Назначение
Устройства измерительные ЦЕ8120 (в дальнейшем - устройства) предназначены для измерения активной и (или) реактивной мощности трехфазных трехпроводных цепей переменного тока сетевой частоты, отображения её на цифровом индикаторе, преобразования в аналоговый выходной сигнал и передачи измеряемой информации по интерфейсу RS-485.
Устройства применяются для контроля активной и (или) реактивной мощности трехфазных трехпроводных цепей переменного тока систем и установок, для автоматизации объектов электроэнергетики, в автоматизированных системах управления технологическими процессами (АСУТП) энергоемких объектов различных отраслей промышленности.
Описание
Принцип действия устройств следующий. Входные напряжения поступают на устройства ввода напряжения, представляющие собой делители напряжения, на выходе которых включены стабилитроны для защиты последующих каскадов от перегрузки.
Входные токи поступают на устройства ввода тока, содержащие компенсирующий трансформатор тока, во вторичной цепи которого на резисторе создается падение напряжения, равное падению напряжения на внутреннем сопротивлении вторичной обмотки.
С выходов устройств ввода напряжения и тока сигналы поступают на вход аналого-цифрового преобразователя микроконтроллера, в котором проводится аналогоцифровое преобразование мгновенных значений напряжения и тока с последующим вычислением значений активной и реактивной мощности.
Микроконтроллер осуществляет управлением блоком индикации и обеспечивает передачу данных по интерфейсу RS-485.
Электрически перепрограммируемая энергонезависимая память (eEPROM) служит для хранения информации, необходимой для работы в сети интерфейса RS-485: адреса устройства в сети, значения скорости передачи данных, типа устройства и его исполнения.
Питание элементов схемы устройства обеспечивается гальванически развязанными между собой блоками питания.
Питание устройств осуществляется от контролируемой цепи или от дополнительного источникас напряжением от 105 до 300 В постоянного тока или от 80 до 260 В переменного тока частотой 50 Гц.
Внешний вид устройств измерительных ЦЕ8120 приведен на рисунке 1.
Схема пломбировки устройств от несанкционированного доступа и места расположения наклеек приведены на рисунке 2.
Устройства имеют 40 модификаций, отличия между которыми приведены в таблице 2.
Рисунок 1 - Внешний вид устройства измерительного ЦЕ8120
Программное обеспечение
устройств измерительных делится на две группы -встроенное программное обеспечение (ВПО) и внешнее, устанавливаемое на персональный компьютер.
ВПО, являющееся метрологически значимым, устанавливается в энергонезависимую память устройств измерительных в производственном цикле на заводе-изготовителе и в процессе эксплуатации изменению не подлежит.
Метрологические характеристики устройств измерительных, указанные в таблицах 2-3, нормированы с учетом ВПО.
Внешнее программное обеспечение «RS-485K», не влияющее на метрологические характеристики, содержит ряд инструментальных средств для работы с устройствами измерительными. Оно позволяет выполнять:
- конфигурирование и настройку параметров устройств измерительных (выбор порта для связи, установка адреса, скорости обмена по интерфейсу, яркости дисплея, диапазона измерения или воспроизведения сигналов, и др.);
- проверку выхода интерфейса RS-485.
Рисунок 2 - Места нанесения клейм
1 - клеймо поверителя; 2 - клеймо ОТК; 3 -клеймо - наклейка.
Программное обеспечение «RS-485K» не даёт доступа к ВПО устройств измерительных.
Идентификационные данные программного обеспечения устройств измерительных приведены в таблице 1.
Таблица 1. Идентификационные данные программного обеспечения
| Наименование программного обеспечения | Идентификационное наименование программного обеспечения | Номер версии (идентификационный номер программного обеспечения) | Цифровой идентификатор программного обеспечения | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора |
| Встроенное программное обеспечение (ВПО) устройств измерительных ЦЕ8120 | ЦЕ8120 | a | 87795E86 | CRC32 |
Уровень защиты от непреднамеренных и преднамеренных изменений ВПО -
«А», а ПО «RS-485K» - «С» по МИ3286-2010.
Технические характеристики
Диапазоны измерений входных сигналов и диапазоны изменения выходных сигналов, параметры питания приведены в таблице 1.
Диапазон изменения частоты входного сигнала - от 45 до 55 Гц.
Диапазон сопротивления нагрузки: от 0 до 3,0 кОм для устройств с нормирующим значением выходного аналогового сигнала 5 мА, или от 0 до 0,5 кОм для устройств с нормирующим значением выходного аналогового сигнала 20 мА.
Пределы допускаемой основной приведенной погрешности ±0,5 % от нормирующего значения. Нормирующие значения приведены в таблице 3.
Пределы допускаемой дополнительной погрешности
±0,4% - при изменении температуры окружающего воздуха от (20±2) °С до плюс 5 °С и до плюс 40 °С на каждые 10 °С;
±0,5% -при воздействии относительной влажности (95±3)% при температуре 30 °С;
±0,25% при воздействии внешнего однородного магнитного поля переменного тока частоты входного сигнала с магнитной индукцией 0,5 мТл при самом неблагоприятном направлении и фазе;
±0,25% при изменении напряжения питания в заданных пределах (см. таблицу 2);
±0,25% при изменении напряжения измерительной цепи на ±10% от номинального значения;
±0, 5% при изменении напряжения измерительной цепи в пределах расширенного диапазона от 80 до 90 В и от 110 до 120 В для устройств с питанием от измерительной цепи, от 0 до 90 В и от 110 до 120 В для устройств с питанием от сети (см. таблицу 2);
±0,25% при изменении частоты измерительной цепи от 50 до 45 или 55 Гц.
Габаритные размеры устройства не более - 120х120х120 мм
Мощность, потребляемая от источника питания не более 5 В •А.
Мощность, потребляемая устройствами от измеряемой цепи не более:
а) 0,5 В-А - для каждой последовательной цепи;
б) 0,25 В-А - для каждой параллельной цепи ЦЕ8120-1 - ЦЕ8120-16, ЦЕ8120-33 -ЦЕ8120-40;
в) 5,0 В-А - для каждой параллельной цепи А и С ЦЕ8120-17 - ЦЕ8120-32;
г) 0,25 В^А - для параллельной цепи В ЦЕ8120-17 - ЦЕ8120-32.
Рабочие условия применения:
температура окружающей среды от 5 °С до 40 °С,
относительная влажность (95 ± 3) % при температуре 30 °С.
Масса, кг, не более 1,2.
Средний срок службы 10 лет.
Средняя наработка на отказ 25000 ч.
Таблица 2 Технические характеристики устройств измерительных ЦЕ8120
| Тип, модификация устройства | Вид измеряемой мощности; источник питания | Диапазон измерений входного сигнала | Диапазон | Наличие интерфейса RS-485 |
| Ток, А | Напряжение, В | Коэффициент мощности | Мощность, Вт (Вар) | показаний цифровой индикации | изменений выходного анало-гового сигнала, мА*** |
| ЦЕ8120-1 | Активная, ~220(100) В, 50 Гц или —105-300 В, ~80-260 В, 50 Гц | 0-1 | 0-100120* | От -1 до +1 | От-173,2 до +173,2 | От -N до +N** | От -5 до +5; 0-2,5-5; 4-12-20 | - |
| ЦЕ8120-2 | + |
| ЦЕ8120-3 | 0-5 | От -866 до +866 | - |
| ЦЕ8120-4 | + |
| ЦЕ8120-5 | 0-1 | 0-1 | 0-173,2 | 0-N** | 0-5; 4-20; 0-20 | - |
| ЦЕ8120-6 | + |
| ЦЕ8120-7 | 0-5 | 0-866 | - |
| ЦЕ8120-8 | + |
| ЦЕ8120-9 | Реактивная; ~220(100) В, 50 Гц или —105-300 В, ~80-260 В, 50 Гц | 0-1 | от -1 до +1 | От-173,2 до +173,2 | От -N до +N** | От -5 до +5; 0-2,5-5; 4-12-20 | - |
| ЦЕ8120-10 | + |
| ЦЕ8120-11 | 0-5 | От -866 до +866 | - |
| ЦЕ8120-12 | + |
| ЦЕ8120-13 | 0-1 | 0-1 | 0-173,2 | 0-N** | 0-5; 4-20; 0-20 | - |
| ЦЕ8120-14 | + |
| ЦЕ8120-15 | 0-5 | 0-866 | - |
| ЦЕ8120-16 | + |
| ЦЕ8120-17 | Активная; питание от измерительной цепи | 0-1 | 80-100120* | от -1 до +1 | От-173,2 до+173,2 | От -N до +N** | От -5 до +5; 0-2,5-5; 4-12-20 | - |
| ЦЕ8120-18 | + |
| ЦЕ8120-19 | 0-5 | От -866 до +866 | - |
| ЦЕ8120-20 | + |
| ЦЕ8120-21 | 0-1 | 0-1 | 0-173,2 | 0-N** | 0-5; 4-20; 0-20 | - |
| ЦЕ8120-22 | + |
| ЦЕ8120-23 | 0-5 | 0 -866 | - |
| ЦЕ8120-24 | + |
Окончание таблицы 2
| Тип, модификация устройства | Вид измеряемой мощности; источник питания | Диапазон измерений входного сигнала | Диапазон | Наличие интерфейса RS-485 |
| Ток, А | Напряжение, В | Коэффициент мощности | Мощность, Вт (Вар) | показаний цифровой индикации | изменений выходного аналогового сигнала, мА*** |
| ЦЕ8120-25 | Реактивная; питание от измерительной цепи | 0-1 | 80-100120* | От -1 до +1 | От -173,2 до +173,2 | От -N до +N** | От -5 до +5; 0-2,5-5; 4-12-20 | - |
| ЦЕ8120-26 | + |
| ЦЕ8120-27 | 0-5 | От -866 до +866 | - |
| ЦЕ8120-28 | + |
| ЦЕ8120-29 | 0-1 | 0-1 | 0-173,2 | 0-N** | 0-5; 4-20; 0-20 | - |
| ЦЕ8120-30 | + |
| ЦЕ8120-31 | 0-5 | 0-866 | - |
| ЦЕ8120-32 | + |
| ЦЕ8120-33 | Активная и реактивная; —105-300 В, ~80-260 В, 50 Гц | 0-1 | 0-100120* | От -1 до +1 | От -173,2 до +173,2 | От -N до +N** | От -5 до +5; 0-2,5-5; 4-12-20 | - |
| ЦЕ8120-34 | + |
| ЦЕ8120-35 | 0-5 | от -866 до +866 | - |
| ЦЕ8120-36 | + |
| ЦЕ8120-37 | 0-1 | 0-1 | 0-173,2 | 0-N** | 0-5; 4-20; 0-20 | - |
| ЦЕ8120-38 | + |
| ЦЕ8120-39 | 0-5 | 0-866 | - |
| ЦЕ8120-40 | + |
Примечания к таблице 2.
* Значение напряжения 120 В соответствует перегрузочному значению входного сигнала, при котором нормируется дополнительная погрешность устройства.
** Нормирующее значение показаний цифрового индикатора N, соответствующее активной (реактивной) мощности трехфазной сети при номинальных значениях тока, напряжения, коэффициента мощности и симметричной трехфазной системе токов и напряжений.
Значение N, определяется по формуле N= V3-KTr-IH-Kra-UH,
где Ктт - коэффициент трансформации измерительных трансформаторов по току;
Ктн - коэффициент трансформации измерительных трансформаторов по напряжению;
Ih, UH - номинальные значения тока, напряжения, подаваемые на вход устройства.
** * Каждая модификация устройств изготавливается на один из диапазонов измене
ний выходного аналогового сигнала, который указывается при заказе. Таблица 3
| Тип, модификация устройства | Номинальное значение входного сигнала | Нормирующее значение |
| Напряжение, В | Ток, А | coso (sin о), [coso, sin о] | Мощность, Вт (вар), [Вт ,вар] | показаний цифровой индикации | выходного аналогового сигнала, мА | по выходу интерфейса RS-485 |
| ЦЕ8120-1, ЦЕ8120-2, ЦЕ8120-5, ЦЕ8120-6, ЦЕ8120-17, ЦЕ8120-18, ЦЕ8120-21, ЦЕ8120-22 | 100 | 1 | 1 | 173,2 | N | 5; 20 | N |
| ЦЕ8120-3, ЦЕ8120-4, ЦЕ8120-7, ЦЕ8120-8, ЦЕ8120-19, ЦЕ8120-20, ЦЕ8120-23, ЦЕ8120-24 | 5 | 866 |
| ЦЕ8120-9, ЦЕ8120-10, ЦЕ8120-13, ЦЕ8120-14, ЦЕ8120-25, ЦЕ8120-26, ЦЕ8120-29, ЦЕ8120-30 | 1 | (1) | (173,2) |
| ЦЕ8120-11, ЦЕ8120-12, ЦЕ8120-15, ЦЕ8120-16, ЦЕ8120-27, ЦЕ8120-28, ЦЕ8120-31, ЦЕ8120-32 | 5 | (866) |
| ЦЕ8120-33, ЦЕ8120-34, ЦЕ8120-37, ЦЕ8120-38, | 1 | [1] | [173,2] |
| ЦЕ8120-35, ЦЕ8120-36, ЦЕ8120-39, ЦЕ8120-40, | 5 | [866] |
Примечание - Числовые значения, указанные в круглых скобках, относятся к реактивной мощности, а в квадратных скобках - к активной и реактивной мощности.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на табличку методом сеткографии, на эксплуатационную документацию типографским способом.
Комплектность
В комплект поставки устройств входят:
| устройство паспорт руководство по эксплуатации методика поверки | - 1 шт.; - 1 экз.; - 1 экз.1); - 1 экз.2) |
скоба - 2 шт.;
винт М3х85 - 2 шт.;
коробка упаковочная - 1 шт.;
дискета с сервисными программами устройств измерительных ЦЕ8120 - 1 шт.
1) При поставке партии допускается прилагать количество РЭ согласно заказу.
2) При поставке партии допускается прилагать количество МП согласно заказу
Поверка
осуществляется по документу «Устройства измерительные ЦЕ8120. Методика поверки» МРБ МП.2158-2011, согласованным РУП «Витебский ЦСМ» в январе 2011 г.
Перечень основного поверочного оборудования:
- установка переносная поверочная ЦУ 849, напряжение номинальное 100,220, 380 В; ток номинальный 0,5, 1,0, 2,5, 5,0 А, основная погрешность ±0,15% нормирующего значения.
Сведения о методах измерений
приведены в документе ЗПМ.499.428 РЭ «Устройства измерительные ЦЕ8120. Руководство по эксплуатации».
Нормативные документы
ГОСТ 12997-84 «Изделия ГСП. Общие технические условия.
ТУ BY 300125187.243-2010 «Устройства измерительные ЦЕ8120. Технические условия».
Рекомендации к применению
выполнение работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям.
