ОПИСАНИЕ ТИПА СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ Анализаторы количества и показателей качества электрической энергии CVM Назначение средства измерений
Анализаторы количества и показателей качества электрической энергии CVM (далее
- анализаторы) предназначены для измерений и вычислений напряжения, и силы переменного тока, углов фазовых сдвигов, электрической мощности и энергии в трехфазных трехпроводных и трехфазных четырехпроводных электрических сетях переменного тока частотой 50 Гц, коэффициента искажения синусоидальности кривой и коэффициента n-ой гармонической составляющей напряжения и тока.
Описание
Принцип действия основан на измерении мгновенных значений силы и напряжения переменного тока. Входные значения напряжения и силы переменного тока преобразуются с помощью аналого-цифрового преобразователя, измеряются, обрабатываются микропроцессором и отображаются на жидкокристаллическом дисплее или светодиодном алфавитноцифровом экране. При вычислении действующих значений напряжений и силы переменного тока, активной и реактивной мощности (энергии) используется метод истинного среднеквадратического значения. При расчетах коэффициента искажения синусоидальности кривой и коэффициента n-ой гармонической составляющей напряжения и тока используется численный метод быстрого преобразования Фурье.
Анализаторы представляют собой функционально законченные блоки, оснащенные устройствами связи между собой и с внешними устройствами. Анализаторы имеют модульную конструкцию, допускающую гибкую комплектацию по условиям заказчика. Конструктивно блоки выполняются в двух вариантах: для щитового и реечного монтажа.
Анализаторы применяются для непрерывного сбора информации о работе потребителей и источников электроэнергии с целью построения графиков потребления и генерирования активной и реактивной мощности, учета потребления и отпуска электроэнергии, определения качественного состава электрической энергии, обнаружения неисправностей электрооборудования.
Анализаторы имеют входы унифицированных сигналов, что позволяет подключать к ним датчики различных типов, а также использовать анализаторы в информационноизмерительных системах.
Анализаторы имеют до пяти входов по напряжению и до четырех гальванически изолированных друг от друга и от остальных частей групп входов по току. Измерительные входы (вход) подключаются напрямую или через масштабные преобразователи.
Связь с компьютером в зависимости от модели осуществляется по интерфейсам RS-232, RS-485 или Ethernet.
В зависимости от модификации анализаторы могут иметь следующие расширения:
- ITF - токовые входы с гальванической развязкой;
- H/HAR - измерение коэффициента n-ой гармонической составляющей напряжения
и тока.
- RS485 - связь по интерфейсу RS485 с протоколом Modbus/RTU;
- С(Х) - цифровой или релейный выход (Х - количество выходов);
- MC - токовые входы для работы с измерительными трансформаторами тока серии
MC;
- BacNet - связь по протоколу BacNet.
- Profibus - связь по протоколу Profibus/DP;
- Metasys - связь по протоколу Metasys N2;
- LonWorks - связь по технологии LonWorks;
-ETHERNET -связь по технологии ETHERNET;
M- измерительный модуль без дисплея (для CVMk2);
- 405 - класс точности по измеряемой мощности - 0,5 (для CVMk2);
- 402 - класс точности по измеряемой мощности - 0,2 (для CVMk2);
-EXT - измерение в сетях, напряжением выше 1000 В, с применением измерительных трансформаторов тока WGS;
420 - аналоговый выход 4.20 мА;
Модификации анализаторов представлены в таблице 1.
Таблица 1 - Модификации анализаторов
| | | | | Модификации | | | | |
| Технические возможности | VO G ( CV | 4 4 - CV | CVM-C (5/10) | CVM-B (100/150) | 2 k CV | CVM-MINI; | CVM-NET (4); | CVM- BD(M) | 1D - CV |
| Конструктивное ис | | | Щитовой | | | Реечный | |
| полнение | VO К | 40 « | 4 4 4м 4 | 40 К | 40 « | 96х96 144х144 мм | 144х144 мм | 3 модуля | 6 модулей | 8 модулей | 1 модуль |
| Применение в трехфазных сетях до 1000 В | + | + | + | + | + | + | + | + | |
| Применение в однофазных сетях до 1000 В | + | + | + | + | + | + | + | + | + |
| Измерение напряжения переменного тока | + | + | + | + | + | + | + | + | + |
| Измерение силы переменного тока | + | + | + | + | + | + | + | + | + |
| Измерение электрической мощности | + | + | + | + | + | + | + | + | + |
| Измерение электрической энергии | + | + | + | + | + | + | + | + | + |
| Измерение коэффициента мощности (^s j) | + | + | + | + | + | + | + | + | + |
| Измерение частоты | + | + | + | + | + | + | + | + | - |
| Технические возможности | Модификации |
| CVM-(NRG)96 | CVM-144 | CVM-C (5/10) | CVM-B (100/150) | 2 CV | CVM-MINI; | CVM-NET (4); | CVM- BD(M) | 1D - CV |
| Вычисление спектра гармоник напряжения | + | + | + | + | + | + | + | + | |
| Вычисление коэффициента n-ой гармонической составляющей напряжения (модификации HAR) | + | + | + | + | + | + | - | + | - |
| (n < 15)CVM-NRG96 (n < 31)CVM96 | 3 VI n( | (n < 31) CVM-C10 | )0 5 VI (n | )0 5 VI n( | )5 VI n( | | - и s £ и I n( | |
| Вычисление спектра гармоник тока | + | + | + | + | + | + | + | + | - |
| Вычисление коэффициента n-ой гармонической составляющей тока (модификации HAR) | + | + | + | + | + | + | - | + | - |
| (n < 15)CVM-NRG96 (n < 31)CVM96 | 3 VI (n | - О о VI (n | )0 5 VI (n | 0) 5 VI (n | 5) VI (n | | - £ § I (n | |
Программное обеспечение
Системное программное обеспечение (встроенное) реализовано аппаратно и является метрологически значимым.
Программное обеспечение «PowerStudio», «PowerStudio SCADA» (внешнее) устанавливается на персональный компьютер и предназначено для управления работой всех модулей анализаторов, получения и обработки результатов измерений, представления результатов измерений, обеспечения связи с внешними устройствами.
Встроенное программное обеспечение анализаторов может быть проверено, установлено или переустановлено только на заводе-изготовителе с использованием специальных программно-технических устройств.
Идентификационные данные метрологически значимого программного обеспечения анализаторов приведены в таблице 2.
| Таблица 2 - | Идентификационные данные программного обеспечения |
| Идентификационное наименование программного обеспечения | Номер версии (идентификационный номер программного обеспечения) | Цифровой идентификатор программного обеспечения(кон-трольная сумма исполняемого кода) | Другие иден-тификацион-ные данные (если имеются) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения |
| PowerStudio | Не ниже 2.7 | - | - | - |
| PowerStudio SCADA | Не ниже 3.1 | - | - | - |
Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений - «Высокий».
Внешний вид анализаторов различных модификаций представлены на рисунке 1.
Br.1
CVM-BD(M)
Й
■
В
■ 1«н№
CVM-NET4
CVM-MINI
CVM-1D
CVM-NET
Рисунок 1 - Внешний вид анализаторов количества и показателей качества электрической
энергии CVM
Технические характеристики
Перечень измеряемых и вычисляемых метрологических характеристик приведен в таблице 3.
Таблица 3 - Основные метрологические характеристики
| Измеряемая характеристика | Диапазон измерений | Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений | Примечание |
| 1 Действующее значение напряжения U, В | (0,15.1,2) lj | ± (0,002- Uu 2) ± 2 ед.мл.р.) | CVMk2, CVM-B (100/150) |
| ± (0,005- Uu 2) ± 2 ед.мл.р.) | Для остальных модификаций |
| 2 Действующее значение тока I, А | IHOM ) | ± (0,002Iu 4) ± 2 ед.мл.р.) | CVMk2, CVM- B(100/150) |
| ± (0,005 Iu 4) ± 2 ед.мл.р.) | Для остальных модификаций |
| 3 Частота сети f, Гц | 45 - 65 | ± 0,01 | - |
| 4 Показания хода часов t, с | 24 ч | ± 5,0 | - |
| 5 Коэффициент мощности cos р | ,0 1 ,5 0, | ± 0,05 | - |
| 6 Активная мощность Р, кВт | IHOM •(0,15—1,2) 'UHOM | ± (0,002- Ри 5 ±2 ед.мл.р.) | CVMk2 |
| ± (0,005- Ри 5) ±2 ед.мл.р.) | CVM-B(100/150) |
| ± (0,01- Ри 5) ±2 ед.мл.р.) | Для остальных модификаций |
| 7 Реактивная мощность Q, кВар | IHOM '(0,15 - • 1,2) • UHOM | ± (0,002- Qu 6±2 ед.мл.р.) | CVMk2 |
| ± (0,005- Qu 6) ±2 ед.мл.р.) | CVM-B(100/150) |
| ± (0,01- Qu 6) ±2 ед.мл.р.) | Для остальных модификаций |
| 8 Активная энергия WA, кВт ч | t •OM ,2) 5 (0, OM IH | ± (0,002- Wau ±2 ед.мл.р.) | CVMk2 |
| ± (0,005- Wau 7) ±2 ед.мл.р.) | CVM-B(100/150) |
| ± (0,01- Wau 7) ±2 ед.мл.р.) | Для остальных модификаций |
| 9 Реактивная энергия WP, кВарч | t OM ,2) 5 (0, OM IH | ± (0,002- WPu 8) ±2 ед.мл.р.) | CVMk2 |
| ± (0,01- Wpu 8) ±2 ед.мл.р.) | CVM-B(100/150) |
| ± (0,01- Wpu 8) ±2 ед.мл.р.) | Для остальных модификаций |
| 10 Коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения KUy % (для модификаций с символом HAR) | 0,1 - 30 | ± (0,05 + 0,03 •Ku) (А) | CVMk2 |
| ± (0,15 + 0,03 •Ku) (А) | Для остальных модификаций |
| 12 Коэффициент n-ой гармонической составляющей напряжения KU(n), % (для модификаций с символом HAR) | 0,1 - 30 | ± (0,05 + 0,03^Ku(n)) (А) | CVMk2 |
| ± (0,15 + 0,03 •Ku(n)) (А) | Для остальных модификаций |
| 13 Коэффициент искажения синусоидальности кривой то- | 0,1 - 30 | ± (0,15 + 0,03 •Ki) (А) | - |
| Измеряемая характеристика | Диапазон измерений | Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений | Примечание |
| ка Ki % (для модификаций с символом HAR) | | | |
| 14 Коэффициент n-ой гармонической составляющей тока Кцп), % (для модификаций с символом H, кроме CVM-Q) | 0,1 - 30 | ± (0,15 + 0,03K(n)) (А) | - |
| 15 Доза фликера Pt, % | 0,25 - 10 | ± 5,0 % (5) | CVMk2; CVM-BDM |
| Примечание: 1) Uhom - номинальное напряжение. Может принимать значение 110 В или 380 В при фазных измерениях и 100-V3 или 380-V3 при междуфазных измерениях; 2) Uu - измеренное значение напряжения; 3) 1ном - номинальный ток. Может принимать значение 1 или 5 А ± 20 %; 4) 1и - измеренное значение тока; 5) Pu - измеренное значение активной мощности; 6) Qu - измеренное значение реактивной мощности; 7) WAu- измеренное значение активной энергии; 8) WPu- измеренное значение реактивной энергии. |
Электропитание осуществляется однофазным напряжением переменного тока от 80 до 265 В частотой от 40 до 55 Гц или напряжением постоянного тока от 95 до 300 В.
Мощность, потребляемая по цепи питания, не более 5 В-А.
Мощность, потребляемая по цепи измерения, не более 0,75 В-А.
Анализатор обеспечивает непрерывную работу без ограничения длительности. Рабочая температура окружающего воздуха от минус 10 до плюс 50 °С. Габаритные размеры:
- не более 96x96x83 мм (CVM-96, CVM-NRG96),
- не более 96x96x63 мм (CVM-C 5/10),
- не более 96x96x110 мм (CVM-B 100),
- не более 144x144x110 мм (CVM-B 150),
- не более 144x144x116 мм (cVM-144, CVMk2),
- не более 85x52,5x70 мм (CVM MINI),
- не более 85x52,5x70 мм (CVM NET),
- не более 90x105x70 мм (CVM NET4),
- не более 140x110x70 мм (CVM BD, BDM),
- не более 90x17,5x72 мм (CVM 1D),
Масса:
- не более 0,52 кг (CVM-96, CVM-NRG96),
- не более 0,48 кг (CVM-C 5/10),
- не более 0,68 кг (CVM-B 100),
- не более 0,92 кг (CVM-B 150),
- не более 0,6 кг (CVM-144, CVMk2),
- не более 0,21 кг (CVM NET),
- не более 0,25 кг (CVM NET4),
- не более 0,21кг (CVM MINI),
- не более 0,52 кг (CVM BD, BDM),
- не более 0,15 кг (CVM 1D)
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносят специальной наклейкой на боковую панель анализатора, на титульный лист руководства по эксплуатации и паспорта - типографским способом.
Комплектность
Комплект поставки анализаторов приведен в таблице 4.
Таблица 4 - Комплектность
| Наименование | Количество |
| Анализатор | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации | 1 экз. |
| Методика поверки | По требованию Заказчика |
Поверка
осуществляется в соответствии с документом МП 17911-14 «Анализаторы количества и показателей качества электрической энергии CVM. Методика поверки», утвержденным ФГУП «ВНИИМС» в апреле 2014 г.
Основное средство поверки: калибратор переменного тока «Ресурс-К2М» (Г.Р. № 31319-12)
Сведения о методах измерений
Сведения о методиках (методах) измерений приведены в руководстве по эксплуатации.
Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к анализаторам количества и показателей качества электрической энергии CVM
1. ГОСТ 30804.4.7-2013 (IEC 61000-4-7:2009) «Совместимость технических средств электромагнитная. Общее руководство по средствам измерений и измерениям гармоник и интергармоник для систем электроснабжения и подключаемых к ним технических средств».
2. ГОСТ 30804.4.30-2013 (IEC 61000-4-30:2008) «Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Методы измерений показателей качества электрической энергии».
3. ГОСТ 32144-2013 «Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения».
4. ГОСТ Р 8.655-2009 «Государственная система обеспечения единства измерений. Средства измерений показателей качества электрической энергии. Общие технические требования».
5. ГОСТ Р 8.689-2009 «Государственная система обеспечения единства измерений. Средства измерений показателей качества электрической энергии. Методы испытаний».
6. Техническая документация фирмы-изготовителя.
Рекомендации к применению
При выполнении работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям.
