Назначение
Анализаторы количества и показателей качества электрической энергии AR.5 (мод. AR5M, AR5L) (далее по тексту - «анализаторы») предназначены для измерения, вычисления, записи и анализа качественных и количественных параметров напряжения переменного тока, силы переменного тока в однофазных, симметричных и несимметричных трехфазных трех и четырехпроводных сетях.
Анализаторы применяются при обследовании электросетей с целью определения показателей качества электроэнергии, проверки приборов и систем учета, подбора фильтрокомпенсирующего оборудования, обнаружения утечек электроэнергии и неисправностей электрооборудования, а также для построения графиков потребления активной и реактивной мощности.
Область применения: проведение анализа показателей качества электрической энергии на предприятиях промышленности и в энергосистемах, обследование электросетей предприятий.
Описание
Анализаторы представляют собой единую конструкцию и выполнены в переносном исполнении.
Анализаторы имеют маркировку: AR. 5 (М или L). Буква М - базовая модель, L обозначает добавление четвертого канала для измерения по току нейтрали.
Анализаторы могут программироваться пользователем для конкретных условий контролируемой сети. Каждый анализатор имеет три гальванически изолированных друг от друга и от остальных частей группы входов. Принцип работы анализаторов основан на непрерывном измерении мгновенных значений переменного напряжения, силы переменного тока и частоты переменного напряжения. Входной сигнал преобразуется с помощью аналого-цифрового преобразователя, обрабатывается микропроцессором и отображается в цифровом виде на ЖКИ.
Измеренные и обработанные значения могут периодически сохраняться в памяти анализаторов с интервалом, определенным пользователем (от 1 до 60) секунд, а в последствии могут быть перегружены на персональный компьютер с целью построения графиков, таблиц или дальнейшего анализа. Содержимое оперативной памяти анализаторов переносится на персональный компьютер через порт RS-232. Для этой цели анализаторы комплектуются специализированным программным обеспечением и портом связи с компьютером. Анализаторы имеют энергонезависимую память для хранения данных. Способы хранения данных и объем памяти варьируются в различных модификациях приборов.
Сила переменного тока измеряется при помощи штатного токоизмерительного шунта или с применением токоизмерительных клещей индукционного типа. Напряжение переменного тока измеряется с переключением внутреннего масштабного преобразователя. Электрические величины (активная и реактивная мощность, энергия, cos ф, характеристики качества) вычисляются. При вычислении действующих значений токов, напряжений, активной и реактивной мощностей, энергий и т.п. используется метод истинного среднеквадратичного вычисления. При расчетах коэффициентов гармоник используется численный метод быстрого преобразования Фурье.
Технические характеристики
В таблице 1 приведены основные метрологические характеристики.
Таблица 1 - Метрологические характеристики
| Измеряемая характеристика | Диапазон измерений | Пределы погрешности измерения: - абсолютной Д; - относительной S; - приведенной -у, % |
| 1 Действующее значение напряжения U, В | (0,5... 1,2) Ином* | ±0,5 % (у) |
| 2 Действующее значение тока 1,А | 0,05-6 (с штатным шунтом) 1ном** (без шунта) (с штатным шунтом) | ±1,0 % (у) ± 0,5 % (6), ± 1,0 % (6) |
| 3 Частота сети f, Гц | 45 -65 | ±0,1(Д) |
| 4 Коэффициент мощности (cos ф) | 0,5 -1,0 | ± 0,05 (Д) |
| 5 Показания хода часов t, с | 24ч | не более ±5,0 (Д) |
| 6 Активная мощность Р, кВт | (0,05-1,2) 1н-(0,5... 1,2)Uh с штатным шунтом | ± 1,5 % (у) |
| 7 Реактивная мощность (>,кВар | (0,05-1,2) 1н-(0,5... 1,2)Uh с штатным шунтом | ± 1,5 % (у) |
| 8 Активная энергия Wa, кВт-ч | (0,05-1,2) lH-(0,5...1,2)UH-t с штатным шунтом | ± 1,5% (у) |
| 9 Реактивная энергия Wp, кВт-ч | (0,05-1,2) lH-(0,5...1,2)UH-t с штатным шунтом | ± 1,5 % (у) |
Лист № 3Всего листов 6
* Uhom - номинальное напряжение. Может принимать значения 100, 220, 380 В при фазных измерениях и 100-^3, 220-а/З, 380-^3 при междуфазных измерениях.
**1ном - номинальный ток. Может принимать значение 5 А ± 20 %.
В таблице 2 приведены основные характеристики, получаемые посредством вычислений с помощью специальных прикладных программ.
Таблица 2 - Вычисляемые характеристики
| Вычисляемая характеристика | Прикладная программа | Диапазон | Пределы погрешности измерения: - абсолютной А; - относительной б; - приведенной у, % |
| 1 Действующее значение напряжения основной частоты Um, В | Excel-Circutor | (0,5... 1,2) Uhom | ± 0,5 % (у) |
| 2 Установившееся отклонение напряжения 8Uy. % | ENERGY (Основная программа) | - 20... + 20 % | ± 0,5 (А) |
| 3 Коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения Ку, % | ARI (Гармоники) | 0,1-30 | ±(0,15 + 0,03 J^) (А) |
| 4 Коэффициент n-ой (от 1 до 13) гармонической составляющей напряжения Ким, % | ARI (Гармоники) | 0,1-30 | ± (0,15 + 0,03 ЛГад)(А) |
| 5 Коэффициент несимметрии напряжений по обратной последовательности K2V, % | ENERGY (Основная программа) | 0-15 | ± 0,5 (А) |
| 6 Коэффициент несимметрии напряжений по нулевой последовательности Кои. % | ENERGY (Основная программа) | 0-15 | ± 0,5 (А) |
| 7 Длительность провала напряжения Atn, с. | CL (Искажения, возмущения) | (0,01-60) | ±0,01(A) |
| 8 Коэффициент временного перенапряжения Кпери, отн. ед. | Excel-Circutor | 1,1-1,2 | ±10,0 % (8) |
| 9 Действующее значение тока основной частоты | Excel-Circutor | 0,05-6 (с штатным шунтом) 1ном (с штатным шунтом) | ±1,0 % (у) ± 1,0 % (8) |
| 10 Коэффициент искажения синусоидальности кривой тока Кц %. | Excel-Circutor | 0,1-60 | ±0,15 (А) (с штатным шунтом) ± 1,0...3,0 (А) (сТК) |
| 10 Коэффициент л-ой гармонической составляющей тока Кцп)г % | Excel-Circutor | 0-10 для л<13 | ±0,15 (А) (с штатным шунтом) ± 1,0 ...3,0(Д) (сТК) |
| 11 Отклонение частоты Гц | ENERGY (Основная программа) | ±3 | ±0,02 |
| Вычисляемая характеристика | Прикладная программа | Диапазон | Пределы погрешности измерения: - абсолютной А; - относительной б; - приведенной у, % |
| 12 Доза фликера Pt, % | FL (Фликер) | 0,25-10 | ± 5,0 % (8) |
В таблице 3 приведены основные характеристики токоизмерительных клещей, поставляемых в комплекте с анализаторами по требованию Заказчика.
Разъемные токоизмерительные клещи (датчики тока) используются для быстрого определения силы переменного тока в однофазных и трехфазных сетях. Спроектированы специально для использования с анализаторами AR.5 (мод.АК.5М, AR.5L). Выпускаются разные клещи по конструктиву и номиналу, в том числе мультидиапазонные. К модификации AR.5M подключаются одновременно до трех одинаковых измерительных клещей. К модификации AR.5.L подключаются одновременно до трех одинаковых измерительных клещей плюс одни для измерения тока нейтрали.
Таблица 3 - Применяемые токоизмерительные клещи.
| Тип клещей | Номинальный ток, А | Погрешность измерения |
| СР-5 | 0,05...5 | 3% 1изм ± 0,15А |
| СР-100 | 1...100 | 2% 1изм ± 0,005А (до 20А) 2% 1изм ± 0,05А (от 20 до 100А) |
| CPR-100 | 1...100 | 1% 1изм± 0,5А |
| CPR-500 | 5...500 | 1% 1изм± 1А |
| CPR-1000 | 10...1000 | 1% 1изм± 1А |
| СР-2000/200 | 20/2...2000/200 | 0,5 % 1изм ± 0,ЗА (до 200 А) 0,5% 1изм ± 0,5А (от 200 до 2000 А) |
| C-FLEX 20000/2000/200 (гибкие типа «петля Роговского») | 5...20 000/2000/200 | 1% 1изм |
Анализаторы могут использоваться с токоизмерительными клещами других номиналов с нормированным выходом преобразователя 2 В переменного тока.
Электропитание анализаторов осуществляется однофазным напряжением переменного тока (11О...23О)В -10%+15 % частотой (45...65) Гц.
Мощность, потребляемая анализаторами по цепи питания, не более 8 В-А.
Анализаторы обеспечивают непрерывную работу без ограничения времени.
Рабочая температура (от +5 до +50)° С.
Габаритные размеры не более 200x130x62 мм.
Масса не более 0,61 кг.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносят на лицевую панель анализаторов методом шелкографии, на титульный лист руководства по эксплуатации и паспорта - типографским способом.
Комплектность
В комплект каждого анализатора входят принадлежности и документация, приведенные в таблице 4.
Таблица 4 - Комплектность анализатора.
| Наименование, условное обозначение | Количество, шт. |
| 1) Процессорный блок анализатора количества и показателей качества электрической энергии AR.5 | 1 |
| 2) Источник питания 230/12В. | 1 |
| 3) Сетевой кабель. | 1 |
| 4) Соединительный кабель между AR.5 и источником питания. | |
| 5) RS-232 кабель. | 1 |
| 6) Провода для измерения электрических параметров напряжения (длиной 2 м). | 4 |
| 7) Зажимы типа «крокодил». | 4 |
| 8) Токоизмерительный шунт на входной ток 5 А. | 3 (по требованию Заказчика) |
| 9)Токоизмерительные клещи. | 3 (по требованию Заказчика) |
| 10) Картридж ARI (Гармоники) (Картридж содержит программу вычисления спектра гармонических искажений по току и напряжения). | 1 (по требованию Заказчика) |
| 11)Картридж CL (Искажения, возмущения) (Картридж содержит программу для регистрации кратковременных и долговременных возмущений напряжения: импульсов, провалов и т.д., а также любых отклонений синусоиды от заданной формы). | 1 (по требованию Заказчика) |
| 12) Картридж FL (Фликер) (Картридж содержит программу вычисления коэффициента фликера). | 1 (по требованию Заказчика) |
| 13)Картридж СМ (Проверка счетчиков) (Картридж содержит программу, позволяющую автоматизировать процесс проверки счетчиков). | 1 (по требованию Заказчика) |
| 14) Картридж FAST (Быстрые процессы, пуск двигателя) (Картридж содержит программу, позволяющую регистрировать параметры переменного электрического тока на миллисекундном интервале. | 1 (по требованию Заказчика) |
| 15) Руководство по эксплуатации | 1 |
| 16) Методика поверки | По требованию Заказчика |
| 17) Пакет программного обеспечения для обработки измеренных значений на персональном компьютере. | 1 |
| 18) Инструкция по использованию программного обеспечения | 1 |
Поверка
Поверку анализаторов проводят в соответствии с документом «Анализатор количества и показателей качества электрической энергии АЛ.5(мод.АЛ.5М, AR.5L) Методика поверки», утвержденным ГЦИ СИ ВНИИМС в апреле 2010 г.
Межповерочный интервал 2 года.
Перечень основных средств поверки приведен в таблице 5.
Таблица 5 - Основные средства поверки.
| Наименование средств поверки | Основные метрологические характеристики |
| Калибратор электрической мощности Fluke 6100А | Разрешение по напряжению - 6 разряд; диапазон частот основной гармоники - 16 Гц-850 Гц; пределы допускаемой относительной погрешности установки частот ±50*10'6; разрешение по частоте - 0,1 Гц; номинальное значение фазового угла между фазами напряжения - 120°; номинальное значение фазового сдвига между напряжением и током одной фазы - 0 ; разрешение по фазовому углу - 0,001 ; максимальное количество гармоник тока/напряжения - 100, включая гармонику основной частоты; максимальный уровень гармоник тока; 30% от выходного напряжения/тока в диапазоне частот до 2850 Гц; 20% от выходного напряжения/тока в диапазоне частот до 2850 Гц; постоянная составляющая напряжения/тока - до 50% от установленного диапазона напряжения/тока, кроме диапазона тока 80А |
Нормативные документы
ГОСТ 22261-94. Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия. •
ГОСТ 13109-97. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения.
Заключение
Тип анализаторов количества и показателей качества электрической энергии AR.5 (мод. AR.5M, AR.5L) утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен в эксплуатации согласно Государственной поверочной схеме.
Имеется декларация соответствия № РОСС Ки.МЛ08.Д00018 от 06.05.2010 г., выданная Органом по сертификации продукции ООО «ТЭСТЭП» регистр, номер РОСС RU.0001.11МЛ08.
