Назначение
Приборы для измерения показателей качества электрической энергии «Прорыв» (далее по тексту - приборы) предназначены для измерения и регистрации характеристик напряжения, силы тока, активной, реактивной и полной мощности, а также временных характеристик и показателей качества электрической энергии в соответствии с ГОСТ 33073-2014, ГОСТ 321442013, ГОСТ 30804.4.30-2013, класс А, в однофазных и трехфазных (трех- и четырехпроводных) электрических сетях и системах электроснабжения с номинальной частотой 50 Гц.
Описание
Принцип действия приборов основан на аналого-цифровом преобразовании мгновенных значений входных сигналов напряжения и тока с последующим вычислением значений измеряемых параметров из полученного массива.
Приборы представляют собой моноблок, на передней панели которого расположены разъемы для подключения прибора к контролируемой электрической сети и три индикатора. На задней панели приборов расположены клемма заземления, разъём питания, разъём подключения прибора к внешней ЭВМ, разъём для подключения внешней активной антенны (GPS/ГЛОНАСС), может быть расположен разъём для подключения Ethernet (опционно).
Приборы имеют девять модификаций (моделей): «Прорыв-КЭ-А», «Прорыв-КЭ-А Е», «Прорыв-КЭ-А И», «Прорыв-КЭ-А ЕИ», «Прорыв-Т-А», «Прорыв-Т-А Е», «Прорыв-Т-А И», «Прорыв-Т-А ЕИ» и «Прорыв-Альфа». Модификации различаются между собой конструктивным исполнением, а также видами измеряемых величин.
Приборы измеряют показатели качества электрической энергии (ПКЭ), включая измерения длительности и глубины быстрых изменений напряжения, и электроэнергетические характеристики согласно таблице 2 и записывают результаты в память. Приборы модификаций «Прорыв-КЭ-А И», «Прорыв-КЭ-А ЕИ», «Прорыв-Т-А И», «Прорыв-Т-А ЕИ» и «Прорыв-Альфа» измеряют импульсное напряжение амплитудой от 0,7 кВ до 6,0 кВ (до 2,0 кВ модификации «Прорыв-Альфа») и производят запись импульсного напряжения с частотой дискретизации 20 МГц с длительностью записи до 2,5 мс.
В приборах модификации «Прорыв-Альфа» предусмотрена независимая обработка измеренных данных алгоритмом искусственной нейронной сети (ИНС).
Память приборов представляет собой энергонезависимое оперативное устройство. Продолжительность записи информации не менее 30 суток.
Информация из энергонезависимой памяти считывается во внешнюю ЭВМ, где производится ее последующая обработка. При анализе данных используется программное обеспечение «ПРОРЫВ».
Программное обеспечение позволяет производить загрузку с приборов измеренных значений показателей качества электрической энергии, стирание результатов ранее проведенных измерений, ввод информации о месте измерений, просмотр произвольно выбранного временного участка измерений, сохранение результатов с привязкой к времени измерений в файл, формирование и распечатку протоколов измерений.
Приборы предназначены как для автономной работы, так и для использования в составе автоматизированных информационно-измерительных систем, в том числе в модулях измерительных автоматизированных информационно-измерительных систем безопасности электрической энергии (АИИС БЭЭ).
Приборы могут производить подстройку текущего времени под время «Национальной шкалы координированного времени Российской Федерации UTC (SU)» в соответствии с требованиями ГОСТ 30804.4.30-2013, класс А.
Приборы при отключении питающей фазы сети переменного тока будут продолжать непрерывные измерения только при работе от источников бесперебойного питания ИБП-1. Источник бесперебойного питания ИБП-1 обеспечивает непрерывную работу приборов типа «Прорыв» в автономном режиме в течение не менее трёх часов.
Приборы обеспечивают непрерывное измерение и запоминание показателей качества электрической энергии в течение не менее месяца.
Приборы обеспечивают сохранение измеренных показателей качества электрической энергии при отключении питания в течение неограниченного времени.
Структура условного обозначения в зависимости от модификации представлена на рисунке 1.
Прорыв-Х-А Х
Тип приборов |
Обозначение модификации:
«КЭ» измерение параметров напряжения
«Т» измерение параметров напряжения, тока и мощности
Класс «А» по ГОСТ 30804.4.30-2013
Отсутствие символа - базовое исполнение
«Е» - базовое исполнение + опция Ethernet
«И» - базовое исполнение + опция измерения импульсов напряжения
«ЕИ» - базовое исполнение + опция Ethernet + измерения импульсов напряжения
Прорыв-Альфа
Тип приборов ] «Альфа» - интеллектуальное средство измерения + опция Ethernet
Рисунок 1 - Структура условного обозначения
Заводской номер наносится на маркировочную табличку (шильдик), расположенную на задней панели прибора, любым технологическим способом в виде цифрового или буквенноцифрового кода.
Общий вид приборов и место пломбировки приведены на рисунках 1-4.
«Прорыв-КЭ-А», «Прорыв-КЭ-А И»,
«Прорыв-КЭ-А Е», «Прорыв-КЭ-А ЕИ»
«Прорыв-Т-А», «Прорыв-Т-А И», «Прорыв-Т-А Е», «Прорыв-Т-А ЕИ»
Рисунок 1 - Общий вид передней панели приборов для измерения показателей качества электрической энергии «Прорыв» (модификации «Прорыв-КЭ-А», «Прорыв-КЭ-А И», «Прорыв-КЭ-А Е», «Прорыв-КЭ-А ЕИ», «Прорыв-Т-А», «Прорыв-Т-А И», «Прорыв-Т-А Е», «Прорыв-Т-А ЕИ»)
«Прорыв-КЭ-А Е», «Прорыв-КЭ-А ЕИ», «Прорыв-Т-А Е», «Прорыв-Т-А ЕИ»
Рисунок 2 - Общий вид задней панели приборов для измерения показателей качества электрической энергии «Прорыв» (модификации «Прорыв-КЭ-А», «Прорыв-КЭ-А И», «Прорыв-КЭ-А Е», «Прорыв-КЭ-А ЕИ», «Прорыв-Т-А», «Прорыв-Т-А И», «Прорыв-Т-А Е», «Прорыв-Т-А ЕИ»)
«Прорыв-КЭ-А», «Прорыв-КЭ-А И», «Прорыв-Т-А», «Прорыв-Т-А И»
Рисунок 3 - Общий вид передней панели приборов для измерения показателей качества электрической энергии «Прорыв» (модификация «Прорыв-Альфа»)
Место пломбировки
Рисунок 4 - Общий вид задней панели приборов для измерения показателей качества электрической энергии «Прорыв» (модификация «Прорыв-Альфа»)
Программное обеспечение
Приборы имеют внешнее программное обеспечение (ПО). Характеристики ПО приведены в таблице 1.
Внешнее ПО (программа «ПРОРЫВ»), устанавливаемое на персональный компьютер, выполняет функции математической обработки и представления измерительной информации, предусматривает различные экранные формы для отображения в удобном виде значений параметров (текущих и архивных, измеренных и вычисленных), их систематизации, выполнения настроек и является метрологически значимым. Метрологические характеристики приборов нормированы с учётом влияния ПО.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | «ПРОРЫВ» |
| Номер версии (идентификационный номер ПО) | Не ниже 6.0 |
| Цифровой идентификатор ПО | f31c38a358e28122940d1ccbb27da09d |
| Другие идентификационные данные (если имеются) | |
Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений - «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Диапазон измерений | Пределы допускаемой погрешности: - абсолютной △; - относительной 5, % - приведенной у, % |
| 1 | 2 | 3 |
| Среднеквадратическое значение напряжения U, В | от 0,1 • Uном до 1,5 • Uном; Uном определяется схемой подключения; U,ом 220/ (220 03) или Uном =100/^3/(100) | ±0,1 (Y) (приведенная к номинальному значению напряжения) |
| Установившееся отклонение напряжения SUу, % | от -20 до +20 | ±0,2 (△) |
| Положительное отклонение напряжения SU+, % | от 0 до 50 | ±0,1 (△) |
| Отрицательное отклонение напряжения 5U—, % | от 0 до 90 | ±0,1 (△) |
| Частота переменного тока f, Гц | от 42,5 до 57,5; номинальное значение измеряемого значения частоты fnom 50 Г ц | ±0,01 (△) |
| 1 | 2 | 3 |
| Отклонение частоты Af, Гц | от -7,5 до +7,5 | ±0,01 (А) |
| Коэффициент несимметрии напряжения по обратной последовательности K2U, % | от 0 до 25 | ±0,15 (А) |
| Коэффициент несимметрии напряжения по нулевой последовательности Кои, % | от 0 до 25 | ±0,15 (А) |
| Суммарный коэффициент гармонических составляющих напряжения Ки, % | от 0 до 25 | ±0,05 (А) при Ки < 1,0 % ±5 (5) при Ки > 1,0 % |
| Коэффициент n-ой (n от 2 до 50) гармонической составляющей напряжения Кип, % | от 0 до 25 | ±0,05 (А) при Ки(п) < 1,0 % ±5 (5) при Ки(п) > 1,0 % |
| Коэффициент m-ой (m от 1 до 49) интергармонической составляющей напряжения Kuig(m), % | от 0 до 25 | ±0,05 (А) при Кыд(т) < 1,0 % ±5 (5) при Киё(т) > 1,0 % |
| Угол фазового сдвига между основными гармоническими составляющими входных напряжений ф и, 0 | от -180 до +180 | ±1 (А) |
| Кратковременная доза фликера Pst, отн. ед. | от 0,2 до 10,0 | ±5 (5) |
| Длительная доза фликера Pit, отн. ед. | от 0,2 до 10,0 | ±5 (5) |
| Длительность провала напряжения Atп, с | от 0,01 до 60,00 | ±0,01 (А) |
| Глубина провала напряжения ^Цпр, % | от 10 до 100 | ±0,1 (А) |
| Длительность временного перенапряжения Atпер и, с | от 0,01 до 60,00 | ±0,01 (А) |
| Остаточное напряжение U^s , В | от 10 до 200 | ± 0,1 (Y) (приведенная к номинальному значению напряжения ином) |
| Длительность1) прерывания напряжения Atnp , с | от 0,01 | ±0,01 (А) |
| 1 | 2 | 3 |
| Среднеквадратическое2) значение силы переменного тока I, А | от iмин до 1,2 • iном (при iном = 5 А от iмин до 2- iном); iном определяется подключенны ми токоизмерите льными клещами; iном=5 А (Iмин =0,1 А); iном 250 А (Iмин=10 А); iном=800 А (Iмин =50 А); iном=3000 А (iмин =250 А) | ±0,1 (у) — с токоизмерительными клещами с приведенной погрешностью ±0,1 (у) ±1,0 (у) — с токоизмерительными клещами с приведенной погрешностью ±1,0 (у) (приведенная к максимальному значению силы тока) |
| Коэффициент2) искажения синусоидальности кривой тока (суммарный коэффициент гармонических составляющих тока) Ki, % | от 0 до 25 | ±0,15 (△) при Ki < 3,0 % ±5 (5) при Ki > 3,0 % |
| Коэффициент2) n-й (n от 2 до 50) гармонической составляющей тока Kin, % | от 0 до 25 | ±0,15 (△) при Ki(n) < 3,0 % ±5 (5) при Ki(n) > 3,0 % |
| Коэффициент2) m-й (m от 1 до 49) интергармонической составляющей тока Kiig(m), % | от 0 до 25 | ±0,15 (△) при Klig(m) < 3,0 % ±5 (5) при Kug(m) > 3,0 % |
| Угол2) фазового сдвига между основными гармоническими составляющими входных токов фi , 0 | от -180 до +180 | ±1 (△)- с токоизмерительными клещами с приведенной погрешностью ±0,1 (у) ±3 (△) - с токоизмерительными клещами с приведенной погрешностью ±1,0 (у) |
| Фазовый угол2) между составляющими тока и напряжения ф ui , 0 | от -180 до +180 | ±1 (△) - с токоизмерительными клещами с приведенной погрешностью ±0,1 (у) ±3 (△) - с токоизмерительными клещами с приведенной погрешностью ±1,0 (у) |
| 1 | 2 | 3 |
| Полная электрическая мощность2) в заданной полосе частот Sf), ВА | от (Iми1Г U) до (1,2-1ном- и) (при Iном = 5 А от (Iми1Г U) до (2-1ном- U) | ±1 (Y) - с токоизмерительными клещами с приведенной погрешностью ±0,1 (у) ±3 (Y) - с токоизмерительными клещами с приведенной погрешностью ±1,0 (у) (приведенная к Uном^ Iмакс) |
| Активная электрическая мощность2) в заданной полосе частот Pf, Вт | от (Iм||1Г U) до (1,2-1ном- и) (при Iном = 5 А от (Iм||1Г U) до (2-1ном^ U) | ±1 (у) - с токоизмерительными клещами с приведенной погрешностью ±0,1 (у) ±3 (у) - с токоизмерительными клещами с приведенной погрешностью ±1,0 (у) (приведенная к Uном^ Iмакс) |
| Реактивная электрическая мощность2) в заданной полосе частот Qf, вар | от (Iм||1Г U) до (1,2-1ном^ U) (при Iном = 5 А от (Iм||1Г U) до (2-1ном^ U) | ±1 (у) - с токоизмерительными клещами с приведенной погрешностью ±0,1 (у) ±3 (у) - с токоизмерительными клещами с приведенной погрешностью ±1,0 (у) (приведенная к Uном^ Iмакс) |
| Информационные сигналы в электрической сети от Uном, % | от 0 до 15 | ±0,1 (у) (приведенная к номинальному значению напряжения Uном) |
| Интервалы времени (хода часов) при отсутствии синхронизации с «Национальной шкалой координированного времени Российской Федерации UTC (SU)» | - | ±6-10-6 (6) (±0,5 с/сут) (основная погрешность) |
| Интервалы времени (хода часов) при отсутствии синхронизации с «Национальной шкалой координированного времени Российской Федерации UTC (SU)» | - | ±640’6 (6) (±0,5 с/сут) на каждые 10 °С изменения температуры окружающей среды (дополнительная погрешность) |
| 1 | 2 | 3 |
| Пределы дополнительной температурной погрешности приборов при измерении параметров, приведенных в таблице 2 | - | 1/2 предела допускаемой основной погрешности на каждые 10 °С изменения температуры окружающей среды |
| Примечания: 1) При работе от источника бесперебойного питания ИБП-1; 2) Только для модификаций «Прорыв-Т-А», «Прорыв-Т-А Е», «Прорыв-Т-А И», «Прорыв- Т-А ЕИ» и «Прорыв-Альфа». |
аблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Параметры электрического питания: - напряжение переменного тока, В - частота переменного тока, Гц | от 85 до 265 от 45 до 55 |
| Потребляемая мощность, кВ^А, не более | 2 |
| Входное сопротивление по измерительным входам напряжения, кОм, не менее | 800 |
| Входное сопротивление по измерительным входам тока, МОм, не более | 2 |
| Габаритные размеры для всех модификаций, кроме «Прорыв-Альфа», мм, не более - высота - ширина - длина | 40 114 188 |
| Масса для всех модификаций, кроме «Прорыв-Альфа», кг, не более | 0,5 |
| Габаритные размеры для модификации «Прорыв-Альфа», мм, не более - высота - ширина - длина | 50 117 290 |
| Масса для модификации «Прорыв-Альфа», кг, не более | 0,9 |
| Нормальные условия измерений: - температура окружающей среды, оС - относительная влажность, % - атмосферное давление, кПа | от +15 до +25 от 30 до 80 от 80 до 106 |
| Условия эксплуатации: - температура окружающего воздуха, оС - относительная влажность воздуха при температуре +30 °С, %, не более - атмосферное давление, кПа | от -40 до +55 90 от 70,0 до 106,7 |
| Средний срок службы, лет, не менее | 10 |
| Средняя наработка на отказ, ч, не менее | 70000 |
Знак утверждения типа
на заднюю панель корпуса приборов в виде наклейки, на титульный лист формуляра и руководства по эксплуатации типографским способом.
Комплектность
В комплект приборов входят составные части, принадлежности и документация, приведенные в таблице 4.
Таблица 4 - Комплектность приборов
| Наименование | Обозначение | Количество, шт. |
| Прибор для измерения показателей качества электрической энергии | Прорыв | 1 |
| Кабель электропитания | - | 1 |
| Кабель соединительный | - | 4 |
| Зажим типа «крокодил» | - | 4 |
| Внешняя активная антенна (GPS/ГЛОНАСС) | - | 1 |
| Клещи токоизмерительные1) | - | 42) |
| Преобразователь интерфейса RS485-USB | - | 1 |
| Руководство по эксплуатации | РПЛД.411722.011РЭ | 1 |
| Формуляр | РПЛД.411722.011ФО | 1 |
| Программное обеспечение | - | 1 |
| Руководство пользователя | - | 1 |
| Упаковочная сумка | - | 1 |
| Примечания: 1) Клещами токоизмерительными комплектуются только приборы модификаций «Прорыв-Т-А», «Прорыв-Т-А И», «Прорыв-Т-А Е», «Прорыв-Т-А ЕИ» и «Прорыв-Альфа»; 2) Тип и количество токоизмерительных клещей определяется при заказе. |
Сведения о методах измерений
приведены в разделе 2 руководства по эксплуатации РПЛД.411722.011РЭ.
Нормативные документы
ГОСТ 30804.4.30-2013 «Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Методы измерений показателей качества электрической энергии»;
ГОСТ 30804.4.7-2013 ;Совместимость технических средств электромагнитная. Общее руководство по средствам измерений и измерениям гармоник и интергармоник для систем электроснабжения и подключаемым к ним технических средств»;
ГОСТ Р 51317.4.15-2012 «Совместимость технических средств электромагнитная. Фликерметр. Функциональные и конструктивные требования»;
ГОСТ 32144-2013 «Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения»;
ГОСТ 33073-2014 «Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Контроль и мониторинг качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения»;
ГОСТ 22261-94 «Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия»;
ГОСТ 14014-91 «Приборы и преобразователи измерительные цифровые напряжения, тока, сопротивления. Общие технические требования и методы испытаний»;
ГОСТ Р 8.655-2009 «Государственная система обеспечения единства измерений. Средства измерений показателей качества электрической энергии. Общие технические требования»;
ГОСТ Р 8.689-2009 «Государственная система обеспечения единства измерений. Средства измерений показателей качества электрической энергии. Методы испытаний»;
ГОСТ 12.2.091-2002 «Безопасность электрических контрольно-измерительных приборов и лабораторного оборудования. Часть 1. Общие требования»;
ГОСТ Р МЭК 61326-1-2014 «Оборудование электрическое для измерения, управления и лабораторного применения. Требования электромагнитной совместимости. Часть 1. Общие требования»;
РПЛД.411722.011ТУ «Приборы для измерения показателей качества электрической энергии «Прорыв». Технические условия».
