Назначение
Измерители параметров электрической энергии UPM и UPT (модификации 204, 210, 304, 307) и UPT (модификация 2010) (далее по тексту - измерители) предназначены для измерения, отображения и передачи параметров силы и напряжения переменного тока, частоты, электрической мощности, коэффициентов мощности, cosф, коэффициентов гармонических составляющих тока и напряжения, коэффициента искажения синусоидальности кривых по току и напряжению, электрической энергии, а также могут быть использованы как самостоятельно, так и в составе программно-технических комплексов.
Описание
Принцип действия измерителей 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 алфавитно-цифровом экране (кроме UPT2010, не имеющего устройства отображения). При вычислении среднеквадратических значений силы и напряжения переменного тока, активной и реактивной мощности, энергии используется метод истинного среднеквадратического значения. При расчетах коэффициентов гармоник используется численный метод быстрого преобразования Фурье.
Измерители применяются для сбора информации о работе потребителей и источников электроэнергии как самостоятельно, так и в составе программно-технических комплексов с целью составления энергетических балансов, построения графиков потребления и генерирования активной и реактивной мощности, учета потребления и отпуска электроэнергии, обнаружения неисправностей электрооборудования.
Измерители могут программироваться пользователем для конкретных условий контролируемой сети. Измерители имеют по три гальванически изолированных друг от друга и от остальных частей группы входов. Измерительные входы (вход) подключаются напрямую или с использованием масштабных преобразователей.
Измеренные и вычисленные данные могут транслироваться на ПК и другие внешние устройства сбора и обработки данных, используя порты связи RS232, RS485, TCP Ethernet, импульсные и релейные выходы. Возможно применение конвертеров интерфейсов для обработки цифрового сигнала.
Измерители имеют модульную конструкцию, допускающую гибкую комплектацию по условиям заказчика. Конструктивно блоки выполняются в двух вариантах: для щитового и реечного монтажа.
В таблице 1 представлены модификации измерителей.
Таблица 1
| Параметр | UPM204 | UPM210 | UPT2010 | UPM304 | UPM307 |
| Конструктивное исполнение | реечный | щитовой |
| Тип дисплея | СДД | ЖКД | - | СДД | ЖКД |
| Применение в трехфазных электрических сетях до 1000 В | + | + | + | + | + |
| Измерение среднеквадратических значений напряжения и силы переменного тока | + | + | + | + | + |
| Измерение электрической мощности (полной, активной, реактивной) | + | + | + | + | + |
| Измерение электрической энергии | + | + | + | + | + |
| Параметр | UPM204 | UPM210 | UPT2010 | UPM304 | UPM307 |
| Измерение коэффициента мощности | + | + | + | + | + |
| Измерение cosф | - | - | - | - | опция |
| Измерение частоты | + | + | + | + | + |
| Вычисление коэффициента искажения синусоидальности кривых тока и напряжения | - | - | - | опция | + |
| Определение коэффициента n-ой гармонической составляющей напряжения и тока | - | - | - | - | До 15 (опция) |
| Примечание: ЖКД - жидкокристаллический дисплей; СДД - светодиодный дисплей. |
Программное обеспечение
Идентификационные данные программного обеспечения анализаторов приведены в таблице 2.
Системное программное обеспечение (встроенное) реализовано аппаратно и является метрологически значимым.
Программное обеспечение «Wintool», «Dedalo», «ElectricMA» (внешнее) устанавливается на персональный компьютер и предназначено для настройки работы анализаторов по интерфейсам RS-232, RS-485u TCP Ethernet и считывания показаний.
Встроенное программное обеспечение анализаторов может быть проверено, установлено или переустановлено только на заводе-изготовителе с использованием специальных программно-технических устройств.
Таблица2
| Наименование программного обеспечения | Идентификационное наименование программного обеспечения | Модификация приборов | Номер версии (идентификацион -ный номер программного обеспечения) не ниже | Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) |
| Встроенное | upt210.a43 | UPT210 | 1.24 | b23bc2a35418ddf298 69229bb1e45870 |
| Встроенное | upt2010_2do_A2.t xt | UPT2010 | 1.07 | 1ee69475ed6520e1fa 4d2da9d06669b5 |
| Встроенное | upm204_2do_ser_ A2.txt | UPM204 | 1.05 | 62cc2886c978f40a69 2e31df7bce913b |
| Встроенное | upm304_2do_A2.a 43 | UPM304 | 3.00 | 7a242861d27933c452 3f40e2dd79291 |
| Встроенное | upm307_133_nd_a 2 edt 111010.a43 | UPM307 | 1.33 | 6f528b4f4bab49a4a6a 6a2d219bc1f74 |
| Внешнее | Wintool | Все | 3.18 | d7a700c4bbe5dd4cbe 7440c498933d2c |
| Внешнее | Dedalo SP | Все | 3.18 | ce2959c67e91332f19 40945f6166e34c |
| Внешнее | Dedalo NET | Все | 6.14 | 597b36df0dee40ba66 94cfd0f927c721 |
| Внешнее | ElectricMA | Все | 1.9 | c9a30f95a81efdcd406 583dc04d18549 |
Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений - «С» в соответствии с МИ 3286-2010.
Внешний вид измерителей различных модификаций представлены на рисунках 1..5.
Рисунок 1 - Внешний вид измерителя UPT210
Рисунок 2 - Внешний вид измерителя UPT2010
Рисунок 3 - Внешний вид измерителя UPM204
Рисунок 4 - Внешний вид измерителя UPM304
Рисунок 5 - Внешний вид измерителя UPM307
Доступ внутрь прибора ограничен заводской этикеткой, блокирующей возможность открыть прибор.
Технические характеристики
Диапазоны измеряемых величин, технические характеристики, а также пределы допускаемых основных погрешностей измерений приведены в таблице 3.
Метрологические характеристики нормированы с учетом влияния программного
обеспечения.
Таблица 3
| Технические и метрологические характеристики | UPT210 | UPM204; UPT2010 | UPM304 | UPM307 |
| Диапазон измерения среднеквадратических значений напряжений переменного тока, В | От 10 до 400 | От 10 до 600 |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерения среднеквадратических значений напряжений переменного тока, В | ± (0,003- и * + 0,0005^ Uk )** | ± (0,002- иизм * + 0,0001- Uk )** |
| Дополнительная погрешность измерения среднеквадратических значений напряжений переменного тока, вызванная изменением температуры окружающей среды на каждые 10 °С в пределах рабочих температур, % | ± 0,04 |
| Максимальная нагрузка измерительного входа по напряжению на каждую фазу, В^А | 0,8 | 0,15 |
| Диапазон измерения среднеквадратических значений силы переменного тока, А*** | От 0,02 до 6 |
| Номинальное значение тока, А*** | 1 или 5 | 5 | 1 и 5 (программируется) |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерения среднеквадратических значений силы переменного тока, А*** | ± (0,005-1изм * + 0,0005^ 1к)** | ± (0,002-1изм * + 0,0001- Ik )** |
| Технические и метрологические характеристики | UPT210 | UPM204; UPT2010 | UPM304 | UPM307 |
| Дополнительная погрешность измерения среднеквадратических значений силы переменного тока, вызванная изменением температуры окружающей среды на каждые 10 °С в пределах рабочих температур, % | ± 0,09 |
| Перегрузка по измерительным токовым входам не более, А | 10 (непрерывно) или 100 (в течение 1 с) |
| Максимальная нагрузка измерительного входа по току на каждую фазу, В^А | 0,5 |
| Максимальное напряжение пробоя изоляции между токовыми входами, В | 150 |
| Диапазон измерения активной (реактивной) мощности, кВт (квар) | ( Umuh • IMUH )• • •( UMaKC' IMaKC) |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерения активной мощности, кВт | ± (0,01* Ризм * + + 0,001- Рк )** (при cosф =1) | ± (0,01* Ризм * + 0,002^ Рк )** (при COSф =1) |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерения реактивной мощности, квар | ± (0,015- Qu3M * + 0,001- Qk)** (cosф от 0,5 инд. до 0,8 емк.) | ± (0,015*Qu3M * + 0,002^ Qk )** (cosф от 0,5 инд. до 0,8 емк.) |
| Диапазон измерения активной (реактивной) электрической энергии, кВт^ч (квар^ч) | ( Umuh • IMUH • t)• • •( UMaKC'IMaKC' t) |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерения активной электрической энергии, кВт^ч | ± 0,01- WAU3M* или ± 0,02- WAU3M * | ± 0,015- WAU3M * | ± 0,01* WAU3M* |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерения реактивной электрической энергии, квар^ч | ± 0,01- Wpusm* или ± 0,02- WPU3M * | ± 0,015- WPU3M * | ± 0,01* WPU3M* |
| Диапазон измерения коэффициента мощности (cos ф) | 0,5 инд....0,8 емк. |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерения коэффициента мощности (cos ф) | ± 0,015^cos физм * | ± 0,01-cos физм * |
| Диапазон измерения частоты, Гц | От 45 до 65 |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерения частоты, Гц | ± (0,0005-Лзм * + 2 е.м.р.) |
| Диапазон измерения коэффициента n-ой гармонической составляющей тока и напряжения, % | - | - | - | От 0 до 999,9 |
| Технические и метрологические характеристики | UPT210 | UPM204; UPT2010 | UPM304 | UPM307 |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерения коэффициента n-ой гармонической составляющей тока и напряжения, % | - | - | - | ± (0,005- Ki(U)n изм * + 2 е.м.р.) (для 1изм *, Uu3M *=5...120 % от 1к ** и UK **) |
| Диапазон измерения коэффициента искажения синусоидальности по току и напряжению, % | - | - | - | От 0 до 999,9 |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерения коэффициента искажения синусоидальности по току и напряжению, % | - | - | - | ± (0,01- К1(и)изм * + 2 е.м.р.) (для 1изм *, иизм *=5.120 % от 1к ** и UK **) |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности встроенных часов, мкс | ± 30 |
| Максимальная потребляемая мощность не более, ВА | 0,8 (от измеряемой цепи напряжения) | 2 от внешнего источника питания |
| Наработка на отказ не менее, ч | 25 000 |
| Средний срок службы не менее, лет | 10 |
| Габаритные размеры не более, мм**** | 106x90x57 | 96x96x60 |
| Масса не более, кг**** | 0,3 | 0,5 |
| Примечание: UU3M,, 1изм, Ризм, QU3M, W. Изм, W'puSM, С°^ризм, fUrM,, К1(и)иЗМ, KI(U)n изм измеренные значения напряжения и силы переменного тока, активной, реактивной мощности, активной, реактивной энергии, коэффициента мощности, частоты, коэффициента искажения синусоидальности тока (напряжения), коэффициента n-ной гармонической составляющей, коэффициента несиммет-рии напряжения по нулевой последовательности, коэффициента несимметрии тока по нулевой последовательности; * * - UK, IK, Рк, QK - конечное значение диапазона измерения напряжения и силы переменного тока, активной, реактивной мощности; * ** - характеристики токового входа даны для измерителей, использующих трансформаторы тока в качестве первичных преобразователей. Для расширения диапазона измерения силы переменного тока возможно использование специальных токовых клещей; * *** — габаритные размеры и масса даны без использования дополнительных интерфейсных модулей и со стандартным питанием 230 В переменного тока. |
Нормальные условия применения:
- нормальное значение температуры окружающего воздуха плюс 25 °С. Допускаемые отклонения от нормального значения ± 15 °С;
- нормальная область значений относительной влажности воздуха от 30 до 80 %;
- нормальная область значений атмосферного давления от 84 до 106 кПа (от 630 до 795 мм. рт. ст.);
- нормальное значение частоты питающей сети 50 Гц. Допускаемые отклонения от нормального значения ± 0,5 Гц.
- нормальное значение напряжение питающей сети переменного тока 220 В. Допускаемые отклонения от нормального значения ± 4,4 В.
- коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения питающей сети не более 5 %.
Рабочие условия применения:
- температура окружающего воздуха от минус 20 до плюс 60 °С для модификации UPM204, UPT2010, от минус 15 до плюс 60 °С для модификаций UPM210, UPM304, и от минус 10 до плюс 60 °С для модификации UPM307;
- относительная влажность воздуха 90 % при температуре окружающего воздуха плюс 30 °С;
Электропитание измерителей модификаций UPM204, UPT2010, UPM304, UPM307 осуществляется через входы переменным напряжением с действующим значением U=115 или 230 В с отклонением от номинального значения плюс 15 % и минус 20 %. Под заказа изготавливаются приборы UPM304 и UPM307 с питанием 19..60 В постоянного тока или 65..250 В переменного и 90..250 В постоянного тока
Электропитание измерителей модификации UPM210 осуществляется через измерительные входы.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносят на корпус анализаторов в виде наклейки или на заводскую этикетку и на титульные лист руководства по эксплуатации типографским способом.
Комплектность
Комплект поставки приборов приведён в таблице 5. Таблица 5
| Наименование | Кол., шт. | Примечание |
| Измеритель параметров электрической энергии UPM и UPT | 1 | - |
| Руководство по эксплуатации | 1 | - |
| Методика поверки | 1 | По требованию заказчика |
| Комплект программного обеспечения с инструкцией | 1 | По требованию заказчика |
Поверка
осуществляется в соответствии с документами «Измерители параметров электрической энергии UPM и UPT. Методика поверки», утверждённая ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» январе 2012 г. и ГОСТ Р 8.656-2009 «Государственная система обеспечения единства измерений. Средства измерений показателей качества электрической энергии. Методика поверки».
Основные средства поверки и их основные метрологические характеристики приве-
дены в таблице 6. Таблица 6
| Наименование и тип средства поверки | Требуемые характеристики |
| Калибратор переменного тока «Ресурс-К2» | Диапазон воспроизведения напряжения от 0,01 Uном до 1,5- Uном при Uном равном 220 и 57,7 В, относительная погрешность ± (0,03 + 0,01-(|Uном/U - 1|)) % Диапазон воспроизведения частоты от 42,5 до 57,5 Гц, абсолютная погрешность ± 0,003 Гц Диапазон воспроизведения коэффициента искажения синусоидальности кривой напряжения от 0,1 до 30 %, абсолютная погрешность ± ((0,015 + 0,005^KU)• Uном/U) Диапазон воспроизведения коэффициентов несимметрии напряжений по обратной и нулевой последовательностям от 0 до 30 %, абсолютная погрешность ± 0,05 % Диапазон воспроизведения коэффициента n-ой гармонической составляющей напряжения от 0,05 до 30 %, абсолютная погрешность ± ((0,01 + 0,005-Ku(n ))• Uном/ U) % |
| Наименование и тип средства поверки | Требуемые характеристики |
| Калибратор переменного тока «Ресурс-К2» | Диапазон воспроизведения длительности провала напряжения и временного перенапряжения от 0,01 до 60 с, абсолютная погрешность ± 0,003 с Диапазон воспроизведения глубины провала напряжения от 10 до 100 %, абсолютная погрешность ± 0,06 % Диапазон воспроизведения коэффициента временного перенапряжения от 1,1 до 1,4, абсолютная погрешность ± 0,0006 Диапазон воспроизведения кратковременной и длительной доз фликера от 0,2 до 20, относительная погрешность ± 1,5 %. |
| Радиочасы РЧ-01 | Формирование последовательности секундных импульсов, синхронизированных метками шкалы времени UTC (SU), погрешность не более ± 10 мс |
Сведения о методах измерений
Сведения приведены в руководстве по эксплуатации.
Нормативные документы
1. ГОСТ 13109-97 «Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электричества энергии в системах электроснабжения общего назначения».
2. ГОСТ 22261-94 «Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия».
3. ГОСТ Р 8.655-2009 «Государственная система обеспечения единства измерений. Средства измерений показателей качества электрической энергии. Общие технические требования».
4. ГОСТ Р 8.656-2009 «Государственная система обеспечения единства измерений. Средства измерений показателей качества электрической энергии. Методика поверки».
5. Техническая документация фирмы «Algodue Elettronica s.r. l», Италия.
Рекомендации к применению
Выполнение работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям.
