Назначение
Анализаторы качества электрической энергии серии 3000 модификаций 3196, 3197, PW3198 (далее - анализаторы) предназначены для измерения и регистрации показателей качества электрической энергии (ПКЭ).
Описание
Анализаторы представляют собой многофункциональные переносные цифровые электроизмерительные приборы, позволяющие проводить измерения в однофазных двухпроводных, однофазных трехпроводных, трехфазных трехпроводных и трехфазных четырехпроводных электрических сетях.
Приборы изготавливаются в трех модификациях: 3196, 3197, PW3198, отличающихся функциональными возможностями, метрологическими характеристиками и конструкцией. Модификация PW3198 соответствует классу А характеристик процесса измерений по ГОСТ Р 51317.4.30-2008.
Анализаторы комплектуются токоизмерительными клещами модификаций 9657-10, 9660, 9661, 9667, 9669, 9675, 9694, 9695-02 и 9695-03 (в зависимости от заказа).
Принцип действия анализаторов заключается в аналого-цифровом преобразовании входных аналоговых сигналов тока и напряжения с помощью АЦП (16 бит), последующей математической обработкой измеренных величин и отображении результатов на жидкокристаллическом дисплее. Перечень ПКЭ, измеряемых и вычисляемых приборами на основе математических алгоритмов, приведен в таблице 1.
Таблица 1 - Перечень ПКЭ, измеряемых и вычисляемых приборами
ПКЭ | Модификация анализатора |
3196 | 3197 | PW3198 |
Среднеквадратическое значение напряжения | + | + | + |
Среднеквадратическое значение напряжения, обновляемое для каждого полупериода | + | | + |
Напряжение постоянного тока | + | | + |
Среднеквадратическое значение силы тока | + | + | + |
Среднеквадратическое значение силы тока, обновляемое для каждого полупериода | + | + | + |
Частота | + | + | + |
Нестабильность частоты | | | + |
Перенапряжение | + | + | + |
Провал напряжения | + | + | + |
Прерывание напряжения | + | + | + |
Кратковременное перенапряжение | + | | + |
Пусковой ток | | + | + |
Активная мощность | + | + | + |
Реактивная мощность | + | + | + |
Полная мощность | + | + | + |
Коэффициент мощности | + | + | + |
ПКЭ | Модификация анализатора |
3196 | 3197 | PW3198 |
Активная энергия | | | + |
Реактивная энергия | | | + |
Несимметрия напряжений | + | + | + |
Несимметрия токов | + | | + |
Кратковременная доза фликера | + | | + |
Длительная доза фликера | + | | + |
Г армонические составляющие напряжения | + | + Только отображение | + |
Г армонические составляющие тока | + | + Только отображение | + |
Г армонические составляющие мощности | + | | + |
Интергармонические составляющие напряжения и тока | + | | + |
Коэффициент гармонических потерь (К-фактор) | + | + | + |
Суммарный коэффициент нелинейных искажений (THD) | + | | + |
Угол сдвига фаз | + | | + |
Напряжение нулевой, прямой, обратной последовательности | + | | + |
Примечание: «+» - функция присутствует.
Основные узлы анализаторов: входные первичные преобразователи тока и напряжения, модули АЦП, блок питания, микропроцессор, ЖК-дисплей, клавиатура.
Управление процессом измерения и вывода данных осуществляется при помощи встроенного микропроцессора посредством системы меню. Анализаторы могут работать в режимах измерения, осциллографирования и регистрации событий. Результаты отображается на дисплее в виде цифровых значений, графиков, векторных диаграмм, спектров, гистограмм, индикаторов режимов измерений, индикаторов единиц измерений и предупреждающих индикаторов.
Для регистрации, хранения и передачи полученных результатов измерений (кроме встроенной энергонезависимой памяти) приборы оборудованы разъемом для подключения SD-карты памяти. Для связи с персональным компьютером приборы оснащены интерфейсами передачи данных RS-232, USB, Ethernet (LAN).
Для привязки результатов измерения ко времени приборы оснащены внутренними часами и календарем.
Конструктивно приборы размещены в пластиковых корпусах. На лицевой панели расположены цветной графический ЖК-дисплей и клавиатура. На боковых панелях размещены различные разъемы.
3196
3197
PW3198
Программное обеспечение
Анализаторы имеют встроенное и внешнее программное обеспечение (ПО). Их характеристики приведены в таблице 2.
Встроенное ПО (микропрограмма) - внутренняя программа микропроцессора для обеспечения нормального функционирования прибора, управления интерфейсом и т.д. Оно реализовано аппаратно и является метрологически значимым. Метрологические характеристики приборов нормированы с учетом влияния ПО. Микропрограмма заносится в программируемое постоянное запоминающее устройство (ППЗУ) приборов предприятием-изготовителем и не может быть изменена пользователем.
Внешнее ПО «Down96» служит для связи с компьютером через интерфейс RS-232 и позволяет загружать в компьютер результаты измерений из внутренней памяти прибора. ПО не является метрологически значимым.
Внешнее ПО «3197Applications» состоит из двух частей: «3197Communicator» и «3197DataViewer». Часть «3197Communicator» служит для связи с компьютером через интерфейс USB и позволяет загружать в компьютер результаты измерений из внутренней памяти прибора. Часть «3197DataViewer» позволяет оператору просматривать и анализировать результаты измерений. ПО не является метрологически значимым.
Внешнее ПО «9624-50 PQA-HiVIEW PRO» служит для связи с компьютером через интерфейсы USB и LAN и позволяет загружать в компьютер результаты измерений из внутренней памяти прибора. ПО также позволяет оператору анализировать результаты измерений и создавать отчеты. ПО не является метрологически значимым.
Таблица 2 - Характеристики программного обеспечения (ПО)
Тип прибора | Наименование ПО | Идентификационное наименование ПО | Номер версии (идентификационный номер) ПО | Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО |
3196 | Встроен ное | Отсутствует | 1.42 | 6C9CE56609934924A6764 C0A5B77615D | md5 |
Внешнее | Down96 | 1.00 | B8BDAD614301EAB57D1 55A58BB6BB875 | md5 |
Внешнее | 9624-50 PQA- HiVIEW PRO | 2.00 | 4BBB44A4127E21BF2D6F 61CCFECD93BB | md5 |
3197 | Встроен ное | Отсутствует | 1.04 | 3B26688A68BC2B43E7C6 0C6BDF025856 | md5 |
Внешнее | 3197Applications | 1.01 | 95169E0B77002F65BB585 1CF54210E1F | md5 |
Внешнее | 9624-50 PQA- HiVIEW PRO | 2.00 | 4BBB44A4127E21BF2D6F 61CCFECD93BB | md5 |
PW3198 | Встроен ное | Отсутствует | 1.04 | B9BD76D9E59425E52B46 E6517F7A0B99 | md5 |
Внешнее | 9624-50 PQA- HiVIEW PRO | 2.00 | 4BBB44A4127E21BF2D6F 61CCFECD93BB | md5 |
Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений - «C» в соответствии с МИ 3286-2010.
Технические характеристики
Основные метрологические и технические характеристики анализаторов качества электрической энергии серии 3000 приведены в таблицах 3 - 8.
Таблица 3 - Метрологические характеристики модификации 3196
Измеряемая величина | Диапазон измерений | Пределы допускаемой погрешности |
Напряжение переменного тока, В | От 0 до 60 | ± (0,002Хизм. + 0,001Хк.) |
От 0 до 150 |
От 0 до 300 |
От 0 до 600 |
Напряжение постоянного тока, В | От 0 до 60 | ± (0,003Хизм. + 0,004Хк.) |
От 0 до 600 |
Сила переменного тока, А | Определяется типом применяемых токоизмерительных клещей | ± (0,002Хизм. + 0,001Хк. + погрешность токоизмерительных клещей) |
Частота, Гц | От 42,5 до 69, от 360 до 440 | ± 0,01 Гц |
Временное перенапряжение, В | Определяется пределами измерения напряжения | ± (0,002Хизм. + 0,001Хк.) |
Провал напряжения, В | Определяется пределами измерения напряжения | ± (0,002Хизм. + 0,001Хк.) |
Активная мощность, Вт | Определяется пределами измерения напряжения и силы тока | ± (0,002Хизм. + 0,001Хк. + погрешность токоизмерительных клещей) |
Кратковременная доза фликера | От 0 до 20 | ± 0,05Хизм. |
Длительная доза фликера | От 0 до 20 | ± 0,05Хизм. |
Уровень гармонических составляющих напряжения | С 1 по 20 С 21 по 50 | ± (0,005Хизм. + 0,002Хк.) ± (0,01Хизм. + 0,003Хк.) |
Уровень гармонических составляющих тока | С 1 по 20 С 21 по 50 | ± (0,005Хизм. + 0,002Хк.)* ± (0,01Хизм. + 0,003Хк.)* |
Уровень гармонических составляющих мощности | С 1 по 20 С 21 по 30 С 21 по 40 С 41 по 50 | ± (0,005Хизм. + 0,002Хк.)* ± (0,01Хизм. + 0,003Хк.)* ± (0,02Хизм. + 0,003Хк.)* ± (0,03Хизм. + 0,003Хк.)* |
Угол сдвига фаз, градусов | От - 180 до + 180 | С 1 по 3 гармонику: ± 2° + погрешность токоизмерительных клещей) С 4 по 50 гармонику: ± (0,02° *к+2° + погрешность токоизмерительных клещей) |
Время | От 0 до 23 ч 59 мин | ± 0,3 с/сутки |
Примечания: Хизм. - измеренное значение величины;
Хк - верхний предел измерений;
е.м.р. - единица младшего разряда;
к - номер гармоники;
* - должна быть добавлена токовая погрешность токоизмерительных клещей.
Таблица 4 - Метрологические характеристики модификации 3197
Измеряемая величина | Диапазон измерений | Пределы допускаемой погрешности |
Напряжение переменного тока, В | От 0 до 600 | ± (0,003Хизм. + 0,002Хк.) |
Сила переменного тока, А | Определяется типом | ± (0,003Хизм. + 0,002Хк. + |
Измеряемая величина | Диапазон измерений | Пределы допускаемой погрешности |
| применяемых токоизмерительных клещей | погрешность токоизмерительных клещей) |
Частота, Гц | От 45 до 66 | ± (0,01 Гц + 1 е.м.р.) |
Активная мощность, Вт | Определяется пределами измерения напряжения и силы тока | ± (0,003Хизм. + 0,002Хк. + погрешность токоизмерительных клещей) |
Уровень гармонических составляющих напряжения | С 1 по 15 С 16 по 25 С 26 по 35 С 36 по 45 С 46 по 50 | ± (0,005Хизм. + 0,002Хк.) ± (0,01Хизм. + 0,003Хк.) ± (0,02Хизм. + 0,003Хк.) ± (0,03Хизм. + 0,003Хк.) ± (0,04Хизм. + 0,003Хк.) |
Уровень гармонических составляющих тока | С 1 по 15 С 16 по 25 С 26 по 35 С 36 по 45 С 46 по 50 | ± (0,005Хизм. + 0,002Хк.)* ± (0,01Хизм. + 0,003Хк.)* ± (0,02Хизм. + 0,003Хк.)* ± (0,03Хизм. + 0,003Хк.)* ± (0,04Хизм. + 0,003Хк.)* |
Примечания: Хизм. - измеренное значение величины;
Хк - верхний предел измерений;
е.м.р. - единица младшего разряда;
* - при измерении гармонических составляющих тока должна быть добавлена токовая погрешность токоизмерительных клещей.
Таблица 5 - Метрологические характеристики модификации PW3198
Измеряемая величина | Диапазон измерений | Пределы допускаемой погрешности |
Напряжение переменного тока, В (среднеквадратическое значение, обновляемое для каждого полупериода) | От 0 до 600 | ± (0,002Хизм. + 0,0008Хк.) |
Напряжение переменного тока, В (среднеквадратическое значение) | От 0 до 600 | ± (0,001Хизм. + 0,0008Хк.) |
Напряжение постоянного тока, В | От 0 до 600 | ± (0,003Хизм. + 0,0008Хк.) |
Сила переменного тока, А (среднеквадратическое значение, обновляемое для каждого полупериода) | Определяется типом применяемых токоизмерительных клещей | ± (0,003Хизм. + 0,005Хк. + погрешность токоизмерительных клещей) |
Сила переменного тока, А (среднеквадратическое значение) | Определяется типом применяемых токоизмерительных клещей | ± (0,002Хизм. + 0,001Хк. + погрешность токоизмерительных клещей) |
Частота, Гц | От 40 до 70, от 360 до 440 | ± 0,01 Гц |
Временное перенапряжение, В | Определяется пределами измерения напряжения | ± (0,002Хизм. + 0,0008Хк.) |
Провал напряжения, В | Определяется пределами измерения напряжения | ± (0,002Хизм. + 0,0008Хк.) |
Активная мощность, Вт | Определяется пределами измерения напряжения и силы | ± (0,002Хизм. + 0,001Хк. + погрешность |
Измеряемая величина | Диапазон измерений | Пределы допускаемой погрешности |
| тока | токоизмерительных клещей) |
Кратковременная доза фликера | От 0 до 20 | ± 0,05Хизм. |
Длительная доза фликера | От 0 до 20 | ± 0,05Хизм. |
Уровень гармонических составляющих напряжения | 0 С 1 по 50 | ± (0,003Хизм. + 0,0008Хк.) ± 0,05Хизм. |
Уровень гармонических составляющих тока | 0 С 1 по 20 С 21 по 50 | ± (0,005Хизм. + 0,005Хк.)* ± (0,005Хизм. + 0,002Хк.)* ± (0,01 Хизм. + 0,003Хк.)* |
Уровень гармонических составляющих мощности | 0 С 1 по 20 С 21 по 30 С 31 по 40 С 41 по 50 | ± (0,005Хизм. + 0,005Хк.)* ± (0,005Хизм. + 0,002Хк.)* ± (0,01 Хизм. + 0,003Хк.)* ± (0,02Хизм. + 0,003Хк.)* ± (0,03Хизм. + 0,003Хк.)* |
Угол сдвига фаз, градусов | От - 180 до + 180 | С 1 по 3 гармонику: ± 2° + погрешность токоизмерительных клещей) С 4 по 50 гармонику: ± (0,02° *к+2° + погрешность токоизмерительных клещей) |
Время | От 0 до 23 ч 59 мин | ± 0,3 с/сутки |
Примечания: Хизм. - измеренное значение величины;
Хк - верхний предел измерений;
е.м.р. - единица младшего разряда;
к - номер гармоники;
* - должна быть добавлена токовая погрешность токоизмерительных клещей.
Метрологические и технические характеристики токоизмерительных клещей, используемых совместно с анализаторами серии 3000, приведены в таблицах 6, 7.
Таблица 6 - Метрологические и технические характеристики токоизмерительных клещей
Характеристика | Модификация |
9657-10 | 9660 | 9661 | 9667 |
Номинальное значение силы переменного тока, А | 10 | 100 | 500 | 500; 5000 |
Пределы допускаемой погрешности измерения силы переменного тока, А | ± (0,01 Хизм. + 0,00005Хк.) | ± (0,003Хизм. + 0,0002Хк.) | ± (0,003Хизм. + 0,0001Хк.) | ± (0,02Хизм. + 1,5 А); ± (0,02Хизм. + 15 А) |
Диапазон частот, Гц | От 45 до 66 | От 45 до 66 | От 45 до 66 | От 45 до 66 |
Диаметр захвата, мм | 40 | 15 | 46 | 254 |
Г абаритные размеры, мм, (длинахширинахвысота) | 145x74x42 | 135x46x21 | 151x77x42 | 86x57x30 |
Масса, кг | 0,38 | 0,23 | 0,36 | 0,24; 0,14 |
Примечания: Хизм. - измеренное значение величины; Хк - верхний предел измерений;
Таблица 7 - Метрологические и технические характеристики токоизмерительных клещей (продолжение)
Характеристика | Модификация |
9669 | 9675 | 9694 | 9695-02 | 9695-03 |
Номинальное значение силы переменного тока, А | 1000 | 10 | 5 | 50 | 100 |
Пределы допускаемой погрешности измерения силы переменного тока, А | ± (0,01 Хизм. + 0,0001Хк.) | ± (0,01 Хизм. + 0,00005Хк.) | ± (0,003Хизм. + 0,0002Хк.) | ± (0,003Хизм. + 0,0002Хк.) | ± (0,003Хизм. + 0,0002Хк.) |
Диапазон частот, Гц | От 45 до 66 | От 45 до 66 | От 45 до 66 | От 45 до 66 | От 45 до 66 |
Диаметр (размеры) захвата, мм | 80x55x20 | 30 | 15 | 15 | 15 |
Г абаритные размеры, мм, (длинахширинахвы сота) | 188x100x42 | 113x60x24 | 135x46x21 | 58x51x19 | 58x51x19 |
Масса, кг | 0,59 | 0,16 | 0,23 | 0,05 | 0,05 |
Примечания: Хизм. - измеренное значение величины;
Хк - верхний предел измерений;
Таблица 8 - Основные технические характеристики анализаторов 3196, 3197, PW3198
Характеристика | Модификация |
3196 | 3197 | PW3198 |
Число каналов измерения напряжения | 4 | 3 | 4 |
Число каналов измерения тока | 4 | 3 | 4 |
Интервал измерений | 10 периодов основной частоты, 1 с, 3 с, 15 с, 30 с, 1 мин, 5 мин, 10 мин, 15 мин, 30 мин, 1 час, 2 часа | 1 с, 2 с, 10 с, 30 с, 1 мин, 5 мин, 15 мин, 30 мин, 1 час | 150 (180, 1200) периодов основной частоты, 1 с, 3 с, 15 с, 30 с, 1 мин, 5 мин, 10 мин, 15 мин, 30 мин, 1 час, 2 часа |
Прочность изоляции | Изоляция прибора выдерживает в течение 1 минуты напряжение переменного тока 5,5 кВ частотой 50/60 Гц | Изоляция прибора выдерживает в течение 1 минуты напряжение переменного тока 5,5 кВ частотой 50/60 Гц | Изоляция прибора выдерживает в течение 1 минуты напряжение переменного тока 6,88 (4,3 кВ) частотой 50/60 Гц |
Электрическое питание | Внешний сетевой адаптер с выходным напряжением 12 В. Встроенный аккумулятор | Внешний сетевой адаптер с выходным напряжением 12 В. Встроенный аккумулятор | Внешний сетевой адаптер с выходным напряжением 12 В. Встроенный аккумулятор |
Характеристика | Модификация |
3196 | 3197 | PW3198 |
| 12 В/2450 мА-ч. | 12 В/2450 мА-ч. | 7,2 В/4500 мА-ч. |
Г абаритные размеры, мм, (длинахширинахвысота) | 215x298x67 | 246x128x63 | 211x300x68 |
Масса, кг | 2,25 | 1,2 | 2,6 |
Температура окружающего воздуха | От 0 до + 40 °С | От 0 до + 40 °С | От 0 до + 50 °С |
Относительная влажность | До 80 % | До 80 % | До 80 % |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится методом трафаретной печати на лицевую панель приборов и типографским способом на титульные листы руководств по эксплуатации.
Комплектность
Таблица 9 - Комплектность
Модель | Основной комплект поставки | Опциональная поставка |
3196 | Комплект проводов для измерения (черный, красный, желтый, и голубой). Аккумулятор. Адаптер питания. LAN кабель. Наклейки для маркировки каналов. ПО на CD. Ремень для переноски. Руководство по эксплуатации. Методика поверки. | 9624-50 PQA HiViEW Pro - прикладное ПО для ПК. 9660 - токоизмерительные клещи 9661 - токоизмерительные клещи. 9667 - токоизмерительные клещи. 9669 - токоизмерительные клещи. 9694 - токоизмерительные клещи. 9290-10 - адаптер с токоизмерительными клещами до 1000 А. 9264-01 - адаптер для измерения напряжения 3-х фазный, 3-х проводной. 9264-02 - адаптер для измерения напряжения 3-х фазный, 4-х проводной. 9642 - кабель LAN длиной 5 м. 9727 - карта памяти объемом 256 Мб. 9728 - карта памяти объемом 512 Мб. 9339 - мягкий кейс для переноски. 9340 - жесткий кейс для переноски. 9670 - принтер. 9671 - адаптер для принтера. 9637 - кабель RS-232C (9 - 9) 9638 - кабель RS-232C (9 - 25) |
3197 | Комплект проводов для измерения (черный, красный, желтый, и голубой). Аккумулятор. Адаптер питания. USB кабель. ПО на CD. Ремень для переноски. Сумка для переноски. Руководство по эксплуатации. | 9624-50 PQA HiViEW Pro - прикладное ПО для ПК. 9657-10 - токоизмерительные клещи. 9660 - токоизмерительные клещи 9661 - токоизмерительные клещи. 9667 - токоизмерительные клещи. 9669 - токоизмерительные клещи. 9675 - токоизмерительные клещи. 9694 - токоизмерительные клещи. 9695-02 - токоизмерительные клещи. |
Модель | Основной комплект поставки | Опциональная поставка |
| Методика поверки. | 9695-03 - токоизмерительные клещи. 9219 - соединительный шнур (для 969502/9695-03). |
PW3198 | Комплект проводов для измерения (черный, красный, желтый, и голубой). Аккумулятор. Адаптер питания. USB кабель. Наклейки для маркировки каналов. Карта памяти SD объемом 2 Гб. Ремень для переноски. Руководство по эксплуатации. Методика поверки. | 9624-50 PQA HiViEW Pro - прикладное ПО для ПК. 9657-10 - токоизмерительные клещи. 9660 - токоизмерительные клещи 9661 - токоизмерительные клещи. 9667 - токоизмерительные клещи. 9669 - токоизмерительные клещи. 9675 - токоизмерительные клещи. 9694 - токоизмерительные клещи. 9695-02 - токоизмерительные клещи. 9695-03 - токоизмерительные клещи. 9219 - соединительный шнур (для 969502/9695-03). 9290-10 - адаптер с токоизмерительными клещами. PW9000 - адаптер для измерения напряжения 3-х фазный, 3-х проводной. PW9001 адаптер для измерения напряжения 3-х фазный, 4-х проводной. 9243 - адаптеры (черный и красный). 9804-01 - магнитный адаптер красный. 9804-02 - магнитный адаптер черный. 9642 - кабель LAN длиной 5 м. C1001 - мягкий кейс для переноски. C1002 - жесткий кейс для переноски. PW9005 - устройство GPS. |
Поверка
осуществляется по ГОСТ Р 8.656-2009 ГСИ. Средства измерений показателей качества электрической энергии. Методика поверки и документу «Анализаторы качества электрической энергии серии 3000 модификаций 3196, 3197, PW3198. Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» в августе 2011 года.
Средства поверки: калибратор переменного тока «Ресурс-К2» (кл. т. 0,05/0,01), калибратор универсальный Fluke 9100 (± 0,006 %), трансформатор тока измерительный лабораторный ТТИ-5000.5 (кл. т. 0,05), амперметр Д5017 (кл. т. 0,2), радиочасы РЧ-011/2 (± 10 мс).
Сведения о методах измерений
Сведения о методиках (методах) измерений приведены в руководствах по эксплуатации.
Нормативные документы
1. ГОСТ 13109-97 Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения.
2. ГОСТ Р 51317.4.7-2008 Совместимость технических средств электромагнитная. Общее руководство по средствам измерений и измерениям гармоник и интергармоник для систем электроснабжения и подключаемых к ним технических средств.
3. ГОСТ Р 51317.4.30-2008 Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Методы измерений показателей качества электрической энергии.
4. ГОСТ Р 8.655-2009 ГСИ. Средства измерений показателей качества электрической энергии. Общие технические требования.
5. ГОСТ Р 8.689-2009 ГСИ. Средства измерений показателей качества электрической энергии. Методы испытаний.
6. ГОСТ Р 8.656-2009 ГСИ. Средства измерений показателей качества электрической энергии. Методика поверки.
7. Техническая документация фирмы «HIOKI E.E. Corporation», Япония.
Рекомендации к применению
- «выполнении работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям».