Назначение
Установки поверочные векторные компарирующие "УПВК-МЭ 61850" (далее - УПВК) предназначены для калибровки и поверки измерительных преобразователей (ИП) напряжения или тока, выходные сигналы которых представлены цифровым потоком в соответствии с МИ 3476-2015 "Технические требования по реализации цифрового интерфейса для измерительных преобразователей с использованием МЭК 61850-9-2 LE", или по интерфейсу IEEE-488.2, путем сравнения (компарирования) их с аналоговыми выходными сигналами эталонных ИП напряжения или эталонных ИП тока.
Описание
Принцип действия УПВК состоит в сравнении цифрового потока мгновенных значений измеряемого напряжения (тока) на выходе поверяемого ИП, с цифровым потоком, полученным путем аналого-цифрового преобразования мгновенных значений выходного напряжения (тока) эталонного ИП с помощью синхронизированного аналого-цифрового преобразователя (АЦП). Аналоговый сигнал со вторичных цепей эталонных ИП напряжения поступает непосредственно на вход АЦП. Аналоговый сигнал со вторичных цепей эталонных ИП тока поступает на шунт, с которого снимается сигнал напряжения, поступающий на вход АЦП.
Синхронизация потоков, необходимая для их сравнения производится с помощью генератора сигналов произвольной формы (ГСПФ) и интерфейсных модулей. Сравнение (компарирование) цифровых потоков от поверяемого и эталонного ИП производится в персональном компьютере (ПК) с установленным специализированным ПО "EnergoEtalon™". На дисплее ПК индицируются значения погрешностей поверяемого ИП и значения параметров измеряемой величины, при которых выполняется поверка.
В состав УПВК входят:
- мультиметр 3458А (госреестр № 25900-03), выполняющий функцию синхронизированного аналого-цифрового преобразователя (далее - АЦП) мгновенных значений выходных сигналов эталонных измерительных преобразователей
- устройство синхронизации, включающее: генератор сигналов произвольной формы (ГСПФ) (Госреестр № 53565-13 или Госреестр № 52150-12) и интерфейсные модули связи с приемником сигналов UTC (например, радиочасами) и (или) системами синхронизации входных сигналов поверяемых измерительных преобразователей;
- системы управления, обработки и представления информации на основе персонального компьютера (ПК), реализующая с использованием специализированного программного обеспечения (ПО) "EnergoEtalon™" функции вычисления значений измеряемых величин, приема и обработки результатов измерений поверяемых (калибруемых) СИ, а также вычисления погрешностей этих СИ;
- шунт переменного тока эталонный с номинальным током в диапазоне от 0,1 до 10 А (шунты используются для калибровки и поверки ИП тока).
УПВК могут быть использованы автономно или в составе установок для поверки электронных трансформаторов напряжения (ЭТН), выпускаемых по ГОСТ Р МЭК 60044-7-2010, и электронных трансформаторов тока (ЭТТ), выпускаемых по ГОСТ Р МЭК 60044-8-2010.
Питание УПВК осуществляется от сети переменного тока (220 ±22) В, (50 ±2,5) Гц.
Компоненты УПВК размещаются в стойке приборной. Внешний вид УПВК представлен на рисунке 1. Клеймо поверителя после поверки наносится на УПВК в виде наклейки на боковую стенку стойки приборной.
Условное обозначение УПВК при их заказе и в документации другой продукции, в которой они могут быть применены: УПВК-МЭ 61850.
Программное обеспечение Всего листов 7
В качестве ПО в УПВК применяется ПО "EnergoEtalon™".
Программный код, выполняющий метрологически значимые операции и вычисления, а так же контролирующий значения поправочных множителей и поправок, которые учитываются при вычислении результатов измерений и определяются при регулировке или поверке, выделен в отдельные обособленные библиотеки "MeasureProcessorLib" "SignalSourceLib". Функции данных библиотек остаются неизменными при любых изменениях программы, не связанных с вычислениями и расчетами.
Для проверки подлинности и неизменности данных библиотек в программе предусмотрена функция расчета контрольной суммы по полиномиальному алгоритму CRC32. При обнаружении ошибки контрольной суммы на дисплей выводятся соответствующие сообщения. Эта контрольная сумма должна совпадать с контрольной суммой, полученной другими программами для расчета контрольных сумм. Идентификационные данные ПО и значения контрольных сумм, приведены в таблице 1.
ПО, а также массивы поправочных множителей и поправок защищены от изменений или удаления паролем. Приборы имеют защиту от подбора пароля.
Таблица 1
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | "EnergoEtalon™" |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 1.х.х 1) |
| Номер версии (идентификационный номер) метрологически значимой части ПО ("MeasureProcessorLib") | 1.0.0 |
| Цифровой идентификатор метрологически значимой части ПО ("MeasureProcessorLib") | 0xB9D73E72 (CRC32) |
| Номер версии (идентификационный номер) метрологически значимой части ПО ("SignalSourceLib ") | 1.0.0 |
| Цифровой идентификатор метрологически значимой части ПО ("SignalSourceLib ") | 0xE2A6B640 (CRC32) |
| 1) -специальными символами х.х заменены элементы в обозначении версии, отвечающие за метрологически незначимую часть. |
Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений - «средний» в соответствии с рекомендациями по метрологии Р 50.2.077-2014.
Технические характеристики
УПВК обеспечивают измерение параметров выходного напряжения эталонных ИП напряжения в диапазонах и с пределами допускаемых основных погрешностей измерения, указанными в таблице
2. Номинальные значения поддиапазонов измерения напряжения Uh, В: 0,07; 0.7; 7; 70 и 240.
УПВК обеспечивают измерение параметров выходного тока эталонных ИП тока в диапазонах и с пределами допускаемых основных погрешностей измерения, указанными в таблице 3.
Номинальные значения силы тока 1Н: в диапазоне от 0,1 А до 10 А.
УПВК обеспечивают измерение выходных сигналов эталонных ИП напряжения переменного тока и эталонных ИП переменного тока при частоте основной (первой) гармоники (f1) в диапазоне от 40 до 500 Гц.
Таблица 2 Диапазоны измерений и пределы допускаемых погрешностей измерВнигоУПВКвтф и измерении выходного напряжения эталонных ИП напряжения_
| Измеряемые величины | Диапазон измерений | Вид погрешности, пределы допускаемой погрешности | Примечание |
| Среднеквадратическое значение напряжения переменного тока и среднеквадратическое значение основной гармоники напряжения (U), В | от 0,1Ur до 1,2Uh | Относительная, %, ±0,01 | |
| Напряжение постоянного тока (U), В | от 0,0Шн до 1,7Uh | Относительная, %, ±[0,01+0,001(1,7Uh/U-1)] | постоянная составляющая сигнала |
| Частота переменного тока (f1), Гц | от 40 до 500 | Относительная, %, ±0,0001 | 0,1Uh < U < 1,2Uh |
| Угол фазового сдвига между основной гармоникой входного напряжения и фронтом опорного сигнала 1 Гц, градус | от -180 до +180 | Абсолютная, градус ±0,0054 (f/50) | 0,1Uh < U < 1,2Uh |
| Суммарный коэффициент гармонических составляющих напряжения (THDU), порядок гармоник от 2 до 50, % | от 0 до 50 | Абсолютная, %, ±0,01 | 0,1Uh < U < 1,2Uh THDu < 1.0 |
| Относительная, %, ±1 | 0,1Uh < U < 1,2Uh THDu>10 |
Таблица 3 Диапазоны измерений и пределы допускаемых погрешностей измерений УПВК при измерении силы выходного тока эталонных ИП тока с использованием шунтов_
| Измеряемые величины | Диапазон измерений | Вид погрешности, пределы допускаемой погрешности | Примечание |
| Среднеквадратическое значение силы переменного тока и среднеквадратическое значение основной гармоники тока (I), А | От 0,01Ih до 1,2Ih | Относительная, %, | |
| ±0,01 | 0,1Ih < I < 1,2Ih |
| ±[0,01+0,0005(1,2Ih/I-12)] | 0,01Ih < I < 0,1Ih |
| Сила постоянного тока (I), А | От 0,01Ih до 1,2Ih | Относительная, %, ±[0,01+0,0005(1,2Ih/I - 1)] | постоянная составляющая сигнала |
| Частота переменного тока (f1), Гц | от 40 до 500 | Относительная, %, ±0,0001 | 0,05Ih < I < 1,2Ih |
| Угол фазового сдвига между основной гармоникой входного тока и фронтом опорного сигнала 1 Гц, градус | от-180 до +180 | Абсолютная, градус | |
| ±0,0054 ( f1/50) | 0,1Ih < I < 1,2Ih |
| ±0,01( fx/50) | 0,01Ih < I < 0,1Ih |
| Суммарный коэффициент гармонических составляющих тока (THDI), порядок гармоник от 2 до 50, % | От 0 до 50 | Абсолютная, %, ±0,01 | 0,05Ih < I < 1,2Ih THDi < 1.0 |
| Относительная, %, ±1 | 0,05Ih < I < 1,2Ih THDI > 1.0 |
При поверке (калибровке) измерительных преобразователей (ИП) напряжения или тока, выходные сигналы которых представлены цифровым потоком, УПВК обеспечивает определение следующих величин:
1) разности между измеренным значением аналогового сигнала (с учетом номинального коэффициента преобразования эталонного ИП, а при измерении силы тока - и с учетом действительного значения коэффициента преобразования шунта) и измеренным значением сигнала, представленного в виде цифрового потока (с учетом номинального коэффициента преобразования поверяемого ИП), выраженной в процентах от среднеквадратического значения аналогового сигнала;
2) угла сдвига фаз между векторами аналогового сигнала и сигнала, пресшалштеего в виде цифрового потока, с учетом угла сдвига фаз, вызванным номинальным углом сдвига фаз поверяемого ИП или его номинальным временем задержки;
3) векторной разности между аналоговым сигналом и сигналом, представленным в виде цифрового потока, выраженной в процентах от среднеквадратического значения аналогового сигнала с учетом угла сдвига фаз, вызванным номинальным углом сдвига фаз поверяемого ИП или его номинальным временем задержки.
При поверке ИП напряжения первая величина соответствует погрешности напряжения, вторая - угловой погрешности, а третья - полной погрешности по ГОСТ Р МЭК 60044-7-2010.
При поверке ИП тока первая величина соответствует токовой погрешности, вторая - угловой погрешности, а третья - полной погрешности по ГОСТ Р МЭК 60044-8-2010.
Диапазоны определения этих величин и пределы допускаемых основных погрешностей УПВК в режиме компарирования аналогового и цифрового сигнала (без учета погрешностей эталонных ИП) указаны в таблицах 4 и 5.
Таблица 4 - Диапазоны определения погрешностей поверяемых ИП напряжения и пределы допускаемых погрешностей УПВК_
| Измеряемая (определяемая) величина | Диапазон измерений | Вид погрешности, пределы допускаемой погрешности | Примечание |
| Погрешность напряжения | ±50% | абсолютная, % ±0,01 | 0,Шы < U1 < 1,2иы |
| Угловая погрешность | ±180 градусов | абсолютная, минут ±0,324-(й/50) |
| Полная погрешность | ±50 % | абсолютная, % ±0,02 |
| U1 - первичное напряжение поверяемого ИП, основная гармоника; f1 - частота основной гармоники напряжения, Гц. |
Таблица 5 - Диапазоны определения погрешностей поверяемого ИП тока и пределы допускаемых погрешностей УПВК_
| Измеряемая (определяемая) величина | Диапазон измерений | Вид погрешности, пределы допускаемой погрешности | Примечание |
| Погрешность токовая | ±50 % | абсолютная, % ±0,01 | 0,11н < I1 < 1,21н |
| абсолютная, % ±[0,01+0,0005(1,21н/1-12)] | 0,011н < I < 0,11ы |
| У гловая погрешность | ±180 градусов | абсолютная, мин. ±0,324-(f1/50) | 0,11ы < I1 < 1,2Ih |
| абсолютная, мин. ±0,6( fx/50) | 0,01Ih < I < 0,1Ih |
| Полная погрешность | ±50% | абсолютная, %, ±0,02 | 0,1Ih < I1 < 1,2Ih |
| абсолютная, %, ±[0,02+0,0005(1,21н/1-12)] | 0,01Ih < I < 0,1Ih |
| I1 - первичный ток поверяемого ИП, основная гармоника; f1 - частота основной гармоники напряжения, Гц. |
| Общие технические характеристики УПВК приведены в таблице 6. Таблица 6 | Лист № 6 Всего листов 7 |
| Характеристика | Значение |
| Потребляемая мощность от сети питания, В-А, не более | 900 |
| Г абаритные размеры стойки (длина, ширина, высота), мм, не более | 700 х 600 х 2000 |
| Масса укомплектованной стойки, кг, не более | 150 |
| Среднее время наработки на отказ, ч | 10000 |
| Средний срок службы, лет | 10 |
| Время установления рабочего режима, мин., не менее | 30 |
| Максимальная продолжительность непрерывной работы, ч. | 16 |
Возможно расширение сервисных функций установки в части архивирования информации и формирования протоколов поверки, в соответствии с договором поставки.
Условия применения приведены в таблице 7.
Таблица 7.
| Характеристика | Значение |
| Температура окружающего воздуха, °С | 23 ± 5 |
| Относительная влажность воздуха, % | до 80 при 25 °С |
| Атмосферное давление, кПа (мм рт. ст.) | 84 - 106,7 (630 -800) |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на титульных листах эксплуатационной документации типографским способом и на шильдике, закрепленном на стойке приборной.
Комплектность
Таблица 8 - Комплект поставки УПВК
| Наименование | Обозначение | Кол-во |
| Г енератор сигналов произвольной формы | | 1 шт. |
| Мультиметр 3458А | | 1 шт. |
| Шунт переменного тока эталонный 1 А и 5 А | МС5.638.0011) | 1 шт. |
| Стойка приборная 3) | | 1 комплект |
| Преобразователь интерфейса GPIB | | 1 шт. |
| ПК с установленным на нем ПО "EnergoEtalon™" | | 1 комплект |
| Кабели измерительные и информационные | | 1 комплект |
| Кабели питания и блок розеток питания | | 1 комплект |
| Блок соединительный | | 1 шт. |
| Программное обеспечение "EnergoEtalon™" с Руководством пользователя - на CD-диске | МС2.702.502 Д1 | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации 4) | МС2.702.502 РЭ | 1 экз. |
| Формуляр | МС2.702.502 ФО | 1 экз. |
| Методика поверки | МП 2203-0286-2015 | 1 экз. |
| Дополнительные принадлежности 2): |
| Приемник сигналов UTC | | 1 шт. |
| Примечания. 1) - шунты переменного тока эталонные могут быть с иным номинальным током или могут быть исключены из состава УПВК в соответствии с договором на поставку; 2) - дополнительные принадлежности поставляются в соответствии с договором. В комплект могут быть включены другие дополнительные изделия, устанавливаемые в договоре; 3) - поставляется в разобранном виде; 4) - ремонтная (поверочная) документация поставляется по требованию организаций, производящих ремонт (поверку). |
Поверка
осуществляется по документу МП 2203-0286-2015 «Установки поверочные векторные компарирующие "УПВК-МЭ 61850". Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» в марте 2015 г.
Основные средства поверки: Государственный первичный эталон единицы электрической мощности в диапазоне частот от 1 до 2500 Гц ГЭТ 153-2012; частотомер электронно-счетный типа Ч3-63 (Госреестр № 9084-83).
Сведения о методах измерений
изложены в руководстве по эксплуатации МС2.702.502 РЭ.
Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к Установкам поверочным векторным компарирующим "УПВК-МЭ 61850”
ГОСТ 22261-94. Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия.
МИ 1940-88 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений силы переменного электрического тока от 110-8 до 25 А в диапазоне частот от 20 до 1106 Гц.
ГОСТ Р 8.648-2008 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений переменного
2 9
напряжения до 1000 В в диапазоне частот от 110 до 210 Гц.
ГОСТ 8.551-2013 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений электрической мощности и электрической энергии в диапазоне частот от 1 до 2500 Гц.
ТУ 4381-055-49976497-2014 Установки поверочные векторные компарирующие "УПВК-МЭ 61850" Технические условия.
60987-15: Описание типа СИСкачать142.7 Кб