Назначение
Счетчики электрической энергии многофункциональные ION8650 (далее - счетчики) предназначены для измерения и учета активной, реактивной и полной энергии прямого и обратного направления в трехфазных цепях переменного тока трансформаторного включения, в одно- и многотарифных режимах, измерения и отображения дополнительных параметров трехфазной энергетической сети (активной, реактивной и полной мощностей, токов, напряжений, частоты, коэффициента мощности) и основных показателей качества электрической энергии (ПКЭ).
Описание
Счетчики состоят из входных первичных преобразователей тока и напряжения, аналогоцифровых преобразователей, микропроцессора, программируемых ЗУ и дисплея на ЖК.
Принцип действия счетчиков основан на преобразовании мгновенных значений сигналов измеряемых величин в цифровые коды. В счетчиках в качестве датчиков тока используются трансформаторы и в качестве датчиков напряжения резистивные делители.
Сохранение данных и программ обеспечивается энергонезависимой памятью. Связь с ЭВМ осуществляется с помощью оптического порта или цифрового интерфейса. Питание счетчика обеспечивается от входных сигналов напряжения или от внешнего источника питания. Клавиатура на лицевой панели позволяет изменять режимы работы и отображения на дисплее всех измеряемых и вспомогательных величин, а также включать режим тестирования. Дополнительные параметры могут индицироваться непосредственно на ЖК дисплее счетчика или на дисплее компьютера с помощью программных пакетов, поставляемых по отдельному заказу.
Счетчики предназначены для использования в составе автоматизированных систем контроля и учета электроэнергии (АСКУЭ) и передачи измеренных или вычисленных параметров на диспетчерский пункт по контролю, учету и распределению электрической энергии, а также в системах управления нагрузкой энергетических сетей.
Счетчики обеспечивают высокоточные измерения параметров качества электроэнергии: небаланса токов и напряжений; нарушения чередования фаз и другие.
Для хранения и отображения измеренных величин в счетчиках имеется энергонезависимая память и жидкокристаллический индикатор для отображения измеряемых величин. Учет энергии обеспечивается по тарифам и временным зонам, которые задаются программно. Счетчики имеют в своем составе измерительное устройство, микроконтроллер, энергонезависимую память данных EEPROM, которая позволяет сохранить всю информацию при отключении источника питания. Встроенные часы реального времени позволяют вести учет активной и реактивной электроэнергии по тарифным зонам суток.
Конструктивно счётчики изготавливаются в корпусах двух конструкций и состоят:
из округлого корпуса счётчика, специальной розетки, к которой подключается счётчик и соединяющего их пломбировочного кольца («гнездовая» модификация);
или же счётчик устанавливается в специальный металлостеклянный корпус прямоугольной формы («щитовая» модификация).
Обе модификации счётчиков могут быть опломбированы навесными пломбами для предотвращения несанкционированного доступа.
На лицевой панели счётчика расположены:
- два светодиода, сигнализирующие о потреблении активной и реактивной энергии;
- переключатель обнуления, предназначенный для сброса значений пикового потребления энергии в нормальном и в тестовом режимах . В переключателе имеется сквозное отверстие под пломбу или механический блокиратор, для предотвращения несанкционированного вмешательства в работу счётчика;
- две навигационные кнопки для передвижения по меню и кнопка для переключения между режимами индикации ;
- оптический порт.
Под крышкой счётчика со стороны лицевой панели также расположена кнопка включения режима тестирования. На ЖК дисплее отображаются окна: измерения, журнал регистрации событий, векторные диаграммы, гистограммы гармонических составляющих, параметры настройки счётчика и данные конфигурации .
Заводские настройки, отвечающие за точность измерений, являются неизменными на протяжения всего срока эксплуатации счётчика.
Счетчики имеют функцию обнаружения провалов и пропаданий напряжения, перенапряжения и ипульсных напряжений, обеспечивая последующий анализ потенциального воздействия, посредством сравнения амплитуды и продолжительности этих возмущений в сети с кривыми допустимых значений напряжений.
Счетчики обеспечивают настройку и параметрирование графиков временных зависимостей электрической энергии, потребляемой мощности, напряжения, тока, параметров качества энергии и других измеренных параметров, запуск записи через заданные интервалы времени, по календарному расписанию, при наступлении аварийной ситуации или определённого события, а также вручную.
Функциональные возможности счетчиков ION8650 в зависимости от модификации приведены в таблице 1.
Таблица 1. Функциональные возможности счетчиков
| Функциональные возможности счётчиков | Модификации счётчиков |
| ION8650 A | ION8650 В | ION8650 С |
| Измеряемые величины и ПКЭ |
| Напряжения и токи линейные и фазные | + | + | + |
| Мощность: активная, реактивная, полная. Коэффициент мощности. Частота. | + + | + + | + + |
| Энергия: активная, реактивная, полная в обоих направлениях. | + | + | + |
| Провалы питающего напряжения | + | + | + |
| Коэффициенты несимметрии напряжения по нулевой, прямой, обратной последовательностям | + | + | + |
| Коэффициенты гармоник (до гармоники №) | 63-я | 63-я | 31-я |
| Запись осциллограмм | + | - | - |
| Гармоники: амплитуда, фаза и интергармоники | 50 | 40 | - |
| Коэффициенты несинусоидальности напряжения | + | + | + |
| Фликер, по EN50160, IEC61000-4-7/4-15 | + | + | - |
| Сервисные функции |
| Возможность конфигурации для IEE 519-1992, IEE 1159, SEMI | + | + | - |
| Запуск по установленному значению, по графику или от внешнего сигнала | + | + | + |
| Размер энергонезависимой памяти, Мбайт | 128 | 64 | 32 |
| Количество архивов | 50 | 45 | 4 |
| Максимальное количество одновременно регистрируемых в архивах каналов (параметров) | 800 | 720 | 64 |
| Архивы последовательности событий, изменяемый размер архива | + | + | + |
| Настраиваемая глубина архивов по любому параметру | + | + | + |
| Многолетние архивы записи профиля нагрузки | + | + | + |
| Журнал событий | + | + | + |
| Расчет потерь в трансформаторе/линии | + | + | + |
| Синхронизация с системой GPS | + | + | + |
| Передача данных |
| Переключаемый порт RS-232/485 | 1 | 1 | 1 |
| Порт RS-485 | 1 | 1 | 1 |
| Порты Ethernet (проводной или оптический) со шлюзом EtherGate | 1 | 1 | 1 |
| Инфракрасный оптический порт | 1 | 1 | 1 |
| Встроенный модем со шлюзом ModemGate | 1 | 1 | 1 |
| Порт IRIG-B (смодулированный временный код IRIG В) | 1 | 1 | 1 |
| Modbus Master для последователных портов | + | + | - |
| Modbus ТСР Master для портов Ethernet | + | + | - |
| Modbus ТСР Slave для портов Ethernet | + | + | + |
| DNP 3.0 по последовательным портам, через модем и инфракрасный порт | + | + | + |
| Встроенный Web - сервер | + | + | + |
| SMTP (только через Ethernet) | + | + | + |
| SNTP (через Ethernet) | + | + | + |
| MV-90 (через Ethernet и последовательные порты) | + | + | + |
| Обмен информацией в формате extensible Markup Language XML (посредством TCP) | + | + | + |
| МЭК 61850 ( посредством TCP) | + | + | + |
| Максимальное количество опрашиваемых приборов по протоколу EtherGate (подключенных к двум портам RS485 COM1 и COM4) | 62 | 62 | 62 |
| Количество опрашиваемых приборов по протоколу ModemGate (подключенных к одному из портов RS485 COM1, либо COM4) | 31 | 31 | 31 |
| Установки, аварийная сигнализация и управление |
| Установки, минимальное время отклика, мс | 10 | 10 | 10 |
| Математические и логические формулы | + | + | + |
| Аварийно-предупредительная сигнализации | + | + | + |
Программное обеспечение
Программное обеспечение счётчиков разработано специалистами фирмы «Schneider Electric Industries SAS» и является собственностью компании.
Встраиваемое ПО (заводская прошивка) записывается в устройство на стадии его производства. Защита от копирования ПО осуществляется на аппаратном уровне: вычитывание памяти программ и памяти данных невозможно. Конечный пользователь не имеет доступа к изменению системных параметров (калибровочные коэффициенты, алгоритмы работы устройства и т.д.). Для защиты от несанкционированного изменения настроечных параметров устройства в ПО используется система авторизации пользователя (логин и пароль). Несанкционированное изменение настроечных параметров устройства невозможно без вскрытия счётчика.
Внешнее ПО применяется для связи с компьютером через интерфейсы. Оно состоит из драйвера, позволяющего подключать счётчики к персональному компьютеру и программы, записанной на диск, позволяющей сохранять результаты измерений в виде текстового файла. ПО не является метрологически значимым и позволяет только считывать результаты измерений из встроенной памяти прибора.
Характеристики программного обеспечения счетчиков приведены в таблице 2.
Таблица 2.
| Наименование ПО | Идентификационное наименование ПО | Номер версии (идентификационный номер) ПО | Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО |
| Встроенное | «8650» | не ниже v.402 | микропрограмма | - |
| Внешнее | «ION Setup» | v.3.0 | микропрограмма | - |
Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений - «С», в соответствии с МИ 3286-2010.
Фотографии модификаций счётчика и места опломбирования представлены на рисунках 1-3.
Рис. 1. Щитовая и гнездовая конструкции счетчиков ION8650
Рис. 2. Место пломбирования гнездового корпуса счётчика ION8650
Рис.3. Место пломбирования щитового корпуса счетчика ION8650
Технические характеристики
Метрологические и технические характеристики счетчиков приведены в таблице 3.
Таблица 3
| Наименование характеристики | Значение | Примечание |
| Модификация счетчика | ION8650A | ION8650B | ION8650C | |
| Класс точности измерения активной / реактивной энергии | 0,2S / 0,2 | по ГОСТ 31819.222012 (МЭК 6205322:2003) по ГОСТ 31819.23-2012 (МЭК 6205323:2003) |
| Номинальное напряжение, В | 3x57,7/100; 3х 65/113 3x120/208; 3x230/400; 3x277/480 | |
| Диапазон рабочих напряжений, В | от 10% до 150% 1'ном | |
| Номинальный (максимальный) ток, А | 1; 5; (20) | |
| Диапазон измерения тока: - для счетчиков с током 1(20) А; - для счетчиков с током 5 (20) А | 0,01 - 20 0,05 - 20 | |
| Номинальная частота сети, Гц | 50 | |
| Диапазон измерения частоты, Гц | 42,5 -57,5 | |
| Диапазон измерений cos ф | от 0,5L до 0,5C | |
| Стартовый ток, А | 0,001 1ном | |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерения: - напряжения, %; - силы тока, % | ± 0,1 ± 0,1 | |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения отклонения частоты, Гц | ±0,001 | |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения коэффициента мощности | ± 0,1 | |
| Время усреднения при измерении мощности, с | 1 - 5940 | Программируемый параметр |
| Максимальный ток перегрузки, А | 500 А в течение 1 сек | Однократно |
| Наименование характеристики | Значение | Примечание |
| Цена единиц младшего/старшего разряда, кВт-ч (квар^ч) | 0,001 / 1 000 000 | Программируемое значение. |
| Сопротивление измерительных входов напряжения (фазное), МОм | 5 | При питании прибора от внешнего источника |
| Потребляемая мощность, не более: - полная по цепям тока, В • А; - полная по цепям напряжения, ва - активная по цепи напряжения, Вт. | 0,2 (0,05) 20 5 | номинал 5А (номинал 1А) |
| Количество тарифных зон | 4 | Дополнительно настраивается изменение тарифного расписания по 4-м сезонам и по выходным и праздничным дням |
| Погрешность хода внутренних часов, с/сутки, не более | ± 0,4 | |
| Погрешность хода часов при крайних значениях рабочего диапазона температур, с/сутки, не более | ± 0,15 | |
| Максимальная скорость на порту RS-232/485, бит/с | 115200 | |
| Максимальная скорость на порту RS-485, бит/с | 115200 | |
| Скорость обмена информацией по порту Ethernet, Мбит/с | 10/100 | 10/100 Base-T |
| Скорость обмена информацией по порту оптического Ethernet, Мбит/с | 100 | 10/100 Base-FX MultiMode |
| Максимальная скорость на инфракрасном оптическом, бит/с | до 19200 | |
| Диапазон рабочих температур, °С | от минус 40 до +70 | ЖК дисплей от минус 20 до +60 |
| Диапазон температур хранения и транспортирования, °С | от минус 40 до +85 | |
| Наименование характеристики | Значение | Примечание |
| Сохранение данных в памяти, лет | 10 | 5000 циклов |
| Габаритные размеры, мм, не более: - модификация в корпусе - наружный корпус + розетка | 285x228x163 0178x239x0 171 + цоколь 183x242x68 | |
| Масса, кг, не более | 3,5 | |
| Средняя наработка на отказ, ч, не менее | 180 000 | |
| Срок службы, лет, не менее | 25 | |
| Измерение ПКЭ: |
| Модификация счетчика | ION8650A | ION8650B | |
| Класс счетчика по ГОСТ Р 541492010 | класс A | класс S | |
| Предел допускаемой относительной погрешности измерения напряжения в рабочем диапазоне напряжений, % | ± 0,1 | В диапазоне напряжений 10-150% от ином |
| Предел допускаемой относительной погрешности измерения тока, % | ± 0,1 | В диапазоне тока от 400мА до 2А При КМ= 0,5 |
| Диапазон измерения глубины провалов напряжения и перенапряжения 8U пр, % | 10-200 | |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения глубины провалов напряжения и перенапряжения. Амплитуда в % от номинального напряжения за 1 период | ±0,2 | ±1,0 | |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения длительности провалов напряжения (периодов сетевого напряжения, с | ±1,0 | _ | |
| Пороговое значение прерывания напряжения, %Udin | 5 | |
| Время обнаружения порогового значения напряжения, с | 0,01 | |
| Диапазон измерения коэффициента несимметрии 3-х фазной системы напряжения,% | 0 - 100 0 - 100 | По U2 и U0 |
| Предел допускаемой относительной погрешности измерения коэффициента несимметрии напряжения по обратной последовательности К2, % | ±1 | Инструментал ьная составляющая неопределенн ости для: - класса А -0,15% - класса S -0,3% |
| Предел допускаемой относительной погрешности измерения коэффициента несимметрии напряжения по нулевой последовательности КО, % | ±5 | - | Инструментал ьная составляющая неопределенн ости для класса А -0,15% |
| Диапазон измерения гармонических составляющих до порядка включительно | до 50-й | до 40-й | |
| Предел допускаемой погрешности измерения коэффициента n-й гармонической составляющей напряжения | ±0,05% ином | в диапазоне Um < 1 % Uhom |
| ±5% от измеряемой величины | в диапазоне Um > 1%Uhom . |
| Диапазон измерения коэффициента искажения синусоидальности напряжения, % | 0,01 - 100 | |
| Предел допускаемой погрешности измерения коэффициента искажения синусоидальности напряжения, % | 1 | Относительно уровня основной гармоники |
| Диапазон измерения напряжения информационных сигналов, %Udin | 0 - 15 | |
| Предел допускаемой относительной погрешности измерения напряжения информационных сигналов, %Udin | 0 - 15 | В диапазоне 1 - 3% |
| ±0,5 | В диапазоне 3 - 15% |
| Диапазон измерения кратковременной дозы фликера Pst, | 0,2 - 10 | |
| Диапазон измерения длительной дозы фликера PLt | 0,2 - 10 | |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерения кратковременной и длительной дозы фликера, % | ± 5 | |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на щиток счетчика и на титульный лист паспорта типографским способом.
Комплектность
В комплект поставки счетчиков ION8650 входят:
- счетчик 1 шт.
- паспорт 1 шт.
- руководство по эксплуатации 1 шт.
(допускается поставка 1 экз. на партию счетчиков до10 штук)
- программное обеспечение
- методика поверки 1 шт.
(поставляется для организаций, проводящих поверку по отдельному заказу)
- упаковочная коробка 1 шт.
Поверка
Осуществляется согласно документу МП 57283-14 «Счетчики электрической энергии многофункциональные ION8650. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМС» в марте 2014 года.
Перечень основного оборудования, необходимого для поверки:
1. Трехфазная поверочная установка УППУ-МЭ 3.1 или аналогичная;
2. Калибратор показателей качества электрической энергии РЕСУРС-К2:
- диапазоны выходного фазного напряжения от 2,2 до 317 В и от 0,57 от 0,57 до 83 В,
- диапазоны выходного тока от 5 мА до 7,5 А и от 1 мА до 1,5 А,
- диапазон углов сдвига фаз от -180° до 180°,
- погрешность формирования сигналов напряжения и тока ±0,05%,
- сигналы тока и напряжения содержат гармонические составляющие с 1 по 40;
3. Универсальная пробойная установка УПУ-10:
- испытательное напряжение до 10 кВ,
- погрешность установки напряжения ±5%;
4. Секундомер СДСпр-1, абсолютная погрешность за 30 мин. ± 0,1 с;
5. Частотомер 43-85/R3:
- измерение частот до 500 МГц (в базовой комплектации);
- возможность расширения частотного диапазона до 9 ГГц (опции);
- погрешность : 1х10-7 Гц.
Сведения о методах измерений
Методика измерения на счётчики электрической энергии многофункциональные ION8650 приведена в руководстве по эксплуатации.
Нормативные документы
ГОСТ 31818.11-2012 (МЭК 62052-11:2003) «Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Общие требования. Испытания и условия испытаний. Часть 11.
Счетчики электрической энергии»;
ГОСТ 31819.22-2012 (МЭК 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”;
ГОСТ 31819.23-2012 (МЭК 62053-23:2003) «Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 23. Счетчики статические реактивной энергии»;
ГОСТ Р 51317.4.30-2008 (МЭК 61000-4-30:2008) «Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Методы измерений показателей качества электрической энергии»;
ГОСТ Р 51317.4.7-2008 (МЭК 61000-4-7:2002) «Совместимость технических средств электромагнитная. Общее руководство по средствам измерений и измерениям гармоник и интергармоник для систем электроснабжения и подключаемых к ним технических средств»;
ГОСТ Р 8.689-2009 Средства измерений показателей качества электрической энергии. Методы испытаний»;
Документация фирмы-изготовителя.
Рекомендации к применению
- осуществление торговли и товарообменных операций.
