Назначение
Счетчики электронные многофункциональные «КИПП-2М» (далее счетчики) предназначены для измерений тока, напряжения по каждому присоединению (каждой фазе), измерений активной энергии по ГОСТ 31819.22-2012 по классу точности 0,2S и реактивной энергии по классу точности 0,5, как в прямом, так и в обратном направлениях суммарно и по четырем тарифам с учетом выходных и праздничных дней и по двум независимым интервалам учета.
Описание
Принцип действия счетчика основан на измерении мгновенных значений сигналов тока и напряжения и их дальнейшей математической обработке.
Электронная схема счетчика состоит из трансформаторов тока, делителей напряжения, аналого-цифрового преобразователя (АЦП), микропроцессоров, электрически программируемых записывающих устройств (ЗУ), встроенного жидкокристаллического индикатора (ЖКИ), клавиатуры и системы питания.
Счетчик позволяет осуществлять: расчет симметричных составляющих тока, напряжения; расчет полной, активной и реактивной мощности по каждому присоединению, в том числе и по каждой фазе; учет потерь энергии (путем измерения квадратов тока, напряжения, и дальнейшего расчета потерь) в обоих направлениях по четырем тарифам и по двум независимым интервалам учета; измерения частоты сети; измерения, вычисления показателей качества электрической энергии; сбор данных учета энергии со счетчиков электроэнергии по цифровым интерфейсам; сбор данных телесигнализации; телеуправление; хранение, агрегирование и передачу всех данных по каналам связи в верхние иерархические уровни автоматизированных информационно-измерительных систем коммерческого учета электрической энергии (АИИС КУЭ) и/или диспетчерского управления энергоресурсами (АСДТУ).
Счетчики могут применяться для коммерческого и технического учета активной и реактивной энергии, а также в составе автоматизированных систем контроля параметров сети и учета электроэнергии, комплексов телемеханики и интегрированных системах АИИС КУЭ/АСДТУ.
Для хранения собранных данных при отсутствии питания в счетчике предусмотрена энергонезависимая память. Для предотвращения несанкционированного доступа все места внешних подключений счетчика защищены опломбированными кожухом и крышками. Доступ к данным защищен паролем. Предусмотрены электронные датчики вскрытия крышки зажимов (клеммной крышки) и крышки разъемов телесигналов ТС/ТУ, работающие при включенном основном или резервном питании.
Питание счетчика осуществляется от сети переменного (постоянного оперативного) тока, напряжения 220 В (± 10 %). В зависимости от варианта исполнения, счетчики имеют внутреннее или внешнее резервное питание +12 В.
Кнопки пленочной клавиатуры позволяют изменить режимы отображения на дисплее измеряемых величин.
Счетчик при расчете реактивной энергии соответствует ГОСТ 31819.23-2012.
Функциональные возможности счетчика, определяемые программным обеспечением встроенного микропроцессора, модификациями электронных плат, составом внешних модулей отражены в условном обозначении на щитке и в паспорте счетчика конкретного исполнения в виде буквенно-цифрового кода, приведенного ниже и определяемого при заказе счетчика.
Условное обозначение счетчика «КИПП-2М» при заказе:
Счетчик электронный
многофункциональный КИ1Ш-2М -Х- Y- Z
t t t t
1 2 3 4
где:
1 - наименование;
2 - номинальный ток 1 или 5 А;
3 - номинальное напряжение:
- для трехэлементных счетчиков 57,7/100 или 220/380 В (фазное/линейное);
- для двухэлементных счетчиков 100 или 380 В (линейное);
4 - опции:
- КИПП-2М-х-у/yyy - без опций;
- КИПП-2М- x-y/yyy-Czz - с опцией телесигнализации;
- КИПП-2М- x-y/yyy-zТz - с опцией телеуправления;
- КИПП-2М- x-y/yyy-zzZ - с опцией резервного питания, где Z:
А - опция резервного питания (встроенные аккумуляторы) или П - опция резервного внешнего питания (+ 12 В).
Пример записи счетчика при заказе:
Счетчик электронный многофункциональный «КИПП-2М-5-57,7/100-СТА» - трехэлементный счетчик на номинальный ток 5 А и фазное напряжение 57,735 В с опциями сбора данных телесигнализации, телеуправления и дополнительным модулем реле MC01A, - встроенным резервным питанием от аккумулятора.
Типы выпускаемых счетчиков имеют одинаковые метрологические характеристики, единое конструктивное исполнение частей, определяющих эти характеристики. Базовые варианты исполнения счетчиков по номинальным значениям входных сигналов приведены в таблице 1.
Таблица 1
| Номер варианта исполнения | Обозначение | Номинальное значение входных сигналов | Вариант схемы подключения |
| Ток (1номХ А | Напряже ние (Ином), В |
| 1 | КШШ-2М-5-57,7/100 | 3-5 | 3 •57,71)/100 | Четырехпроводная или трехпроводная линия напряжения; Три или две линии тока. (трехэлементный счетчик) |
| 2 | КИ1Ш-2М-1-57,7/100 | 3-1 | 3 •57,71)/100 |
| 3 | КИПП-2М-5-220/380 | 3-5 | 3-220/380 |
| 4 | КИПП-2М-1-220/380 | 3-1 | 3-220/380 |
| 5 | КИ1Ш-2М-5-100 | 2-5 | 2 -100 | Трехпроводная линия напряжения; Две линии тока. (двухэлементный счетчик) |
| 6 | КИ1Ш-2М-1-100 | 2-1 | 2-100 |
| 7 | КИ1Ш-2М-5-380 | 2-5 | 2-3801) |
| 8 | КИ1Ш-2М-1-380 | 2-1 | 2-3801) |
| 1) - Точные значения входных сигналов ином (В) - 57,735 и 381,051. |
Программное обеспечение
Программное обеспечение счетчиков состоит из встроенного программного обеспечения (ВПО) и прикладных программ для ЭВМ. Программа ВПО записывается в энергонезависимую память программ микроконтроллера на этапе производства счётчиков и не может быть изменена через внешние порты счётчика.
Функциональные возможности счетчика, определяемые встроенным программным обеспечением микропроцессора и электронных плат, отражены в условном обозначении на щитке и в паспорте счетчика конкретного исполнения в виде буквенно-цифрового кода, определяемого при заказе счетчика. Доступ к встроенному программному обеспечению не возможен в условиях эксплуатации.
Измеряемые параметры и данные архивов могут индицироваться непосредственно на ЖКИ счетчика или на дисплее компьютера с помощью программ «Параметризатор» и «Чтение архивов», поставляемых вместе со счетчиком. Программы предназначены для конфигурирования телеметрических каналов обмена информацией и чтения архивных данных. Программы не затрагивают метрологические характеристики счетчика.
Связь с ЭВМ осуществляется с помощью цифровых интерфейсов - Ethernet 10Base-T, RS-232, RS-485.
Счетчик поддерживает протоколы связи по интерфейсу RS-485 со следующими типами счетчиков: ЕвроАЛЬФА; ЦЭ 6850; СЭТ-4ТМ.02 (03); ION (ModBus); и другие.
Конфигурационный интерфейс «CONF», предназначен для обмена информацией с ЭВМ при помощи программ «Параметризатор» и «Чтение архивов» по внутреннему протоколу обмена.
Счетчики всех исполнений имеют интерфейс оптической связи (оптопорт), предназначенный для параметризации, чтения текущих и архивных данных, а также журналов событий.
Параметризация счетчика и чтение всех данных возможна по интерфейсу Ethernet 10Base-T при включенном режиме удаленной параметризации.
Все интерфейсы логически независимы. Одновременно поддерживаются два клиента (сокета) по протоколу ГОСТ Р МЭК 60870-5-104-2004, и одно логическое соединение с программами «Параметризатор» или «Чтение архивов».
Идентификационные данные программного обеспечения счетчика приведены в таблице 2.
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | Kipp2M.hex |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 1.Х.Х 1) |
| Цифровой идентификатор ПО | размер=1579992 CRC-16=$5BFA 2) |
| Другие идентификационные признаки (если имеются) | не имеются |
| 1) - в явном виде указана версия метрологически значимой части. Специальными символами Х.Х заменены элементы в обозначении версии, отвечающие за метрологически незначимую часть. 2) - для версии 1.4.9. |
Уровень защиты программного обеспечения счетчика «КИПП-2М» от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует «высокому» в соответствии с Р 50.2.077-2014. Влияние программного обеспечения учтено при нормировании метрологических характеристик счетчика«КИПП-2М».
Технические характеристики
Основные метрологические и технические характеристики счетчика представлены в таблицах
3 и 4.
Таблица 3
| Наименование характеристики | Значение | Примечание |
| Класс точности по активной/реактивной энергии | 0,2S/0,5 | ГОСТ 31819.22-2012/ ТУ 4228-001-80508103-2008 |
| Номинальные напряжения, В Рабочий диапазон напряжения в % от номинального | 57,7/100; 220/380; 100; 380 ± 20 | Фазное/линейное для трехэлементных счетчиков и линейное для двухэлементных счетчиков Для измерений энергии |
| Время усреднения при измерении приращения энергии (интервал учета), мин | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 12, 15, 20, 30, 60 | |
| Частота сети, Г ц | 45 - 55 | Номинальная частота 50 Гц |
| Номинальные (максимальные) токи, А | 5 (6), 1 (1,2) | |
| Стартовый ток (чувствительность), % | 0,001 1ном | По отношению к номинальному току |
| Мощность, потребляемая по цепям напряжения, Вт, не более | 0,35 | |
| Мощность, потребляемая по цепям тока, В А, не более | 0,1 | |
| Мощность, потребляемая по цепи питания, В-А, не более | 15 | |
| Предел допускаемой абсолютной погрешности хода внутренних часов включенного счетчика, с/сутки, не более | ± 2 | |
| Предел допускаемой абсолютной погрешности хода часов без питания, с/сутки, не более | ± 5 | Продолжительность хода часов зависит от встроенного источника питания часов |
| Суммарное количество каналов и групп учета энергии, не более, шт. | 210 | |
| Суммарное количество сохраняемых временных срезов профиля нагрузки и данных о потреблении энергии за месяц, не более, шт. | 7168 | |
| Число записей в «Журнале событий», шт., не более в «Журнале АТС», шт., не более | 900 200 | |
| Время хранения данных об учтенной энергии при отключенном питании, лет | 10 | |
| Скорость обмена данными по интерфейсу RS-232 и RS-485, бит/с Скорость обмена данными по сети Ethernet, Мбит/с | 300-19200 10 | 10 Base-T |
| Поддерживаемые протоколы обмена | ГОСТ Р МЭК 60870-5-104-2004 ГОСТ Р МЭК 60870-5-101-2006 ГОСТ Р МЭК 870-5 FT1.2 профиль «Телеканал» | Ethernet, RS-232 RS-232, RS-485 Ethernet, RS-232, RS-485 |
| Скорость обмена данными через оптопорт, бит/с | 300-4800 | |
| Количество импульсных каналов (поверочный выход) | 1 | |
| Постоянная счетчика по импульсному поверочному выходу, имп/кВтч (кварч) | от 944755 до 31176928 | В зависимости от варианта исполнения |
| Дополнительные погрешности, вызываемые изменением влияющих величин, измерения: - активной энергии - реактивной энергии | | Не превосходят пределов, установленных ГОСТ 31819.22-2012 ТУ 4228-001-80508103-2008 |
| Защита от несанкционированного доступа: - Пароли счетчика - раздельные на чтение и запись - Пломбирование - Электронные датчики вскрытия крышки зажимов (клеммной крышки) и входов/выходов телесигнализации и телеуправления | Есть Есть Есть | |
| Самодиагностика счетчика | Есть | Выполняется при включении питания, а также каждые 0,2 с - 10 с (программируется) |
| Степень защиты корпуса | IP 51 | Счетчик предназначен для внутренней установки |
| Масса, кг, не более | 2,0 | |
| Степень защиты корпуса | IP 51 | Счетчик предназначен для внутренней установки |
| Масса, кг, не более | 2,0 | |
| Г абариты (высота х ширина х толщина), мм, не | 278х166х90 | |
| Средняя наработка до отказа, ч, не менее | 150 000 | |
| Срок службы, лет | 30 | |
Основные технические характеристики счетчиков в режиме измерений параметров электрической сети приведены в таблице 4.
Таблица 4
| Наименование характеристики | Значение | Примечание |
| Диапазон измерений фазных токов, А | 0,011ном - 1,21ном | |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерения фазных токов (Si), % | ± (0,2+0,025-|WI-1|) | |
| Пределы допускаемой основной приведенной погрешности (у) вычисления токов прямой последовательности основной частоты (симметричные составляющие тока), % | ± (0,2+0,025-|Wl1-1|) | i1 - ток первой гармоники |
| Пределы допускаемой основной приведенной погрешности (у) вычисления токов обратной и нулевой последовательности основной частоты (симметричные составляющие напряжения), % | ± 0,2 (у) | |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерения I2 (для расчета потерь энергии пропорциональных квадрату тока), % | ± 2Si | 0,01 1ном < 1 < 1,2 1ном |
| Диапазон измерений напряжений, В | 0,2 ином - 1,2 ином | |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерения напряжений в рабочем диапазоне напряжений (5и), % | ± (0,2+0,04-|ином/и-1|) | |
| Пределы допускаемой основной приведенной погрешности (у) вычисления напряжений прямой последовательности основной частоты (симметричные составляющие), % | ± (0,2+0,04-|ином/и1-1|) | U1- напряжение первой гармоники |
| Пределы допускаемой основной приведенной погрешности (у) вычисления напряжений обратной и нулевой последовательности основной частоты (симметричные составляющие), % | ± 0,2(у) | |
| Пределы основной относительной погрешности измерения U2 (для расчета потерь энергии пропорциональных квадрату напряжения), % | ± 25и | 0,08 ином< U<1,2 ином |
| Диапазон измерений мощности, В, В А, вар | (0,008 - 1,44) 1ном"ином | |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерения активной мощности в диапазонах: - напряжения 0,8 ином - 1,2 ином; - тока 0,0 Ином - 1,21ном; - коэффициента мощности 0,25инд - 1 - 0,25емк, % | _ 4 + 0,02 ' |cost + 0,04 ■ | 5 и™ и | Г к П И | ч | |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерения реактивной мощности в диапазонах: - напряжения 0,8 ином - 1,2 ином; - тока 0,0 Ином - 1,21ном; - коэффициента мощности 0,25инд - 1 - 0,25емк, % | 5 + 0,02 ~ ' ' | sin q +0,04 ■ | 5 iL, и | | + | |
| Диапазон измерений коэффициента мощности (Кр) | ± (0,25инд - 1 - 0,25емк) | |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения коэффициента мощности | ± 0,01 | |
| Диапазон измерений частоты, Гц (в диапазоне напряжений 0,6 ином - 1,2 ином) | 45 - 55 | |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения частоты, Гц | ± (0,01 +0,005 • |ином/и-11) | |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерения отклонения установившегося значения частоты, Гц | ± 0,03 | |
| Время усреднения при измерении параметров сети, с коэффициента мощности, с | 0,2 0,2 и 60 | 10 периодов частоты сети |
| Время усреднения при измерении параметров качества сети,с | 3; 20; 60 | |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерения отклонения напряжения, % | ± 0,2 | |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерения коэффициентов несиммет-рии напряжения по обратной и нулевой последовательностям, % | ± 0,2 | |
| Диапазон измерений глубины провала напряжения, % | 10 - 100 | |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения глубины провала напряжения, % | ± 2,0 | |
| Диапазон измерений длительности провала напряжения, перенапряжения, с | 0,01 - 60 | |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения длительностей провала напряжения, перенапряжения, с | ± 0,01 | |
Реактивная мощность вычисляется по формуле: Q = U • I • Sin9 Полная фазная мощность вычисляется по формуле: S = д/P2 + Q2 .
SS= Sa + Sb + Sc, Ps = Pa + P + Pc, Qs = Qa + Qb + Qc , где Sz - полная мощность присоединения, Sa, b, c - мощность фазы (a, b, c), Pz - полная активная мощность присоединения, РаЬ с - активная мощность фазы (a, b, с), Qz - полная реактивная мощность присоединения, Q^ b с -реактивная мощность фазы (a, b, c).
Коэффициент мощности рассчитывается по формуле: Kp = P/S
Рабочие условия применения счетчика:
- температура окружающего воздуха от минус 10 до плюс 45 °С;
- относительная влажность до 95 % при температуре плюс 30 °С;
- атмосферное давление от 70 до 106,7 кПа (от 537 до 800 мм рт. ст.).
По устойчивости к воздействию температуры и влажности окружающего воздуха в процессе эксплуатации счетчики соответствуют классу 3К5 по ГОСТ 31818.11-2012.
Условия транспортирования и хранения счетчиков соответствуют группе 4 по ГОСТ 22261-94.
Комплектность
Комплектность средства измерений приведена в таблице 5. Таблица 5
| Наименование | Обозначение документа | Количество |
| Счетчик электронный многофункциональный «КИ1Ш-2М» | ТУ 4228-001-80508103-2008 | 1 шт. |
| Коробка | ТЛАС.735321.001 | 1 шт. |
| Винт ВМ5x20.36.019 | ГОСТ 1491-90 | 3 шт. |
| Кабель сигнальный WD9SJ6P 1) | ЛАМТ.436121.061 | 1 шт. |
| Модуль коммуникационный TX04A 1) | Т ЛАС .426419.002 | 1 шт. |
| Модуль реле MC01A 2) | ТЛАС.426458.001 | 1 шт. |
| Модуль телесигнализации ML01A 2) | ТЛАС.426431.001 | 1 шт. |
| Комплект монтажный |
| Вилка ТР-10Р10С (10Base-T Ethernet) | | 1 шт. |
| Вилка ТР-8Р8С (RS-232) | | 1 шт. |
| Ответные части | зазъемов |
| Розетка Phoenix Contact MSTBT-2,5/5-ST-5,0 3) | | 1 шт. |
| Розетка Phoenix Contact MVSTBR-2,5/12-ST-5,0 3) | | 1 шт. |
| Розетка Phoenix Contact MSTB - 2,5/6-ST-5,0 3) | | 1 шт. |
Программное обеспечение |
| Программа «Параметризатор» 4) | 80508103.00020-01 | 1 шт. |
| Программа «Чтение архивов» 4) | 80508103.00021-01 | 1 шт. |
| Документация |
| Счетчик электронный многофункциональный «КИ1Ш-2М» Паспорт | ТЛАС.411152.001 ПС | 1 шт. |
| Счетчик электронный многофункциональный «КИ1Ш-2М» Руководство по эксплуатации 5) | ТЛАС.411152.001 РЭ | 1 шт. |
| Программа «Параметризатор» Руководство оператора 5) | 80508103.00020-01 34 01 | 1 шт. |
| Программа «Чтение архивов» Руководство оператора 5) | 80508103.00021-01 34 01 | 1 шт. |
| Счетчик электронный многофункциональный «КИПП-2М» Методика поверки (высылается по требованию организаций производящих поверку счетчиков) | ТЛАС.411152.001 ПМ | 1 шт. |
1) - При поставке партии счетчиков количество определяется договором.
2) - Поставка модуля реле MC01A и модуля телесигнализации МL01A определяется вариантом исполнения счетчика - наличием опции телеуправления или наличием опции внешней телесигнализации соответственно.
3) - Розетки (ответная часть) установлены на вилках счетчика. Комплектность розеток определяется модификацией счетчика - наличием опций телесигнализации и внешнего резервного питания.
4) - Программы поставляются на одном диске.
5) - При поставке партии счетчиков в комплект поставки входят по 1 экземпляру руководства по эксплуатации и по 1 экземпляру руководства оператора на 10 счетчиков.
В комплект поставки счетчика «КИПП-2М» могут также входить дополнительные принадлежности, поставляемые по отдельному заказу: шкаф, система микроклимата, аккумуляторная батарея с креплением, устройство микроклимата аккумуляторной батареи, преобразователь RS-232/RS-485, реле переключения основного питания ~/= 220 В с основного на резервный канал, клеммная сборка измерительная.
Поверка
осуществляется в соответствии с документом ТЛАС.411152.001ПМ «Счетчики электронные многофункциональные «КИПП-2М». Методика поверки», утвержденным ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им Д.И. Менделеева» в ноябре 2014 г.
Основные средства поверки:
Установка для поверки счетчиков электрической энергии МТЕ, кл. т. 0,05 при измерении активной мощности (Р), кл. 0,1 при измерении реактивной мощности (Q), (госреестр № 17750-08); Калибратор переменного тока Ресурс К2М, погрешность измерений ± 0,05 %, (госреестр № 31319-12).
Сведения о методах измерений
Методика измерений изложена в Руководстве по эксплуатации ТЛАС.411152.001 РЭ.
Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к счетчикам электронным многофункциональным «КЖПП-2М»
ГОСТ 31818.11-2012 Аппаратура для измерений электрической энергии переменного тока. Общие требования испытания и условия испытаний. Часть 11. Счетчики электрической энергии;
ГОСТ 31819.22-2012 Статические счетчики активной энергии переменного тока классов точности 0,2S и 0,5 S;
ГОСТ 31819.23-2012 Статические счетчики реактивной энергии;
ГОСТ 22261-94 Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия;
ГОСТ 8.655-2009 Средства измерений показателей качества электрической энергии. Общие технические требования;
ТУ 4228-001-80508103-2008. Счетчики электронные многофункциональные «КИПП-2М». Технические условия.
Рекомендации к применению
- выполнение государственных учетных операций и учет количества энергетических ресурсов.
41436-15: Описание типа СИСкачать229.1 Кб