Назначение
У стройства сопряжения с шиной процесса ENMU (далее по тексту - устройства ENMU) предназначены для преобразований и измерений напряжения и силы переменного тока, активной, реактивной и полной электрической мощности, частоты переменного тока, а также для выполнения синхронизированных векторных измерений.
Описание
Принцип действия устройств ENMU заключается в следующем: входные сигналы силы и напряжения переменного тока через схемы согласования поступают на вход аналогоцифрового преобразователя, который производит аналого-цифровое преобразование мгновенных значений измеряемых сигналов промышленной частоты и передает данные на микроконтроллер. Микроконтроллер обеспечивает вычисление параметров электрической сети, усреднение измеренных и вычисленных параметров, публикацию выборок значений (Sampled Values) в соответствии с требованиями МЭК 61850-9-2LE (IEC 61850-9-2).
Устройства ENMU применяются для:
- работы в составе систем сбора и передачи информации трансформаторных и цифровых подстанций, электростанций, распределительных пунктов (в том числе систем телемеханики, автоматизированных систем управления технологическим процессом (АСУ ТП), автоматизированных систем диспетчерского управления (АСДУ), автоматизированных информационно-измерительных систем коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ));
- выполнения функций сбора дискретных параметров (телесигнализации) и выдачи управляющих воздействий (телеуправления);
- подключения к электромагнитным измерительным и защитным трансформаторам тока (в том числе по ГОСТ 7746-2015) и к электромагнитным измерительным трансформаторам напряжения (в том числе по ГОСТ 1983-2015);
- подключения к «шине процесса» (Process Bus) и передачи выборок значений (Sampled Values) по сети Ethernet в соответствии с требованиями МЭК 61850-9-2LE (IEC 61850-9-2), IEEE C37.118.2;
- непрерывной работы в составе различных автоматизированных систем, включая системы телемеханики, системы учета электроэнергии, системы мониторинга качества электрической энергии, системы мониторинга переходных режимов.
Устройства ENMU являются устройствами сопряжения (SAMU) согласно IEC 61869-13.
Дополнительно устройства ENMU могут выполнять функции устройств синхронизированных векторных измерений (УСВИ, PMU).
Устройства ENMU поддерживают протоколы обмена данными: ГОСТ Р МЭК 60870-5-104-2004, IEC 61850-8-1, МЭК 61850-9-2LE (IEC 61850-9-2), IEEE C37.118.1, SNMP.
Синхронизация внутренних часов устройств ENMU обеспечивается по протоколам PTP, IRIG-A(B) или с помощью последовательности импульсов 1PPS.
Устройства ENMU имеют различные варианты исполнений в зависимости от номинальных значений входных силы и напряжения переменного тока, типов интерфейсов, набора дополнительных опций.
Схема условного обозначения устройств ENMU для записи при заказе и в технической документации:
ENMU-Х/Х/Х-Х/Х 1 2 3 4
1 - номинальное значение силы переменного тока измерительной обмотки:
1 - 1 А;
5 - 5 А;
CX - токоизмерительные клещи, где Х - номинальное значение силы переменного тока от 10 до 3000 А;
0 - без измерения силы переменного тока измерительной обмотки.
2 - номинальное значение силы переменного тока обмотки защиты:
1 - 1 А;
5 - 5 А;
CX - токоизмерительные клещи, где Х - номинальное значение силы переменного тока от 10 до 3000 А;
0 - без измерения силы переменного тока обмотки защиты;
не указывается - при совпадении с номинальным значением силы переменного тока измерительной обмотки.
3 - номинальное напряжение переменного тока:
100 - 57,7 (100) В фазное (линейное);
400 - 230 (400) В фазное (линейное);
0 - без измерения напряжения переменного тока.
4 - условное обозначение дискретных входных/выходных сигналов:
Указывается количество (от 0 до 32) и тип входных сигналов, количество (от 0 до 16) и тип выходных сигналов. При отсутствии дискретных входных/выходных сигналов не указывается.
Условное обозначение может содержать другие символы, относящиеся к модификации дополнительных параметров (в том числе тип питания, интерфейсы, дополнительные функции), не относящихся к метрологическим характеристикам.
Общий вид устройств ENMU, схема пломбировки от несанкционированного доступа и обозначение места нанесения знака поверки представлены на рисунке 1.
Место нанесения знака поверки
Программное обеспечение
В устройствах ENMU все измерения, вычисления и управление работой выполняет микроконтроллер, в который в процессе изготовления устройства ENMU загружается встроенное программное обеспечение (микропрограмма), которое является метрологически значимым.
Влияние встроенного программного обеспечения (далее по тексту - ПО) учтено при нормировании метрологических и технических характеристик устройств ENMU. При этом инструментальную погрешность средства измерений и погрешность, вносимую ПО, не разделяют.
Встроенное ПО программно и аппаратно защищено от случайных и преднамеренных изменений, что исключает возможность его несанкционированной настройки и вмешательства, приводящих к искажению результатов измерений. Для защиты встроенного ПО применяются следующие меры: отсутствие возможности изменения ПО без вскрытия корпуса устройств ENMU, наличие аппаратной защиты от считывания микропрограммы из памяти микроконтроллера (обеспечивается возможностями микроконтроллера), наличие встроенного средства загрузки ПО (bootloader), разграничение доступа к данным встроенного ПО.
Результаты измерений и расчётов могут отображаться на дисплее компьютера. Для отображения результатов измерений и расчетов на дисплее компьютера, а также для конфигурирования устройств используется внешнее ПО «ES Конфигуратор». Данное ПО не является метрологически значимым.
Уровень защиты встроенного ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Таблица 1 - Идентификационные данные встроенного ПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | ENMU-A.mhx |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | не ниже 1.0.0 |
| Цифровой идентификатор ПО | - |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики устройств ENMU
| Наименование характеристики | Значение |
| Номинальные значения фазного (линейного) напряжения переменного тока ином, В | 57,7 (100); 230 (400) 1) |
| Диапазон преобразований и измерений среднеквадратического значения фазного (линейного) напряжения переменного тока 2), В | от 0,°2' ином до 2,°' ином |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности преобразований и измерений среднеквадратического значения фазного (линейного) напряжения переменного тока 2), %: - при 0,°2' ином — U < 0,2 ином - при 0,2- ином — U — 2,0- ином | ±0,4 ±0,2 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности преобразований угла фазового сдвига между входным и выходным фазными (линейными) напряжениями переменного тока, минут: - при 0,02'ином — U < 0,2'ином - при 0,2- ином — U — 2,0- ином | ±20 ±10 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Номинальные значения силы переменного тока /ном, А | 1; 5 1) |
| Диапазон преобразований и измерений среднеквадратического значения силы переменного тока 3), А: - измерительная обмотка - обмотка защиты | от 0,01/ном до 2 /ном от 0,1/ном до 40 /ном |
| Стартовый ток (чувствительность), А | 0,001/ном |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности преобразований и измерений среднеквадратического значения силы переменного тока для измерительной обмотки 3), %: - при 0,01/ном < / < 0,05 /ном - при 0,05 /ном < / < 2 /ном | ±0,4 ±0,2 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности преобразований угла фазового сдвига между входной и выходной силами переменного тока для измерительной обмотки, минут: - при 0,01/ном < / < 0,05 /ном - при 0,05 /ном < < 2 /ном | ±20 ±10 |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности преобразований и измерений среднеквадратического значения силы переменного тока для обмотки защиты 3), %: - при 0,1/ном < < 0,2 /ном - при 0,2/ном < < 40/ном | ±2 ±1 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности преобразований угла фазового сдвига между входной и выходной силами переменного тока для обмотки защиты, минут: - при 0,1/ном < < 0,2 /ном - при 0,2/ном < < 40/ном | ±240 ±180 |
| Номинальные значения силы переменного тока при использовании токоизмерительных клещей /ном, А | от 10 до 3000 1) |
| Диапазон преобразований и измерений среднеквадратического значения силы переменного тока при использовании токоизмерительных клещей 3), А | от 0,01/ном до 2 /ном ) |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности преобразований и измерений среднеквадратического значения силы переменного тока при использовании токоизмерительных клещей ), %: - при 0,01/ном < < 0,2 /ном - при 0,2/ном < < 2/ном | ±1,5 ±1,0 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности преобразований угла фазового сдвига между входной и выходной силами переменного тока при использовании токоизмерительных клещей, минут | ±60 |
| Диапазон преобразований и измерений частоты переменного тока, Гц | от 45 до 55 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности преобразований и измерений частоты переменного тока, Гц | ±0,001 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений коэффициента мощности | от -1 до +1 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений коэффициента мощности | ±0,01 |
| Диапазон измерений фазной и трехфазной активной (реактивной) электрической мощности, Вт (вар) | от 0,27ном^0,2ином до 2^ ином^2^1ном |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерений фазной и трехфазной активной (реактивной) электрической мощности, %: - при 0,8 < \cosф| < 1 (0,8 < \siny\ < 1) - при 0,5 < \cos^\ < 0,8 (0,5 < \sinp\ < 0,8) | ±0,5 ±1,0 |
| Диапазон измерений фазной и трехфазной полной электрической мощности, В • А | от 0,27ном^0,2ином до 2^ ином 21ном |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерений фазной и трехфазной полной электрической мощности, % | ±0,5 |
| Диапазон измерений угла фазового сдвига между фазными токами основной частоты, градус | от -180 до +180 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений угла фазового сдвига между фазными токами основной частоты, минут | ±10 |
| Диапазон измерений угла фазового сдвига между фазными напряжениями основной частоты, градус | от -180 до +180 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений угла фазового сдвига между фазными напряжениями основной частоты, минут | ±10 |
| Примечания: 1) в зависимости от исполнения; 2) к среднеквадратическому значению напряжения относят среднеквадратическое значение напряжения основной частоты, среднеквадратическое напряжения переменного тока значение входного сигнала с учетом гармонических составляющих до 50 порядка; 3) к среднеквадратическому значению силы переменного тока относят среднеквадратическое значение силы переменного тока основной частоты, среднеквадратическое значение силы переменного тока входного сигнала с учетом гармонических составляющих до 50 порядка. |
Таблица 3 - Пределы допускаемой дополнительной погрешности измерений
| Влияющая величина | Значение влияющей величины | Пределы допускаемой дополнительной относительной 5Х1 погрешности измерений и преобразований |
| Температура окружающего воздуха, °С: - при преобразовании и измерении среднеквадратических значений силы и напряжения переменного тока - при преобразовании и измерении среднеквадратических значений силы переменного тока при использовании токоизмерительных клещей - при измерении активной, реактивной и полной электрической мощности | от -40 до +70 | ±0,05 %/10 °С ±0,20 %/10 °С ±0,10 %/10 °С |
| Наименование характеристики | Значение |
| Количество выборок за период | 80; 256 |
| Параметры сети питания постоянного тока: - напряжение постоянного тока, В | от 120 до 370 |
| Параметры сети питания переменного тока: - напряжение переменного тока, В - частота переменного тока, Г ц | от 100 до 265 от 45 до 55 |
| Отклонение времени внутренних часов от всемирного координированного времени UTC при наличии внешней синхронизации, мкс, не более | ±1 |
| Потребляемая мощность, В А, не более | 15 |
| Полная мощность, потребляемая каждой последовательной цепью (цепи измерения силы тока), В-А, не более | 0,1 |
| Полная мощность, потребляемая каждой параллельной цепью (цепи измерения напряжения), В А, не более | 0,1 |
| Время преобразования сигнала, мкс, не более | 100 |
| Количество выходных дискретных сигналов, не более | 16 |
| Количество входных дискретных сигналов, не более | 32 |
| Диапазон высших гармонических составляющих входного сигнала, при которых сохраняются установленные значения метрологических характеристик | от 2 до 50 |
| Масса, кг, не более | 4 |
| Г абаритные размеры (длина х ширина х высота), мм, не более | 310x260x100 |
| Нормальные условия измерений: - температура окружающего воздуха, °С - относительная влажность воздуха, % - атмосферное давление, кПа (мм рт. ст.) | от +15 до +25 до 98 от 65 до 106,7 (от 487,5 до 800) |
| Рабочие условия измерений: - температура окружающего воздуха, °С - относительная влажность воздуха при температуре +25 °С, % - атмосферное давление, кПа (мм рт. ст.) | от -40 до +70 до 98 от 65 до 106,7 (от 487,5 до 800) |
| Среднее время восстановления работоспособного состояния, ч | 1 |
| Средний срок службы, лет | 30 |
| Средняя наработка на отказ, ч | 280000 |
Знак утверждения типа
наносится на корпус устройства ENMU в виде наклейки и на титульные листы формуляра и руководства по эксплуатации типографским способом.
Комплектность
Таблица 5 - Комплектность устройств ENMU
| Наименование | Обозначение | Количество |
| У стройство сопряжения с шиной процесса ENMU | - | 1 шт. |
| Формуляр | ENMU.422100.001 ФО | 1 экз. |
| Руководство по эксплуатации | ENMU.422100.001 РЭ 1) | 1 экз. |
| Методика поверки | ENMU.422100.001 МП | 1 экз. |
| Клещи токоизмерительные (комплект) 2) | - | 1 шт. |
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Программное обеспечение «SVTest2» 1) | - | 1 шт. |
| Примечания: 1) поставляется на CD при наличии в договоре поставки; 2) поставляется при наличии в договоре поставки. | |
Поверка
осуществляется по документу ENMU.422100.001 МП «Устройства сопряжения с шиной процесса ENMU. Методика поверки», утвержденному ООО «ИЦРМ» 10.08.2018 г.
Основные средства поверки:
- установка поверочная векторная компарирующая «УПВК-МЭ 61850» (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 60987-15);
- трансформатор тока шинный ТНШЛ (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 64182-16).
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится в виде наклейки на корпус устройства ENMU, и/или на формуляр, и/или на свидетельство о поверке.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
ГОСТ 22261-94 Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия
ГОСТ 12.2.091-2012 Безопасность электрического оборудования для измерения, управления и лабораторного применения. Часть 1. Общие требования
ТУ 4221-001-53329198-16 Устройства сопряжения с шиной процесса ENMU. Технические условия
73811-19: Методика поверки ENMU.422100.001 МПСкачать1.1 Мб