СОГЛАСОВАНО

Руководитель ГЦИ СИ иж^городский ЦСМ» И.И. Решетник

« 26 » . декабря 2008 г.

Выпускаются по ГОСТ Р 52320-2005, ГОСТ Р 52322-2005, ГОСТ Р 52425-2005 и техническим условиям ИЛГШ.411152.159ТУ.

НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Счетчики электрической энергии многофункциональные ПСЧ-ЗТМ.05Д (далее - счетчики) предназначены для измерения и учета активной и реактивной энергии (в том числе и с учетом потерь), ведения массивов профиля мощности нагрузки с программируемым временем интегрирования (в том числе и с учетом потерь), фиксации максимумов мощности, измерения параметров трехфазной сети и параметров качества электрической энергии.

Счетчики могут применяться как средство коммерческого или технического учета электрической энергии на предприятиях промышленности и в энергосистемах в трех и четырехпроводных сетях переменного тока с напряжением Зх(120-230)/(208-400) В, частотой (50 ± 2,5) Гц, базовым (максимальным) током 5(75) А.

Счетчики не чувствительны к постоянной составляющей в цепи переменного тока и предназначены для непосредственного подключения к сети с номинальными напряжениями из ряда: 120, 127, 173, 190, 200, 220, 230 В.

Счетчики имеют интерфейсы связи и предназначены для работы, как автономно, так и в составе автоматизированных систем контроля и учета электроэнергии (АСКУЭ) и в составе автоматизированных систем диспетчерского управления (АСДУ).

Счетчики предназначены для установки на рейку типа ТН35 по ГОСТ Р МЭК 60715-2003.

Счетчики предназначены для работы в закрытых помещениях с диапазоном рабочих температур от минус 40 до плюс 55 °C в местах с дополнительной защитой от прямого воздействия воды.

1 Принцип действия

• 1.1 Счетчики ПСЧ-ЗТМ.05Д являются измерительными приборами, построенными по принципу цифровой обработки входных аналоговых сигналов. Управление процессом измерения и всеми функциональными узлами счетчика осуществляется высокопроизводительным микроконтроллером (МК), который реализует алгоритмы в соответствии со специализированной программой, помещенной в его внутреннюю память программ. Управление узлами производится через аппаратно-программные интерфейсы, реализованные на портах ввода/вывода МК.

• 1.2 Измерительная часть счетчиков выполнена на основе многоканального аналого-цифрового преобразователя (АЦП), встроенного в микроконтроллер.

АЦП осуществляет выборки мгновенных значений величин напряжения и тока последовательно по шести аналоговым каналам. Микроконтроллер по выборкам мгновенных значений напряжения и тока производит вычисление средних за период сети значений частоты, напряжения, тока, активной и полной мощности, активной и реактивной мощности потерь в каждой фазе сети, производит их коррекцию по амплитуде, фазе и температуре. Вычисление средних за период сети мощностей трехфазной системы производится алгебраическим (с учетом знака направления) суммированием соответствующих мощностей однофазных измерений.

• 1.3 Вычисления средних за период сети значений мощностей и среднеквадратических значений напряжений и токов в каждой фазе производится по следующим формулам: для активной мощности

для полной мощности

для реактивной мощности

для напряжения

для тока

п-1

Jui-n

р _ i=0_______

п

п

Номинальные мощности потерь вводятся в счетчик как конфигурационные параметры и представляют собой мощность потерь в одной фазе, приведенную к входу счетчика при номинальном токе и напряжении счетчика.

• 1.5 Вычисление мощностей трехфазной системы производится алгебраическим (с учетом знака направления) суммированием соответствующих мощностей однофазных измерений. Знаки мощностей однофазных измерений формируются по-разному в зависимости от варианта исполнения и конфигурирования счетчика, как показано в таблице 1.

Таблица 1

• 1.6 По полученным за период сети значениям активной и реактивной мощности трехфазной системы формируются импульсы телеметрии на двух конфигурируемых испытательных выходах счетчика. Сформированные импульсы подсчитываются контроллером и сохраняются в регистрах текущих значений энергии и профиля мощности по каждому виду энергии (мощности) и направлению до свершения события. По свершению события, текущие значения энергии или мощности добавляются в соответствующие энергонезависимые регистры учета энергии и массивы профиля мощности. При этом в качестве события выступает время окончания текущего тарифа или время окончания интервала интегрирования мощности для массива профиля, определяемое по встроенным энергонезависимым часам реального времени.

• 1.7  При учете потерь импульсы телеметрии формируются с учетом мощности потерь (Р±Рп формулы (1), (6), Q±Qn формулы (3), (7)), подсчитываются контроллером и отдельно сохраняются в регистрах текущих значений энергии и профиля мощности с учетом потерь по каждому виду энергии (мощности) и направлению до свершения события. Знак учета потерь является конфигурационным параметром счетчика и зависит от расположения точки учета и точки измерения.

2 Варианты исполнения

• 2.1 В модельный ряд счетчиков входят двунаправленные счетчики активной и реактивной энергии, однонаправленные счетчики активной энергии и комбинированные счетчики активной и реактивной энергии. Варианты исполнения счетчиков приведены в таблице 2.

Таблица 2

• 2.2  Двунаправленные счетчики предназначены для учета активной и реактивной электрической энергии прямого и обратного направления (четыре канала учета), и могут использоваться на линиях с потоком энергии в двух направлениях.

• 2.3  Однонаправленные счетчики предназначены для учета только активной электрической энергии независимо от направления тока в каждой фазе сети (один канал учета по модулю) и могут использоваться только на линиях с потоком энергии в одном направлении.

• 2.4  Комбинированные счетчики предназначены для учета активной энергии независимо от направления тока в каждой фазе сети (учет по модулю) и реактивной энергии прямого и обратного направления (три канала учета) и могут использоваться только на линиях с потоком энергии в одном направлении.

• 2.5  Двунаправленные и комбинированные счетчики могут конфигурироваться (далее конфигурированные) для работы в однонаправленном режиме (три канала учета) и учитывать:

• - активную энергию прямого и обратного направления, как активную энергию прямого направления (учет по модулю);

• - реактивную энергию первого и третьего квадранта, как реактивную энергию прямого направления (индуктивная нагрузка);

• - реактивную энергию четвертого и второго квадранта, как реактивную энергию обратного направления (емкостная нагрузка).

• 2.6  Конфигурированные и однонаправленные счетчики при эксплуатации на линиях с потоком энергии в одном направлении препятствуют попыткам хищения электрической энергии в результате умышленного неправильного подключения, связанного с переворотом тока в одной или нескольких токовых цепях счетчика.

3   Тарификация и архивы учтенной энергии

• 3.1  Счетчики ведут многотарифный учет энергии (без учета потерь) в четырех тарифных зонах, по четырем типам дней в двенадцати сезонах. Дискрет тарифной зоны составляет 10 минут. Чередование тарифных зон в сутках ограничено числом десятиминутных интервалов в сутках и составляет 144 интервала. Тарификатор счетчиков использует расписание праздничных дней и список перенесенных дней.

• 3.2 Счетчики ведут бестарифный учет активной и реактивной энергии с учетом потерь в линии электропередачи и силовом трансформаторе и учет числа импульсов от внешнего датчика, подключенного к цифровому входу.

• 3.3 Счетчики ведут архивы тарифицированной учтенной энергии, не тарифицированной энергии с учетом потерь (активной, реактивной прямого и обратного направления) и архивы учтенных импульсов от внешнего датчика по цифровому входу:

• - всего от сброса (нарастающий итог);

• - за текущие и предыдущие сутки;

• - на начало текущих и предыдущих суток;

• - за текущий месяц и двенадцать предыдущих месяцев;

• - на начало текущего месяца и двенадцати предыдущих месяцев;

• - за текущий и предыдущий год;

• - на начало текущего и предыдущего года.

4   Профили мощности нагрузки

• 4.1 Двунаправленные счетчики ведут два четырехканальных независимых массива профиля мощности с программируемым временем интегрирования от 1 до 60 минут для активной и реактивной мощности прямого и обратного направления (четыре канала).

• 4.2 Комбинированные счетчики ведут один трехканальный массив профиля мощности с программируемым временем интегрирования от 1 до 60 минут для активной мощности не зависимо от направления и реактивной мощности прямого и обратного направления.

• 4.3 Однонаправленные счетчики ведут один одноканальный массив профиля мощности с программируемым временем интегрирования от 1 до 60 минут для активной мощности не зависимо от направления.

• 4.4 Каждый массив профиля мощности может конфигурироваться для ведения профиля мощности нагрузки с учетом активных и реактивных потерь в линии электропередачи и силовом трансформаторе со временем интегрирования от 1 до 30 минут.

• 4.5 Глубина хранения каждого массива профиля, при времени интегрирования 30 минут, составляет 113 суток (3,7 месяца).

5   Регистрация максимумов мощности нагрузки

• 5.1  Счетчики могут использоваться как регистраторы максимумов мощности (активной, реактивной, прямого и обратного направления) по каждому массиву профиля мощности с использованием двенадцатисезонного расписания утренних и вечерних максимумов.

• 5.2 Максимумы мощности фиксируются в архивах счетчика:

• - интервальных максимумов (от сброса до сброса);

• - месячных максимумов (за текущий и каждый из двенадцати предыдущих месяцев).

• 5.3 В архивах максимумов фиксируется значение максимума мощности и время, соответствующее окончанию интервала интегрирования мощности соответствующего массива профиля.

• 5.4 Если массив профиля мощности сконфигурирован для мощности с учетом потерь, то в архивах максимумов фиксируется максимальная мощность с учетом потерь.

6   Измерение параметров сети и показателей качества электрической энергии

• 6.1  Счетчики измеряют мгновенные значения (время интегрирования 1 секунда) физических величин, характеризующих трехфазную электрическую сеть, и могут использоваться как измерители параметров, приведенных в таблице 3.

• 6.2 Счетчики всех вариантов исполнения, не зависимо от конфигурации, работают как четырехквадрантные измерители с учетом направления и угла сдвига фаз между током и напряжением в каждой фазе сети и могут использоваться для оценки правильности подключения счетчика. Мгновенные мощности трехфазных измерений определяются с учетом варианта исполнения и конфигурации, как описано в п.п. 1.2,1.3.

Таблица 3

• 6.3 Счетчики могут использоваться как измерители показателей качества электрической энергии по параметрам установившегося отклонения частоты сети согласно ГОСТ 13109-97 и установившегося отклонения фазных или межфазных напряжений согласно ИЛГШ.411152.159ТУ.

7   Испытательные выходы и цифровые входы

• 7.1 В счетчиках функционируют два изолированных испытательных выхода основного передающего устройства. Каждый испытательный выход может конфигурироваться:

• - для формирования импульсов телеметрии одного из каналов учета энергии (активной, реактивной, прямого и обратного направления, в том числе и с учетом потерь);

• - для формирования статических сигналов индикации превышения программируемого порога мощности (активной, реактивной, прямого и обратного направления);

• - для формирования сигналов телеуправления.

Первый цифровой выход может конфигурироваться для формирования сигнала контроля точности хода часов.

• 7.2 В счетчиках функционирует один цифровой вход, который может конфигурироваться:

• - для управления режимом поверки;

• - для счета нарастающим итогом количества импульсов, поступающих от внешних устройств (по переднему, заднему фронту или обоим фронтам);

• - как вход телесигнализации.

8   Журналы

• 8.1  Счетчики ведут журналы событий, журналы показателей качества электрической энергии, журналы превышения порога мощности и статусный журнал.

• 8.2 В журналах событий фиксируются времена начала/окончания следующих событий:

• - время выключения/включения счетчика;

• - время выключения/включения фазы 1, фазы 2, фазы 3;

• - время открытия/закрытия защитных крышек контактной колодки и интерфейсных соединителей;

• - время коррекции времени и даты;

• - время коррекции тарифного расписания;

• - время коррекции расписания праздничных дней;

• - время коррекции списка перенесенных дней;

• - время коррекции расписания утренних и вечерних максимумов мощности;

• - время последнего программирования;

• - дата и количество перепрограммированных параметров;

• - время изменения состояния входа телесигнализации;

• - время инициализации счетчика;

• - время сброса показаний (учтенной энергии);

• - время инициализации первого и второго массива профиля мощности;

• - время сброса максимумов мощности по первому и второму массиву профиля;

• - дата и количество попыток несанкционированного доступа к данным;

• - время и количество измененных параметров измерителя качества;

• - время и количество измененных параметров измерителя потерь.

Все перечисленные журналы имеют глубину хранения по 10 записей.

• 8.3 В журналах показателей качества электроэнергии фиксируются времена выхода/возврата за установленные верхнюю/нижнюю нормально/предельно допустимую границу отклонения напряжения (фазного или межфазного в зависимости от конфигурации) и частоты. Глубина хранения каждого журнала выхода за нормально допустимые границы 20 записей, за предельно допустимые границы - 10 записей.

• 8.4 В журналах превышения порога мощности фиксируется время выхода/возврата за установленную границу среднего значения активной и реактивной мощности прямого и обратного направления из первого или второго массива профиля мощности. Глубина хранения журнала по каждой мощности 10 записей.

• 8.5 В статусном журнале фиксируется время и значение измененного слова состояния счетчика. Глубина хранения статусного журнала 10 записей.

9   Устройство индикации

• 9.1 Счетчики имеют жидкокристаллический индикатор (ЖКИ) для отображения учтенной энергии и измеряемых величин и три кнопки управления режимами индикации.

• 9.2  Счетчик в режиме индикации основных параметров позволяет отображать на индикаторе учтенную активную и реактивную энергию прямого и обратного направления:

• -  нарастающего итога (всего от сброса показаний) по текущему тарифу;

• - нарастающего итога (всего от сброса показаний) по каждому тарифу и сумме тарифов;

• - за текущий месяц и 12 предыдущих месяцев по каждому тарифу и сумме тарифов.

• 9.3 Счетчики в режиме индикации вспомогательных параметров позволяют отображать на индикаторе данные вспомогательных режимов измерения, приведенные в таблице 3.

10  Интерфейсы связи

• 10.1 Счетчики имеют два равноприоритетных, независимых, гальванически развязанных интерфейса связи: RS-485 и оптический интерфейс (ГОСТ Р МЭК 61107-2001).

• 10.2 Счетчики поддерживают ModBus-подобный, СЭТ-4ТМ.02-совместимый протокол и обеспечивают возможность дистанционного управления функциями, программирования (перепрограммирования) режимов и параметров и считывания параметров и данных измерений.

• 10.3 Работа со счетчиками через интерфейсы связи может производиться с применением программного обеспечения «Конфигуратор СЭТ-4ТМ».

• 10.4 Доступ к параметрам и данным со стороны интерфейсов связи защищен паролями на чтение и программирование (два уровня доступа). Метрологические коэффициенты и заводские параметры защищены аппаратной перемычкой и не доступны без вскрытия пломб.

11  Условия эксплуатации

• 11.1 В части воздействия климатических факторов внешней среды и механических нагрузок счетчики соответствуют условиям группы 4 по ГОСТ 22261-94 для работы при температуре окружающего воздуха от минус 40 до плюс 55 °C, относительной влажности 90 % при температуре плюс 30 °C и давлении от 70 до 106,7 кПа.