Назначение
Калибраторы цифровых сигналов КЦ61850 (далее - калибраторы) предназначены для формирования цифровых сигналов (по IEC 61850-9-2:2011) переменного или постоянного напряжения и силы тока сложной формы, состоящих из синусоидальных сигналов основной частоты с номинальным значением 50/60 Гц, постоянного смещения и гармонических составляющих, с заданными значениями параметров напряжения и силы тока (в том числе показателей качества электрической энергии), углов фазового сдвига и электрической мощности.
Описание
Принцип действия калибраторов основан на формировании цифровых (дискретизированных) сигналов, рассчитанных на основании заданных значений параметров напряжения и тока с помощью программного обеспечения, их последующем преобразовании и воспроизведении.
Формируемый сигнал может иметь заданные изменяемые флаги качества и обеспечивать программируемый пропуск кадров выходного потока.
Калибраторы состоят из аппаратной и программной частей. Аппаратная часть представляет собой единую конструкцию, выполненную в настольном варианте. Программная часть представляет собой внешнее программное обеспечение, которое функционирует на базе компьютера, подключаемого к аппаратной части калибратора с помощью цифрового интерфейса.
Калибраторы предназначены для формирования сигналов постоянного или переменного напряжения и силы тока сложной формы, состоящих из синусоидального сигнала основной частоты, n-ых гармонических составляющих (п изменяется от 2 до 50), m-ых интергармонических составляющих (т - номер интергармонической составляющей, изменяется от 1 до 49), с возможностью добавления постоянной составляющей, каждая из составляющих генерируемого сигнала определяется своей амплитудой независимо друг от друга.
При генерации цифровых сигналов калибраторы могут выставлять различные атрибуты качества замера и метки времени, а также - обеспечивать привязку генерации нулевой выборки цифрового потока к шкале единого времени (UTC) с заданным временным сдвигом. Калибраторы могут формировать собственную шкалу сигнала 1PPS на электрическом выходе, привязанную к шкале единого времени (UTC) или без привязки.
Условное обозначение калибратора при поставке:
КЦ61850 - А - Б - В, где
| КЦ61850 | Обозначение типа: Калибраторы цифровых сигналов КЦ61850 |
| А | Основная функциональность прибора |
| 1 | Выдача синусоидального сигнала с заданными параметрами амплитуды, частоты, сдвига фаз и постоянной составляющей сигнала тока и напряжения |
| 2 | Выдача синусоидального сигнала с заданными параметрами амплитуды, частоты, сдвига фаз, постоянной составляющей и спектральных составляющих (показателей качества электроэнергии) сигнала тока и напряжения |
| 3 | Выдача синусоидального сигнала с заданными параметрами амплитуды, частоты, сдвига фаз, постоянной составляющей и спектральных составляющих (показателей качества электроэнергии) сигнала тока и напряжения, а также сигнала произвольной формы |
| Б | Расширенная функциональность прибора |
| 1 | Выдаваемый сигнал снабжается заданными флагами качества |
| 2 | Формируемый сигнал может изменять флаги качества в процессе выдачи |
| 3 | Формируемый сигнал может изменять флаги качества в процессе выдачи, а также - формировать заданные пропуски пакетов данных |
| В | Тип выхода формируемого сигнала |
| TX | Витая медная пара 100/1000 Мбит |
| MM100 | Многомодовое оптоволокно 100 Мбит |
| MM1000 | Многомодовое оптоволокно 1000 Мбит |
| SM1000 | Одномодовое оптоволокно 1000 Мбит |
| MT | Витая медная пара 100/1000 Мбит + Многомодовое оптоволокно 100 Мбит |
Программное обеспечение
Программное обеспечение (далее по тексту - ПО) калибраторов включает:
- встроенное ПО аппаратной части калибраторов: программа «КЦ61850»;
- внешнее ПО, состоящее из двух взаимодействующих модулей: библиотека управления калибратором и программа «Калибратор потока 61850».
Встроенное ПО осуществляет воспроизведение выходных сигналов напряжения и тока с заданными параметрами.
Библиотека управления калибратором «КЦ61850» предназначена для автоматизации формирования выходных сигналов напряжения и тока и обеспечивает выполнение следующих функций:
- расчет значений производных параметров выходных сигналов, рассчитанных на основании исходных параметров, введенных пользователем;
- сохранение значений параметров выходных сигналов.
Программа «КЦ61850» обеспечивает выполнение следующих функций:
- обеспечение взаимодействия с операционной средой, центральными и периферийными устройствами персонального компьютера;
- ввод значений исходных параметров выходных сигналов;
- определение формы и способов представления информации.
Встроенное ПО (программа «КЦ61850») и внешнее программное обеспечение (библиотека управления калибратором «КЦ61850») являются метрологически значимыми частями ПО.
Идентификационные данные встроенного ПО калибраторов приведены в таблице 1.
Уровень защиты встроенного ПО - «Высокий» в соответствии с рекомендациями Р 50.2.077-2014.
Таблица 1 - Идентификационные данные ПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | КЦ61850 |
| Номер версии (идентификационный номер ПО), не ниже | 1.0 |
| Цифровой идентификатор ПО | - |
Технические характеристики
Номинальное среднеквадратическое значение воспроизводимого фазного напряжения С/ном: от 0,7 до 240 В.
Номинальное среднеквадратическое значение воспроизводимой силы тока /ном: от 0,1 до 10 А.
Диапазон дополнительного программируемого масштабного коэффициента для номинальных значений силы и напряжения электрического тока: от 0,01 до 106.
Метрологические характеристики калибраторов представлены в таблице 2. Технические характеристики калибраторов представлены в таблице 3.
Таблица 2 - Метрологические характеристики калибраторов
| Параметр выходного сигнала | Диапазон значений | Пределы допускаемой основной погрешности (абсолютной А, относительной 5) | Примеч. |
| Среднеквадратическое значение фазного (линейного) напряжения переменного тока Спер1), В | от 0,°Г Сном до 1,2‘ Сном | ±0,03 % (5) | - |
| Частота переменного тока f Гц | от 40 до 500 | ±0,0003 % (5) | - |
| Угол фазового сдвига между фазными напряжениями основной частоты фи, ° | от -180 до + 180 | ±0,03° (А) | - |
| Среднеквадратическое значение силы переменного тока /пер2), А | от 0,01'/ном до 1,2'/ном | ±0,03 % (5) | - |
| Угол фазового сдвига между фазными токами основной частоты ф1, ° | от -180 до +180 | ±0,03° (А) | - |
| Угол фазового сдвига между одноимёнными напряжениями и токами основной частоты фиь ° | от -180 до +180 | ±0,03° (А) | - |
| Напряжение постоянного тока ^пост, В | от 0,01-ином до 1,7-ином | ±(0,03 + 0,001 (1,7-ином/U - 1|)) % (5) | - |
| Сила постоянного тока /пост А | от 0,01/ном до 1,7'/ном | ±(0,03 + 0,001'-(1,7/ном // - 1|)) % (5) | - |
| Параметры измерения ПКЭ |
| Положительное отклонение фазного (линейного) напряжения SU(+), % | от 0 до 100 | ±0,03 % (5) | - |
| Отрицательное отклонение фазного (линейного) напряжения SU(-), % | от 0 до 100 | ±0,03 % (5) | - |
| Установившееся отклонение фазного (линейного) напряжения S иУ, % | от -100 до +100 | ±0,03 % (5) | - |
| Коэффициент несиммет-рии напряжений по обратной последовательности K2U, % | от 0 до 50 | ±0,03 % (А) | - |
| Коэффициент несиммет-рии напряжений по нулевой последовательности K0U, % | от 0 до 50 | ±0,03 % (А) | - |
| Среднеквадратическое значение n-ой гармонической составляющей фазного (линейного) U(n) напряжения, порядок гармоник от 2 до 50, В | от 0 до ином | ±0,01 В (А) | U(n) <1,0 |
| ±1,0 % (5) | U(n) >1,0 |
| Коэффициент n-ой гармонической составляющей фазного (линейного) напряжения KU(n), порядок гармоник от 2 до 50, % | от 0 до 100 | ±0,01 % (А) | Ku(n)<1,0 |
| ±1,0 % (5) | Ku(n)>1,0 |
| Суммарный коэффициент гармонических составляющих напряжения THDu, % | от 0 до 100 | ±0,01 % (А) | Ku<1,0 |
| ±1,0 % (5) | Ku>1,0 |
| Среднеквадратическое значение m-ой интергармонической составляющей фазного (линейного) U(m) напряжения, порядок интергармоник от 1 до 49, В | от 0 до 0,5-ином | ±0,01 В (А) | U(m)<1,0 |
| ±1,0 % (5) | U(m)>1,0 |
| Коэффициент m-ой интергармонической составляющей фазного (линейного) напряжения KU(m), порядок интергармоник от 1 до 49, % | от 0 до 50 | ±0,01 % (А) | Ku(m)<1,0 |
| ±1,0 % (5) | Ku(m)>1,0 |
| Отклонение частоты переменного тока А/ Гц | от -10 до +10 | ±0,0003 % (5) | - |
| Коэффициент несиммет-рии тока по обратной последовательности K2I, % | от 0 до 50 | ±0,03 % (А) | - |
| Коэффициент несиммет-рии тока по нулевой последовательности K0I, % | от 0 до 50 | ±0,03 % (А) | - |
| Среднеквадратическое значение n-ой гармонической составляющей /П) тока, порядок гармоник от 2 до 50, А | от 0 до /ном | ±0,01 А (А) | /(n)<0,01 |
| ±1,0 % (5) | /(n)>0,01 |
| Коэффициент n-ой гармонической составляющей тока KI(n), порядок гармоник от 2 до 50, % | от 0 до 100 | ±0,01 % (А) | ,0 y! (n) |
| ±1,0 % (5) | ,0 л> (n) |
| Суммарный коэффициент гармонических составляющих силы переменного тока THDi, % | от 0 до 100 | ±0,01 % (А) | Ki<1,0 |
| ±1,0 % (5) | Ki>1,0 |
| Среднеквадратическое значение m-ой интергармонической составляющей I(m) тока, порядок интергармоник от 1 до 49, А | от 0 до 0,5/ном | ±0,01 А (А) | /(m) <0,01 |
| ±1,0 % (5) | /(m)>0,01 |
| Коэффициент m-ой интергармонической составляющей фазного (линейного) тока £i(m), порядок интергармоник от 1 до 49, % | от 0 до 50 | ±0,01 % (А) | Ki(m)<1,0 |
| ±1,0 % (5) | Kl(m)>1,0 |
| Угол фазового сдвига между фазным напряжением и током прямой фиш, обратной фШ12, нулевой фи010 последовательности, ° | от -180 до +180 | ±0,1° (А) | - |
| Угол фазового сдвига между n-ми гармоническими составляющими фазного напряжения и тока фи1(п), ° | от -180 до +180 | ±0,1° (А) | - |
| Параметры измерения провалов и перенапряжений, фликера |
| Длительность провала напряжения переменного тока ^п, с | от 0,01 до 60 | ±0,003 с (А) | - |
| Глубина провала напряжения зип, % | от 0 до 100 | ±0,05 % (А) | - |
| Длительность прерывания напряжения ^прер, с | от 0 до 60 | ±0,003 с (А) | - |
| Длительность временного перенапряжения ^пер, с | от 0,01 до 60 | ±0,003 с (А) | - |
| Коэффициент временного перенапряжения Кпер, отн. ед. | от 1,0 до 2,0 | ±0,0005 отн.ед. (А) | - |
| Кратковременная PSt и длительная PLt доза фликера, отн. ед. | от 0,2 до 20 | ±1,5 % (5) | - |
| Параметры электрической мощности |
| Коэффициент мощности | от -1 до +1 | ±0,003 (А) | - |
| Активная фазная (PA, PB, PC) и трехфазная мощность (P), активная фазная (PA(1), PB(1), PC(1)) и трехфазная мощность (P(1)) основной частоты, активная мощность прямой (P1), нулевой (P0), обратной (P2) последовательности, Вт | от 0,01 • ^ном'-^ном до 1,2^ином'1ном | ±0,05 % (5) | - |
| Активная фазная (РA(n^ PB(n> Pc(n) и трехфазная (P(n)) мощность n-ой гармонической составляющей, Вт | от 0 до Ц'ном^ном | ±0,05 Вт (А) | P(n)<0,01 |
| ±3,0 % (5) | P(n)>0,01 |
| Реактивная фазная (QA, QB, QC) и трехфазная мощность (Q), реактивная фазная (QA(1), Qв(l), QC(1)) и трехфазная (Qw) мощность основной частоты, реактивная мощность прямой (Q1), нулевой (Q0), обратной (Q2) последовательности, вар | от 0,01 • ^ном'/ном до ^^^ном'/ном | ±0,1 % (5) | - |
| Реактивная фазная (QAn> Qв(n), Qc(n)) и трехфазная (Q(n)) мощность n-ой гармонической составляющей, вар | от 0 до Ц'ном^ном | ±0,05 вар (А) | Q(n)<0,01 |
| ±3,0 % (5) | Q(n)>0,01 |
| Полная фазная (SA, SB, SC) и трехфазная (S) мощность, полная фазная (SA(1), SB(1), SC(1) и трехфазная (S(1)) мощность основной гармоники, полная мощность прямой (S1), нулевой (S0), обратной (S2) последовательности, В^А | от 0,01 • Ц'ном^ном до ^^^ном'/ном | ±0,1 % (5) | - |
| Полная фазная (SA(n), SB(n), Sc(n)) и трехфазная (S(n)) мощность n-ой гармонической составляющей, В-А | от 0 д0 UH0M/H0M | ±0,05 В-А (А) | S(n)<0,01 |
| ±3,0 % (5) | S(n)>0,01 |
| Параметры измерения времени |
| Диапазон измерения времени при синхронизации с помощью ГЛОНАСС/GPS-приемника, по Ethernet посредством протокола PTP и по входному сигналу 1PPS, ч | от 0 до 24 | ±0,2 мкс (Д)3) | - |
Примечания
1) Диапазон измерения и пределы допускаемой погрешности среднеквадратического значения напряжения переменного тока равны диапазонам и пределам допускаемых погрешностей: среднеквадратических значений напряжения основной частоты U(1), среднеквадратических значений напряжения с учетом всех спектральных составляющих выходного сигнала U, среднеквадратических значений напряжения прямой U1, обратной U2 и нулевой U0 последовательностей.
2) Диапазон измерения и пределы допускаемой погрешности среднеквадратического значения силы переменного тока равны диапазонам и пределам допускаемых погрешностей: среднеквадратических значений силы переменного тока основной частоты I(1), среднеквадратических значений силы переменного тока с учетом всех спектральных составляющих выходного сигнала I, среднеквадратических значений силы переменного тока прямой I1, обратной I2 и нулевой I0 последовательностей.
3) Пределы допускаемой дополнительной абсолютной погрешности, вызванной отсутствием внешнего источника точного времени составляет не более ±0,2 мск/с.
Таблица 3 - Технические характеристики калибраторов
| Характеристика | Значение |
| Параметры сети электропитания: - напряжение переменного тока, В - частота переменного тока, Гц | 220 ± 22 50,0 ± 0,5 |
| Потребляемая мощность, В-А, не более | 25 |
| Источник сигнала синхронизации времени | 1PPS электрический 1PPS оптический PTP-протокол Внутренняя синхронизация |
| Время установления рабочего режима, мин, не более | 10 |
| Продолжительность непрерывной работы, ч, не менее | 8 |
| Частота дискретизации по выходу «IEC 61850-9-2», число выборок в секунду | 4000, 12800 (стандартно) 1000, 2000, 16000, 32000, 64000 (специальное исполнение) |
| Формируемые наборы данных | IEC 61850-9-2LE SV80/SV256, IEC 61850-9-2 |
| Г абаритные размеры калибраторов (высота х длина х ширина), мм, не более | 75 х 300 х 200 |
| Масса калибраторов, кг, не более | 5 |
| Средняя наработка на отказ, ч, не менее | 20 000 |
| Средний срок службы, лет, не менее | 10 |
| Рабочие условия: - температура окружающего воздуха, °С - относительная влажность воздуха при температуре окружающего воздуха +25 °С, %, не более | от +20 до +30 80 |
Знак утверждения типа
наносят на лицевую панель калибраторов методом шелкографии или гравирования, на титульный лист паспорта типографским способом.
Комплектность
Комплектность калибраторов в таблице 4.
Таблица 4 - Комплектность
| Наименование изделия | Количество |
| Калибратор цифровых сигналов КЦ61850 | 1 шт. |
| Кабель сетевой 220 Вт, 10 А | 1 шт. |
| Программное обеспечение | 1 шт. |
| Калибратор цифровых сигналов КЦ61850. Паспорт | 1 экз. |
| Калибраторы цифровых сигналов КЦ61850. Методика поверки | 1 экз. |
Поверка
осуществляется по документу МП 66142-16 «Калибраторы цифровых сигналов КЦ61850. Методика поверки», утверждённому ООО «ИЦРМ» в октябре 2016 года.
Основные средства поверки приведены в таблице 5.
Таблица 5 - Основные средства поверки
| Наименование и тип средства поверки | Регистрационный номер в Федеральном информационном фонде |
| Установка поверочная векторная компарирующая УПВК-МЭ 61850 | 60987-15 |
| Калибратор универсальный 9100 | 25985-09 |
| Установка поверочная универсальная УППУ-МЭ 3.1К | 39138-08 |
| Сервер синхронизации времени ССВ-1Г | 58301-14 |
| Осциллограф цифровой АКИП 4115/1А | 51561-12 |
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик, поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на свидетельство о поверке.
Сведения о методах измерений
приведены в паспорте.
Нормативные документы
1 ГОСТ 22261-94 «Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия»
2 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»
3 ГОСТ 30804.4.30-2013 (IEC 61000-4-30:2008) «Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Методы измерений показателей качества электрической энергии»
4 ГОСТ 31818.11-2012 (IEC 62052-11:2003) «Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Общие требования. Испытания и условия испытаний. Часть 11. Счетчики электрической энергии»
5 ГОСТ 31819.22-2012 (IEC 62053-22:2003) «Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 22. Статические счетчики активной энергии классов точности 0,2S и 0,5S»
6 ГОСТ 31819.23-2012 (IEC 62053-23:2003) «Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 23. Счетчики статические реактивной энергии»
7 ГОСТ 32144-2013 «Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения»
8 ГОСТ Р 8.655-2009 «Государственная система обеспечения единства измерений. Средства измерений показателей качества электрической энергии. Общие технические требования»
9 IEC 61850-9-2 «Системы автоматизации и сети на подстанциях. Часть 9-2. Схема особого коммуникационного сервиса (SCSM). Значения выборок по ISO/IEC 8802-3»
10 ТУ 422260-001-2016 «Калибраторы цифровых сигналов КЦ61850. Технические условия»
66142-16: Методика поверкиСкачать757.3 Кб