Принцип действия счетчиков основан на измерении мгновенных значений сигналов тока и напряжения с последующим вычислением активной и реактивной энергии, активной, реактивной и полной мощности, действующих значений тока и напряжения, коэффициента мощности и частоты сети переменного тока.

Принцип работы измерительно-вычислительного ядра основан на измерении и математической обработке мгновенных значений сигналов тока и напряжения с последующим вычислением параметров потребления электрической энергии. Результаты измерений сохраняются в энергонезависимой памяти счетчика и отображаются на жидкокристаллическом индикаторе (далее по тексту - ЖКИ). Часы реального времени непрерывно ведут отсчет текущего времени. При отсутствии внешнего напряжения, питание часов осуществляется от резервного источника питания - литиевой батареи.

Счетчики ведут учет энергии по тарифам, в соответствии с заданным тарифным расписанием. Счетчики измеряют энергию нарастающим итогом и сохраняют в энергонезависимой памяти измеренные значения энергии нарастающим итогом. Счетчики измеряют ток, напряжение, частоту сети, активную, реактивную и полную мощности, вычисляют коэффициент активной мощности и отношение реактивной и активной мощностей.

Конструктивно счетчики выполнены в виде электронных модулей, размещенных в корпусе с клеммной колодкой и крышкой клеммной колодки.

Счетчик состоит из следующих функциональных узлов:

• -   датчиков тока;

• -   датчика напряжения;

• -    блока питания;

• -   измерительной схемы;

• -   интерфейсных схем;

• -   счетного механизма с энергонезависимой памятью, часами реального времени,

ЖКИ в качестве устройства отображения информации;

• -   источника резервного питания;

• -   оптического импульсного выхода;

• -   электрического испытательного выхода;

• -    реле;

• -   оптического порта по ГОСТ IEC 61107 - 2011.

В качестве датчиков тока в счетчиках используются низкоомные шунты. Датчик напряжения представляет собой резистивный делитель. Электронный счётный механизм счётчика, содержит:

• - систему на кристалле, имеющую в своем составе микроконтроллер, часы реального времени, память программ, драйвер ЖКИ, последовательные порты ввода-вывода, дискретные входы выходы,

• -   энергонезависимую память данных;

• -   оптические испытательные выходы;

• -   жидкокристаллический индикатор.

Счетчики оснащены электронными пломбами корпуса, крышки клеммной колодки и коммуникационного отсека, датчиком магнитного поля, подсветкой ЖК индикатора, оптическим портом по ГОСТ IEC 61107-2011, различными коммуникационными модулями.

Модификации счетчиков отличаются:

• -   базовым и максимальным током;

• -    классом точности;

• -   видом измеряемой энергии;

• -   наличием измерительного элемента в нулевом проводе;

• -   встроенным реле управления нагрузкой или без реле;

• -   исполнением корпуса на рейку ТН3 5 или на три винта;

• -   наличием функций криптографической защиты информации;

• -   различными проводными и беспроводными интерфейсами связи для обмена информацией с внешними устройствами.

Структура условного обозначения модификаций счетчиков приведена ниже.

НЕВА СТ2 Х Х ХХ ХХ X Х XX XXE

|__ Тип интерфейса:

WX¹ - WiFi BX¹ - Bluetooth PX¹ - PLC RX¹ - RF модем CX¹ -модем PLC/RF GX¹- GSM/GPRS модем LX¹ - модем LP WAN NX¹ - модем NB IoT Х - значение присваивается в соответствии с КД E -разъем для подключения выносной антенны.

______ Дополнительные опции:

B² - базовое исполнение счетчика С - расцепитель нагрузки D - протокол DLMS

• 1 - протокол ГОСТ IEC 61107 режим C P - вход подключения резервного питания

• 5 - протокол СПОДЭС

ZY - криптографическая защита Y - значение присваивается в соответствии с КД

Ток базовый (максимальный), А

• 6 - 5(60)A

• 8 - 5(80) A

• 9 - 5(100) A 0 -10(100) A

Класс точности акт./реакт.

1 - 1/1

• 2 - 1/2 3 - 0.5/1

____________________ Тип датчика тока: S - шунт 2S - два шунта ________________________Вид измеряемой энергии: A - активная 2A - активная в прямом и обратном направлениях AR - активная и реактивная 2AR - активная в прямом, обратном направлениях и реактивная

----------------------------Номер модели счетчика ________________________________ Способ крепления проводников

• 1 - для крепления винтами или установки на рейку ТН 35;

• 2 - для установки на рейку ТН 35 Тип счетчика

Все счетчики оснащены оптическим портом по ГОСТ IEC 61107-2011.

Счетчики обеспечивают измерение мгновенных значений:

• -   мощности активной, реактивной и полной;

• -   среднеквадратических значений тока и напряжения;

• -   частоты сети;

• -   коэффициентов активной и реактивной (дф - отношение реактивной мощности к активной) мощностей;

• -   измерение параметров качества электроэнергии - положительных и отрицательных отклонений напряжения, отклонений частоты сети, провалов и перенапряжения.

Счетчики в зависимости от исполнения обеспечивают учет и хранение измеренных значений энергии активной, активной положительной, активной отрицательной, реактивной положительной и реактивной отрицательной, реактивной по четырем квадрантам (с QI по QIV) нарастающим итогом суммарно и дифференцировано по тарифам, в соответствии с тарифным расписанием, а также энергии потерь в линии.

Счетчики формируют и сохраняют в памяти профили измеренных параметров с метками времени на начало месяца, на начало суток, на конец двух временных интервалов 1 и 2. Время интервалов устанавливается пользователем из ряда 1, 3, 5, 10, 15, 30 или 60 минут. В памяти счетчика сохраняются 16 профилей (по 8 профилей для временных интервалов 1 и 2) по 16384 значений.

В профили, формируемые по окончанию задаваемых временных интервалов, могут сохраняться минимальные, максимальные и усредненные значения следующих параметров:

• -   мощность активная положительная (QI+QII);

• -   мощность активная отрицательная (QIII+QIV);

• -   мощность активная суммарная abs(QI+QIV)+(abs(QII+QIII));

• -   мощность реактивная импорт (QI+QII);

• -   мощность реактивная экспорт (QIII+QIV);

• -   мощность полная;

• -   ток в фазном проводе;

• -   ток в нулевом проводе;

• -   разность токов в нулевом и фазном проводе;

• -   напряжение;

• -   коэффициент активной мощности;

• -    частота сети;

• -   отношение реактивной и активной мощностей tgф;

• -   температура в корпусе счетчика.

В профили, формируемые на начало суток могут сохраняться значения следующих параметров:

• -   энергия активная |QI+QIV|+|QII+QIII| суммарно и по тарифам;

• -   энергия активная импорт (QI+QIV) суммарно и по тарифам;

• -   энергия активная экспорт (QII+QIII) суммарно и по тарифам;

• -   энергия реактивная (QI+QII) суммарно и по тарифам;

• -   энергия реактивная (QIII+QIV) суммарно и по тарифам;

• -   энергия реактивная QI суммарно и по тарифам;

• -   энергия реактивная QII суммарно и по тарифам;

• -   энергия реактивная QIII суммарно и по тарифам;

• -   энергия реактивная QIV суммарно и по тарифам;

• -   удельная энергия потерь в ЛЭП суммарно и по тарифам;

• -   энергия потерь активная в ЛЭП, приведенная к сопротивлению линии RL (QI+QII+QIII+QIV);

• -   энергия потерь активная положительная в ЛЭП, приведенная к сопротивлению линии RL (QI+QIV);

• -   энергия потерь активная отрицательная в ЛЭП, приведенная к сопротивлению линии RL (QII+QIII);

• -   энергия потерь реактивная, приведенная к реактивному сопротивлению линии XL (QI+QII+QIII+QIV)

• -   энергия потерь реактивная импорт, приведенная к реактивному сопротивлению линии XL (QI+QII)

• -   энергия потерь реактивная экспорт, приведенная к реактивному сопротивлению линии XL (QIII+QIV)

• -   длительность отклонения коэффициента реактивной мощности;

• -   максимальное значение коэффициента реактивной мощности;

• -   длительность отклонения напряжения ниже порогового значения;

• -   длительность отклонения напряжения выше порогового значения;

• -   длительность отклонения частоты ниже порогового значения 1;

• -   длительность отклонения частоты выше порогового значения 1;

• -   длительность отклонения частоты ниже порогового значения 2;

• -   длительность отклонения частоты выше порогового значения 2;

• -   время работы счетчика с момента выпуска.

В профили, формируемые на начало месяца могут сохраняться значения следующих параметров:

• -   энергия активная |QI+QIV|+|QII+QIII| суммарно и по тарифам;

• -   энергия активная импорт (QI+QIV) суммарно и по тарифам;

• -   энергия активная экспорт (QII+QIII) суммарно и по тарифам;

• -   энергия реактивная (QI+QII) суммарно и по тарифам;

• -   энергия реактивная (QIII+QIV) суммарно и по тарифам;

• -   энергия реактивная QI суммарно и по тарифам;

• -   энергия реактивная QII суммарно и по тарифам;

• -   энергия реактивная QIII суммарно и по тарифам;

• -   энергия реактивная QIV суммарно и по тарифам;

• -   мощность активная максимальная усредненная (QI+QIV)+(QII+QIII);

• -   мощность активная положительная максимальная усредненная QI+QIV;

• -   мощность активная отрицательная максимальная усредненная QII+QIII;

• -   мощность реактивная положительная максимальная усредненная QI+QII;

• -   мощность реактивная отрицательная максимальная усредненная QIII+QIV;

• -   мощность реактивная максимальная усредненная QI;

• -   мощность реактивная максимальная усредненная QII;

• -   мощность реактивная максимальная усредненная QIII;

• -   мощность реактивная максимальная усредненная QIV;

• -   удельная энергия потерь в ЛЭП суммарно и по тарифам;

• -   энергия потерь в ЛЭП активная (QI+QII+QIII+QIV), приведенная к сопротивлению линии RL;

• -   энергия потерь в ЛЭП активная положительная (QI+QIV), приведенная к

сопротивлению линии RL;

• -   энергия потерь в ЛЭП активная отрицательная (QII+QIII), приведенная к

сопротивлению линии RL;

• -   энергия потерь в ЛЭП реактивная (QI+QII+QIII+QIV), приведенная к реактивному сопротивлению линии XL;

• -   энергия потерь в ЛЭП реактивная положительная (QI+QII), приведенная к реактивному сопротивлению линии XL;

• -   энергия потерь в ЛЭП реактивная отрицательная (QIII+QIV), приведенная к реактивному сопротивлению линии XL;

• -   максимальное значение коэффициента реактивной мощности на интервале интегрирования;

• -   минимальные и максимальные значения активной, реактивной и полной мощности на интервале интегрирования;

• -   усредненное за месяц суточное значение максимальной активной мощности на интервале интегрирования;

• -   усредненное за месяц суточное значение максимальной активной мощности на интервале интегрирования в период пиковых нагрузок;

• -    качества сети;

• -   время работы счетчика с момента выпуска.

В профиль, формируемый на начало года счетчики сохраняют значения следующих параметров:

• -   энергия активная |QI+QIV|+|QII+QIII| суммарно и по тарифам;

• -   энергия активная импорт (QI+QIV) суммарно и по тарифам;

• -   энергия активная экспорт (QII+QIII) суммарно и по тарифам;

• -   энергия реактивная (QI+QII) суммарно и по тарифам;

• -   энергия реактивная (QIII+QIV) суммарно и по тарифам;

• -   удельная энергия потерь в ЛЭП суммарно и по тарифам;

• -   время работы счетчика с момента выпуска.

Счетчики ведут журнал событий и сохраняют в памяти информацию:

• -   о выключении и включении питания ПУ,

• -   об отключении нагрузки по команде, при наличии магнитного поля, в случае превышения лимита мощности, лимита энергии, температуры, при отклонении напряжения, при небалансе токов, при вскрытии корпуса;

• -   о начале и окончании экспорта;

• -    о небалансе токов;

• -   о превышении максимального тока;

• -   о перепрограммировании данных счётчика с указанием измененного параметра;

• -   об изменении времени и даты с фиксацией изменяемого времени;

• -   о коррекции времени;

• -   о снятии и установке крышки клеммной колодки;

• -   о снятии и установке крышки отсека коммуникационных модулей;

• -   о вскрытии корпуса счетчика;

• -   о начале и окончании воздействия сильного магнитного поля;

• -   о фактах установки и разрыве соединения по различным интерфейсам;

• -   о попытках несанкционированного доступа по интерфейсу;

• -   о нарушениях требований протокола;

• -   об очистке месячных и суточных профилей потребления энергии;

• -   об очистке различных журналов событий;

• -   об очистке профилей нагрузки;

• -    о результатах самодиагностики;

• -    о состоянии блокиратора реле нагрузки;

• -   о превышении заданного лимита мощности;

• -   о превышении заданного лимита энергии;

• -   о превышении заданного порога отношения реактивной и активной мощностей.

• -   об отклонении напряжения и частоты сети в соответствии с ГОСТ 32144-2013.

Счетчики обеспечивают возможность задания следующих параметров:

• -   времени и даты;

• -    адреса для удаленного доступа;

• -    пароля низкого уровня;

• -   пароля высокого уровня;

• -   места установки прибора;

• -   коэффициента автоматической коррекции точности хода часов;

• -   периода усреднения максимальной мощности от 1 до 60 минут с дискретностью 1 минута;

• -   двух периодов усреднения параметров длительностью 1, 3, 5, 10, 15, 30, 60 минут для ведения профилей;

• -   захватываемых в профили параметров;

• -   тарифных расписаний с количеством тарифов до 4, количеством тарифных зон суток до 48 отдельно для каждого дня недели, с разбивкой по 12 сезонам

• -   32 исключительных дней с указанием тарифного расписания используемого в каждый из этих дней;

• -   набора параметров, выводимых на ЖКИ в автоматическом режиме;

• -   лимита мощности, лимита энергии, порогов напряжения, температуры, коэффициентов активной и реактивной мощностей;

• -    параметров для контроля качества электроэнергии.

Счетчики обеспечивают возможность обнуления профилей и журналов событий.

Счетчики обеспечивают измерение и индикацию:

• -   мощности активной, реактивной и полной;

• -   среднеквадратических значений токов в фазном и нулевом проводах;

• -   среднеквадратического значения напряжения;

• -   коэффициента активной мощности;

• -   коэффициента реактивной мощности tgф;

• -   частоты сети;

• -   температуры в корпусе счетчика.

Набор параметров и длительность вывода параметров на индикаторе программируется.

Обмен информацией локально осуществляется через оптический порт с помощью программного обеспечения «TPMeter», с УСПД и АИИС КУЭ через беспроводные модемы с помощью программного обеспечения АИИС КУЭ. Программирование счетчиков осуществляется с помощью ПО «TPMeter».

Оптический порт на физическом уровне соответствует требованиям ГОСТ IEC 611072011.

Протокол взаимодействия по интерфейсам удаленного доступа основан на базовой эталонной модели взаимосвязи открытых систем в соответствии с ГОСТ 28906-91.

Конструкция предусматривает возможность пломбирования корпуса счетчика после поверки пломбой с оттиском или изображением знака поверки, пломбирования кожуха счетчика навесной пломбой производителя, после выпуска из производства, крышки клеммной колодки - навесной пломбой энергосбытовой компании, для предотвращения несанкционированного вмешательства в схему включения прибора. Кроме того, защита счетчиков обеспечивается несколькими уровнями паролей для разделения доступа к параметрам и данным, хранящимся в счетчике.

Заводской номер в виде цифрового обозначения, состоящего из арабских цифр, наносится на лицевую панель счетчика методом лазерной гравировки в месте, указанном на рисунках 1 и 2.

Знак поверки наносится на пломбу, навешиваемую или устанавливаемую в местах, указанных на рисунках 1 и 2 и(или) в паспорте счетчика в соответствующем разделе.

Фотографии общего вида счетчиков с указанием мест опломбирования пломбами производителя и пломбами со знаком поверки, нанесения заводского номера и знака утверждения типа представлены на рисунках 1 и 2.

На корпус счетчики или крышки клеммной колодки и коммуникационного отсека могут быть нанесены логотипы компании-собственника или иная информация в соответствии с техническим заданием или договором поставки.

Место для навешивания пломбы пр оизводителя при выпуске из производства и пломбы организации, после обслуживания или ремонта

Рисунок 1 - Общий вид счетчика электрической энергии однофазного НЕВА СТ221

Места для навешивания пломб производителя при выпуске из производства и пломб организации, после обслуживания или ремонта

_(e'

“1И«|11МИМ

866352046425730

230 V 5(00) А 50 Hz

Место для навешивания пломбы энергоснабжающей организации

Рисунок 2 - Общий вид счетчика электрической энергии однофазного НЕВА СТ211

Таблица 5 -

Таблица 2 - Метрологические характеристики

Продолжение таблицы 2

Таблица 3 - Метрологические характеристики счетчиков при измерении активной энергии, не попадающие под требования ГОСТ 31819.21-2012

Таблица 4 - Основные технические характеристики