Назначение
Счётчики электрической энергии ЭМИС-ЭЛЕКТРА 971 (далее - счётчики) однофазные интеллектуальные непосредственного включения предназначены для измерений активной и реактивной электрической энергии, измерений показателей качества электрической энергии (отклонение напряжения, отклонение частоты напряжения) в однофазных цепях переменного тока, а также для организации многотарифного учета и передачи информации о потребляемой энергии при использовании в составе автоматизированных систем коммерческого учета электроэнергии.
Описание
Измерение электрической энергии производится обработкой входных сигналов тока и напряжения, с аналого-цифровым преобразованием в цифровые значения микроконтроллером, с сохранением результатов в энергонезависимой памяти и отображением на дисплее счетчика.
Функциональные возможности счетчика позволяют:
- вести учёт активной и реактивной электрической энергии в двух направлениях по 8 тарифам с сохранением энергопотребления по каждому тарифу;
- измерять текущие значения параметров электрической сети;
- фиксировать дифференциальный ток;
- формировать профили нагрузки;
- регистрировать максимумы мощности;
- вести журналы событий;
- фиксировать нарушение параметров качества электроснабжения;
- отображать и фиксировать аварийные события;
- фиксировать воздействие сверхнормативного постоянного или переменного магнитного поля;
- осуществлять удаленную коммуникацию со счетчиком;
- управлять электрическим снабжением потребителя внешней командой или при превышении заданных пределов потребления;
- эксплуатироваться как автономно, так и совместно с другими устройствами в составе автоматизированных систем контроля и учёта электроэнергии (АСКУЭ).
Технические и функциональные характеристики отражаются в буквенно-цифровом коде при заказе счетчика и приводятся в паспорте (расшифровка буквенно-цифрового кода приведена в таблице 1):
ЭЭ 971 -Х1 -Х 2. Х 3. Х 4-Х 5. Х 6. Х 7-Х 8-Х 9-Х10-Х ц
Таблица 1 - Расшифровка буквенно-цифрового кода заказа счётчиков
| Место в обозначении кода | Наименование характеристики | Значение характеристики |
| ЭЭ 971 | Тип счётчика | ЭЭ-971 |
| Х1 | Исполнение корпуса | |
| | СХ1 | исполнение СХ в корпусе по рисунку 1 а |
| | СХ2 | исполнение СХ в корпусе по рисунку 1б |
| Место в обозначении кода | Наименование характеристики | Значение характеристики |
| | Х | исполнение Х(рисунок 2) |
| Х2 | Класс точности | Активная/Реактивная |
| | 1 | 1/2 |
| Хз | Номинальное напряжение | |
| | 1 | 230В |
| Х4 | Базовый (максимальный ток) | |
| | 5(60) | 5(60)А |
| | 5(80) | 5(80)А |
| | 5(100) | 5(100)А |
| | х | исполнение по заказу |
| Х5 | Выходные устройства | Количество испытательных выходов |
| | 2И | 2 (активная + реактивная мощность) |
| | 1ИП | 1 программируемый (активная/реактивная мощность) |
| | +Т | секундных тактовых импульсов (f=1 Гц, Т=1 с) |
| Хб | Интерфейсы связи | |
| | нет символа (-) | Оптический порт и RS-485 присутствуют во всех исполнениях. |
| | х | исполнение по заказу |
| Х7 | Коммуникационный модуль | |
| | PLC | Модуль PLC |
| | GPRS | Модуль GPRS |
| | RF | Модуль RF |
| | х | исполнение по заказу |
| Х8 | Протокол передачи данных | |
| | Е | ЭМИС-Е |
| | Д | DLMS |
| | С | СПОДЭС |
| | х | исполнение по заказу |
| Х9 | Управление нагрузкой | Количество релейных выходов |
| | Р | внутреннее реле включения/отключения нагрузки |
| | +1К | 1 релейный выход |
| Х10 | Функция измерений параметров качества электроснабжения | |
| | КЭ | нормируемые показатели КЭ по классу S |
| Х11 | Специальное исполнение | |
| | Ф | исполнение с дополнительными функциями |
Пример записи обозначения счётчика при заказе и в паспорте ЭЭ 971 -СХ1 -1.1.5(6 0) - 2 И + Т. - .PLC -Д-Р-КЭ
(Счётчик электрической энергии однофазный интеллектуальный непосредственного включения ЭМИС-ЭЛЕКТРА 971 в корпусе по рисунку 1а, на номинальное напряжение 230 В, класса точности 1 по активной и класса точности 2 по реактивной электрической энергии, с базовым током 5 А и максимальным током 60 А, с 2-мя испытательными импульсными выходами активной и реактивной энергии, с выходом тактовых секундных импульсов, с оптическим портом и интерфейсом связи RS-485, оснащенный модулем PLC, протокол передачи данных DLMS, с внутренним реле включения/отключения нагрузки, с функцией измерений параметров качества электроснабжения, без дополнительных функций).
Конструктивно счётчики состоят из следующих частей:
- корпуса с крышкой;
- отсек коммуникационного модуля с крышкой;
- отсек зажимов с крышкой.
В корпусе счётчика размещены электронная плата с электронными компонентами, измерительный преобразователь, блок питания, реле управления нагрузкой.
В верхней части корпуса расположен отсек коммуникационного модуля, подключаемый к электронной плате через разъём.
Счетчик оснащен датчиками контроля:
- открытия крышки корпуса счётчика;
- открытия крышки коммутационного модуля;
- открытия крышки отсека зажимов;
- воздействия сверхнормативного постоянного или переменного магнитного поля.
В нижней части счётчика расположен отсек клеммной колодки и дополнительные
зажимы.
В качестве измерительных элементов в счётчике используются:
- для измерения напряжения используются резистивные делители;
- для измерения тока фазы используется прецизионный шунт;
- для измерения тока в нулевом проводе используется трансформатор тока.
Результаты измерений и параметры настройки счетчика хранятся в энергонезависимой
памяти. При отключении питания контроллер, используя батарею резервного питания, записывает текущие значения в энергонезависимую память, из которой может их считать после восстановления питания.
Счётчики оснащены энергонезависимыми часами реального времени (RTC) и календарём, с резервной батареей питания, обеспечивающие внешнюю ручную и автоматическую коррекцию времени.
Счётчики имеют два исполнения «Х» и «СХ», отличающихся внешним видом корпусов, исполнением жидкокристаллических индикаторов (дисплеев) и набором отображаемых на дисплее символов, а также исполнение «СХ» имеет отдельные испытательные выходы для активной и реактивной энергии, а в исполнении «Х» переключение испытательного выхода активной/реактивной энергии производиться через программу-конфигуратор «ЭМИС». На выходе испытательного выхода формируются импульсы пропорциональные потребленной активной или реактивной энергии.
Для управления на лицевой панели счетчика предусмотрены две кнопки. Пломбируемая кнопка по умолчанию заблокирована предприятием-изготовителем, но может быть запрограммирована по требованию заказчика. Вторая кнопка предназначена для включения подсветки дисплея (при наличии напряжения в цепи питания), просмотра информации на дисплее и для включения реле управления нагрузкой.
Во всех исполнениях счётчики оснащены оптическим портом и интерфейсом связи RS-485. В зависимости от исполнения счётчиков в них могут быть установлены GPRS, PLQ RF модули, или модуль с интерфейсом по требованию заказчика.
В случае специального исполнения счетчика (исполнение Ф), в отсек коммуникационного модуля может быть установлен модуль расширения функционала.
Общий вид счётчиков со схемой пломбировки от несанкционированного доступа и места нанесения знака поверки представлен на рисунке 1 и рисунке 2.
а) б)
Рисунок 1 - Общий вид счетчика исполнения «СХ» со схемой пломбировки
А
Программное обеспечение
Счётчики имеют встроенное программное обеспечение (ПО).
Встроенное ПО в процессе производства заносится в контроллеры счётчиков. Данное ПО разделено на метрологическое значимое и коммуникационное ПО (метрологически незначимое). Конструкция счетчика исключает возможность несанкционированного влияния на метрологически значимую часть и измерительную информацию. Коммуникационное ПО защищено от изменений с помощью многоуровневой системы безопасности: криптографической защиты, электронного и механического опечатывания конструктивных элементов счетчика.
Уровень защиты ПО и измерительной информации от преднамеренных и непреднамеренных изменений «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Идентификационные данные ПО приведены в таблице 2.
Таблица 2 - Индикационные данные ПО счётчиков электрической энергии
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | ЕЕ971 |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО, не ниже | 1.04.00 |
Технические характеристики
Метрологические и основные технические характеристики счетчиков приведены в таблицах 3 - 4.
Таблица 3 - Метрологические технические характеристики счётчиков _
| Наименование характеристики | Значение |
| 1 | 2 |
| Класс точности ГОСТ 31819.21-2012, ГОСТ 31819.23-2012: - для измерений электрической активной энергии - для измерений электрической реактивной энергии | 1 2 |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерений напряжения в диапазоне от 20 до 120 % от ином, % | ±0,5 |
| Пределы допускаемой дополнительной погрешности измерения напряжения, вызываемые изменением влияющих величин | не превосходят пределов, установленных в ГОСТ 31819.21-2012 для счетчиков класса точности 1 |
| Пределы допускаемой погрешности измерений частоты напряжения в диапазоне от 42,5 до 57,5 Гц, Гц | ±0,05 |
| Пределы допускаемой погрешности измерения коэффициента мощности в диапазонах от 0,5(инд.) до -0,5(емк.) | ±0,01 |
| Пределы основной абсолютной погрешности хода внутренних часов, с/сут | ±0,5 |
| Пределы допускаемой дополнительной абсолютной погрешности хода встроенных часов от изменения температуры окружающей среды в рабочем диапазоне температур, с/(сут°С) | ±0,15 |
| 1 | 2 |
| Погрешность измерений по классу S, ГОСТ 30804.4.30-2013, при фиксировании нарушений параметров качества электроснабжения: | |
| - пределы допускаемой основной относительной погрешности измерений положительного 5U(+) и отрицательного 5U(-) отклонения напряжения в диапазоне ±10 % от U^, % | ±0,5 |
| - пределы допускаемой дополнительной погрешности измерений положительного 5U(+) и отрицательного 5U(-) отклонения напряжения в диапазоне ±10 % от Uном | не превосходят пределов, установленных в ГОСТ 31819.21-2012 для счетчиков класса точности 1 |
| - пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений положительного и отрицательного отклонения частоты в диапазоне ±0,4 Гц от ^ом, Гц | ±0,05 |
Таблица 4 - Основные технические характеристики счётчиков
| Наименование характеристики | Значение |
| 1 | 2 |
| Номинальное напряжение, U^, В | 230 |
| Рабочий диапазон напряжения, В | от 0,9 до 1,10 ^ом |
| Предельный рабочий диапазон напряжения, В | от 0 до 1,15 ^ом |
| Базовый ток, 1б, А | 5 |
| Максимальный ток, 1макс, А | 60; 80; 100 |
| Стартовый ток (чувствительность), мА: - для счётчиков класса точности 1 по активной/реактивной электрической энергии - для счётчиков класса точности 2 по реактивной энергии | 20 25 |
| Номинальная частота электрической сети, ^ом, Гц | 50 |
| Диапазон изменения частоты, Гц | от 47,5 до 52,5 |
| Постоянная счётчика, имп/кВт-ч (имп/квар-ч) | 1000 |
| Потребляемая мощность по цепи напряжения, Вт (В • А), не более | 2 (10) |
| Потребляемая мощность по цепи тока, В А, не более | 0,3 |
| Выходные устройства*: - испытательный выход (активная + реактивная мощность) - испытательный программируемый выход (активная + реактивная мощность) - выход секундных тактовых импульсов, (f=1 Гц, Т=1 с) | 1 + 1 1 1 |
| Интерфейс связи* | оптический порт, RS-485 |
| 1 | 2 |
| Коммуникационный модуль* | PLC, RF, GPRS |
| Скорость обмена по цифровому интерфейсу, бит/с - оптический порт - RS-485 | от 300 до 9600 от 1200 до 57600 |
| Параметры многотарифного учёта Количество тарифов | до 8 |
| Тарифная схема: - количество выходных и праздничных дней - количество сезонных таблиц - количество недельных таблиц - количество дневных таблиц - количество записей в дневной таблице | до 100 до 12 до 8 до 8 до 12 |
| Управление нагрузкой: - внутреннее реле - релейный выход | 1 до 2 |
| Установленный диапазон рабочих температур окружающей среды, °С | от -25 до +55 |
| Диапазон рабочих температур окружающей среды для индикации дисплея, °С | от -20 до +45 |
| Предельный диапазон рабочих температур окружающей среды, °С | от -55 до +70 |
| Максимальная допустимая относительная влажность окружающего воздуха, % | 95 |
| Степень защиты, обеспечиваемая оболочкой счётчика (Код IP) по ГОСТ 14254-2015 | IP 54 |
| Время работы часов на резервном источнике питания, в случае пропадания основного питания, лет, не менее | 10 |
| Габаритные размеры (длина х ширина х высота), мм, не более: - счётчиков исполнения «СХ» - в корпусе по рисунку 1 а - в корпусе по рисунку 1 б - счётчиков исполнения «Х» | 140 х 77 х 228 131,2 х 64,2 х 228 125 х 75,5 х 220,5 |
| Масса, кг, не более: - счётчиков исполнения «СХ» - в корпусе по рисунку 1 а - в корпусе по рисунку 1 б - счётчиков исполнения «Х» | 1,2 1,0 1,0 |
| Средняя наработка до отказа, часов, не менее | 280 000 |
| Средний срок службы, лет, не менее | 30 |
| * В соответствии с исполнением счётчика |
Знак утверждения типа
наносится на лицевую панель счётчиков методом лазерной гравировки и на титульные листы паспорта и руководства по эксплуатации типографским способом.
Комплектность
Таблица 5 - Комплектность счётчика
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Счетчик электрической энергии | ЭМИС-ЭЛЕКТРА 971* | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации | ЭЭ-971.000.000.00 РЭ | 1 экз. на партию |
| Паспорт | ЭЭ-971.000.000.00 ПС | 1 экз. |
| Методика поверки** | ЭЭ-971.000.000.00 МП | 1 экз. |
| Адаптер для связи счётчика с компьютером** | ЭМИС-СИСТЕМА 750 | 1 шт. |
| * Исполнение определяется заказом ** По заказу | | |
Поверка
осуществляется по документу ЭЭ-971.000.000.00 МП «ГСИ. Счётчики электрической энергии ЭМИС-ЭЛЕКТРА 971. Методика поверки», утверждённому ЗАО КИП «МЦЭ» 24.09.2019. Основные средства поверки:
- установка автоматическая трёхфазная для поверки счетчиков электрической энергии НЕВА-Тест 6303, регистрационный номер в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений (далее - регистрационный номер) 52156-12;
- мультиметр цифровой 34401A (Agilent), регистрационный номер 16500-97;
- частотомер электронно-счётный Ч3-81/1, регистрационный номер 27323-04;
- установка для проверки параметров электрической безопасности GPI-825, регистрационный номер 46633-11.
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых счётчиков с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на счётчик в месте для нанесения знака поверки, указанном на рисунках 1 и 2, в соответствующий раздел паспортов счётчиков или на свидетельства о поверке.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
Приказ Минэнерго России от 15.03.2016 № 179 «Об утверждении перечня измерений, относящихся к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений, выполняемых при учёте использования энергетических ресурсов, и обязательных метрологических требований к ним, в том числе показателей точности измерений»
ГОСТ 31818.11-2012 Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Общие требования. Испытания и условия испытаний. Часть 11. Счётчики электрической энергии
ГОСТ 31819.21-2012 Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 21. Статические счётчики активной энергии классов точности 1 и 2
ГОСТ 31819.23-2012 Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 23. Счётчики статические реактивной энергии
ГОСТ 30804.4.30-2013 Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Методы измерений показателей качества электрической энергии
ТУ 26.51.63.130-088-14145564-2019 Счётчики электрической энергии
ЭМИС-ЭЛЕКТРА 971. Технические условия
77205-20: Методика поверки ЭЭ-971.000.000.00 МПСкачать7.2 Мб
13537-93
