Назначение
Преобразователи измерительные многофункциональные ФЕ 1888.1-АД (далее преобразователи) предназначены для измерения параметров четырехпроводных и трехпроводных электрических сетей переменного трехфазного тока частотой 50 Гц (токов; напряжений; активной, реактивной, полной мощности; частоты сети), определения ряда показателей качества электрической энергии и выдачи цифровых данных по интерфейсу RS-485 на компьютер системы измерения и управления (протокол обмена MODBUS-RTU).
Описание
Принцип работы преобразователя основан на использовании «метода выборок». Мгновенные значения входных сигналов преобразуются в цифровые коды при помощи аналого-цифровых преобразователей и передаются в микроконтроллер, где выполняется их математическая обработка с целью определения параметров трёхфазной системы.
Конструктивно преобразователь выполнен в герметичном металлическом корпусе, состоящем из двух основных частей - стационарного коммутационного блока и съёмного измерительного блока.
Коммутационный блок предназначен для подключения всех внешних соединений, которые вводятся в блок через герметизирующие кабельные вводы и подключаются на клеммы с винтовыми зажимами. Всего имеется 4 кабельных ввода, предназначенных для подключения:
- измерительных сигналов напряжения;
- измерительных сигналов тока;
- питания преобразователя от сети 220 В, 50 Гц;
- интерфейсных сигналов.
Кабельные вводы имеют соответствующие надписи на коммутационном блоке.
Коммутационный блок крепится 4 винтами на месте эксплуатации, удобном для монтажа и обслуживания. На корпусе коммутационного блока преобразователя расположен также винтовой зажим для заземления.
Электрическое соединение между коммутационным и измерительным блоками выполняется через внутренний разъём. Механическое соединение блоков осуществляется с помощью четырёх винтов, расположенных сверху корпуса измерительного блока.
Измерительный блок содержит все радиоэлектронные элементы преобразователя, размещённые на 5 печатных платах, которые соединяются между собой через разъёмные соединители. Со стороны верхней крышки на плате установлен светодиод, который загорается при включении питания преобразователя. Светодиоду соответствует надпись «Сеть» на верхней крышке.
Преобразователи обеспечивают:
- измерение параметров четырехпроводных и трехпроводных электрических сетей трехфазного тока в соответствии с таблицей 1;
- выдачу цифровых данных по интерфейсу RS-485 на компьютер системы измерения и управления (протокол обмена MODBUS-RTU);
- определение ряда показателей качества электрической энергии (с помощью поставляемого программного обеспечения);
- конфигурирование входных каналов в зависимости от типа трёхфазной сети;
- задание шкалы в зависимости от параметров используемых трансформаторов напряжения и тока;
- выполнение калибровки.
Таблица 1
| Наименование параметра | Обозначение | Сеть трёхпроводная | Сеть четырёхпроводная |
| Действующее значение фазного напряжения | Ua, Ub, Uc | _ | + |
| Действующее значение междуфазного напряжения | Uab, Ubc, Uca | + | + |
| Действующее значение силы тока фазы | IA, IB, Ic | + | + |
| Активная мощность фазы нагрузки | Pa, Pb, Pc | _ | + |
| Реактивная мощность фазы нагрузки | Qa, Qb, Qc | _ | + |
| Полная мощность фазы нагрузки | Sa, Sb, Sc | _ | + |
| Активная мощность трёхфазной системы | P | + | + |
| Реактивная мощность трёхфазной системы | Q | + | + |
| Полная мощность трёхфазной системы | S | + | + |
| Коэффициент мощности фаз | KMA, KMB, KMC | _ | + |
| Коэффициент мощности трёхфазной системы | Km | + | + |
| Частота сети | f | + | + |
| Примечание - Знак «+» означает, что параметр определяется, знак «-» означает, что параметр не определяется. |
Примеры обозначения преобразователя при заказе: «Преобразователь измерительный многофункциональный ФЕ1888.1-АД-1-2-1-1; технические условия ТУ 4389-0208-05755097-2009».
Преобразователи имеют исполнения, для которых приняты следующие обозначения:
ФЕ1888.1- АД - Х - Х - Х - Х
Номинальное между-фазное напряжение
1 - 100 В;
2 - 220-^3 В.
Номинальный ток
1 - 1 А;
2 - 5 А.
Напряжение питания 1 - ~220 В;
2 - =24 В.
Коммутационный блок 1 - тип А, группа IP54; 2 - тип Б, группа IP20.
Общий вид преобразователей представлен на рисунке 1.
Рисунок 1 - Вид преобразователя измерительного многофункционального ФЕ 1888.1-АД
Пломбирование преобразователей осуществляется при выпуске из производства специальной наклейкой на один из крепёжных винтов снизу измерительного блока.
В преобразователе пломбируется съемный измерительный блок специальной наклейкой на один из крепёжных винтов снизу измерительного блока.
Программное обеспечение
В преобразователях ФЕ1888.1-АД методом защиты программного обеспечения является идентификация программы, которая осуществляется путем проверки контрольной суммы программы.
Идентификационные данные программного обеспечения преобразователей представлены в таблице 2.
Таблица 2
| Модификация прибора | Наименование ПО | Номер версии ПО | Цифровой идентиф икатор ПО | Алгоритм вычисления |
| Ф1888.1 | F1888_1.hex | 1 | OxDDAB | CRC16, полином 0x8005 |
Защита программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «А» по МИ 3286-2010.
Технические характеристики
Основные технические характеристики преобразователей приведены в таблице 3.
Таблица 3
| Наименование характеристик | Значение характеристик |
| Номинальные значения междуфазного/фазного напряжения Uhom/Uhom ф, В | 100/100/^3 или 220^3/220 в зависимости от исполнения |
| Диапазон измерений напряжения, % от Uhom/Uhom ф | от 2 до 120 при измерении напряжения, мощности от 10 до 120 при измерении частоты |
| Пределы допускаемой основной приведенной погрешности измерения междуфазного/фазного напряжения, % | ±0,2 |
| Номинальные значения силы тока фазы IH0M, А | 1 или 5 в зависимости от исполнения |
| Диапазон измерений силы тока фазы, % от 1ном | от 0 до 120 |
| Пределы допускаемой основной приведенной погрешности измерения силы тока, % | ±0,2 |
| Пределы допускаемой основной приведенной погрешности измерения активной мощности, % | ±0,5 |
| Пределы допускаемой основной приведенной погрешности измерения реактивной мощности, % | ±0,5 при Км = (0-0,5) ±0,8 при Км = (0,5-1) |
| Пределы допускаемой основной приведенной погрешности измерения полной мощности, % | ±0,5 |
| Номинальное значение коэффициента мощности Кмном | 1 |
| Диапазон измерений коэффициента мощности | ±(0 - 1 - 0) |
| Пределы допускаемой основной приведенной погрешности измерения коэффициента мощности, % | ±0,5 |
| Номинальное значение частоты сети fH0M, Гц | 50 |
| Диапазон измерений частоты сети, Гц | от 45 до 55 |
| Пределы допускаемой основной приведенной погрешности измерения частоты сети, % | ±0,03 |
| Мощность, потребляемая по цепи питания, В А, не более | 6,5 |
| Средняя наработка на отказ, ч, не менее | 50000 |
| Средний срок службы, лет, не менее | 10 |
| Габаритные размеры (длинахширинахвысота), мм | 140x123x158 |
| Масса, кг, не более | 2,3 |
Пределы допускаемых приведенных основных погрешностей измерения параметров трехфазных сетей указаны в процентах от номинальных значений.
Пределы допускаемых дополнительных погрешностей, вызванных воздействием влияющих величин, приведены в таблице 4.
Таблица 4
| Влияющая величина | Значение влияющей величины | Пределы допускаемой дополнительной приведенной погрешности, % |
| Температура окружающего воздуха, °С | от - 30 до 50 | На каждые 10°С изменения температуры: при измерении токов и напряжений ±0,1 при измерении мощностей ±0,25 при измерении частоты ±0,015 |
| Внешнее однородное переменное магнитное поле частотой 45-55 Гц напряженностью, А/м | 400 | при измерении токов и напряжений ±0,1 при измерении мощностей ±0,25 при измерении частоты ±0,015 |
Диапазоны измерения показателей качества электрической энергии (ПКЭ) и пределы допускаемых абсолютных основных погрешностей измерения приведены в таблице 5.
Таблица 5
| Наименование ПКЭ | Обозначение | Диапазон измерений | Абсолютная погрешность измерения A | Примечания |
| У становившееся отклонение напряжения, % | 6Uy | от -20 до 20 | ±0,2 | |
| Коэффициент несимметрии напряжений по обратной последовательности, % | K2U | от 0 до 20 | ±0,1 | |
| Коэффициент несимметрии напряжений по нулевой последовательности, % | K0U | от 0 до 20 | ±0,1 | для четырехпроводных сетей |
| Отклонение частоты, Гц | Af | от -5 до 5 | ±0,02 | |
| П р и м е ч а н и е - при измерении K2U и K0U коэффициент искажения синусоидальности входного сигнала переменного напряжения не более 5%. |
Рабочие условия применения преобразователей приведены в таблице 6.
Таблица 6
| Наименование параметра | Значение параметра |
| Температура окружающего воздуха, °С | от минус 30 до 50 |
| Относительная влажность воздуха, % | до 98 при 35°С |
| Атмосферное давление, кПа, (мм рт.ст.) | от 84 до 106,7 (от 630 до 800) |
| Напряжение питания, В | от 187 до 242 частотой 50 Гц |
Знак утверждения типа
наносят на табличку преобразователя методом пьезоструйной печати, на титульный лист руководства по эксплуатации и паспорт - типографским способом.
Комплектность
В комплект поставки входят:
- преобразователь ФЕ 1888.1 - АД (по заказу) 1 шт.;
- розетка РП10-22Л 1 шт.;
- комплект перемычек 1 компл.;
- Руководство по эксплуатации 3ПА.499.039 РЭ
(включая раздел 8 «Методика поверки») 1 экз.;
- паспорт 3ПА.499.039 ПС 1 экз.;
- компакт-диск с программным обеспечением и документацией:
- программа представления параметров «Electro»;
- Руководство оператора 05755097.00007-01-34-01;
- протокол информационного обмена 3ПА.499.039 Д12.
Поверка
осуществляется в соответствии с документом, приведенным в разделе 8 Руководства по эксплуатации 3ПА.499.039 РЭ «Преобразователи измерительные многофункциональные ФЕ1888.1-АД. Методика поверки», утвержденной ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» в декабре 2009 года.
Основное оборудование для поверки:
- мегомметр Ф4101: 500 В, 0-10^103 МОм, погрешность ± 2,5 %;
- калибратор переменного тока «Ресурс-К2»: номинальное значение фазного напряжения 57,7 В, 220 В класс точности 0,05/0,01; номинальное значение тока 1 А, 5 А класс
точности 0,05/0,01; фазовый угол от минус 180 ° до 180 ° погрешность ± 0,03 °; значения активной, реактивной и полной мощности класс точности 0,1/0,02; частота 45-55 Гц погрешность ± 0,005 Гц;
- персональный компьютер: операционная система Windows XP; ОЗУ - не менее 256 Мбайт; видеоадаптер с разрешением 1024x768 точек при числе цветов не менее 16; наличие интерфейса RS-232 (COM1, COM2); наличие CD-ROM; преобразователь интерфейсов RS-485/RS-232.
Сведения о методах измерений
Изложены в документе 3ПА.499.039 РЭ «Преобразователи измерительные
многофункциональные фе1881.1-АД».
Нормативные документы
ГОСТ 22261 94 «Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия».
ОПБ-88/97(ПНАЭ Г-01-011-97) «Общие положения безопасности атомных станций».
СТО 1.1.1.07.001.0675-2008 «Атомные станции. Аппаратура, приборы, средства систем контроля и управления. Общие технические требования».
Лист № 7
Всего листов 7
ТУ 4389-0208-05755097-2009 «Преобразователи измерительные многофункциональные ФЕ1888.1-АД».
Рекомендации к применению
- осуществление деятельности в области использования атомной энергии;
- выполнение работ по оценке соответствия продукции и иных объектов обязательным требованиям в соответствии с законодательством Российской Федерации о техническом регулировании.
