Назначение
Преобразователи измерительные цифровые СПЦ предназначены для преобразования в цифровые коды значений переменного тока, напряжения, мощности и частоты в трехфазных электрических трех- и четырехпроводных цепях. Преобразователи СПЦ обеспечивают преобразование измеряемых параметров в сигналы постоянного тока величины ±5 мА, обработку и передачу дискретных сигналов с датчиков типа «сухой контакт».
Преобразователи СПЦ предназначены для применения в контрольно-измерительных автоматизированных системах управления, телемеханических комплексах,
автоматизированных системах учета и контроля электроэнергии на предприятиях электроэнергетики и других отраслях промышленности.
Описание
Сигналы с трансформаторов тока и фазные напряжения подаются на вход АЦП через буферные усилители, обеспечивающие согласование уровней сигналов. АЦП осуществляет выборку аналоговых сигналов с частотой 128 отсчетов за период напряжения сети. Микроконтроллер осуществляет цифровую обработку сигналов, сохраняет результаты в памяти и обеспечивает выдачу информации через последовательный интерфейс стандарта RS-485. Токовые выходы обеспечивают гальваническую изоляцию и преобразование результатов измерения в постоянный ток величиной от минус 5 мА до плюс 5 мА. Вход дискретных сигналов ТС обеспечивают гальваническую изоляцию и съем сигнала с датчиков типа «сухой контакт».
Конструктивно преобразователь СПЦ выполнен в унифицированном пластмассовом корпусе штепсельного типа. В нижней части корпуса расположен штепсельный разъем, на который выведены цепи питания, цепи тока и напряжения, RS-485. В боковой части корпуса расположен дополнительный разъем, на который выведены цепи опроса датчиков «сухой контакт» и выходы постоянного тока ±5 мА.
Структура обозначения при заказе: ------------------------ Обозначение типа прибора
номинальное значение линейного входного напряжения:
-------------------------- 100 - 100 Вольт (для 4-проводной схемы подключения фазное напряжение 57.7 В)
380 - 380 Вольт (для 4-проводной схемы подключения фазное напряжение 220 В)
номинальное значение входного тока: 1 - 1 Ампер 5 - 5 Ампер
схема подключения СПЦ к измерительной цепи:
3 - трехпроводное подключение 4 - четырехпроводное подключение
।— наличие дополнительных опций
СПЦ | - 100] / [5] - @ - i Т3 i
Преобразователи СПЦ выпускаются в виде нескольких модификаций, отличающихся схемами включения, номинальными значениям входных токов и напряжений и наличием дополнительных опций. Варианты изготовления, отличающиеся схемами включения и номинальными значениям входных токов и напряжений, представлены на схеме структуры обозначения.
Варианты изготовления по наличию дополнительных опций представлены в таблице 1.
Таблица 1
| Наименование опций | СПЦ-xxx/x | СПЦ-ххх/х-х-Т2 | СПЦ-xxx/xх-х-Т3 |
| Питание от сети переменного тока 187.253В | + | + | + |
| Универсальное питание 120.. ,370В постоянного или 90.264 переменного тока | - | + | + |
| Токовые выходы ±5ма | - | - | 3 шт |
| Входы для опроса 4 датчиков «сухой контакт» | 4 шт | 4 шт | 4 шт |
| Напряжение опроса датчиков «сухой контакт» | 30.48В | 30В | 30В |
Программное обеспечение
Работа преобразователей СПЦ осуществляется под управлением встроенного программного обеспечения (ПО), которое отдельно от преобразователей не функционирует. Аппаратная и программная часть преобразователей совместно обеспечивают заявленную точность результатов измерений. Каждый экземпляр встроенного ПО уникален, и его цифровой идентификатор для каждой модификации будет своим.
Таблица 2
| Наименование программного обеспечения | Идентификации-онное наименование программного обеспечения | Номер версии (идентификационный номер) программного обеспечения | Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового индикатора программного обеспечения |
| СПЦ V3 | SPC_Modbus_V3 | 20121029 | xxxx | CRC-16 (0x11021) |
Идентификационное наименование ПО появляется при включении преобразователя.
После изготовления преобразователя доступ к встроенному ПО полностью исключен: производится активация встроенных средств защиты микроконтроллера. Защита ПО от преднамеренных и непреднамеренных изменений - уровень А по МИ 3286-2010.
В комплекте поставляется сервисное программное обеспечение, предназначенное для настройки, проверки работоспособности и поверки.
Рисунок 1. Внешний вид преобразователя СПЦ. Стрелкой указано место клеймения.
Технические характеристики
Диапазоны значений измеряемых величин и их номинальные значения в зависимости от исполнения представлены в таблицах 3, 4; пределы основных приведенных погрешностей - в таблице 5.
Таблица 3
| Наименование параметра | СПЦ-100/5-X-XX | СПЦ-100/1-Х-ХХ |
| диапазон измерения | номинальное значение | диапазон измерения | номинальное значение |
| Фазное напряжение | 0-69,3 В | 57,735 В | 0-69,3 В | 57,735 В |
| Фазный ток | 0-6 А | 5 А | 0-1,2 А | 1 А |
| Линейные напряжения | 0-120 В | 100В | 0-120 В | 100 .В. |
| Активная мощность по каждой фазе | 415,6 Вт | 288,68 Вт | 83,1 Вт | 69,282 Вт |
| Суммарная по трем фазам активная мощность | 1247 Вт | 866,03 Вт | 250 Вт | 173,205 Вт |
| Реактивная мощность по каждой фазе | 415,6 вар | 288,68 вар | 83,1 вар | 69,282 вар |
| Суммарная по трем фазам реактивная мощность | 1247 вар | 866,03 вар | 250 вар | 173,205 вар |
| Частота сети | 47,5-52,5 Гц | 50 Гц | 47,5-52,5 Гц | 50 Гц |
Таблица 4
| Наименование параметра | СПЦ-380/5-X-XX | СПЦ-380/1-Х-ХХ |
| диапазон измерения | номинальное значение | диапазон измерения | номинальное значение |
| Фазное напряжение | 0-264 В | 220 В | 0-264 В | 220 В |
| Фазный ток | 0-6 А | 5 А | 0-1,2 А | 1 А |
| Линейные напряжения | 0-456 В | 380 В | 0-456 В | 380 В |
| Активная мощность по каждой фазе | 1584 Вт | 1100 Вт | 316,8 Вт | 220 Вт |
| Суммарная по трем фазам активная мощность | 4752 Вт | 3300 Вт | 950,4 Вт | 660 Вт |
| Реактивная мощность по каждой фазе | 1584 вар | 1100 вар | 316,8 вар | 220 вар |
| Суммарная по трем фазам реактивная мощность | 4752 вар | 3300 вар | 950,4 вар | 660 вар |
| Частота сети | 47,5-52,5 Гц | 50 Гц | 47,5-52,5 Гц | 50 Гц |
Таблица 5
| Наименование измеряемых величин | Диапазоны измеряемых величин | Предел допускаемой основной приведенной погрешности, % |
| Фазный Ток, I (фазы А, B, C для СПЦ с 4-проводной схемой включения, фазы А и С для СПЦ с 3-проводной схемой включения) | 0 < |< 1,2-1, | ±0,3 |
| Напряжение, U (фазное А, B, C для СПЦ с 4-проводной схемой включения, линейное А-В и B-С для СПЦ с 3-проводной схемой включения) | 0 < U< 1,2-Uh | ±0,3 |
| Мощность активная, Р | 0 < Р< 1,2-Р, | ±0,5 |
| Мощность реактивная, Q | 0 < Q< 1,2-Qh | ±0,5 |
| Частота, F | 0,95<Fh < F < 1,05-Fh | ±0,03 |
| Погрешность преобразования измеренной величины в сигнал постоянного тока ±5 мА | 0 < X< 1,2-X, | ±0,15 |
где:
1н, I - номинальное значение диапазона и текущее значение измеряемого тока, соответственно;
ин, U - номинальное значение диапазона и текущее значение измеряемого напряжения, соответственно;
Рн, P - номинальное значение диапазона и текущее значение измеряемой активной мощности, соответственно;
Рн = 1н •ин
Qh, Q - номинальное значение диапазона и текущее значение измеряемой реактивной
мощности , соответственно;
Fh, F - номинальное значение диапазона и текущее значение измеряемой частоты переменного тока, соответственно.
Пределы допускаемой дополнительной погрешности измерения, обусловленные изменением
внешних влияющих факторов не превышают значений, приведенных в таблице 6.
Таблица 6
| Наименование влияющего фактора | Пределы допускаемой дополнительной погрешности, % |
| Температура окружающей среды | 0,01 1/ °С |
Габаритные размеры, мм 171 x 120 x 70
Масса, не более, кг 1
Диапазон рабочий температур окружающего воздуха, °С; от 0 до +55
Наработка на отказ 120000 ч
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносят на табличку и на первый лист эксплуатационной документации преобразователя методом печати.
Комплектность
1 Преобразователь цифровой типа СПЦ - 1 шт.;
2 Розетка штепсельная преобразователя - 1 шт.;
3 Руководство по эксплуатации - 1 шт. на партию;
4 Паспорт - 1 шт.
5 Методика поверки - 1 шт. на партию;
6 Сервисная программа для индивидуальной работы с преобразователями через интерфейс RS-485 - (лазерный диск) 1 шт. на партию;
7 Упаковочная коробка - 1 шт.
Поверка
осуществляется согласно требованиям документа МП 33093-07 «Преобразователи измерительные цифровые СПЦ. Методика поверки», утвержденного ФГУ “УРАЛТЕСТ” 05.07.2006 г. и входящего Приложением «В» в «Преобразователи измерительные цифровые СПЦ. Руководство по эксплуатации».
Перечень эталонов, применяемых при поверке:
1 Калибратор Н4-6 основные характеристики в режиме воспроизведения напряжения переменного тока:
| Поддиапазон U, В | Частотный диапазон | Предел допускаемой основной погрешности, ± (% от U + % от Un) |
| за 1 год, t=(23 +5) 0С | за 3 года, t=(23 +5) 0С |
| 0,2; 2; 20 | 0,1 Гц - 20 кГц 20 - 50 кГц 51 - 100 кГц | 0,015 + 0,0015 + 30 мкВ 0,025 + 0,0025 + 35 мкВ 0,04 + 0,004 + 40 мкВ | 0,03 + 0,003 + 30 мкВ 0,04 + 0,004 + 35 мкВ 0,055 + 0,0055 + 40 мкВ |
| 200 | 0,1 Гц - 20 кГц 20 - 50 кГц 51 - 100 кГц | 0,025 + 0,0025 0,04 + 0,004 0,05 + 0,005 | 0,4 + 0,004 0,055 + 0,0055 0,065 + 0,0065 |
| 1000 | 0,1 Гц - 20 кГц | 0,04 + 0,004 | 0,05 + 0,005 |
основные характеристики в режиме воспроизведения силы переменного тока:
| Поддиапазон I, ма | Предел допускаемой основной погрешности, ± (% от I + % от In) за 1 год, t = (23 ±5) ° С, на частотах | Максимальное напряжение на нагрузке (при сохранении точности), В |
| 0,1 - 1000 Гц | 1,1 - 5 кГц | 5,1 - 10 кГц |
| 0,2 | 0,05 + 0,01 | 0,1 + 0,05 | 0,5 + 0,25 | 2 |
| 2 | 0,05 + 0,005 | 0,08 + 0,01 | 0,25 + 0,05 | 2 |
| 20 | 0,05 + 0,005 | 0,08 + 0,01 | 0,25 + 0,05 | 2 |
| 200 | 0,05 + 0,005 | 0,08 + 0,01 | 0,25 + 0,05 | 2 |
| 2х103 | 0,08 + 0,01 | 0,015+ + 0,015 | 0,5 + 0,05 | 2 |
| 10х103 | 0,1 + 0,02 | 0,5 + 0,05 | --- | 1 |
2 Установка МК 6801
пределы измерений: 1=0,005-10,5 А, U=13-420 В, коэффициент мощности =1... +1;
основная относительная погрешность активной мощности: ±(0.08-0.03*cos^)) %
основная относительная погрешность реактивной мощности: ±(0.2-0.1*sin^) )%
3 Мультиметр Agilent 34401A
пределы измерений постоянного тока: 10 мА,100 мА,1 А, 3 А;
погрешность измерений постоянного тока:
| 10 мА - 0,050+0,020 100 мА - 0,050+0,005 1 А - 0,100+0,010 3 А - 0,120+0,020 | Погрешности приведены в виде: ±(% от измеренного значения + % от предела измерений) |
| измерение частоты: 3 Гц-300 к | Гц |
погрешность измерений частоты: ±0,01 %
Нормативные документы
1 ТУ 422180-001-12325925-2007 Преобразователи измерительные цифровые СПЦ. Технические условия.
2 ГОСТ 14014-91 Приборы и преобразователи измерительные цифровые напряжения, тока, сопротивления. Общие технические требования и методы испытаний.
3 ГОСТ 8.648-08 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений переменного электрического напряжения до 1000 В в диапазоне частот 1-10’2 ...2409 Гц.
4 МИ 1940-88 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений силы переменного электрического тока 1-10-8.25 А в диапазоне частот 20.1-106 Гц.
5 ГОСТ 8.551-86 ГСИ. Государственный специальный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений электрической мощности и коэффициента мощности в диапазоне частот 40.20000 Гц.
6 ГОСТ 8.129-99 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений времени и частоты.
Рекомендации к применению
- осуществление торговли и товарообменных операций.
