Назначение
Счетчики электрической энергии многофункциональные КНЮМ.056 (далее - счетчики) предназначены для измерения и учета активной, реактивной электрической энергии в трехфазных трёх- и четырехпроводных цепях переменного тока трансформаторного включения в многотарифном режиме; электрической энергии в цепях постоянного тока; измерения и преобразования переменного и постоянного напряжения и тока в сигналы измерительной информации для электронных измерительных приборов и устройств сигнализации; измерения действующих значений электрических параметров (напряжения, тока, мощности, частоты); измерения показателей качества электрической энергии.
Счетчики предназначены для эксплуатации внутри закрытых помещений и могут применяться как автономно, так и в составе автоматизированных информационно-измерительных систем контроля и учета электроэнергии (АИИС КУЭ).
Описание
Принцип действия счетчиков основан на вычислении действующих значений тока и напряжения, активной и реактивной энергии, активной, реактивной и полной мощности, коэффициента мощности и частоты сети переменного тока по измеренным мгновенным значениям входных сигналов тока и напряжения. Счетчик преобразует сигналы тока и напряжения в унифицированный цифровой выходной сигнал в соответствии со спецификацией IEC 61850-92 и соответствует информационной модели IEC 61850 в части требований к счетчикам электрической энергии и модулям объединения.
Счетчики имеют в своем составе измерительное устройство, микроконтроллер, энергонезависимую память данных и встроенные часы реального времени, позволяющие вести учет активной и реактивной электроэнергии по тарифным зонам суток, жидкокристаллический индикатор для просмотра информации, блок клемм подключения измерительных цепей. Обмен информацией с внешними устройствами и подключение счетчика в автоматизированные информационно-измерительные системы контроля и учета электроэнергии, осуществляется через оптический порт, порт RS-485 и порты Ethernet 100BASE-TX/FX (1 или 2 шт.). Порт RS485, порты Ethernet 1 и Ethernet 2 являются равноприоритетными и независимыми. Оптический порт на физическом уровне соответствует ГОСТ Р МЭК 61107-2001.
На лицевой панели счетчика расположена клавиатура из 2 или 8 кнопок (в зависимости от типа) для управления и считывания информации из памяти счетчика и 3 светодиода сообщающие о состоянии счётчика.
Счетчики обеспечивают следующие настройки:
- параметры IP-профиля счетчика: IP-адрес, маска подсети, шлюз по умолчанию - для работы счетчика в локальной сети АСУ энергообъекта в соответствии со стандартом IEC 61850;
- параметры ограничения доступа к счетчику: пароли уровней root, manager, user;
- внутреннее календарное время счетчика и параметры синхронизации по протоколу NTP;
- настройки входных каналов тока и напряжения: номинальная (базовая) частота электросети, топология сети первичного электроснабжения (переменный/постоянный ток, однофаз-ная/трехфазная, З-х/4-х-проводная), номиналы входных сигналов и т.п.;
- параметры профилирования нагрузки;
- параметры анализа качества электроэнергии;
- параметры тарификации;
- параметры входных / выходных информационных потоков «устройства объединения» - для работы счетчика в качестве «устройства объединения» (Merging Unit) в АСУ энергообъекта в соответствии со стандартом IEC 61850
Счетчики предназначены для настенного монтажа или для монтажа в стоечную корзину.
В зависимости от типа исполнения счетчика электропитание обеспечивается:
• от измерительных цепей, при этом счетчик оснащен входом резервного питания, гальванически изолированного от измерительных цепей.
• от внешнего источника питания, гальванически изолированного от измерительных цепей.
Измеряемые значения отображаются на индикаторе счетчика, сохраняются в виде профиля накопительных или действующих значений в энергонезависимой памяти, передаются через коммуникационные интерфейсы во внешние приборы и системы. Счетчики имеют два режима индикации ручной и автоматический.
В счетчике предусмотрена аппаратная защита метрологических и заводских параметров, а также три уровня авторизации (ограничения прав пользователя).
Счетчик выполняет самодиагностику при каждом включении, а также периодически в течении времени работы. Наиболее важные узлы счетчика диагностируются непрерывно. Результаты самодиагностики записываются в журнал счетчика.
При подключенном внешнем электропитании (резервном или основном) работоспособность счетчика сохраняется при отсутствии напряжения фаз.
Значения характеристик хранения и представления информации приведены в таблице 1.
Таблица 1
| № | Наименование характеристики | Значение |
| 1 | Интервал записи показаний в архив счетчика | от 1 мин. до 24 ч |
| 2 | Перечень величин, сохраняемых в архиве | - Активная электроэнергия по двум направлениям, - Реактивная электроэнергия по 4-м квадрантам, - Параметры качества электроэнергии, - Характеристики тока, напряжения, мощности. |
| 3 | Емкость архива (не менее) | 100 суток при интервале 30 мин. |
| 4 | Сохранность данных при отключении питания (не менее) | 10 лет |
| 5 | Перечень событий, регистрируемых в журнале | - Попытки несанкционированного доступа, - Факты связи, приведшие к изменениям данных, - Изменение текущих значений времени и даты, - Отклонение тока и напряжения в измерительных цепях от заданных пределов, - Отсутствие напряжения в измерительных цепях при наличии тока, - Перерывы питания, - Результат выполнения самодиагностики |
| 6 | Емкость журнала событий (не менее) | 255 событий |
| 7 | Тип испытательного выхода | Оптический, в соответствии с ГОСТ Р 52320 - 2005 |
| 8 | Количество тарифов Количество интервалов мощности | 8 16 |
Схема обозначений модификаций счетчика:
КНЮМ.056 - х / У - z - DC - и у w - в
' ’ ’ ’ Lt
1— Тип внешнего электропитания:
24VDC - постоянный ток, 24 В
48VDC - постоянный ток, 48 В
220VDC - постоянный ток, 220 В
220VAC - однофазн. переменный ток, 220В
[обозначение отсутствует] -
питание счетчика обеспечивается от измерительных цепей, резервное электропитание счетчика обеспечивается от источника переменного тока 50 Гц, рабочий диапазон напряжения резервного питания - от 47 до 253 В
------Тип интерфейса синхронизации:
F - IEC 60044-7/-8 («оптика»)
Т - RS-422 («медь»)
0 - отсутствует
----------Тип интерфейса дополнительного информационного порта:
F-Ethernet 100BASE-FX
Т - Ethernet 100BASE-TX
0 - отсутствует
--------------Тип интерфейса основного информационного порта: F - Ethernet 100BASE-FX Т - Ethernet 100BASE-TX 0 - отсутствует
-------------------Счётчик постоянного тока
----------------------- Тип исполнения монтажа счётчика:
WM1 - настенный монтаж в корпусе типа 1
WM2 - настенный монтаж в корпусе типа 2
RM - монтаж в стоечную корзину 19"
---------------------------Номинальное значение напряжения:
57V - напряжение переменного тока
100V - напряжение переменного тока
220V- напряжение переменного тока
380V - напряжение переменного тока
4V - напряжение переменного тока
10V - напряжение постоянного тока
50 mA - напряжение постоянного тока, при использовании промежуточных преобразователей в сигнал тока
57V:380V - диапазон напряжения переменного тока
---------------------------------Номинальное значение тока:
5А - сила переменного тока
1А - сила переменного тока
4V - сила переменного тока, при использовании промежуточных преобразователей в сигнал напряжения
50 mA - сила тока
10 V — сила тока, при использовании промежуточных преобразователей в сигнал напряжения
Технические характеристики
Основные технические характеристики счетчиков приведены в таблице 2.
Таблица 2
| Наименование параметра | Значение |
| Класс точности при измерении активной энергии в двух направлениях по ГОСТ Р 52323-2005 | 0,2S |
| Класс точности при измерении реактивной энергии в двух направлениях по ГОСТ Р 52425-2005 | 1 |
| Номинальное напряжение (фазное/линейное), В | 3 х 57,7/100 3 х 220/380 |
| Номинальный (максимальный) ток, А | 1 (1,5) или 5 (7,5) |
| Номинальное значение частоты сети, Гц | 50 (60) |
| Стартовый ток (порог чувствительности), А | 0,001 |
| Диапазон измерения фазного напряжения, В: | от 0,8 Ином до 1,2Uhom |
| Диапазон измерения тока, А | от 0,01 1ном до 1,5 1ном |
| Диапазон измерения частоты, Гц | 47,5...52,5 |
| Количество тарифов | 8 |
| Количество интервалов мощности | 16 |
| Абсолютная основная погрешность суточного хода часов реального времени, не более, с/сут. | ±0,5 |
| Пределы дополнительной погрешности суточного хода часов реального времени, вызванной изменением температуры в рабочем диапазоне, с/ °C в сутки | ±0,04 |
| Скорость обмена данными: - по оптическому порту, бит/с; - по интерфейсу RS-485, бит/с; - по интерфейсу Ethernet, Мбит/с. | 2400 До 57 600 10/100 |
| Постоянная счетчика, имп/кВт-ч (имп/квар ч) | Программируемая (от 1 до 100000) |
| Среднее время восстановления работоспособности счетчика, ч | 1 |
| Пределы допускаемой основной приведённой погрешности к номинальному значению сигнала тока и напряжения, % | ±0,1 |
| Пределы допускаемой дополнительной погрешности в интервале токов и напряжений, %: - изменение температуры на каждые 10°С в пределах рабочих условий применения | ±0,05 |
Продолжение таблицы 2
| Наименование параметра | Значение |
| Начальный запуск счетчика, не более, с | 5 |
| Полная мощность, потребляемая счетчиком (при питании счетчика от внешнего источника питания), В А, не более | 10 |
| Полная мощность, потребляемая счетчиком, не более, мВт: - по измерительным цепям тока: 5 А 1 А ±50 мА - по измерительным цепям напряжения (при питании счетчика от внешнего источника питания): з хюо/Тз В 3 хЮОВ 3 х220 В, 3 х380 В 4 В ±10 В | 120 100 2 10 30 65 2 2 |
| Цена одного разряда счетного механизма, Вт-ч (вар-ч, В-А) кВт-ч (квар ч, кВ-А) МВт-ч (Мвар-ч, МВ-А) | младшего разряда | 0,01 |
| старшего разряда | 100000 |
| Цена одного разряда счетного механизма, ГВт-ч (Гвар-ч, ГВ-А) | младшего разряда | 0,01 |
| старшего разряда | 100000 |
| Длительность хранения информации при отключении питания, лет, не менее | 10 |
| Диапазон рабочих температур, °C | от минус 40 до +55 |
| Диапазон температур хранения и транспортирования, °C | от минус 50 до +70 |
| Средняя наработка на отказ, ч, не менее | 200000 |
| Средний срок службы, лет, не менее | 25 |
| Масса, кг, не более: - конструктив, для настенного монтажа тип 1 и 2; - конструктив, для монтажа в стоечную корзину | 1,5 3,0 |
| Габаритные размеры (ширина х высота х глубина), мм, не более: - конструктив, для настенного монтажа тип 1; - конструктив, для настенного монтажа тип 2; - конструктив, для монтажа в стоечную корзину | 173; 279; 76, 235; 190; 120, 203;132; 324 |
Продолжение таблицы 2
| Наименование параметра | Диапазон изменений | Значение |
| Показатели качества электрической энергии |
| Установившееся отклонение напряжения, 8U, % | [-20; +20] | ±0,2 (А) |
| Отклонение частоты Af, Гц* | [-5; 5] | ±0,02 (А) |
| Коэффициент искажения синусоидальности напряжения Ки, %* | [0,1; 30] | ±0,05 (А), при Ки < 1 ±5 (3), при Ки > 1 |
| Коэффициент п-ой гармонической составляющей напряжения Ки(П), % | [0,5; 25] | ±0,05 (А) при Ки(П)<1,0 ±5 (8) при Ки(п) >1,0 |
| Коэффициент несимметрии напряжений по обратной последовательности К2и,% | [0;20] | ±0,2 (А) |
| Коэффициент несимметрии напряжений по нулевой последовательности Кои,% | [0;20] | ±0,2 (А) |
| Длительность провала напряжения Atn, с | [0,01 ;60] | ±0,01 (А) |
| Длительность временного перенапряжения AtnepU, с | [0,01 ;60] | ±0,01 (А) |
| Глубина провала напряжения 3Un ,% | [10;100] | ±1 (А) |
| Коэффициент временного перенапряжения КпеРи | [1,1;1,2] | ±10%(8) |
| Размах изменения напряжения 3Ut | [0,2;20] | ±8%(6) |
| Кратковременная доза фликера Pst | [0,25; 10] | ±5%(8) |
| Длительная доза фликера Ри | [0.25;10] | ±5%(8) |
| Характеристики напряжения |
| Действующее значение напряжения | [0,8; 1,2] х ином | ±0,2%(8) |
| Действующее значение напряжения основной частоты | [0,8; 1,2] х ином | ±0,2%(8) |
| Действующее значение напряжения: - прямой последовательности - нулевой последовательности - обратной последовательности | [0,025; 0,1] х ином [0,1; 1] х ином [0,01; 1,2] х ином [0,01; 1,2] х ином | ±1%(8) ±0,2%(8) ±0,2 (у) ±0,2 (у) |
| Значение частоты, Гц | [45; 55] | ±0,02 (А) |
| Характеристики тока |
| Действующее значение тока | [0,01; 1,5] х 1ном | ±0,2%(8) |
| Действующее значение тока основной частоты | [0,01; 1,5] х 1ном | ±0,2%(8) |
| Коэффициент искажения синусоидальности кривой тока Kj, % | [1; 100] при I = [0,01; 0,1) х 1ном [0,2; 100] при I = [0,1; 1,5) х 1ном | ±(0,1+0,03 К0(А) ±(0,5 +0,02 Ki) (А) |
| Наименование параметра | Диапазон изменений | Значение |
| Коэффициент n-ой гармонической составляющей тока | При п=[2; 10] [0,1; 100] [1; юо] При п=(10; 20] [0,1; 50] [1; 50] При п=(20; 30] [0,1; 20] [1; 20] При п=(30; 40] [0,1; 10] [1; Ю] | ±(0,03+0,02xKi(n))(A), при!=[0,1; 1,5] xJhom; ±(0,1+0,03хК1(п))(Д), при 1=[0,01; 0,1] х!ном; ±(0,03+0,02xKi(n))(A), при!=[0,1; 1,5] xIhom; ±(0,1+0,03хК1(п))(Д), при 1=[0,01; 0,1] xIhom; ±(0,03+0,02хКкп))(Д), при 1=[0,1; 1,5] xIhom; ±(0,1+0,03 хК1(п))(Д), при 1=[0,01; 0,1] xIhom; ±(0,03+0,02хКкП))(Д), при 1=[0,1; 1,5] xIhom; ±(0,1+0,03 хК1(п))(Д), при 1=[0,01; 0,1] xIhom; |
| Действующее значение тока: - нулевой последовательности - обратной последовательности - прямой последовательности | [0,01; 1,5] х!ном | ±0,2 (5) |
| Коэффициент несимметрии токов по: - нулевой последовательности - обратной последовательности | [0,1; 50] | ±0,5 (Д) |
| Углы фазового сдвига |
| Углы фазового сдвига между напряжениями основной частоты, ° | (-180;+180) | ±0,1 (Д) |
| Углы фазового сдвига между токами основной частоты, ° | (-180;+180) | ±0,1 (Д) |
| Углы фазового сдвига между п-ми гармоническими составляющими фазных напряжений, 0 | (-180;+180) | ±0,2 (у) |
| Углы фазового сдвига между током и напряжением основной частоты одноименных фаз, ° | (-180;+180) | ±0,2 (у) |
| Углы фазового сдвига между симметричными составляющими, °: - нулевой последовательности - обратной последовательности - прямой последовательности | (-180;+180) | ±0,2 (у) |
| Углы фазового сдвига между п-ыми гармоническими составляющими тока | (-180;+180) | ±3 (Д) |
| Наименование параметра | Диапазон изменений | Значение |
| и напряжения одноименных фаз | | |
| Характеристики мощности |
| Активная суммарно по фазам | [0,01; 1,5] х 1ном, [0,8; 1,2] х ином при 0,5<|cos(p|<l при 0,25<|cos(p|<0.5 | ±0,2 (8) ±0,4(8) |
| Активная по отдельным фазам | [0,01; 1,5] х 1ном, [0,8; 1,2] х Uhom при 0.5<|cosq>|<l при 0.25<|cos(p|<0.5 | ±0,2 (8) ±0,4 (8) |
| Реактивная суммарно по фазам | [0,01; 1,5] х 1ном, [0,8; 1,2] х Uhom 0.2<|sin <р|<1 | ±0,5 (8) |
| Реактивная по отдельным фазам | [0,01; 1,5] х 1ном, [0,8; 1,2] х Uhom 0.2<|sin <р|<1 | ±0,5 (8) |
| Полная мощность суммарно по фазам | [0,01; 1,5] x Ihom, [0,8; 1,2] x Uhom | ±0,5 (8) |
| Полная мощность по отдельным фазам | [0,01; 1,5] x Ihom, [0,8; 1,2] x Uhom | ±0,5 (8) |
| Активная мощность - нулевой последовательности - обратной последовательности | [0,01; 1,5] x Ihom, [0,8; 1,2] x Uhom | ±0,5 (у) |
| Активная мощность гармонических составляющих | [0,01; 1,5] x Ihom, [0,8; 1,2] x Uhom | ±(0,5-0,005(1 -Рном/Рп)) (8) |
| Характеристики энергии |
| Полная энергия суммарно по фазам | [0,01; 1,5] x Ihom, [0,8; 1,2] x Uhom | ±0,5 (8) |
| Полная энергия по отдельным фазам | [0,01; 1,5] x Ihom, [0,8; 1,2] x Uhom | ±0,5 (8) |
Вид погрешности:
5 — относительная;
Д — абсолютная; у — приведенная.
* Точность обеспечивается при наличии в цепи напряжения сигнала с действующим значением, принадлежащим диапазону измерения действующих значений напряжения.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на щиток счетчика, титульный лист руководства по эксплуатации и паспорта способом, принятым на заводе изготовителе.
Комплектность
Комплект поставки счетчиков:
| № п/п | Наименование оборудования | Обозначение | Описание |
| 1 | Счетчик электрической энергии многофункциональный КНЮМ.056 — 1 шт. | КНЮМ.056.00.00.00 | Устройство для настенного монтажа или для монтажа в стоечную корзину, с ЖК-панелью, оптическим портом, портами lOOBase-TX/FX (1 или 2 шт.), блоком клемм подключения измерительных цепей |
| 2 | Картонная упаковка - 1 шт. | | |
| 3 | Руководство по эксплуатации | КНЮМ.056.00.00.00 РЭ | |
| 4 | Паспорт | КНЮМ.056.00.00.00 ПС | |
| 5 | Методика поверки* | КНЮМ.056.00.00.00 МП | * Поставляется по отдельному договору |
Поверка
Поверка счетчиков проводится в соответствии с документом «Счётчики электрической энергии многофункциональные КНЮМ.056. Методика поверки», согласованной ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» в 2009 году.
При проведении поверки используется следующее оборудование:
- универсальная пробойная установка УПУ-10;
- поверочная установка МК6801;
- калибратор напряжения и тока многофункциональный Fluke 9100;
- информационно-вычислительный комплекс (PC совместимый компьютер, Ethernet адаптер; операционная система Windows 9x/NT/2000; программное обеспечение «Анализатор CON6»).
Допускается использование других средств измерения, обеспечивающих требуемые метрологические характеристики и диапазоны измерений.
Межповерочный интервал -10 лет.
Нормативные документы
ГОСТ 22261-94 «Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия».
ГОСТ Р 52320-2005 «Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Общие требования. Испытания и условия испытаний. Часть 11. Счетчики электрической энергии».
ГОСТ Р 52323-2005 «Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 22. Статические счетчики активной энергии классов точности 0,2S и 0,5S».
ГОСТ Р 52425-2005 «Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 23. Статические счетчики реактивной энергии».
ГОСТ 13109-97 «Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения».
ГОСТ Р МЭК 61107-2001 «Обмен данными при считывании показаний счетчиков, тарификации и управления нагрузкой. Прямой локальный обмен данными»;
КНЮМ.056.00.00.00 ТУ «Счетчики электрической энергии многофункциональные КНЮМ.056».
Заключение
Тип счетчиков электрической энергии многофункциональных КНЮМ.056 утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатации.
Счетчики имеют сертификат соответствия требованиям безопасности и электромагнитной совместимости № РОСС RU.ME.65.B01536 от 16.06.2009г.
