, GSM-модем, BlueTooth, Ethernet и ZigBee. Сменные модули цифровых интерфейсов в счётчиках возможно менять без снятия счётчика с объекта и не нарушая поверочных и заводских пломб.

Все счётчики имеют внутренний тарификатор, внутреннее питание интерфейса, резервное питание, измерение параметров качества электроэнергии, профиль мощности и потерь, журнал событий, подсветку ЖКИ, электронную пломбу на терминальной и верхней крышке.

Таблица 1

Базовыми моделями принимаются счётчики «Меркурий 233ART2-00 К R1 R1», «Меркурий 233ART-02 К R1 R1».

Комплект поставки счётчиков приведён в таблице 8.

Таблица 8 - Комплект поставки счётчиков

• 1 Основные технические характеристики счётчиков приведены в таблицах 2 и 3.

Таблица 2

Таблица 3

Продолжение таблицы 3

• 2 Постоянная счётчиков (передаточное число), стартовый ток (порог чувствительности) и время, в течение которого при отсутствии тока в последовательной цепи и значении напряжения, равном 1,15U_HOm, испытательный выход счётчика не создаёт более одного импульса при измерении активной и реактивной энергии (отсутствие самохода), приведены в таблице 4.

Таблица 4

• 3 Пределы допускаемой относительной погрешности счётчиков класса точности 0,5S при измерении фазных токов в процентах в диапазоне токов от 0,021_НОм до Imax в нормальных условиях:

  

Imax Л JJ’

где Imax - максимальный ток счётчика,

1х - измеряемое значение тока.

3.1 Пределы допускаемой относительной погрешности счётчиков класса точности 1 при измерении фазных токов в процентах в диапазоне токов от 0,021_б до 1с,:

где 1б - базовый ток счётчика,

1х - измеряемое значение тока.

3.2 Пределы допускаемой относительной погрешности счётчиков класса точности 1 при измерении фазных токов в процентах в диапазоне токов от 1б до I_max:

• 4 Пределы допускаемой относительной погрешности счётчиков при измерении мощности (активной, реактивной и полной) находятся в пределах класса точности при измерении электрической энергии.

• 5 Пределы допускаемой относительной погрешности при измерении мощности потерь активной и реактивной энергии ± 2 %.

• 6 Средний температурный коэффициент при измерении активной энергии, активной мощности, находится в пределах, указанных в таблице 5.

Таблица 5

Средний температурный коэффициент при измерении реактивной энергии, реактивной мощности находится в пределах, указанных в таблице 6.

Таблица 6

Средний температурный коэффициент при измерении полной мощности, токов находится в пределах, указанных в таблице 7.

Таблица 7

Примечание - Дополнительная погрешность при измерении среднеквадратических значений фазных напряжений, токов и мощностей активной (полной), реактивной, вызываемые изменением влияющих величин (кроме температуры окружающей среды), по отношению к нормальным условиям соответствует дополнительным погрешностям при измерении активной (полной) и реактивной энергии, поскольку энергия и вспомогательные параметры вычисляются из одних и тех же мгновенных значений тока и напряжения.