Назначение
Счетчики электрической энергии серии iEM3300 (далее - по тексту счётчики) предназначены для измерений и учета активной и реактивной энергии в одном или в двух направлениях в однофазных, трехфазных трехпроводных и четырехпроводных цепях переменного тока промышленной частоты.
Описание
Принцип действия счетчиков основан на преобразовании мгновенных значений сигналов измеряемых величин в цифровые коды. Счетчики состоят из входных первичных преобразователей тока и напряжения, аналого-цифровых преобразователей, микропроцессора и дисплея в виде жидко-кристаллического индикатора (ЖКИ). В счетчиках в качестве датчиков тока используются трансформаторы тока и в качестве датчиков напряжения резистивные делители. Особенностью счетчиков является использование неразрывно связанных цепей тока и напряжения. Счетчики предназначены для эксплуатации внутри помещений промышленного, сельскохозяйственного и бытового назначения, и подлежат установке в шкаф со степенью защиты оболочки не ниже IP51. Счетчики могут применяться как автономно, так и 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. Связь с ЭВМ осуществляется с помощью цифрового интерфейса. Питание счетчика обеспечивается от входных сигналов напряжения.
Измеренные значения и параметры настроек прибора отображаются на дисплее прибора, используя кнопки управления на лицевой панели. Кнопки управления позволяют произвести настройку прибора.
Дополнительно, для приборов со встроенным интерфейсом связи, с помощью специализированного программного обеспечения (Modbus, LonMaker и др.) можно просматривать измерения и настраивать параметры прибора с экрана компьютера.
Измерение реактивной энергии происходит следующим образом.
1. Вычисляется абсолютное (беззнаковое) значение реактивной мощности каждой фазы как корень квадратный из разности квадратов полной и активной мощностей:
Q -
S - полная мощность;
Р - активная мощность.
2. По сдвигу фазы тока от напряжения вычисляется текущий квадрант для вектора полной мощности кВ А. (В расчёт берётся только 1-я гармоника. Применяется быстрое разложение в ряд Фурье). Реактивной мощности присваивается знак «+» при нахождении вектора полной мощности в 1-м или во 2-м квадрантах и, соответственно, знак «-» в 3-м или в 4-м квадрантах.
3. Реактивная мощность 3-х фаз вычисляется как арифметическая сумма реактивных мощностей по фазам.
4. Вычисляется приращение реактивной энергии как интеграл реактивной мощности по времени. Вычисление осуществляется в течение каждых 50-ти периодов сетевого напряжения (либо 60 периодов для сетей 60 Гц), путем интегрирования, примерно в течение 1 секунды.
5. Итоговое значение реактивной энергии вычисляется как сумма предыдущего итогового значения и приращения значения, полученного на предыдущем шаге измерений.
Для хранения и отображения измеренных величин в счетчиках имеется энергонезависимая память и ЖКИ для отображения измеряемых величин. Учет электроэнергии обеспечивается по тарифам и временным зонам, которые задаются программно. Количество тарифов в моделях со встроенным тарификатором до 4. Ход часов при отсутствии питания обеспечивается с помощью мощного конденсатора не менее 72 часов. При более длительном отключении питания счетчика происходит сброс часов и тарифного расписания к заводским настройкам.
Конструктивно счетчики изготавливаются прямого (до 125 А) включения и состоят из лицевой панели, пломбируемых крышек, цифрового интерфейса и дискретных входов и выходов. На лицевой панели счетчика расположены:
- два светодиода, показывающие потребление активной электроэнергии, а также, что счетчик включен и работает нормально;
- клавиатура из трех кнопок, позволяющая изменять режимы работы и отображения на дисплее;
- двух пломбируемых крышек, защищающих от несанкционированного вмешательства в работу счетчика.
В зависимости от исполнений счетчики выпускаются нескольких моделей: iEM3300, iEM3310, iEM3335, iEM3350, iEM3355, iEM3365, iEM3375.
Функциональные возможности счетчиков серии iEM3300 в зависимости от модификаций приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Функциональные возможности счетчиков
| Функциональные возможности счётчиков | Модификации счётчиков |
| iEM3300 | iEM3310 | iEM3335 | iEM3350 | iEM3355 | iEM3365 | iEM3375 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| Измеряемые величины |
| Измерение активной электроэнергии | + | + | + | + | + | + | + |
| Изменение электроэнергии по 4-м квадрантам | - | - | + | - | + | + | + |
| Измерение активной электроэнергия по тарифам (до 4-х тарифов) | - | - | + | - | + | + | + |
| Измерение реактивной электроэнергии | - | - | + | - | + | + | + |
| Измерение параметров электроэнергии (ток, напряжение, мощность, коэффициент мощности, частота)* | - | - | + | + | + | + | + |
| Много тарифное измерение электро энергии | Управляемое по внутренним часам | - | - | 4 | - | 4 | 4 | 4 |
| Управляемое по цифровому входу (входам) | - | - | 2 | - | 2 | 2 | 2 |
| Управляемое по системе связи | - | - | 4 | - | 4 | 4 | 4 |
| Аварийная сигнализация |
| Сигнализация перегрузки по мощности | - | - | + | - | + | + | + |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| Система связи |
| Modbus | - | - | - | + | + | - | - |
| LonWorks | - | - | - | - | - | - | + |
| M-Bus | - | - | + | - | - | - | - |
| BACnet | - | - | - | - | - | + | - |
| Цифровой выход (Программируемый) | - | +** | + | - | + | + | - |
| Цифровой вход (программируемый) | - | - | + | - | + | + | + |
| Примечания: *- без нормирования точности ** - только импульсный выход |
Типовое изображение счетчика и обозначение места нанесения знаков поверки представлены на рисунке 1.
Программное обеспечение
Встраиваемое программное обеспечение (ПО) записывается в устройство на стадии его производства. Защита 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 несанкционированного изменения настроечных параметров устройства в ПО используется система авторизации пользователя (многоуровневый пароль).
ПО является встроенным и его разделение с выделением метрологически значимой части не предусмотрено.
Уровень защиты ПО «средний» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | Swift.bin |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | v. 1.X.XXX |
| Цифровой идентификатор ПО | — |
Технические характеристики
Таблица 3 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Класс точности по активной энергии по ГОСТ 31819.21-2012 | 1 |
| Класс точности по реактивной энергии по ГОСТ Р 31819.23-2012 | 2 |
| Максимальный ток при котором нормируется погрешность измерений электроэнергии, А | 120 |
| Базовый (максимальный) ток, А | 20 (125) |
| Номинальное напряжение (фазное/линейное), В | от 3x100/173 до 3x277/480 |
| Номинальная частота (программируется), Гц | 50 или 60 |
| Основная абсолютная погрешность часов при температуре +25 0C, с/сут | ±2,5 |
| Дополнительная температурная погрешность часов при температуре от -25 C до +55 C, с/сут на C | ±0,2 |
Таблица 4 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон рабочих температур окружающего воздуха, °С | от -25 до +55 |
| Постоянная счетчика на импульсном выходе, имп./(кВт-ч) | от 1 до 1000 |
| Стартовый ток, мА | 80 |
| Длительность учёта времени и календаря при отключенном питании, ч, не менее | 72 |
| Защита от проникновения пыли и воды | IP20 (корпус), IP40 (лицевая панель) |
| Средний срок службы, лет | 15 |
| Масса, кг, не более | 0,5 |
| Габаритные размеры (глубина х ширина х высота), мм, не более | 69x126x95 |
| Средняя наработка счетчика до отказа, ч | 235000 |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист паспорта типографским способом и на боковую панель счетчика методом сеткографии.
Таблица 4 - Комплектность счетчиков
| Наименование | Обозначение | Количество, шт./экз. |
| Счетчик электрической энергии серии iEM3300 | - | 1 |
| Руководство по эксплуатации | D0CA0005RU-07 | 1 |
| Паспорт | - | 1 |
| Методика поверки * | МП 206.2-102-2019 | 1 |
| Упаковка | - | 1 |
| Примечание: *-поставляется по отдельному заказу организациям, которые проводят поверку. |
Поверка
осуществляется по документу МП 206.2-102-2019 «Счетчики электрической энергии серии iEM3300. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМС» 16.04.2019 г.
Основные средства поверки:
- установка автоматическая трехфазная для поверки счетчиков электрической энергии Ж-6303Е (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 44220-10);
- универсальная пробойная установка УПУ-1000 (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 36564-07).
Допускается применение аналогичных средств измерения, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых счетчиков с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на счетчик и (или) паспорт.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационных документах.
Нормативные документы, устанавливающие требования к счетчикам электрической энергии серии iEM3300
ГОСТ 31818.11-2012 Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Общие требования. Испытания и условия испытаний. Часть 11. Счетчики электрической энергии
ГОСТ 31819.21-2012 Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 21. Статические счетчики активной энергии классов точности
1 и 2
ГОСТ 31819.23-2012 Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 23. Статические счетчики реактивной энергии
ГОСТ Р МЭК 61107-2001 Обмен данными при считывании показаний счетчиков, тарификации и управления нагрузкой. Прямой локальный обмен данными
75379-19: Методика поверки МП 206.2-102-2019Скачать3.4 Мб
