Назначение
Анализаторы качества электрической энергии PQ-Box модификаций PQ-Box 100, PQ-Box 200 (далее анализаторы PQ-Box) предназначены для измерений и регистрации всех физически определенных параметров трехфазных и однофазных сетей и контроля качества электроэнергии в соответствии с ГОСТ Р 51317.4.30-2008, а также передачи собранных данных для последующего анализа и хранения.
Описание
Принцип действия анализаторов PQ-Box основан на аналого-цифровом преобразовании мгновенных значений входных сигналов тока и напряжения с последующим вычислением значений измеряемых величин из полученного массива выборок в соответствии со встроенным программным обеспечением (ПО).
Приборы выполнены в виде переносного средства измерений (СИ) и состоят из самого прибора, набора из пяти гибких проводников с зажимами для измерения напряжения, двух гибких проводников для подключению к источнику питания (PQ-Box 100) или адаптера питания (PQ-Box 200). Корпус прибора имеет разъём для подключения токовых клещей.
Анализаторы PQ-Box представляют собой приборы с микропроцессорным программным управлением, часами реального времени, блоком энергонезависимой памяти и блоками аналого-цифрового преобразования. Внутри корпуса прибора установлены печатные платы, на которых смонтированы элементы электрической схемы.
Приборы выполнены в ударопрочных влагопылезащищенных корпусах.
Анализаторы PQ-Box выпускается в двух модификациях: PQ-Box 100 и PQ-Box 200, отличающиеся наличием в модификации PQ-Box 200: цветного дисплея, дискретного входа запуска осциллографирования, дополнительного аналогового входа, адаптера питания и интерфейса TCP/IP.
Архивирование результатов измерений производится во внутренней энергонезависимой памяти.
Анализаторы имеют в своем составе последовательный интерфейс RS-232 для соединения с блоком синхронизации времени. Кроме того, в дополнительной комплектации они могут быть оснащены встроенным интерфейсом TCP/IP для подключения к системе SCADA по протоколам ГОСТ Р МЭК 61850-7-2-2009 или ГОСТ Р МЭК 60870-5-103-2005.
Приборы обеспечивают индикацию на графическом дисплее результатов измерения значений основных ПКЭ и параметров электрической сети.
Устройства могут использовать три различных встроенных регистратора нарушений параметров сети:
- осциллографический регистратор позволяет сохранять значения сигнала, измеряемые через каждые 0,1 мс;
- среднеквадратичный регистратор позволяет сохранять среднеквадратические значения сигнала, вычисленные за полупериод (10 мс);
- регистратор гармоник сохраняет в памяти спектр сигнала, содержащий все гармоники со 2-й по 50-ю. Измерения всех регистраторов производятся в течение произвольно выбранного периода времени до и после нарушения параметров. При необходимости запуск процесса измерения может быть осуществлён от внешнего сигнала через двоичный вход (PQ-Box 200).
PQ-Box 100 производится в четырех вариантах исполнения:
- модель PQ-Box 100 light. Данный прибор предназначен для проведения измерений
параметров электрической энергии, а также для анализа качества напряжения согласно стандарту ГОСТ Р 54149-20102.
- модель PQ-Box 100 basic. Прибор имеет функцию самописца для записи и хранения измеренных величин.
- модель PQ-Box 100 expert. Данный вариант прибора имеет дополнительно широкие функции включения измерений, инициирующих осциллографирование действующих значений величин параметров электрической энергии с периодом 10 мс.
- модель PQ-Box 100 expert с функцией анализа сигналов импульсного управления (ripple control). По сравнению с версией expert добавлена функция записи сигналов импульсного управления (ripple control).
Питание анализаторов PQ-Box осуществляется непосредственно от измеряемой сети (PQ-Box 100) или от адаптера питания ( PQ-Box 200).
Внешний вид анализаторов PQ-Box и места пломбирования после поверки изображены на рис.1, 2.
Клеймо поверителя наносится в виде наклейки на один из винтов корпуса (для PQ-Box 100) и на стыковочный шов стенок корпуса (для PQ-Box 200).
Программное обеспечение анализаторов PQ-Box состоит из встроенного программного обеспечения (ВПО) и прикладной программы для установки на персональный компьютер пользователя (ПК). Результаты измерений и расчетов могут индицироваться непосредственно на дисплее приборов или на дисплее компьютера.
К метрологически значимой части программного обеспечения относится программа прошивки прибора (ВПО), которая устанавливается в процессе производства изделия и состоит из трех модулей: Boot loader, MCU, DCP. Доступ к ней не возможен без нарушения пломб и вскрытия прибора.
Программирование сервисных и интерфейсных функций осуществляется с помощью программного обеспечения WinPQ mobile через USB порт.
Прикладные программы не содержат метрологически значимых частей.
Приборы выполняют самодиагностику и обеспечивают защиту от несанкционированного доступа к информации и управлению. В Приборах предусмотрена двухуровневая система паролей, определяющая доступ к соответствующим режимам работы.
Идентификационные данные встроенного программного обеспечения представлены в таблицах 1 и 2.
Таблица 1
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | PQ-Box 100 (Boot loader, MCU, DCP) |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | v 1.5.xx* (v 1.201, v 1.142, v 1.244) |
| Цифровой идентификатор ПО | - |
| * - где хх > 38 |
Таблица 2
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | PQ-Box 200 (Boot loader, MCU, DCP) |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | v 1.8.xx* (v 0.173, v 1.217, v 2.006) |
| Цифровой идентификатор ПО | - |
| * - где хх > 13 |
Уровень защиты программного обеспечения устройств от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «высокому» по Р 50.02.077-2014.
Влияние программного обеспечения учтено при нормировании метрологических и технических характеристик приборов.
Основные метрологические и технические характеристики анализаторов качества электрической энергии PQ-Box приведены в таблице 3 и 4.
Таблица 3
| Наименование характеристики | Значение характеристики |
| | PQ-Box 100 | PQ-Box 200 |
| Входные напряжения |
| | Выставляется | Выставляется |
| | программно в | программно в |
| Номинальное напряжение Uном, В | пределах диапазона | пределах диапазона |
| | измерений | измерений |
| | напряжения | напряжения |
| Диапазон измерений напряжений фаза-ноль, В фаза-фаза, В | 0-500 (перем) 0-700 (пост.) 0-830 (перем.) 0-1000 (пост.) | 0-500 (перем) 0-700 (пост.) 0-870 (перем) 0-1000 (пост.) |
| | 1000мВ (перем.) | 700мВ (перем.) |
| | для клещей M3.U; | для клещей M3.U; |
| | 300 мВ (перем) | 230 мВ (перем.) |
| Диапазон измерений напряжения в канале токов | для клещей MFC-150 | для клещей MFC-150. вспомогательный вход: 1000мВ, (перем.) 1400 мВ (пост.) |
| Напряжение питания, B | 140 - 280 (перем.) 100 - 240 (пост.) | адаптер 100 - 240 (пост.) |
| Изоляция | CAT IV/300V L-E (CAT III/ 600V L-E) |
| Номинальная частота Гном, Гц | 50, 60 |
| Класс защиты | IP65 | IP65 |
| Входные токи |
| Токовые клещи для измерений малых токов. Тип M3.U №111.7003 |
| Номинальное значение тока 1ном, А | 20 |
| Диапазон измерений тока, А | от 0,1 до 30 |
| Выходное напряжение, мВ/А | 10 |
| Диапазон измерений частот | от 40 Гц до 70 Гц |
| Изоляция | 600 В |
| Клещи гибкие MFC-150 №111.7030 |
| Номинальное значение тока 1ном, А | 1500 |
| Диапазон измерений тока, А | от 1 до 1500 |
| Выходное напряжение, мВ/1000А | 85 |
| Диапазон измерений частоты | от 40 Гц до 70 Гц |
| Изоляция | 1000B, CAT III |
| Измеряемый параметр | Диапазон измерений | Значение |
| Входные напряжения (для всех исполнений) |
| Пределы допускаемой приведенной погрешности измерений действующего значения напряжения, % | (0,1 - 1,5) ином | ±0,1 |
| Пределы допускаемой погрешности измерений действующего значения силы переменного тока, % | 0,85 мВ < ивх. < 5 мВ | ±0,01 (приведенная) |
| 5 мВ < ивх< 50 мВ 50 мВ < ивх. < 700 мВ | ±1 (относительная) ±0,2 (относительная) |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений фазового угла напряжений, градус | (0,5 - 1,5) ином | ±0,15 |
| Пределы допускаемой погрешности измерений гармонических составляющих напряжения, % | Um*=(0,01 - 0,16)ином | ±5 (относительная) |
| ит*<0,0Шном | ±0,05 (приведенная) |
| Пределы допускаемой погрешности измерений интергармонических составляющих напряжения, % | Um*=(0,01 - 0,16)ином | ±5 (относительная) |
| ит*<0,0Шном | ±0,05(приведенная) |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений фликера,% | (0,02 - 20) % от AU / U | ±5 |
| Пределы допускаемой приведенной погрешности провала напряжения, % | (0,1 - 1,0) ином | ±0,2 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности продолжительности провала напряжения, мс | (0,1 - 1,0) ином | ±20 |
| Пределы допускаемой приведенной погрешности скачка напряжения, % | (1,0 - 1,5) ином | ±0,2 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности продолжительности скачка напряжения, мс | (1,0 - 1,5) ином | ±20 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности продолжительности перебоя напряжения, мс | (0,01 - 1,0) ином | ±20 |
| Входные токи |
| Клещи гибкие MFC-150 № 111.7030 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений действующего значения силы переменного тока, % | (1 - 1500) А | ±0,5 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений фазового угла тока, градус | (1 - 1500) А | ±1 |
| Токовые клещи для измерений малых токов. Тип M3.U № | 12111.7015 |
| Пределы допускаемой относительной | 100 мА - 10 А | ±1,5 |
| погрешности измерений действующего | 10А - 20 А | ±1 |
| значения силы переменного тока, % | > 20 А | ±0,5 |
| Пределы допускаемой абсолютной | 100 мА - 10 А | ±0,5 |
| погрешности измерений фазового угла | 10А - 20 А | ±0,5 |
| тока, градус | > 20 А | ±0,5 |
| Масса и габаритные размеры |
| Г абаритные размеры д х ш х в, мм не | 242x181x50 (PQ-Box 200) |
| более | 220x146x57 (PQ-Box 100) |
| Масса, кг, не более | 2,5 (PQ-Box 200) |
| | 1,7 (PQ-Box 100) |
Примечание: Um -амплитудное значение напряжения.
Условия применения:
- температура окружающего воздуха - от минус 20 до 60°C;
- относительная влажность до 95 % в течение 30 дней в год при отсутствии конденсата;
- атмосферное давление от 70 до 106,7 кПа (от 537 до 800 мм рт. ст.).
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на стенку корпуса прибора (на шильдик) в виде наклейки и на руководство по эксплуатации типографским способом.
Комплектность
Устройство PQ-Box 100/200 с параметрами, соответствующими спецификации Руководство по эксплуатации Паспорт
1 шт.;
1 экз.;
1 экз.; 1 экз.; 1 шт.; 1 шт.; 5 шт.; 3 шт.; 1 шт.;
1 шт.; 1 шт.
Методика поверки МП 2203-0276-2014 Компакт-диск (руководство по эксплуатации, ПО)
USB кабель Зажим типа «Дельфин»
Плавкие вставки Кейс для переноски дополнительно для PQ-Box 200:
Адаптер питания Ethernet кабель
Поверка
осуществляется по документу МП 2203-0276-2014 «Анализаторы качества электрической энергии PQ-Box модификаций PQ-Box 100, PQ-Box 200. Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» в январе 2015 г.
Основные средства поверки:
-установка поверочная универсальная «УППУ-МЭ» или аналогичная, со следующими основными техническими характеристиками: диапазон регулирования напряжения 1 -500 В, диапазон регулирования тока 0.005-100 А, погрешность измерения тока: ± [0,01+0,005 |(Ен/Г) -1|] для !н от 0,1 А до 100 А, ± [0,01+0,01|(VI) -1|] для !н 0,05 А, погрешность измерений напряжения ± [0,01+0,005 |(ин/и) -1|], погрешность измерений активной мощности ± [0,015+0,005 |(P^P) -1|], госреестр № 57346-14.
Сведения о методах измерений
изложены в руководствах по эксплуатации: «Анализатор качества электрической энергии PQ-Box модификации PQ-Box 100» и «Анализатор качества электрической энергии PQ-Box модификации PQ-Box 200».
Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к анализаторам качества электрической энергии PQ-Box модификации PQ-Box 100; PQ-Box 200
ГОСТ 22261-94 "Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия".
МИ 1940-88 ГСИ Государственная поверочная схема для средств измерений силы переменного электрического тока от 110-8 до 25 А в диапазоне частот от 20 до 1106 Гц. ГОСТ Р 8.648-2008 ГСИ Государственная поверочная схема для средств измерений переменного электрического напряжения до 1000 В в диапазоне частот от 110- до 210 Гц. ГОСТ 8.551-86 ГСИ Государственный специальный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений электрической мощности и коэффициента мощности в диапазоне частот 40 - 20000 Гц.
ГОСТ 8.655-2009 Средства измерений показателей качества электрической энергии. Общие технические требования.
ГОСТ Р 51317.4.30-2008 Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Методы измерений показателей качества электрической энергии. Техническая документация фирмы-изготовителя.
Рекомендации к применению
- выполнение работ по оценке соответствия продукции и иных объектов обязательным требованиям в соответствии с законодательством Российской Федерации о техническом регулировании.
60380-15: Описание типа СИСкачать125.9 Кб