Счетчики электрической энергии трехфазные многофункциональные НЕВА СТ4

Назначение

Счетчики электрической энергии трехфазные многофункциональные НЕВА СТ4 (далее

- счетчики), предназначены для измерения и учета активной и реактивной энергии в трехфазных трех- или четырехпроводных цепях переменного тока.. Счетчики ведут измерение и учет активной энергии в двух направлениях, реактивной энергии индуктивной и емкостной, кроме того счетчики трансформаторного подключения ведут измерение и учет реактивной энергии в каждом из четырех квадрантов.

Счетчики позволяют вести учет электрической энергии дифференцированно по зонам суток в соответствии с заданным тарифным расписанием.

Описание

Принцип действия счетчиков основан на измерении мгновенных значений сигналов тока и напряжения с последующим вычислением активной и реактивной энергии, активной, реактивной и полной мощности, действующих значений тока и напряжения, коэффициента мощности и частоты сети переменного тока.

Счетчик состоит из следующих функциональных узлов:

-    датчиков тока;

-    датчиков напряжения;

-    блока питания, со входом резервного питания;

-    счетного механизма с энергонезависимой памятью, часами реального времени и жидкокристаллическим индикатором (ЖКИ) в качестве устройства отображения информации;

-    источника резервного питания;

-    блока реле в счетчике непосредственного подключения;

-    интерфейсных схем;

-    испытательного выхода;

-    дополнительных дискретных входов и/или выходов.

В качестве датчиков тока в счетчиках трансформаторного подключения используются трансформаторы тока, в счетчиках непосредственного подключения -низкоомные шунты. Датчик напряжения представляет собой резистивный делитель. Электронный счётный механизм счётчика, содержит

-    систему на кристалле, имеющую в своем составе микроконтроллер, измерительно-вычислительное ядро, часы реального времени, память программ, драйвер ЖКИ, последовательные порты ввода-вывода, дискретные входы выходы,

-    энергонезависимую память данных;

-    жидкокристаллический индикатор (в дальнейшем - счетчик с ЖКИ).

Принцип работы измерительно-вычислительного ядра основан на измерении и

математической обработке мгновенных значений сигналов тока и напряжения с последующим вычислением параметров потребления электрической энергии. Результаты измерения сохраняются в энергонезависимой памяти счетчика и отображаются на ЖКИ. Часы реального времени непрерывно ведут отсчет текущего времени. При отсутствии внешнего напряжения, питание часов осуществляется от резервного источника питания - литиевой батареи.

Счетчики ведут учет потребленной энергии по тарифам, в соответствии с заданным тарифным расписанием. Тарифные расписания задаются отдельно для каждого дня недели и праздничных дней. Счетчики измеряют энергию нарастающим итогом и сохраняют в энергонезависимой памяти измеренные значения энергии нарастающим итогом на 00:00 первого дня каждого из тридцати шести предыдущих месяцев, на 00:00 каждого дня на глубину 128 суток. Счетчики измеряют и сохраняют в памяти минимальные, максимальные, средние и усредненные на одном из двух временных интервалов значения измеряемых параметров, измеряют и сохраняют в памяти максимальные мощности, усреднённые на задаваемом пользователем временном интервале, за предыдущие тридцать шесть месяцев.

Счетчики имеют исполнения:

-    для подключения непосредственно к сети, через трансформаторы тока или через трансформаторы тока и трансформаторы напряжения;

-    для установки на рейку ТН-35 или для крепления винтами на вертикальную поверхность;

-    с номинальным напряжениям 3*57,7/100 В, 3*230/400 В, 3*120/208 В и 3*230/400 В, 3*57,7/100 В и 3*230/400 В;

-    с базовым(максимальным током) 5 (60) А, 5 (80) А, 5 (100) А;

-    с номинальным (максимальным) током 1 (2)А, 1 (7,5)А, 5 (10)А;

-    с классом точности при измерении активной/реактивной энергии 1/2, 0,5S/1, 0,2S/1, 0,2S/0,5;

-    со встроенными реле управления нагрузкой или без реле;

-    с проводными и различными беспроводными интерфейсами связи для обмена информацией с внешними устройствами;

-    с дополнительными дискретными входами/выходами;

-    с протоколом по ГОСТ IEC 61107 - 2011 или проколом СПОДЭС.

Счетчики оснащены электронной пломбой корпуса и крышки клеммной колодки, датчиком магнитного поля, подсветкой ЖК индикатора кнопками для просмотра информации, интерфейсом RS485, оптическим портом по ГОСТ МЭК 61107.

Конструктивно счетчики выполнены в виде электронного модуля, размещенного в корпусе с клеммной колодкой и крышкой клеммной колодки.

Исполнения счетчиков электрической энергии трехфазных многофункциональных НЕВА СТ4 определяются в соответствии со структурой условного обозначения:

Структура условного обозначения счетчика НЕВА СТ4 Х Х Х Х X XXX - XX

\_ Тип коммуникационного модуля:

WX* - WiFi BX* - Bluetooth PX* - PLC RX* - RF модем

CX* - комбинированный модем PLRF

GX*- GSM модем

LX* - модем LoRa WAN

NX* - модем NB IoT

_ Дополнительные опции

B - базовое исполнение счетчика с интерфейсом RS 485, дискретным выходом, электронными пломбами крышки клеммной колодки и корпуса, датчиком магнитного поля, подсветкой ЖКИ, профилями С - встроенные реле-расцепители нагрузки

D - протокол СПОДЭС

P - вход подключения резервного

питания

IOXX** - Дискретные входы и выходы

Проводные интерфейсы

E4 - RS485

E2 - RS 232

ET - Ethernet

MB - MBus

Ток базовый/номинальный (максимальный)

1 - 1(2) A    6 - 5(60) A

5 - 5(10) A    8 - 5(80) A

7 - 1(7,5) A    9 - 5(100) A

- Номинальное напряжение

1    - 3x57,7/100 V

2    - 3x230/400 V

3    - 3x120/208 V и 3x230/400 V

4    - 3x57,7/100 V и 3x230/400 V

Класс точности:

1    - кл. 1 акт., кл. 2 реакт.

2    - кл. 0,2S акт., кл. 1 реакт

3    - кл. 0,2S акт., кл. 0,5 реакт.

5    - кл. 0,5S акт., кл. 1 реакт

_ Номер модели счетчика

- Типа корпуса

1    - крепление на три винта

2    - крепление на рейку ТН-35

_ Тип счетчика

* X - исполнение модема, буква E после цифры исполнения, обозначает возможность установки выносной антенны;

** XX - первая цифра количество входов, вторая цифра количество выходов.

Общее количество дополнительных входов и выходов не может превышать четырех При отсутствии опций, буквы и цифры в соответствующих полях не указываются.

Все счетчики оснащены оптическим портом по ГОСТ МЭК 61107.

Счетчики обеспечивают учет и хранение измеренных значений:

-    активной, активной положительной, активной отрицательной, реактивной положительной и реактивной отрицательной, реактивной по квадрантам с I по IV энергии нарастающим итогом пофазно и суммарно всего и по тарифам, в соответствии с тарифным расписанием;

-    активной, активной положительной, активной отрицательной, реактивной положительной и реактивной отрицательной, реактивной по квадрантам с I по IV энергии нарастающим итогом пофазно и суммарно всего и по тарифам, зафиксированных на конец месяца, за 36 предыдущих месяцев;

-    активной, активной положительной, активной отрицательной, реактивной положительной и реактивной отрицательной, реактивной по квадрантам с I по IV энергии нарастающим итогом пофазно и суммарно всего и по тарифам, зафиксированных на конец суток, за 128 предыдущих дня;

-    максимальных значений активной, реактивной положительной и реактивной отрицательной мощностей, усреднённых на заданном интервале времени, в том числе для каждого из тарифов, в текущем месяце, за 36 предыдущих месяцев;

-    минимальных, максимальных, средних и усредненных на одном из двух задаваемых пользователем временных интервалов значений измеряемых параметров (активные, реактивные и полные мощности, коэффициент активной мощности суммарно и пофазно, напряжение и сила тока пофазно, частота сети). Программируемые временные интервалы (1, 3, 5, 10, 15, 30, 60 минут), 16 профилей по 65535 значений;

-    потерь в линии нарастающим итогом, за 36 предыдущих месяцев.

Счётчики обеспечивают вывод на индикацию:

-    информации об энергопотреблении;

-    времени и даты, отсчитываемых встроенными часами;

-    информации о наличии и отсутствие фазных напряжений, а также отсутствии нагрузки пофазно и обратном направлении тока;

-    информации о действующем тарифном расписании и текущем тарифе.

Счётчики обеспечивают измерение и индикацию:

-    мощности активной, реактивной и полной по каждой фазе и сумму по фазам;

-    среднеквадратических значений токов и напряжений пофазно;

-    частоты сети;

-    фактора активной мощности суммарно и пофазно;

-    углы между векторами напряжений;

-    углы между векторами токов и напряжений.

Счётчики ведут журнал событий и сохраняют в памяти информацию:

-    о пропадании и подаче напряжения питания, по всем фазам

-    о пропадании и подаче напряжения в любой из фаз;

-    о пропадании и подаче напряжения в любой из фаз при наличии тока в фазе;

-    о перепрограммировании счётчика;

-    об изменении времени и даты с фиксацией изменяемого времени;

-    о снятии и установке крышки клеммной колодки;

-    об изменении направления тока в любой из фаз;

-    о воздействии сильного магнитного поля;

-    о рестартах счётчика при наличии напряжения питания;

-    об очистке профилей нагрузки;

-    об очистке значений максимальных мощностей;

-    об очистке значений активной, реактивной положительной и реактивной отрицательной энергии на конец месяца и на конец суток;

-    о вскрытии корпуса;

-    о коррекции времени;

-    о статусе нагрузки;

-    о возникновении ошибок;

-    о превышении заданных порогов напряжения;

-    о превышении заданного лимита мощности;

-    о превышении заданного лимита энергии;

-    об обмене данных по оптическому порту;

-    об обмене данных по порту RS-485;

-    об обмене данных по порту модема;

-    об изменении коэффициентов трансформации по току и по напряжению.

Счетчики измеряют параметры качества электроэнергии в соответствии с классом S по ГОСТ 30804.4.30. Счётчики фиксируют параметры качества электроэнергии - отклонения напряжения и частоты сети - в соответствии с ГОСТ 32144-2013, и сохраняют информацию в журналах событий.

Счетчики обеспечивают возможность задания следующих параметров:

-    времени и даты;

-    серийного номера:

-    адреса для удалённого доступа;

-    паролей полного доступа, для записи и чтения, только чтения памяти данных;

-    места установки прибора;

-    коэффициента автоматической коррекции точности хода часов;

-    периода усреднения максимальной мощности от 1 до 60 минут с дискретностью 1 минута;

-    двух периодов усреднения параметров длительностью 1, 3, 5, 10, 15, 30, 60 минут для ведения профилей;

-    настройки профилей;

-    тарифных расписаний с количеством тарифов до 4, количеством тарифных зон суток до 48 отдельно для каждого дня недели, с разбивкой по 12 сезонам

-    32 исключительных дней с указанием тарифного расписания используемого в каждый из этих дней;

-    набора параметров выводимых на ЖКИ в автоматическом режиме;

-    конфигурационных данных (разрешение/запрет программирования счётчика без вскрытия крышки клеммной колодки, чтения параметров без пароля, очистки энергетических параметров и максимальных значений мощностей, функций работы расцепителей или реле);

-    лимита мощности, лимита энергии и порогов напряжения;

-    параметров для контроля качества электроэнергии.

Счётчики обеспечивают возможность обнуления следующих параметров:

-    измеренных значений энергии активной и реактивной на конец месяца и на конец

суток;

-    усреднённых максимальных значений активной и реактивной мощностей;

-    измеренного значения потерь энергии в линии;

-    профилей;

-    журналов событий.

Обмен информацией локально осуществляется через оптический порт, с удалёнными внешними устройствами через интерфейсы RS-485, M-Bus, Ethernet, а также через беспроводные модемы с помощью программного обеспечения (ПО) «TPMeter» или программного обеспечения АИИС КУЭ. Программирование счетчиков осуществляется с помощью ПО «TPMeter».

Оптический порт на физическом уровне соответствует ГОСТ МЭК 61107-2011.

Протокол обмена по оптическому порту и проводным интерфейсам соответствует требованиям ГОСТ МЭК 61107-2011 режим C программирование и/или протоколу СПОДЭС.

Коды параметров соответствуют требованиям системы идентификации OBIS.

Протокол взаимодействия по интерфейсам удалённого доступа основан на базовой эталонной модели взаимосвязи открытых систем (ВОС) в соответствии с ГОСТ 28906-91.

Конструкция предусматривает возможность пломбирования корпуса счетчика навесной пломбой ООО Тайпит-ИП после выпуска из производства, и навесной пломбой с оттиском поверительного клейма после его поверки, крышки клеммной колодки навесной пломбой энергосбытовой компании для предотвращения несанкционированных вмешательств в схемы включений приборов. Кроме того, защита счетчиков обеспечивается несколькими уровнями паролей для разделения доступа к параметрам и данным, хранящимся в счетчике.

Фотографии счетчиков и места опломбирования представлены на рисунках 1 и 2.

Места навешивания пломб со знаком поверки

Места для навешивания пломб энергоснабжающей организации

Места для навешивания пломб энергоснабжающей организации

Места навешивания пломб со знаком поверки

Программное обеспечение

Программное обеспечение (ПО) счетчиков электрической энергии трехфазных многофункциональных НЕВА СТ4 разработано специалистами ООО «Тайпит-ИП» и является собственностью компании.

Встраиваемое ПО записывается в память микроконтроллера, с установкой бита защиты от считывания, до его монтажа на печатную плату. После установки бита защиты чтение и копирование ПО невозможно.

Корректировка метрологических коэффициентов, отвечающих за точность измерений, возможна только в процессе производства при снятом кожухе и установленной аппаратной перемычке. После удаления аппаратной перемычки и опломбирования корпуса изменение метрологических коэффициентов невозможно.

Изменение параметров пользователя, таких как тарифные расписания, исключительные дни, даты начала сезонов, текущие время и дата, интервалы усреднения мощности, набор параметров выводимых на индикацию в автоматическом режиме, время фиксации энергии на конец месяца, а так же обнуление графиков нагрузки, значений энергетических параметров на конец месяца и конец суток возможно только после удаления пломбы энергоснабжающей организации, при наличии соответствующего ПО и знании паролей доступа к изменяемым параметрам.

ПО записываемое в память программ микроконтроллеров зависит от модификации счётчика

Характеристики программного обеспечения приведены в таблицах 1 - 8.

Таблица 1

Таблица 2

Таблица 3

Таблица 4

Таблица 6

Таблица 7

Таблица 8

1-счётчик    трансформаторного подключения;

2-счётчик    непосредственного подключения.

Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО - md5.

Уровень защиты программного обеспечения и основных данных измерения энергопотребления от непреднамеренных и преднамеренных изменений высокий в соответствии с Р 50.2.077-2014.

Технические характеристики

Основные метрологические и технические характеристики приведены в таблицах 9 и 10.

Таблица 10 - Технические характеристики

Знак утверждения типа

наносится на лицевой панели счетчика и титульных листах эксплуатационной документации методом офсетной печати.

Комплектность

Комплектность счетчиков приведена в таблице 11.

Таблица 11 - Комплектность

Поверка

осуществляется по документу ТАСВ.411152.007 ПМ «Счетчики электрической энергии трехфазные многофункциональные НЕВА СТ4. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМС» 06.08.2018 г.

Основные средства поверки:

установка автоматическая трехфазная для поверки счетчиков электрической энергии НЕВА-Тест 6303 (регистрационный № 52156-12);

установка для проверки параметров электрической безопасности GPI-725A, (регистрационный № 46633-11);

вольтметр цифровой универсальный В7-78/1 (регистрационный № 52147-12); частотомер электронно-счетный Ч3-83 (регистрационный № 29451-05).

Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик, поверяемых СИ с требуемой точностью.

Знак поверки наносится на навесную пломбу давлением пломбира. Знак поверки в виде оттиска наносится в паспорт и/или в свидетельство о поверке.

Сведения о методах измерений

приведены в эксплуатационном документе.

Нормативные документы

ГОСТ 31818.11-20012 Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Общие требования. Испытания и условия испытаний. Часть 11. Счетчики электрической энергии

ГОСТ 31819.21-20012 Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Статические счетчики активной энергии классов точности 1 и 2

ГОСТ 31819.22-20012 Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 22. Статические счетчики активной энергии классов точности 0,2S и 0,5S

ГОСТ 31819.23-20012 Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 23. Статические счетчики реактивной энергии

ГОСТ 30804.4.30-2013 Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Методы измерения показателей качества электрической энергии

ГОСТ 32144-2013 Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения

ГОСТ МЭК 61038-2011 Учет электроэнергии. Тарификация и управление нагрузкой. Особые требования к переключателям по времени

ГОСТ МЭК 61107-2011 Обмен данными при считывании показаний счетчиков, тарификации и управления нагрузкой. Прямой локальный обмен данными

ГОСТ 28906-91 «Системы обработки информации. Взаимосвязь открытых систем. Базовая эталонная модель

ТАСВ.411152.007 ТУ    Счетчики электрической энергии трёхфазные

многофункциональные НЕВА СТ4. Технические условия