Счетчики электрической энергии однофазные многофункциональные КАСКАД-12-МТ, 61790-15

Назначение

Счетчики электрической энергии однофазные многофункциональные «КАСКАД-12-МТ» (далее - счетчики) предназначены для измерения активной и реактивной (или только активной) электрической энергии прямого и обратного (или только прямого) направления по дифференцированным во времени тарифам в однофазных сетях переменного тока промышленной частоты.

Описание

Принцип действия счетчиков основан на измерении входных сигналов напряжения и тока с помощью аналого-цифровых преобразователей и их перемножении с последующей обработкой с помощью специализированного контроллера.

Конструктивно счетчики состоят из корпуса и крышки клеммной колодки. В корпусе расположены печатные платы, клеммная колодка, измерительные элементы. Клеммная крышка при опломбировании предотвращает доступ к винтам клеммной колодки и силовым тоководам.

В зависимости от исполнения, счетчики могут иметь один измерительный элемент в цепи фазы или два измерительных элемента в цепях фазы и нейтрали, при появлении разницы значений тока между измерительными элементами цепей тока фазы и нейтрали учет электроэнергии производится по большему значению.

Счетчики имеют в своем составе измерительные элементы - датчики тока (шунты или трансформаторы тока, в зависимости от исполнения), микроконтроллер, энергонезависимую память данных, встроенные часы, позволяющие вести учет электрической энергии по тарифным зонам суток, выполненные по ГОСТ Р МЭК 61038-2001, оптическое испытательное выходное устройство по ГОСТ 31818.11-2012 для поверки, интерфейсы для подключения к системам автоматизированного учета потребленной электроэнергии. Счетчик имеет в своем составе индикатор функционирования (отдельный «Сеть», либо совмещенный с оптическим испытательным выходным устройством). Счетчик может иметь в своем составе индикатор обратного направления тока в измерительной цепи «Реверс», индикатор неравенства токов в фазной цепи тока и цепи тока нейтрали «Il^In», кнопку для ручного переключения режимов индикации «Просмотр».

В составе счетчиков, предназначенных для установки в щиток или на DIN-рейку, также присутствует жидкокристаллический дисплей (далее - ЖК-дисплей).

В состав счетчиков могут входить дополнительные устройства: оптический порт (по ГОСТ Р МЭК 61107-2001), до четырех отдельных гальванически развязанных от сети дискретных выходов, до четырех отдельных гальванически развязанных от сети дискретных входов.

Счетчики, в зависимости от исполнения, могут иметь один или два интерфейса удаленного доступа.

Структура обозначения возможных исполнений счетчика приведена ниже. Структура условного обозначения

® © ® @ © © © ® ® © ©

КАСКАД - 12 - МТ - Х Х Х - ХХ Х Х - Х ХХ - Х Х - Х ХХ - Х Х - Х ХХ Х Х Х - ХХ Х Х - ХХ-Х ХХ Х Х ХХ Х - Х CD Тип счетчика

Тип корпуса

W2 - для установки на щиток, модификация 2 W3 - для установки на щиток, модификация 3 D1 - для установки на DIN-рейку, модификация 1 D4 - для установки на DIN-рейку, модификация 4 SP1 - для установки на опору ЛЭП, модификация 1

CD Класс точности

A1 - класс точности 1 по ГОСТ 31819.21-2012

A1R1 - класс точности 1 по ГОСТ 31819.21-2012 и класс точности 1 по ГОСТ 31819.23-2012

A1R2 - класс точности 1 по ГОСТ 31819.21-2012 и класс точности 2 по ГОСТ 31819.23-2012

@ Номинальное напряжение 220 - 220 В

230-230 В

© Базовый ток 5 - 5 А

10 - 10 А

® Максимальный ток 50А - 50 А 60А - 60 А 80А - 80 А

100А- 100 А

© Количество и тип измерительных элементов

S - один шунт в фазной цепи тока

SS - два шунта в фазной цепи тока и цепи тока нейтрали

ST - шунт в фазной цепи тока и трансформатор тока в цепи тока нейтрали

TT - два трансформатора тока в фазной цепи тока и в цепи тока нейтрали

CD Первый интерфейс

CAN - интерфейс CAN RS485 - интерфейс RS-485

RF433/n - радиоинтерфейс 433 МГц, где n - номер модификации модуля интерфейса (от 1 до 9)

RF868/n - радиоинтерфейс 868 МГц, где n - номер модификации модуля интерфейса (от 1 до 9)

RF2400/n - радиоинтерфейс 2400 МГц, где n - номер модификации модуля интерфейса (от 1 до 9)

PF/n - PLC-модем с FSK-модуляцией, где n - номер модификации модуля интерфейса (от 1 до 9)

PO/n - PLC-модем с OFDM-модуляцией, где n - номер модификации модуля интерфейса (от 1 до 9)

^ Второй интерфейс

CAN - интерфейс CAN RS485 - интерфейс RS-485

RF433/n - радиоинтерфейс 433 МГц, где n - номер модификации модуля интерфейса (от 1 до 9)

RF868/n - радиоинтерфейс 868 МГц, где n - номер модификации модуля интерфейса (от 1 до 9)

RF2400/n - радиоинтерфейс 2400 МГц, где n - номер модификации модуля интерфейса (от 1 до 9)

PF/n - PLC-модем с FSK-модуляцией, где n - номер модификации модуля интерфейса (от 1 до 9)

PO/n - PLC-модем с OFDM-модуляцией, где n - номер модификации модуля интерфейса (от 1 до 9)

G/n - радиоинтерфейс GSM/GPRS, где n - номер модификации модуля интерфейса (от 1 до 9)

E - интерфейс Ethernet RFWF - радиоинтерфейс WiFi RFLT - радиоинтерфейс LTE (Нет символа) - интерфейс отсутствует

@ Поддерживаемые протоколы передачи данных (Нет символа) - протокол «МИРТЕК»

P1 - протокол DLMS/COSEM

Р2 - протоколы «МИРТЕК» и DLMS/COSEM

© Дополнительные функции

H - датчик магнитного поля

In - дискретный вход, где n - количество входов (от 1 до 4)

K - реле управления нагрузкой в цепи тока L - подсветка индикатора

M - измерение параметров качества электрической сети O - оптопорт

Qn - дискретный выход, где n - количество выходов (от 1 до 4)

R - защита от выкручивания винтов кожуха U - защита целостности корпуса

Vn - электронная пломба, где n может принимать значения:

1    - электронная пломба на корпусе

2    - электронная пломба на крышке зажимов

3    - электронные пломбы на корпусе и крышке зажимов Y - защита от замены деталей корпуса

(Нет символа) - дополнительные функции отсутствуют

Количество направлений учета электроэнергии

(Нет символа) - измерение электроэнергии в одном направлении (по модулю) D - измерение электроэнергии в двух направлениях

В счетчиках с корпусом SP1 для считывания информации используется дистанционное индикаторное устройство. При этом первый интерфейс данных счетчиков используется в качестве канала связи с дистанционным индикаторным устройством.

Счетчики, у которых в условном обозначении присутствует символ «K», оснащены встроенным контактором и дополнительно позволяют:

-    организовать отпуск потребителю предварительно оплаченного количества электроэнергии (с отключением нагрузки при его превышении и подключением нагрузки после внесения оплаты);

-    отключать нагрузку при превышении потребляемой мощности выше установленных лимитов;

-    подключать нагрузку при уменьшении потребляемой мощности ниже установленных лимитов.

Коммутация встроенного контактора при подключении нагрузки происходит после подачи соответствующей команды по интерфейсу и нажатии на кнопку, расположенную на лицевой панели счетчика (по умолчанию), или только после подачи команды по интерфейсу (опционально).

Зажимы для подсоединения счетчиков к сети, телеметрического выхода, интерфейсов, дискретных входов и выходов закрываются пластмассовой крышкой.

Счетчики, у которых в условном обозначении присутствует символ «V», имеют встроенные элементы для контроля вскрытия клеммной крышки и корпуса счетчика. Время и дата вскрытия фиксируются в журнале событий. Благодаря встроенному элементу питания, фиксация в журнале событий производится как при поданном сетевом напряжении, так и при его отсутствии.

Счетчик ведет учет электрической энергии по действующим тарифам в соответствии с месячными программами смены тарифных зон (количество месячных программ - до 12, количество тарифных зон в сутках - до 48). Месячная программа может содержать суточные графики тарификации рабочих, субботних, воскресных и специальных дней. Количество специальных дней (праздничные и перенесенные дни) - до 45. Для специальных дней могут быть заданы признаки рабочей, субботней, воскресной или специальной тарифной программы. Счетчик содержит в энергонезависимой памяти две тарифных программы - действующую и резервную. Резервная тарифная программа вводится в действие с определенной даты, которая передается отдельной командой по интерфейсу.

Счетчики обеспечивают учет:

-    текущего времени и даты;

-    количества электрической энергии нарастающим итогом суммарно независимо от тарифного расписания;

-    количества электрической энергии нарастающим итогом суммарно и раздельно по действующим тарифам;

-    количества электрической энергии нарастающим итогом суммарно и раздельно по действующим тарифам на начало месяца;

-    количества электрической энергии нарастающим итогом суммарно и раздельно по действующим тарифам на начало суток;

-    профиля мощности, усредненной на интервале 30 минут (или настраиваемом из ряда:

1, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 12, 15, 20, 30, 60 минут);

-    количества электрической энергии нарастающим итогом суммарно и раздельно по действующим тарифам на начало интервала 30 или 60 минут (только при установленном интервале усреднения мощности 30 или 60 минут);

-    количества электрической энергии, потребленной за интервал 30 минут (только при установленном интервале усреднения мощности 30 минут).

Учет электрической энергии счетчиками производится по модулю, независимо от направления или с учетом направления (счетчики с символом «D» в условном обозначении).

Счетчики, у которых в условном обозначении присутствует символ «М», дополнительно обеспечивают измерение следующих параметров:

-    фазного напряжения;

-    положительного и отрицательного отклонения напряжения (по ГОСТ 32144-2013, ГОСТ 30804.4.30-2013, класс S);

-    фазного тока;

-    тока нейтрали (только счетчики с символами «SS», «ST» и «ТТ» в условном обозначении);

-    частоты сети;

-    отклонения частоты (по ГОСТ 32144-2013, ГОСТ 30804.4.30-2013, класс S);

-    активной мгновенной мощности;

-    реактивной мгновенной мощности (только счетчики с символами «A1R1» и «A1R2» в условном обозначении);

-    полной мгновенной мощности (только счетчики с символами «A1R1» и «A1R2» в условном обозначении);

-    коэффициента мощности.

Счетчики обеспечивают возможность задания по интерфейсу следующих параметров:

-    адреса счетчика (от 1 до 65000);

-    заводского номера счетчика (до 30 символов);

-    текущего времени и даты;

-    величины суточной коррекции хода часов;

-    разрешения перехода на летнее/зимнее время (переход на летнее время осуществляется в 2:00 в последнее воскресенье марта, переход на зимнее время осуществляется в 3:00 в последнее воскресенье октября);

-    48 зон суточного графика тарификации для каждого типа дня для 12 месяцев;

-    до 45 специальных дней (дни, в которые тарификация отличается от общего правила);

-    пароля для доступа по интерфейсу (от 0 до 4294967295).

Счетчик обеспечивает фиксацию в журналах событий перезагрузок, самодиагностики, попыток несанкционированного доступа, переходов на летнее или зимнее время, изменения конфигурации, изменения данных, изменения времени и даты, включений или отключений питания, выходов параметров качества электрической сети за заданные пределы, значений положительного и отрицательного отклонений напряжения, количества отключений встроенного контактора.

Обмен информацией с внешними устройствами обработки данных осуществляется по имеющемуся интерфейсу, в зависимости от исполнения.

Обслуживание счетчиков производится с помощью технологического программного обеспечения «MeterTools».

В случае выхода ЖК-дисплея счетчика из строя информацию можно считать по имеющемуся интерфейсу, в зависимости от исполнения, с помощью технологического программного обеспечения «MeterTools».

Фотографии общего вида счетчиков, с указанием схем пломбировки от несанкционированного доступа, а также дистанционного индикаторного устройства приведены на рисунках 1 - 6.

«м D аоаз

ЛЙ53*

Злектрезчергкя

ПОТРЕБЛЕНИЕ    Т4

пппDQQТО

UUUJU3 *и 6’

• ••• г

Рисунок 6 - Общий вид дистанционного индикаторного устройства

Программное обеспечение

Идентификационные данные программного обеспечения (далее - ПО) счетчиков указаны в таблице 1.

Таблица 1 - Идентификационные данные ПО счетчиков

По своей структуре ПО не разделено на метрологически значимую и метрологически незначимую части, имеет единую контрольную сумму и записывается в устройство на стадии его производства.

Влияние программного продукта на точность показаний счетчиков находится в границах, обеспечивающих метрологические характеристики, указанные в таблицах 3 - 6. Диапазон представления, длительность хранения и дискретность результатов измерений соответствуют нормированной точности счетчика.

Защита программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует «среднему» уровню по Р 50.2.077-2014.

Технические характеристики

Классы точности по ГОСТ 31819.21-2012, ГОСТ 31819.23-2012, в зависимости от исполнения, указаны в таблице 2.

Таблица 2 - Классы точности счетчиков

Максимальные значения стартовых токов счетчиков в зависимости от класса точности приведены в таблице 3.

Таблица 3 - Максимальные значения стартовых токов счетчиков

Пределы относительных погрешностей при измерении напряжения, положительного и отрицательного отклонения напряжения, тока, частоты, отклонения частоты, мощности, коэффициента мощности (для счетчиков с символом «М» в условном обозначении) указаны в таблице 4.

Таблица 4 - Пределы относительной погрешности измерений параметров электрической сети

Предел относительной погрешности измерений

Положительного и отрицательного отклонения напряжения, %

Коэффициента мощности %

Отклонения частоты %

Активной мгновенной мощности, %

Напря

жения,

%

Тока нейтрали, %

Фазного тока, %

Частоты, %

±0,4

±0,4

±1

±1

±0,08 ±0,08

±1

±1

±1

±1

Примечание - погрешности измерения напряжения, положительного и отрицательного отклонения напряжения, тока, частоты, отклонения частоты, мощности, коэффициента мощности нормируются для следующих значений входных сигналов:

-    напряжение - (0,75.. .1,2) UhoM;

-    ток - 0,05/б

(ном) ■ ■ -1макс;

-    частота измерительной сети - (42,5.57,5) Гц;

-    температура окружающего воздуха - от минус 40 до 70 °С._

Метрологические и технические характеристики приведены в таблице 5.

Габаритные размеры и масса счетчиков приведены в таблице 6.

Таблица 6 - Габаритные размеры и масса счетчиков

Таблица 7 - Комплект поставки счетчиков

Поверка

осуществляется по документу РИТМ.411152.009Д1 «Счетчики электрической энергии однофазные многофункциональные «КАСКАД-12-МТ». Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМС» в июле 2015 г.

В перечень основного поверочного оборудования входят:

-    установка для поверки счетчиков электрической энергии HS-6303E (диапазон регулирования напряжения (1 - 300) В, диапазон регулирования тока (0,001 - 120) А, диапазон регулирования частоты (45 - 65) Гц, класс точности эталонного счетчика 0,05 или 0,1);

-    универсальная пробойная установка УПУ-10;

-    секундомер СОСпр-2б (класс точности 2).

Сведения о методах измерений

Методика измерений на счетчик приведена в руководстве по эксплуатации на счетчики электрической энергии однофазные многофункциональные «КАСКАД-12-МТ» (РИТМ.411152.009РЭ).

Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к счетчикам электрической энергии однофазным многофункциональным «КАСКАД-12-МТ»

ГОСТ 31818.11-2012 «Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Общие требования. Испытания и условия испытаний. Часть 11. Счетчики электрической энергии».

ГОСТ 31819.21-2012 «Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 21. Статические счетчики активной энергии классов точности 1 и 2».

ГОСТ 31819.23-2012 «Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 23. Статические счетчики реактивной энергии».

РИТМ.411152.009ТУ «Счетчики электрической энергии однофазные многофункциональные «КАСКАД-12-МТ». Технические условия».