Назначение
Счетчики электрической энергии многофункциональные СЭТ-1М.01М (далее счетчики) предназначены для учета активной и реактивной электрической энергии прямого и обратного направления в однофазных сетях переменного тока с номинальными напряжениями от 100 до 230 В, номинальным (максимальным) током 5 (10) А, частотой 50 Гц по одному или двум каналам нагрузки при трансформаторном подключении к сети по току и трансформаторном или непосредственном подключении к сети по напряжению.
Счетчики позволяют измерять параметры однофазной сети по двум каналам измерения и могут использоваться как измерители или датчики параметров с нормированными метрологическими характеристиками.
Счетчики могут эксплуатироваться на электроподвижном составе переменного тока, работающего в тяговом режиме и в режиме рекуперации.
Счетчики имеют интерфейсы связи RS-485, CAN, оптический интерфейс и предназначены для работы, как автономно, так и в составе автоматизированных систем контроля и учета электроэнергии (АИИСКУЭ), в составе автоматизированных систем диспетчерского управления (АСДУ) и в составе автоматизированных систем регистрации параметров движения и автоведения переменного тока (РИДА ПТ).
Счетчики предназначены для работы в закрытых помещениях с диапазоном рабочих температур от минус 40 до плюс 60 °C, относительной влажности до 100 % при температуре 25 °C и на высотах до 3000 метров над уровнем моря. Счетчики устойчивы к воздействию инея.
Описание
1 Принцип действия
1.1 Счетчики СЭТ-1М.01М являются измерительными приборами, построенными по принципу цифровой обработки входных аналоговых сигналов. Управление процессом измерения и всеми функциональными узлами счетчика осуществляется высокопроизводительным микроконтроллером (МК), который реализует алгоритмы в соответствии со специализированной программой, помещенной в его внутреннюю память программ. Управление узлами производится через аппаратно-программные интерфейсы, реализованные на портах ввода/вывода МК.
1.2 Измерительная часть счетчиков выполнена на основе аналого-цифрового преобразователя (АЦП), который осуществляет выборки мгновенных значений величин напряжения и тока параллельно по двум каналам тока (для счетчиков с двумя каналами измерения) и каналу напряжения, преобразование их в цифровой код и передачу по SPI интерфейсу по запросу микроконтроллера.
1.3 Микроконтроллер по выборкам мгновенных значений напряжения и тока производит вычисление усредненных на интервале фиксированного измерительного окна значений активной мощности, среднеквадратических значений напряжения и тока в каждом канале измерения, производит их коррекцию по амплитуде, фазе и температуре. По вычисленным значениям активной мощности, напряжения и тока вычисляются полная и реактивная мощности в каждом канале измерения. Измерение частоты сети производится посредством измерения периода напряжения. Вычисления коэффициентов искажения синусоидальности кривой напряжения и токов производятся по первой гармонике сети с использованием прямоугольного измерительного окна, синхронного с частотой сети.
1.4 Вычисления средних на интервале фиксированного измерительного окна значений мощностей и среднеквадратических значений напряжений и токов по каждому каналу измерения
производятся по формулам (1-5)
п-1
р _ i—0________
п
Jn-l
£Ui2-Wi
j=o---------
n
n-1
£li2-Wi
1 =F4—’
S = UI,
q = 7s2 -p2 ,
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
для активной мощности
для напряжения
для тока
для полной мощности
для реактивной мощности где Ui, li - выборки мгновенных значений напряжения и тока;
Wi - весовые коэффициенты измерительного окна;
п - число выборок на интервале измерительного окна.
1.5 По полученным за период сети значениям активной и реактивной мощности формируются импульсы телеметрии на четырех конфигурируемых испытательных выходах счетчика. Сформированные импульсы подсчитываются контроллером и сохраняются в энергонезависимых регистрах энергии. Информация об энергии представлена во внутренних регистрах МК в числах полупериодов телеметрии (2А). При постоянной счетчика А=5000 имп./кВт(квар) ч, число 10000 в регистрах энергии любого вида и направления соответствует энергии 1,0000 кВт-ч (квар-ч) с разрешающей способностью 0,1 Вт-ч (вар-ч).
2 Варианты исполнения
2.1 По вариантам исполнения счетчики делятся в зависимости от вида интерфейсов связи и числа каналов измерения и учета в соответствии с таблицей 1.
Таблица 1 - Варианты исполнения счетчиков
| Условное обозначение | Вариант исполнения | Число каналов измерения | Интерфейс |
| СЭТ-1М.01М | ИЛГШ.411152.160 | 1 | RS-485, оптопорт |
| СЭТ-1 М.01 М.01 | ИЛГШ.411152.160-01 | 2 | RS-485, оптопорт |
| СЭТ-1 М.01 М.04 | ИЛГШ.411152.160-02 | 1 | CAN, оптопорт |
| СЭТ-1М.01М.05 | ИЛГШ.411152.160-03 | 2 | CAN, оптопорт |
| СЭТ-1 М.01 М.06 | ИЛГШ.411152.160-04 | 1 | RS-485, оптопорт, CAN |
| СЭТ-1М.01М.07 | ИЛГШ.411152.160-05 | 2 | RS-485, оптопорт, CAN |
| Примечание - Базовым вариантом исполнения является счетчик СЭТ-1М.01М.07 ИЛГШ.411152.160-05. |
3 Функциональные возможности
3.1 Подключение счетчиков к сети
3.1.1 Подключение счетчиков к сети производится через измерительные трансформаторы напряжения и тока. Допускается непосредственное подключение счетчиков к сети по напряжению с номинальными значениями напряжений из ряда: 100, 120, 127, 173, 190, 200, 220, 230 В.
3.1.2 Счетчики имеют раздельные (изолированные) цепи напряжения измерения и питания и могут подключаться к измерительной сети по схеме с совместным и раздельным включением цепей напряжения измерения и питания.
3.1.3 При раздельном включении цепей измерения и питания индикаторы счетчиков и интерфейсы связи функционируют при наличии напряжения питания и отсутствии напряжения в измерительной цепи.
3.2 Учет энергии
3.2.1 Счетчики ведут независимый (раздельный) учет по каждому каналу измерения тока (для счетчиков с двумя каналами измерения и учета) активной и реактивной энергии нарастающего итога прямого и обратного направления.
3.3 Измерение параметров сети
3.3.1 Счетчики измеряют мгновенные значения (с программируемым временем интегрирования) физических величин, характеризующих однофазную электрическую сеть по двум каналам измерения, и могут использоваться как измерители или датчики параметров, приведенных в таблице 2.
3.4 Испытательные выходы и вход включения режима поверки
3.4.1 В счетчике функционируют четыре объединенных по плюсу испытательных выхода основного передающего устройства. Каждый испытательный выход может конфигурироваться для формирования импульсов телеметрии одного из каналов учета энергии (активной, реактивной, прямого и обратного направления) для 1-го или 2-го канала измерения тока и работать:
- в основном режиме (А) с передаточным числом 5000 имп/(кВт-ч), имп/(квар-ч);
- в поверочном режиме (В) с передаточным числом 160000 имп/(кВт-ч), имп/(квар-ч).
3.4.2 Переключение из основного режима телеметрии (А) в поверочный режим (В) производиться напряжением, подаваемым на вход включения режима поверки.
Таблица 2
| Наименование параметра | Цена ед. мл. разряда индикатора | Примечание |
| Активная мощность, Вт | 0,01 | Вт (кВт, МВт) |
| Реактивная мощность, вар | 0,01 | вар (квар, Мвар) |
| Полная мощность, ВА | 0,01 | ВА (кВА, МВА) |
| Напряжение, В | 0,01 | В (кВ) |
| Ток, А | 0,0001 | А (кА) |
| Частота сети, Гц | 0,01 | COS ф |
| Коэффициент мощности | 0,01 | Гц |
| *Коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения | | % с индикацией в старших разрядах символов Fi |
| *Коэффициент искажения синусоидальности кривой тока | | % с индикацией в старших разрядах символов Fu |
| Температура внутри счетчика, °C | 1 | °C |
| Примечания 1 Цена единицы младшего разряда и размерность указаны для коэффициентов трансформации напряжения и тока равных 1. 2 Все физические величины индицируются на индикаторе счетчика с учетом введенных коэффициентов трансформации напряжения и тока. 3 Параметры, помеченные символом *, не имеют нормированных метрологических характеристик и являются справочными. |
3.5 Устройство индикации
3.5.1 Счетчики имеют жидкокристаллический индикатор (ЖКИ) для отображения учтенной энергии и измеряемых величин и одну (для одноканальных счетчиков) или две (для двухканальных счетчиков) кнопки управления режимами индикации
3.5.2 Счетчики в режиме индикации основных параметров позволяют отображать на индикаторе по каждому каналу измерения и учета:
- текущую активную и реактивную энергию нарастающего итога по текущему направлению;
- учтенную активную и реактивную энергию нарастающего итога прямого и обратного направления.
3.5.3 Счетчик в режиме индикации вспомогательных параметров позволяет отображать на индикаторе данные вспомогательных режимов измерения, приведенных в таблице 2.
3.5.4 Все данные основных и вспомогательных режимов измерения отображаются с учетом введенных в счетчик коэффициентов трансформации по напряжению и току для каждого канала измерения.
3.6 Интерфейсы связи
3.6.1 Счетчики имеют три равноприоритетных, независимых, изолированных интерфейса связи: RS-485, CAN и оптический интерфейс (по ГОСТ Р МЭК 61107-2001). Интерфейсы RS-485 и CAN могут отсутствовать в составе счетчиков в зависимости от варианта исполнения (таблица 1). Оптический интерфейс (оптопорт) присутствует в счетчиках любых вариантов исполнения.
3.6.2 Счетчики по интерфейсам RS-485 и оптическому интерфейсу поддерживают ModBus-подобный, СЭТ-4ТМ.02-совместимый протокол и обеспечивают возможность дистанционного управления функциями, программирования (перепрограммирования) режимов и параметров и считывания параметров и данных измерений.
3.6.3 Счетчики с CAN-интерфейсом поддерживают обмен данными с 11 и 29 битными идентификаторами в соответствии с CAN Specification version 2.0 Part В.
3.6.4 Счетчики с CAN-интерфейсом обеспечивают чтение и изменение идентификатора объекта по CAN-интерфейсу посредством LSS протокола по стандарту DSP305.
3.6.5 Работа со счетчиками через интерфейсы связи может производиться с применением программного обеспечения «Конфигуратор СЭТ-4ТМ».
3.6.6 Доступ к параметрам и данным со стороны интерфейсов связи защищен паролями на чтение и программирование (два уровня доступа). Метрологические коэффициенты и заводские параметры защищены аппаратной перемычкой и не доступны без вскрытия пломб.
4 Условия эксплуатации
4.1.1 В части воздействия климатических факторов внешней среды и механических нагрузок счетчики соответствуют условиям группы 4 по ГОСТ 22261-94 для работы при температуре окружающего воздуха от минус 40 до плюс 60 °C, относительной влажности до 100 % при температуре 25 °C и на высотах до 3000 метров над уровнем моря. Счетчики устойчивы к воздействию инея.
4.1.2 Счетчики виброустойчивы в диапазоне частот от 5 до 150 Гц, удароустойчивы при воздействии ударов многократного действия и ударопрочны при воздействии ударов одиночного действия согласно ГОСТ 22261-94 для электронных измерительных приборов группы 4.
4.1.3 Счетчики, при климатических и механических воздействиях в части предельных условий транспортирования соответствует требованиям, установленным для электронных измерительных приборов групп 4 ГОСТ 22261-94 при температуре окружающего воздуха от минус 40 до плюс 70 °C.
4.1.4 Корпуса счетчиков по степени защищенности от проникновения воды и посторонних предметов соответствуют степени IP53 по ГОСТ 14254-96.
Технические характеристики
| Наименование величины | Значение |
| Номинальный (максимальный) ток, А | 5(Ю) |
| Максимальный ток в течение 0,5 с, А | 200 |
| Ток чувствительности, мА | 5 |
| Номинальное напряжение измерения и питания переменного тока, В | от 100 до 230 |
| Установленный рабочий диапазон напряжений, В: - измерения и питания переменного тока - питания постоянного тока | от 70 до 276; от 35 до 276 |
| Предельный рабочий диапазон напряжений измерения и питания, В | от 0 до 440 |
| Номинальная частота сети, Гц | 50 |
| Рабочий диапазон частот сети, Гц | от 47,5 до 52,5 |
| Класс точности при измерении в прямом и обратном направлении: - активной энергии - реактивной энергии | 0,5S по ГОСТ Р 52323-2005; 1 по ГОСТ Р 52425-2005 |
| Наименование величины | Значение |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерения, %: - активной мощности (cos<p=0,5, cos<p=0,25 при индуктивной и емкостной нагрузках), 5р - реактивной мощности (sin<p=0,5, sin<p=0,25 при индуктивной и емкостной нагрузках), 5q - полной мощности, 5s - напряжения, 5и - тока, 5i - частоты, 5f - коэффициента активной мощности, 5кр | ±0,5 при 0,051ном < I < 1макс, cos<p=l; ±0,6 при 0,051ном < I < 1макс, cos<p=0,5; ±1,0 при 0,0 Ином < I < 0,05 Ihom, coscp=l; ±1,0 при 0,021ном < I < 0,051ном, cos<p=0,5; ±1,0 при 0,051ном < I < 1макс, coscp=0,25 ±1,0 при 0,051ном < I < 1макс, sin<p=l; ±1,0 при 0,051ном < I < 1макс, sincp=0,5; ±1,5 при 0,0 Ином < I < 0,051ном, sin<p=l; ±1,5 при 0,021ном < I < 0,051ном, sin<p=0,5; ±1,5 при 0,051ном < I < 1макс sin<p=0,25; 6s = 6q (аналогично реактивной мощности); ±0,9 в установленном рабочем диапазоне напряжений от 70 до 276 В; ±0,9 при Ihom < I < 1макс; Г < I 'Я ± 0,9 + 0,02 -1 при 0,01 Ihom < I < Ihom; L k Ix >J ±0,05 в диапазоне от 47,5 до 52,5 Гц; (5p+5s) |
| Средний температурный коэффициент в диапазоне температур от минус 40 до плюс 60°С, %/К, при измерении: - активной энергии и мощности - реактивной энергии и мощности | ±0,03 при 0,051ном < I < 1макс, cos<p=l; ±0,05 при 0,051ном < I < 1макс, cos<p=0,5 ±0,05 при 0,051ном < I < 1макс, sin<p=l; ±0,07 при 0,051ном < I < 1макс, sincp=0,5 |
| Пределы допускаемой дополнительной погрешности измерения частоты, напряжения и тока в диапазоне температур от минус 40 до плюс 60°С, 51д, % | ±0,055д(1-щ), где 5д - пределы допускаемой основной погрешности измеряемой величины, t - температура рабочих условий, tH - температура нормальных условий |
| Начальный запуск | < 1,5 с (после подачи напряжения) |
| Время установления рабочего режима | 5 секунд (после начального запуска) |
| Полная мощность, потребляемая каждой последовательной цепью, не более, ВА | 0,1 |
| Активная (полная) мощность, потребляемая цепью напряжения и питания при совместном включении, не более, Вт (ВА) | 2(4) |
| Ток потребления по цепи питания при раздельном включении цепей измерения и питания от источника постоянного тока, не более, мА | -35 В | =100 В | =230 В |
| 60 | 20 | 10 |
| Входное сопротивление цепи измерения напряжения | 1 МОм (при раздельном питании) |
| Наименование величины | Значение |
| Жидкокристаллический индикатор: - число индицируемых разрядов - цена единицы младшего разряда при отображении энергии и коэффициентах трансформации равных 1, кВт-ч (квар-ч) | 8; 0,01 |
| Характеристики испытательных выходов: - число выходов - максимальное напряжение - максимальный ток - выходное сопротивление - передаточное число в режиме телеметрии (А) - передаточное число в режиме поверки (В) | 4, объединенных по плюсу; 24 В, в состоянии «разомкнуто»; 30 мА, в состоянии «замкнуто»; > 50 кОм, в состоянии «разомкнуто»; < 200 Ом, в состоянии «замкнуто» 5000 имп/(кВт-ч), 5000 имп/(квар-ч); 160000 имп/(кВт-ч), 160000 имп/(квар-ч) |
| Скорость обмена информацией, бит/с: - по интерфейсу RS-485 - по оптопорту - по интерфейсу CAN | 38400, 19200, 9600, 4800, 2400, 1200, 600; 9600; 250000 |
| Помехоэмиссия | по ГОСТ Р 51318.22-2006 для оборудования класса Б |
| Помехоустойчивость: - к электростатическим разрядам - к наносекундным импульсным помехам - к микросекундным импульсным помехам большой энергии; - к радиочастотному электромагнитному полю; - к колебательным затухающим помехам; - к кондуктивным помехам | ГОСТ Р 52320-2005 ГОСТ Р 51317.4.2-99 (степень жесткости 4); ГОСТ Р 51317.4.4-2007 (степень жесткости 4); ГОСТ Р 51317.4.5-99 (степень жесткости 4); ГОСТ Р 51317.4.3-2006 (степень жесткости 4); ГОСТ Р 51317.4.12-99(степень жесткости 3); ГОСТ Р 51317.4.6-99 (степень жесткости 3) |
| Сохранность данных при отключении питания | 10 лет в выключенном состоянии при температуре 50 °C |
| Защита информации | Два уровня доступа и аппаратная защита памяти метрологических коэффициентов |
| Самодиагностика | Циклическая, непрерывная |
| Средняя наработка до отказа | 140000 часов |
| Средний срок службы | 30 лет |
| Среднее время восстановления | 2 часа |
| Межповерочный интервал | 12 лет |
| Г абаритные размеры | 178x325x77 мм |
| Масса: - счетчика - счетчика в транспортной таре | не более 1,5 кг; не более 1,8 кг |
Знак утверждения типа
Изображение знака утверждения типа наносится на панели счетчиков методом офсетной печати. В эксплуатационной документации на титульных листах изображение знака утверждения типа наносится типографским способом.
Комплектность
| Обозначение документа | Наименование и условное обозначение | Кол. |
| Согласно таблице 1 | Счетчик электрической энергии многофункциональный СЭТ-1М.01М. (одно из исполнений) | 1 |
| ИЛГШ.411152.160ФО | Формуляр | 1 |
| ИЛГШ.411152.160РЭ | Руководство по эксплуатации | 1 |
| ИЛГШ.411152.160РЭ1 ° | Методика поверки | 1 |
| ИЛГШ.00004-012’ | Программное обеспечение «Конфигуратор СЭТ-4ТМ» с версией ПО не ниже V20.01.09 | 1 |
| ИЛГШ.411911.001J) | Комплект монтажных частей | 1 |
| Индивидуальная упаковка4’ | 1 |
| ° Поставляется по отдельному заказу организациям, проводящим послегарантийный ремонт и поверку счетчиков. 2' Поставляется по отдельному заказу для работы со счетчиком через интерфейсы RS-485 или оптопорт. 3| Поставляется по отдельному заказу для монтажа счетчика на электроподвижном составе. 41 Возможна поставка без индивидуальной упаковки в коробке по 12 штук. Примечание - Ремонтная документация разрабатывается и поставляется по отдельному договору с организациями, проводящими послегарантийный ремонт счетчиков. |
Поверка
Поверка счетчиков проводится в соответствии с методикой поверки ИЛГШ.411152.160РЭ1, являющейся приложением к руководству по эксплуатации ИЛГШ.411152.160РЭ. Методика поверки согласована с руководителем ГЦИ СИ ФГУ «Нижегородский ЦСМ» 16 марта 2009 г.
Межповерочный интервал 12 лет.
Перечень основного оборудования, необходимого для поверки:
- установка для поверки счетчиков электрической энергии автоматизированная УАПС-1М;
- компьютер Pentium-З (или выше) с операционной системой Windows 98 (или выше);
- программное обеспечение «Конфигуратор СЭТ-4ТМ»;
- преобразователь интерфейса USB/RS-485 ПИ-2;
- устройство сопряжение оптическое УСО-2;
- секундомер СОСпр-2б-2;
- источники питания постоянного тока Б5-70, Б5-50;
- частотомер электронно-счетный 43-63;
- универсальная пробойная установка У ПУ -10.
Нормативные документы
ГОСТ Р 52320-2005. Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Общие требования. Испытания и условия испытаний. Часть 11. Счетчики электрической энергии.
ГОСТ Р 52323-2005. Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 22. Статические счетчики активной энергии классов точности 0,2S и 0,5S.
ГОСТ Р 52425-2005. Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 23. Статические счетчики реактивной энергии.
ИЛГШ.411152.160ТУ. Счетчики электрической энергии многофункциональные СЭТ-1М.01М. Технические условия.
Заключение
Тип «Счетчики электрической энергии многофункциональные СЭТ-1М.01М ИЛГШ.411152.160ТУ» утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатации согласно государственной поверочной схеме.
Сертификат соответствия № РОСС RU.AH74.B32187 выдан органом по сертификации «Нижегородсертифика» ООО «Нижегородский центр сертификации».
13153-92