Назначение
Устройства сопряжения с шиной процесса «УСШ.13» (далее по тексту - УСШ) предназначены для преобразования аналогового электрического сигнала силы и напряжения переменного тока от электромагнитных трансформаторов тока и напряжения в цифровой поток по IEC 61850-9-2.
Описание
Принцип действия УСШ основан на аналого-цифровом преобразовании входных сигналов переменного тока и напряжения от измерительных трансформаторов тока и напряжения. Измеренные величины преобразуются в цифровые потоки с 80 или 256 выборками за период номинальной частоты в соответствии с международным стандартом IEC 61850-9-2.
УСШ предназначены для работы в трехфазных четырехпроводных электрических
сетях.
В зависимости от частоты дискретизации УСШ предназначены для передачи цифровых сигналов интеллектуальным электронным устройствам (далее по тексту -ИЭУ) для вычисления параметров электроэнергии (частота выборок 256 - данные учета, параметры качества электроэнергии) и для работы с данными релейной зашиты и автоматики (частота выборок 80).
УСШ высылает значения выборок по следующему принципу:
- максимальное число потоков, одновременно высылаемых УСШ - 2;
- при наличии двух оптических интерфейсов УСШ позволяет высылать поток одновременно на оба интерфейса.
УСШ предназначены для автономной работы и для работы в составе автоматизированных информационно-измерительных систем, как при наружной установке, так и внутри помещения.
УСШ выполнены в изолированном пластмассовом или стальном корпусе. На лицевой панели расположены светодиодные индикаторы, выдающие визуально наблюдаемый сигнал питания, синхронизации и функционирования УСШ.
УСШ может иметь жидкокристаллический индикатор со светодиодной подсветкой. Индикатор позволяет отображать 4 строки по 20 символов. Символы отображаются в матрице 5^8 точек. Между символами имеются интервалы шириной в одну отображаемую точку.
В нижней части корпуса расположены винтовые клеммные соединители, предназначенные для подключения УСШ к измерительным цепям напряжения и тока. Доступ к соединителям возможен только при снятой защитной крышке, которая пломбируется пользователем после выполнения необходимых подключений. УСШ имеют четыре измерительных входа напряжения и четыре измерительных входа тока.
В верхней части корпуса расположены соединители для подключения интерфейсных линий Ethernet. Обмен информацией с внешними устройствами осуществляется через порты Ethemet100ВАSЕ-FХ (разъем SC/ST/LC) или Ethemet100ВАSЕ-ТХ (физический порт RJ-45, витая пара).
Внешний вид УСШ, места пломбирования и нанесения знака поверки представлены на рисунке 1.
Синхронизация времени осуществляется по протоколу IEEE 1588v2 (PTP) или по сигналу 1PPS.
УСШ рассчитано на непрерывный режим работы.
Лист № 2 Всего листов 7
УСШ выпускаются в различных модификациях, различающихся номинальной частотой сети, наличием сетевых интерфейсов разных типов, наличием синхронизации 1PPS, напряжением питания, наличием аккумулятора, материалом корпуса, наличием ЖКИ.
Пример расшифровки строки обозначения УСШ представлен в таблице 1.
Таблица 1 - Пример расшифровки обозначения УСШ
| Пример обозначения | Расшифровка |
| УСШ.13-М/50.4.4.1.0.0.24.0.1.1 | УСШ осуществляет преобразование измеренных значений с дискретизацией 256 выборок/период, частоту 50 Гц, имеет 4 измерительных канала напряжения, 4 измерительных канала тока, один медный Ethernet-интерфейс для передачи данных, без синхронизации 1PPS, внешнее питание 24В, без аккумулятора, в пластиковом корпусе с ЖК индикатором. |
| УСШ.13-Р/50.4.4.2.2.1.24.0.1.0 | УСШ осуществляет преобразование измеренных значений с дискретизацией 80 выборок/период, частоту 50 Гц, имеет 4 измерительных канала напряжения, 4 измерительных канала тока, 2 оптических многомодовых Ethernet-интерфейс для передачи данных тип разъема ST, синхронизация по 1PPS, разъем BNC, внешнее питание 24В, без аккумулятора, в пластиковом корпусе без ЖК индикатора. |
Формирование строки обозначения УСШ:
УСШ.13 - X / XX . X . X . X . X . X . XXX . X_ X_. X
тип применения_
M - для функций измерения P - для функций защиты
номинальная частота сети_
50 - 50 Гц 60 - 60 Гц
установленные трансформаторы напряжения
0 - отсутствуют
1- один трансформатор на фазе А
2 - два трансформатора на фазах А, С
3 - три трансформатора на фазах А, В, С
4 - четыре трансформатора
N - один трансформатор на нейтрали
установленные трансформаторы тока
0 - отсутствуют
1- один трансформатор на фазе А
2 - два трансформатора на фазах А, С
3 - три трансформатора на фазах А, В, С
4 - четыре трансформатора
N - один трансформатор на нейтрали первый сетевой интерфейс
1 - медный, RJ45
2 - оптический, с разъемом ST
3 - оптический, с разъемом LC
4 - оптический, с разъемом SC
второй сетевой интерфейс
0 - отсутствует
1 - медный, RJ45
2 - оптический, с разъемом ST
3 - оптический, с разъемом LC
4 - оптический, с разъемом SC
вход 1PPS
0 - отсутствует
1 - медный с разъемом BNC
2 - оптический, с разъемом ST
напряжение питания
220 - 220В (постоянного/переменного напряжения)
110 - 100 - 110В (постоянного/переменного напряжения)
24 - 24 В (постоянного напряжения) аккумулятор
0 - отсутствует
1 - установлен корпус
1 - пластик
2 - сталь
ЖК индикатор
0 - нет
1 - есть
1
а) б)
Рисунок 1 - Внешний вид модификаций УСШ
а) в сборе; б) с отсоединенной нижней крышкой.
1. место пломбирования эксплуатирующей организацией;
2. место пломбирования на заводе изготовителе;
3. место нанесения знака поверки.
Программное обеспечение
Программное обеспечение (далее по тексту - ПО) УСШ является встроенным и обеспечивает получение и обработку результатов измерений, синхронизацию времени, обеспечение связи с внешними устройствами.
Влияние ПО учтено при нормировании метрологических и технических характеристик УСШ. Инструментальную погрешность средства измерения и погрешность, вносимую ПО не разделяют.
Идентификационные данные ПО представлены в таблице 2.
Таблица 2 - Идентификационные данные ПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | SMU324 |
| Номер версии (идентификационный номер ПО) | не ниже 1.4.0 |
| Цифровой идентификатор ПО | - |
ПО устанавливается на заводе-изготовителе. Возможность доступа к ПО через внешние интерфейсы отсутствует. ПО аппаратно защищено от случайных и преднамеренных изменений, что исключает возможность его несанкционированной настройки и вмешательства, приводящих к искажению результатов измерений. Защита программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Лист № 5 Всего листов 7
Для конфигурирования УСШ применяется ПО «Конфигуратор УСШ.13». Данное ПО не является метрологически значимым и предназначено только для задания имени передаваемого потока и коэффициента трансформации УСШ.
Технические характеристики
Основные метрологические и технические характеристики УСШ представлены в таблице 3.
Таблица 3 - Метрологические и технические характеристики УСШ
| Название характеристики | УСШ.13-М УСШ.В-P |
| Номинальное значения напряжения переменного тока, ином, В | 100/V3 |
| Номинальные значения силы переменного тока, /ном, А | 1; 5 |
| Диапазон преобразования силы переменного тока, А | (0,01-1,2) • /ном | (0,2-30) • /ном |
| Максимальное значение силы переменного тока, /мах | 2 • / -'ном | 30 • / 1 ном |
| Диапазон преобразования силы переменного тока в режиме кратковременной нагрузки до 0,5 с, А | - | (2 - 30) • /ном |
| Пределы допускаемой относительной погрешности преобразования силы переменного тока, %: | 0,0Мном < / < 0,05-/ном 0,05-/ном < / < /мах | ± 0,2 ± 0,1 | - |
| 0,2-/ном < / < 1,0/ном 1,0-/ном < / < 30-/ном | - | ± 0,75 ± 1,0 |
| Диапазон преобразования напряжения переменного тока, В | (0,8-1,2) • ином | (0,02-1,2) • ином |
| Пределы допускаемой относительной погрешности преобразования напряжения переменного тока, % | ± 0,1 |
| Диапазон преобразования частоты переменного тока, Гц | от 40 до 60 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности преобразования частоты переменного тока, Гц | ± 0,02 |
| Диапазон преобразования угла фазового сдвига между входным и выходным напряжениями (силами) переменного тока на частоте 50 Гц, ... ° | от 0 до 360 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности преобразования угла фазового сдвига между входным и выходным напряжениями (силами) переменного тока на частоте 50 Гц, ...° | ± 0,1 |
| Полоса пропускания на уровне минус 3 дБ, кГ ц | 0-3 |
| Время установления рабочего режима после подачи питания не превышает, с | 20 |
| Пределы допускаемой погрешности при синхронизации, мкс | ± 1 |
| Задержка процесса преобразования сигналов (время от момента измерения сигнала на входе до появления преобразованного сигнала на выходе), не более, мс | 1 | 0,1 |
| Количество выходных потоков | 1 или 2 |
| Количество выборок за период номинальной частоты счет/период | 256 или 80 | 80 |
| Частота аналого-цифрового преобразования, Гц | 12800/4000 | 4000 |
| Разрядность АЦП, бит | 18 |
| Название характеристики | УСШ.13-М УСШ.13-? |
| Габаритные размеры (длинахширинахвысота), не более, мм: - исполнение пластик | 270x73x175 |
| - исполнение сталь | 300x130x300 |
| Масса, не более, кг: - исполнение пластик | 1,6 |
| - исполнение сталь | 4 |
| Степень защиты от проникновения твердых тел и воды | IP51 |
| Рабочий диапазон температур, °С | * от минус 40 до плюс 70 |
| Относительная влажность воздуха (при 30 °С), %: | 90 |
| Напряжение питания, В: - напряжение постоянного тока | 24; 110; 220 |
| - напряжение переменное тока | 110; 220 |
| Потребляемая мощность, не более, В • А | 6 |
| Средний срок службы, не менее, лет | 40 |
| Средняя наработка на отказ, не менее, ч | 100 000 |
| Примечание: * - для модификации с ЖК индикатором температура окружающего воздуха от минус 10 до |
| плюс 70 °С. | |
Знак утверждения типа
наносится на переднюю панель УСШ методом наклейки и на первый лист эксплуатационной документации типографским методом.
Комплектность
Комплектность УСШ представлена в таблице 4.
Таблица 4 - Комплектность УСШ
| № п/п | Наименование | Количество |
| 1 | Устройство сопряжения с шиной процесса «УСШ.13» | 1 шт. |
| 2 | Источник питания (24 В, 5 Вт) | 1 шт. |
| 3 | Паспорт 59703777- 422189 - 757 ПС | 1 экз. |
| 4 | Руководство по эксплуатации 59703777- 422189 - 757 РЭ | 1 экз. |
| 5 | Потребительская тара и упаковка | 1 комп. |
| 6 | Методика поверки | 1 экз. |
Поверка
осуществляется по документу МП 62586-15 «Устройства сопряжения с шиной процесса «УСШ.13». Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМС» в июле 2015 г.
Основные средства поверки представлены в таблице 5.
Таблица 5 - Основные средства поверки
| Наименование средства измерения | № Г осреестра |
| Калибратор переменного тока «Ресурс-К2М» | 31319-12 |
| У стройство синхронизации частоты и времени Метроном 600 | 56465-14 |
| Наименование средства измерения | Г осреестр № |
| Установка измерительная для прогрузки первичным током Ретом 30 КА | 34958-07 |
| Осциллограф цифровой GDS-73352 | 51562-12 |
| Установка универсальная поверочная УППУ-МЭ 3.1 | 39138-08 |
| Прибор электроизмерительный эталонный многофункциональный Энергомонитор 3.1 К | 35427-07 |
| Генератор сигналов специальной формы AFG-73051 | 53065-13 |
| Частотомер электронно-счетный 43-85/3R | 32869-06 |
| Трансформатор тока измерительный лабораторный ТТИ-200 | 37898-08 |
| Трансформатор тока эталонный двухступенчатый ИТТ 3000.5 | 19457-00 |
| Секундомер механический СОСпр-2б-2-000 | 2231-72 |
Сведения о методах измерений
Сведения о методиках (методах) измерений приведены в руководстве по эксплуатации «Устройства сопряжения с шиной процесса «УСШ.13». Руководство по эксплуатации 59703777-422189-757 РЭ».
Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к устройствам сопряжения с шиной процесса «УСШ.13»
1. ТУ 4221-757-59703777-2013 «Устройства сопряжения с шиной процесса УСШ.13. Технические условия».
2. ГОСТ 22261-94 «Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия».
3. IEC 61850-9-2 «Системы автоматизации и сети на подстанциях. Часть 9-2. Схема особого коммуникационного сервиса (SCSM). Значения выборок по ISO/IEC 8802- 3».
62586-15: Описание типа СИСкачать133.1 Кб