Назначение
Счетчики электрической энергии многофункциональные ION7650, ION8800 (далее -счетчики) предназначены для измерения и учета активной, реактивной и полной энергии прямого и обратного направления в 3х- и 4х-проводных цепях переменного тока трансформаторного включения, в одно- и многотарифных режимах. Счетчики дополнительно могут измерять параметры трехфазной энергетической сети, такие как активная, реактивная и полная мощность, токи, напряжения, частота, коэффициента мощности, и использоваться для измерения показателей качества электрической энергии (ПКЭ).
Описание
Принцип действия счетчиков основан на преобразовании входных аналоговых сигналов напряжения и тока в цифровой сигнал и последующей обработкой цифровым сигнальным процессором и микроконтроллером. В процессе обработки используется, в том числе алгоритм быстрого преобразования Фурье.
Счетчики состоят из входных первичных преобразователей тока (трансформаторы тока) и напряжения, аналого-цифровых преобразователей, микропроцессора, коммуникационных портов и проводного встроенного модема (более подробно указано в таблице 1) и дисплея на жидких кристаллах (далее - ЖК). Сохранение данных и программ обеспечивается энергонезависимой памятью. Связь с ЭВМ осуществляется с помощью оптического порта или цифрового интерфейса. Питание счетчика обеспечивается от входных сигналов напряжения или от внешнего источника питания. Клавиатура на лицевой панели позволяет изменять режимы работы и отображения на дисплее измеряемых и вспомогательных величин. Дополнительные параметры могут индицироваться непосредственно на ЖК дисплее счетчика или на дисплее компьютера с помощью программных пакетов «ION Setup», поставляемых по отдельному заказу.
В качестве коммуникационных портов счетчика, а также входов/выходов используются: переключаемый порт RS-232/485, порт RS-485, порты Ethernet, инфракрасный оптический порт, аналоговые входы, аналоговые выходы, дискретные выходы/входы.
Протоколы передачи данных, которые поддерживает счетчик электрической энергии: ION, Modbus RTU Slave и Master, Modbus TCP Slave и Master, МЭК61850, DNP 3.0, Ethergate, ModemGate, HTTP, FTP, SMTP, SNMP, протоколы синхронизации времени SNTP, Arbiter, Arbiter-Vorne, True Time/Datum, IRIG-B, DLMS, Factory.
Цифровые и аналоговые входы/выходы позволяют решать следующие задачи:
- мониторинг состояния или подсчет импульсов от внешних сухих контактов,
- вывод данных в реальном времени на удаленный терминал
- выполнение операций контроля состояния и управления оборудованием.
Счетчики предназначены для использования в составе автоматизированных систем контроля и учета электроэнергии (АСКУЭ) и передачи измеренных параметров на диспетчерский пункт по контролю, учету и распределению электрической энергии, а также в системах управления нагрузкой энергетических сетей.
Для хранения и отображения измеренных величин в счетчиках имеется энергонезависимая память и жидкокристаллический индикатор для отображения измеряемых величин. Учет энергии обеспечивается по тарифам и временным зонам, которые задаются программно. Счетчики имеют в своем составе энергонезависимую память данных EEPROM, которая позволяет сохранить всю информацию при отключении
источника питания. Встроенные часы позволяют вести учет активной и реактивной электроэнергии по тарифным зонам суток. Встроенные часы счетчиков могут синхронизироваться от внешних источников по SNTP-протоколу или от внешнего GPS-приемника.
Конструктивно счетчики изготавливаются в двух модификациях:
- Счетчики со встроенным дисплеем;
- Счетчики без дисплея (TRAN-модели), дополнительно может подключаться выносной модульный дисплей (RMD).
Счетчики могут быть опломбированы навесными пломбами для предотвращения несанкционированного доступа.
Заводские настройки, отвечающие за точность измерений, являются неизменными на протяжения всего срока эксплуатации счетчика.
Счетчики обеспечивают высокоточные измерения и сохранение в энергонезависимой памяти параметров качества электроэнергии: Продолжительных изменений характеристик напряжения (отклонение частоты, медленные изменения напряжения, колебания напряжения и фликер, несинусоидальность напряжения, несимметрия напряжений в трехфазных системах, напряжения сигналов, передаваемых по электрическим сетям) и Случайных событий (прерывания напряжения, провалы напряжения и перенапряжения, импульсные напряжения) параметров несимметрии напряжения и тока; нарушения чередования фаз и другие.
Счетчики обеспечивают последующий анализ параметров качества электроэнергии.
В зависимости от модификации счетчики обеспечивают настройку и параметрирование графиков временных зависимостей электрической энергии, потребляемой мощности, напряжения, тока, параметров качества энергии и других измеренных параметров, запуск записи через заданные интервалы времени, по календарному расписанию, при наступлении аварийной ситуации или определенного события, а также вручную, запись аварийных осциллограмм напряжений и токов.
Функциональные возможности счетчиков в зависимости от модификации приведены в таблице 1.
Таблица 1. Функциональные возможности счетчиков
| Функции счетчиков ION | Исполнения счетчиков |
| ION 765 0 | ION 8 800 А/B/C |
| Измеряемые величины и ПКЭ |
| Напряжения и токи линейные и фазные | + | + |
| Мощность: активная, реактивная, полная. Коэффициент мощности. Частота. | + | + |
| Энергия: активная, реактивная, полная в обоих направлениях, | + | + |
| Провалы питающего напряжения | + | + |
| Коэффициенты несимметрии напряжения по нулевой, обратной последовательностям | + | + |
| Коэффициенты гармоник (до гармоники №) | 63-я | 63-я |
| Коэффициенты несинусоидальности напряжения | + | +* |
| Фликер, по EN50160, IEC61000-4-7/4-15 | + | +* |
| Показатели качества электроэнергии согласно ГОСТ 30804-4-30 | + | +* |
| Сервисные функции |
| Возможность конфигурации для IEE 519-1992, IEEE 1159, | + | + |
| Функции счетчиков ION | Исполнения счетчиков |
| ION 765 0 | ION 8 800 А/B/C |
| SEMI | | |
| Запуск по установленному значению, по графику или от внешнего сигнала | + | + |
| Наличие энергонезависимой памяти для итогового значения энергии (активная, реактивная, принятая и отданная) | + | + |
| Максимальный размер энергонезависимой памяти для журналов данных, МБайт | 10 | 10 |
| Максимальное количество архивов | 50 | 50 |
| Максимальное количество одновременно регистрируемых в архивах каналов (параметров) | 800 | 800/720/64 |
| Запись осциллограмм, максимальное количество периодов в одну запись | 96 | 96** |
| Архивы последовательности событий, изменяемый размер архива | + | + |
| Настраиваемая глубина архивов по любому параметру | + | + |
| Разрешающая способность таймера, с. | 0,001 | 0,001 |
| Многолетние архивы записи профиля нагрузки (возможность настройки) | + | + |
| Расчет потерь в трансформаторе/линии | + | + |
| Журнал событий | + | + |
| Синхронизация с системой GPS | + | + |
| Передача данных |
| Переключаемый порт RS-232/485 | 1 | 1 |
| Порт RS-485 | 1 | 1 |
| Порты Ethernet (опционально) | 1 | 1 |
| Инфракрасный оптический порт на лицевой панели | 1 | 1 |
| Встроенные модемы (опционально) | + | + |
| Протокол Modbus RTU Slave по последовательному порту | + | + |
| Протокол Modbus RTU Slave через модем | + | + |
| Протокол Modbus RTU Slave через инфракрасный порт | + | + |
| Протокол Modbus Master по последователным портам | + | + |
| Протокол МЭК61850 | + | + |
| Протокол FTP ( осциллограммы в формате COMTRADE) | + | + |
| Протокол SNMP | + | - |
| Протокол SMTP | + | + |
| Протоколы Arbiter, Arbiter-Vorne, True Time/Datum (синхронизация времени от GPS- приёмника) | + | + |
| Протокол IRIG-B (синхронизации времени от GPS- приёмника) | - | + |
| Протокол DLMS | - | + |
| Протокол Factory (фабричный) | + | + |
| Протокол ModbusTCP | + | + |
| Протокол ModbusTCP- Master | + | + |
| DNP 3.0 для последователных портов, через модем и инфракрасный порт | + | + |
| Функции счетчиков ION | Исполнения счетчиков |
| ION 765 0 | ION 8 800 А/B/C |
| EtherGate1M: (подключение до 31счетчика через RS -485) | + | + |
| ModemGate1M: (подключение до 31счетчика через RS -485) | + | + |
| Встроенный Web - сервер | + | + |
| Аналоговые входы (опционально) | 4 | - |
| Аналоговые выходы (опционально) | 4 | - |
| Дискретные входы | 16 | 3 |
| Дискретные выходы | 7 | 13 |
| У ставки, аварийная сигнализация и управление |
| Уставки, минимальное время отклика, с | 0,01 | 0,01 |
| Математические и логические формулы | + | + |
| Аварийно-предупредительная сигнализация | + | + |
| Примечание: *- только для моделей ION8800 A и ION8800 B ** - только для модели ION8800 A. |
Фотографии модификаций счетчика и места опломбирования представлены на рисунках 1-2.
Программное обеспечение
Программное обеспечение счетчиков разработано специалистами фирмы «Schneider Electric Industries SAS» и является собственностью компании.
Встраиваемое ПО (заводская прошивка) записывается в устройство на стадии его производства. Конечный пользователь не имеет доступа к изменению системных параметров (калибровочные коэффициенты, алгоритмы работы устройства и т.д.). Для защиты от несанкционированного изменения настроечных параметров устройства в ПО используется система авторизации пользователя (логин и пароль). Несанкционированное изменение настроечных параметров устройства невозможно без вскрытия счетчика.
Характеристики программного обеспечения счетчиков приведены в таблице 2.
Таблица 2.
| Наименование ПО | Идентификационное наименование ПО | Номер версии (идентификационный номер) ПО | Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО |
| Встроенное | «7650» | не ниже v.371 | — | — |
| Встроенное | «8800» | не ниже v.340 | — | — |
Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений - «Средний уровень», в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Технические характеристики
Метрологические и технические характеристики счетчиков приведены в таблице 3.
Таблица 3
| Наименование характеристики | Значение | Примечание |
| ION 7650 | ION8800 А/В/С |
| Класс точности измерения активной/реактивной энергии | 0,2S/0,2 | по ГОСТ 31819.222012 (МЭК 6205322:2003); ГОСТ 31819.232012 и таблицами 5 и 6 |
| Диапазон измерения напряжений, В | 0 - 347 (0 - 600) | 57 - 288 (99-500) | Фазное (линейное) |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерения напряжения в рабочем диапазоне напряжений, % | ± 0,1 | |
| Диапазон измерения частоты, Гц | 40-70 | 42-69 | |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности при измерении частоты, Гц | ±0,005 | |
| Время усреднения при измерении мощности | 1 - 5940 с | Программиру емый параметр |
| Наименование характеристики | Значение | Примечание |
| ION 7650 | ION8800 А/В/С |
| Глубина хранения усредненной мощности. | Значение настраивается в зависимости от количества внутренней памяти и времени усреднения. | |
| Пределы допускаемой относительной погрешности при измерении мощности (активной, реактивной, полной), % | Основная и дополнительные погрешности не превышают значений указанных для соответствующих классов точности при измерении электроэнергии | |
| Цена единиц младшего разряда по энергии, кВтч (кварч) | 0,001 | Программиру емое значение. |
| Рабочий диапазон температур, 0C | от минус 20 до +70 | от минус 25 до +55 | ЖК дисплей ION 7650: от минус 20 до +60 ION 8800: от минус 10 до +60 |
| Относительная влажность (не конденсирующаяся), % | 5 - 95 | |
| Стартовый ток при измерении активной (реактивной) энергии, % от номинального тока | 0,1 | 0,1 | |
| Номинальные (максимальные) токи,A | 5 (20) 1 (10) | 5 (10) 2 (10) 1 (10) | |
| Максимальный ток перегрузки, А | 500 | 200 | ION7650 Однократно в течение 1 сек. ION8800 однократно в течении 0,5 сек. |
| Диапазон измерения тока, А | 0) 0) (1 (2 15 " 0 ° Я 1 <3 So" О О W Я Я I I | 0,01-10 | |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерения тока, % | Для 1«ом. (Imax) 1(10) ±0,25 (0,01-0,05 А) ±0,1 (0,05 - 10 А) Для !«ом. (Imax) _ 5(20) ±0,15 (0,15 - 0,25 А) ±0,1 (0,25-20 А) | ±0,1 | |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерения тока в нейтрали, % | ±0,4 | ±0,1 | |
| Диапазон измерения коэффициента мощности | От -0,01 до -1,0 От 0,01 до 1,0 | От -0,01 до -1,0 От 0,01 до 1,0 | |
| Наименование характеристики | Значение | Примечание |
| ION 7650 | ION8800 А/В/С |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерения коэффициента мощности, % | ± 0,5 | ± 0,5 | |
| Сопротивление измерительных входов напряжения, МОм | 5 | 5 | |
| Потребляемая мощность измерительных входов по каждой цепи напряжения, В А, не более | 0,025 | 0,025 | |
| Потребляемая мощность от вспомогательного источника питания, В А, не более | 15 | 20 | |
| Потребляемая мощность измерительных входов по каждой цепи тока, В-А, не более | 0,015 (1 А) 0,05 (5 А) | 0,01 (1 А) 0,25 (5 А) | |
| Количество тарифов | 4 суточных тарифа | Дополнитель но настраивается изменение тарифного расписания по 4-м сезонам и по выходным и праздничным дням |
| Пределы абсолютной погрешности внутренних часов в рабочем диапазоне температур с учетом синхронизации от внешнего источника точного времени, секунд в сутки | ± 0,001 | ± 0,001 | При синхронизаци и от GPS-приёмника |
| Пределы основной абсолютной погрешности внутренних часов без учета синхронизации, секунд в сутки | ± 0,5 | ± 0,5 | |
| Пределы дополнительной абсолютной погрешности часов, (с/сутки 0C), не более | ± 0,1 | ± 0,1 | |
| Максимальная скорость на порту RS-232/485, бит/с | 115200 | |
| Максимальная скорость на порту RS-485, бит/с | 115200 | |
| Скорость обмена информацией по порту Ethernet, Мбит/с | 10/100 | 10 | |
| Наименование характеристики | Значение | Примечание |
| ION 7650 | ION8800 А/В/С |
| Максимальная скорость на инфракрасном оптическом, бит/с | 19200 | |
| Скорость обмена информацией через встроенный модем, бит/с | 36600 | 57600 | |
| Защита от несанкционированного доступа: | есть | Пароль, аппаратная блокировка и место для опломбирова ния |
| Количество внутренней памяти предназначенной для хранения измеренных значений дополнительных параметров электрической сети. | 5 либо 10 Мбайт | |
| Сохранение данных в памяти, лет | 9,5 | 5000 циклов |
| Самодиагностика счетчика | есть | |
| Срок службы литий ионной батареи составляет, не менее, лет | 10 | |
| Габариты (высота; ширина; толщина), мм, не более | 192; 192; 167 | 133; 203; 299 *** | |
| Масса, кг, не более | 2,0 | 6,5 | |
| Средняя наработка на отказ, ч, не менее | 180 000 | |
| Срок службы, лет, не менее | 25 | |
| Примечание: ***- длина ION8800 приведена без учёта длины штыревых контактов с тыльной стороны. Для монтажа ION8800 необходима специальная корзина (RACK-8800-RAW) для 19-ти дюймовой стойки. Штыревые контакты при монтаже целиком входят в гнезда разъёма корзины. |
Таблица 4. Измерение параметров сети и ПКЭ
| Модификация счетчика | ION7650 | ION8800 A | ION8800 В | Примечание |
| Класс счетчика по ГОСТ 30804.4.30 | класс А | класс S | |
| Диапазон измерения напряжений, В | 0 - 347 (0 - 600) | 57 - 288 (99-500) | Фазное (линейное) |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерения напряжения в рабочем диапазоне напряжений, % | ± 0,1 | |
| Диапазон измерения тока, А | Счетчик 1 (10) 0,01-10 Счетчик 5 (20) 0,15 - 20 | 0,01-10 | |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерения тока, % | Для ^-ном. (Imax) 1(10) ±0,25 (0,01-0,05 А) ±0,1 (0,05 - 10 А) Для W (Imax) =5(20) ±0,15 (0,15 - 0,25 А) ±0,1 (0,25-20 А) | ±0,1 | |
| Диапазон измерения частоты, Гц | 40-70 | 42-69 | |
| Пределы допускаемой погрешности измерения частоты, Гц | ±0,005 | |
| Диапазон измерения глубины провала напряжения и перенапряжения dUnp, % | 10-200 | |
| Пределы допускаемой погрешности измерения глубины провала напряжения и перенапряжения. Амплитуда в % от номинального напряжения за 1 период | ±0,2 | |
| Пределы допускаемой погрешности измерения длительности провала напряжения, (периодов сетевого напряжения) | ±1,0 | |
| Пороговое значение прерывания напряжения, %Udin | 5 | Программир уемое значение. |
| Время обнаружения порогового значения напряжения, с | 0,01 | |
| Диапазон измерения коэффициента несимметрии 3-х фазной системы напряжения,% | 0,01 - 100 | По U2 и U0 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерения коэффициента несимметрии напряжения по обратной последовательности К2, % | ±0,15 | ±0,2 | |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерения коэффициента несимметрии напряжения по нулевой последовательности К0, % | ±0,15 | ±0,2 | |
| Диапазон измерения гармонических составляющих до порядка включительно | до 50-й | |
| Пределы допускаемой погрешности измерения коэффициента n-й гармонической составляющей напряжения | Соответствует ГОСТ 30804.4.7, Класс 1. Вычисления до 50-й гармоники | ION8800B интергармон ики напряжения не измеряет |
| Пределы допускаемой погрешности измерения коэффициента m-й интергармонической составляющей напряжения |
| Диапазон измерения коэффициента искажения синусоидальности напряжения, % | 0,1 - 100 | |
| Пределы допускаемой погрешности измерения коэффициента искажения синусоидальности напряжения | Соответствует ГОСТ 30804.4.7, Класс 1. Вычисления до 50-й гармоники | |
| Диапазон измерения напряжения информационных сигналов, %Udin | 0 -15 | |
| Пределы допускаемой погрешности измерения напряжения информационных сигналов, % Udin | ±0,15 | В диапазоне 1 - 3% |
| ±5 | В диапазоне 3 - 15% |
| Диапазон измерения кратковременной дозы фликера Pst, отн.ед. | 0,2 -- 10 | |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерения кратковременной дозы фликера, % | ± 5 | |
| Диапазон измерения длительной дозы фликера Plt, отн.ед. | 0,2 - 10 | |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерения длительной дозы фликера, % | ± 5 | |
Пределы допускаемых значений основной относительной погрешности измерения реактивной энергии и мощности 8q, счетчиками классов точности 0,2 в процентах при трехфазном симметричном напряжении и трехфазном симметричном токе не превышают значений, указанных в таблице 5.
| Значение тока | Коэффициент мощности sin j (инд.), (емк.) | Пределы допускаемой основной погрешности 8д, %, для счетчиков класса точности |
| 0,2 |
| 0,02 ^ом < I < 0,05 ^ом | 1,0 | ± 0,25 |
| 0,05 1«ом < I < 1макс | ± 0,1 |
| 0,05 !ном < I < 0,10 !ном | 0,5 | ± 0,4 |
| 0,10 1^ном < I < 1макс | ± 0,2 |
Пределы допускаемых значений дополнительных относительных погрешностей, вызываемых изменением влияющих величин, при измерении реактивной энергии и мощности 8q, счетчиками классов точности 0,2 не превышают значений, указанных в таблице 6.
Таблица 6
| Влияющая величина | Значение тока | Коэффици ент мощности | Класс точности счетчиков 0,2 |
| Изменение температуры окружающего воздуха относительно нормальной | 0,051«ом — I— 1макс | 1,0 | Средний температурный коэффициент, % / К |
| ±0,02 |
| 0,101-ном — I— 1макс | 0,5 (инд.) | ±0,04 |
| Отклонение напряжения от номинального значения в пределах ±10 % | 0,05^-ном — I— ^-макс | 1,0 | Пределы дополнительной погрешности, % |
| ±0,1 |
| 0,10^-ном — I— ^-макс | 0,5 (инд.) | ±0,2 |
| Отклонение частоты от 49 до 51 Гц | 0,051^ном — I— 1макс | 1,0 | ±0,1 |
| 0,10^-ном — I— ^-макс | 0,5 (инд.) | ±0,2 |
| Постоянная магнитная индукция внешнего происхождения | 1«ом | 1,0 | ±1,0 |
| Магнитная индукция внешнего происхождения, величиной 0,5 мТл | ±0,5 |
| Воздействие радиочастотного электромагнитного поля | ±1,0 |
| Воздействие кондуктивных помех, наводимых радиочастотным полем | ±1,0 |
| Воздействие наносекундных импульсных помех | ±1,0 |
Дополнительные погрешности при измерениях тока, напряжения, коэффициента мощности, вызываемые изменением влияющих величин, не превосходят пределов, установленных в ГОСТ 31819.22-2012 для счетчиков классов точности 0,2S.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на щиток счетчика и на титульный лист паспорта типографским способом.
Комплектность
В комплект поставки счетчиков ION7650, ION8800 входят:
1 шт. 1 шт. 1 шт.
- счетчик
- паспорт
- руководство по эксплуатации
(допускается поставка 1 экз. на партию счетчиков до10 штук)
- программное обеспечение «ION Setup»
- методика поверки (МП.76508800-15) 1 шт.
1 шт.
(поставляется для организаций, проводящих поверку по отдельному заказу)
- упаковочная коробка
1 шт.
Поверка
Осуществляется согласно документу МП.76508800-2015 «Счетчики электрической энергии многофункциональные ION7650, ION8800. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМС» в апреле 2015 года.
Перечень основного оборудования, необходимого для поверки:
1. Трехфазная поверочная установка УППУ-МЭ 3.1 или аналогичная;
2. Универсальная пробойная установка УПУ-10:
- испытательное напряжение до 10 кВ,
- погрешность установки напряжения ±5%;
3. Секундомер СДСпр-1, абсолютная погрешность за 30 мин. ± 0,1 с;
4. Калибратор Ресурс К2М.
Сведения о методах измерений
Методика измерения на счетчики электрической энергии многофункциональные ION7650, ION8800 приведена в руководстве по эксплуатации.
Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к счетчикам электрической энергии многофункциональным ION7650, ION8800
ГОСТ 31818.11-2012 (МЭК 62052-11:2003) «Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Общие требования. Испытания и условия испытаний. Часть 11. Счетчики электрической энергии»;
ГОСТ 31819.22-2012 (МЭК 62053-22:2003) “Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 22. Статические счетчики активной энергии классов точности 0,2S и 0,5S”;
ГОСТ 31819.23-2012 (МЭК 62053-23:2003) «Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 23. Счетчики статические реактивной энергии»;
ГОСТ 30804.4.30 (МЭК 61000-4-30) «Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Методы измерения показателей качества электрической энергии»;
ГОСТ Р 51317.4.15 (МЭК 61000-4-15) «Совместимость технических средств электромагнитная. Фликерметр. Функциональные и конструктивные требования»;
ГОСТ 30804.4.7-2013 (МЭК 61000-4-7:2009) «Совместимость технических средств электромагнитная. Общее руководство по средствам измерений и измерениям гармоник и интергармоник для систем электроснабжения и подключаемых к ним технических средств»;
ГОСТ 32144-2013 «Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения»;
Документация фирмы-изготовителя.
60918-15: Описание типа СИСкачать172.2 Кб
19164-00
