Счетчики электрической энергии однофазные НЕВА СП1, 75447-19

Назначение

Счетчики электрической энергии однофазные НЕВА СП1 (далее - счетчики), предназначены для измерения и учета активной и реактивной энергии в однофазных двухпроводных цепях переменного тока. Счетчики ведут измерение и учет активной энергии в двух направлениях, реактивной энергии индуктивной и емкостной.

Счетчики позволяют вести учет электрической энергии дифференцированно по зонам суток в соответствии с заданным тарифным расписанием.

Описание

Принцип действия счетчиков основан на измерении мгновенных значений сигналов тока и напряжения с последующим вычислением активной и реактивной энергии, активной, реактивной и полной мощности, действующих значений тока и напряжения, коэффициента мощности и частоты сети переменного тока.

Счетчик состоит из следующих функциональных узлов:

-    датчиков тока;

-    датчика напряжения;

-    блока питания;

-    измерительной схемы;

-    счетного механизма с энергонезависимой памятью, часами реального времени, жидкокристаллическим индикатором (ЖКИ) в качестве устройства отображения информации;

-    источника резервного питания;

-    реле;

-    оптического порта по ГОСТ IEC 61107 - 2011;

-    беспроводных интерфейсных схем.

В качестве датчиков тока в счетчиках используются низкоомные шунты. Датчик напряжения представляет собой резистивный делитель. Электронный счётный механизм счётчика, содержит:

-    систему на кристалле, имеющую в своем составе микроконтроллер, часы реального времени, память программ, драйвер ЖКИ, последовательные порты ввода-вывода, дискретные входы выходы,

-    энергонезависимую память данных;

-    оптические испытательные выходы;

-    жидкокристаллический индикатор.

Принцип работы измерительно-вычислительного ядра основан на измерении и математической обработке мгновенных значений сигналов тока и напряжения с последующим вычислением параметров потребления электрической энергии. Результаты измерения сохраняются в энергонезависимой памяти счетчика и отображаются на ЖКИ. Часы реального времени непрерывно ведут отсчет текущего времени. При отсутствии внешнего напряжения, питание часов осуществляется от резервного источника питания - литиевой батареи.

Счетчики ведут учет энергии по тарифам, в соответствии с заданным тарифным расписанием. Счетчики измеряют энергию нарастающим итогом и сохраняют в энергонезависимой памяти измеренные значения энергии нарастающим итогом. Счетчики измеряют ток, напряжение, частоту сети, активную, реактивную и полную мощности, вычисляют коэффициент активной мощности и отношение реактивной и активной мощностей.

Модификации счетчиков отличаются следующими данными:

-    базовым (максимальным током) 5 (60) А, 5 (80) А, 5 (100)А, 10(100);

-    встроенными реле управления нагрузкой или без реле;

-    модулем GPS/ГЛОНАСС для синхронизации времени;

-    различным креплением токоведущих проводников;

-    различными беспроводными интерфейсами связи для работы в составе АИИС КУЭ и для обмена информацией с внешними устройствами визуализации данных.

В качестве устройств визуализации данных, в зависимости от исполнения счетчика, могут использоваться смартфон, планшет, ноутбук или абонентский дисплей.

Счетчики оснащены электронной пломбой корпуса и крышки клеммной колодки, датчиком магнитного поля, подсветкой ЖК индикатора опционально, оптическим портом по ГОСТ IEC 61107-2011.

Конструктивно счетчики выполнены в виде электронного модуля, размещенного в корпусе с клеммной колодкой и крышкой клеммной колодки. Корпус счетчика имеет элементы крепления на винты, на опору или на самонесущий кабель.

Счетчики имеют повышенную степень защиты от воздействий окружающей среды и могут устанавливаться на фасадах домов и опорах линий электропередач. Степень защиты от воды и пыли IP 65.

Структура условного обозначения модификаций счетчиков приведена на рисунке 1.

НЕВА СП1 Х Х ХХ ХХ X Х Х XX XX/XX

Тип интерфейса:

WX1 - WiFi BX* - Bluetooth PX*-PLC RX* - RF модем CX* -модем PLC/RF GX*- GSM/GPRS модем LX* - модем LP WAN NX* - модем NB IoT

Протокол обмена с ИВК:

5    - с протоколом СПОДЭС

1    - с протоколом ГОСТ IEC 61107 режим C

D - с протоколом DLMS

Х - значение присваивается в соответствии с КД Дополнительные опции:

A - с автоматической коррекцией времени B - с подсветкой дисплея С - с расцепителем нагрузки Ток базовый (максимальный), А

6    - 5(60)A

8    - 5(80)A

9    - 5(100)A

0    -10(100)A

Класс точности акт./реакт.

1    - 1/1

2    - 1/2

3 - 0.5/1

Тип датчика тока:

S - шунт

2S - два шунта

Вид измеряемой энергии:

A - активная 2A - активная в прямом и обратном направлениях AR - активная и реактивная 2AR - активная в прямом, обратном направлениях и реактивная

Номер модели счетчика

Способ крепления проводников

1    - винтами в клемме;

2    - провода опрессованные наконечниками, винтом к пластине

В обозначении типа интерфейса XX/XX - первые ХХ тип коммуникационного модуля для работы в составе системы АИИС КУЭ, вторые ХХ тип коммуникационного модуля для передачи данных в устройство визуализации.

Все счетчики оснащены оптическим портом по ГОСТ IEC 61107-2011.

Счетчики обеспечивают измерение мгновенных значений:

-    мощности активной, реактивной и полной;

-    среднеквадратических значений тока и напряжения;

-    частоты сети;

-    коэффициентов активной и реактивной (tg9 - отношение реактивной мощности к активной) мощностей;

-    параметров качества электроэнергии - установившихся отклонений напряжения и частоты сети в соответствии с классом S по ГОСТ 30804.4.30-2013.

Счетчики в зависимости от исполнения обеспечивают учет и хранение измеренных значений энергии активной, активной положительной, активной отрицательной, реактивной положительной и реактивной отрицательной, реактивной по четырем квадрантам (с QI по QIV) нарастающим итогом суммарно и дифференцировано по тарифам, в соответствии с тарифным расписанием, а также энергии потерь в линии.

Счетчики формируют и сохраняют в памяти профили измеренных параметров с метками времени на начало месяца, на начало суток, на конец двух временных интервалов 1 и 2. Время интервалов устанавливается пользователем из ряда 1, 3, 5, 10, 15, 30 или 60 минут. В памяти счетчика сохраняются 16 профилей (по 8 профилей для временных интервалов 1 и 2) по 16384 значений.

В профили, формируемые по окончанию задаваемых временных интервалов, могут сохраняться минимальные, максимальные и усредненные значения следующих параметров:

-    мощность активная положительная (QI+QII);

-    мощность активная отрицательная (QIII+QIV);

-    мощность    активная    суммарная    abs(QI+QIV)+(abs(QII+QIII));

- мощность реактивная импорт (QI+QII);

-    мощность реактивная экспорт (QIII+QIV);

-    мощность полная;

-    ток в фазном проводе;

-    ток в нулевом проводе;

-    разность токов в нулевом и фазном проводе;

-    напряжение;

-    коэффициент активной мощности;

-    частота сети;

-    отношение реактивной и активной мощностей tg9;

-    температура в корпусе счетчика.

В профили, формируемые на начало суток могут сохраняться значения следующих параметров:

-    энергия активная |QI+QIV|+|QII+QIII| суммарно и по тарифам;

-    энергия активная импорт (QI+QIV) суммарно и по тарифам;

-    энергия активная экспорт (QII+QIII) суммарно и по тарифам;

-    энергия реактивная (QI+QII) суммарно и по тарифам;

-    энергия реактивная (QIII+QIV) суммарно и по тарифам;

-    энергия реактивная QI суммарно и по тарифам;

-    энергия реактивная QII суммарно и по тарифам;

-    энергия реактивная QIII суммарно и по тарифам;

-    энергия реактивная QIV суммарно и по тарифам;

-    энергия потерь активная в ЛЭП, приведенная к сопротивлению линии RL (QI+QII+QIII+QIV);

-    энергия потерь активная положительная в ЛЭП, приведенная к сопротивлению линии Rl (QI+QIV);

-    энергия потерь активная отрицательная в ЛЭП, приведенная к сопротивлению линии Rl (QII+QIII);

-    энергия потерь реактивная, приведенная к реактивному сопротивлению линии XL (QI+QII+QIII+QIV)

-    энергия потерь реактивная импорт, приведенная к реактивному сопротивлению линии

Xl (QI+QII)

-    энергия потерь реактивная экспорт, приведенная к реактивному сопротивлению линии

Xl (QIII+QIV)

-    длительность отклонения коэффициента реактивной мощности;

-    максимальное значение коэффициента реактивной мощности;

-    длительность отклонения напряжения ниже порогового значения;

-    длительность отклонения напряжения выше порогового значения;

-    длительность отклонения частоты ниже порогового значения 1;

-    длительность отклонения частоты выше порогового значения 1;

-    длительность отклонения частоты ниже порогового значения 2;

-    длительность отклонения частоты выше порогового значения 2;

-    время работы счетчика с момента выпуска.

В профили, формируемые на начало месяца могут сохраняться значения следующих параметров:

-    энергия активная |QI+QIV|+|QII+QIII| суммарно и по тарифам;

-    энергия активная импорт (QI+QIV) суммарно и по тарифам;

-    энергия активная экспорт (QII+QIII) суммарно и по тарифам;

-    энергия реактивная (QI+QII) суммарно и по тарифам;

-    энергия реактивная (QIII+QIV) суммарно и по тарифам;

-    энергия реактивная QI суммарно и по тарифам;

-    энергия реактивная QII суммарно и по тарифам;

-    энергия реактивная QIII суммарно и по тарифам;

-    энергия реактивная QIV суммарно и по тарифам;

-    мощность активная максимальная усредненная (QI+QIV)+(QII+QIII);

-    мощность активная положительная максимальная усредненная QI+QIV;

-    мощность активная отрицательная максимальная усредненная QII+QIII;

-    мощность реактивная положительная максимальная усредненная QI+QII;

-    мощность реактивная отрицательная максимальная усредненная QIII+QIV;

-    мощность реактивная максимальная усредненная QI;

-    мощность реактивная максимальная усредненная QII;

-    мощность реактивная максимальная усредненная QIII;

-    мощность реактивная максимальная усредненная QIV;

-    энергия потерь в ЛЭП активная (QI+QII+QIII+QIV), приведенная к сопротивлению линии RL;

-    энергия потерь в ЛЭП активная положительная (QI+QIV), приведенная к сопротивлению линии RL;

-    энергия потерь в ЛЭП активная отрицательная (QII+QIII), приведенная к сопротивлению линии RL;

-    энергия потерь в ЛЭП реактивная (QI+QII+QIII+QIV), приведенная к реактивному сопротивлению линии XL;

-    энергия потерь в ЛЭП реактивная положительная (QI+QII), приведенная к реактивному сопротивлению линии XL;

-    энергия потерь в ЛЭП реактивная отрицательная (QIII+QIV), приведенная к реактивному сопротивлению линии XL;

-    длительность отклонения коэффициента реактивной мощности;

-    максимальное значение коэффициента реактивной мощности;

-    время работы счетчика с момента выпуска.

Счетчики ведут журнал событий и сохраняют в памяти информацию:

-    о пропадании и подаче напряжения питания,

-    об отключении нагрузки по команде, при наличии магнитного поля, в случае превышения лимита мощности, лимита энергии, при отклонении напряжения, при небалансе токов, при вскрытии корпуса;

-    о небалансе токов;

-    о превышении максимального тока;

-    о перепрограммировании данных счётчика;

-    об изменении времени и даты с фиксацией изменяемого времени;

-    о коррекции времени;

-    о снятии и установке крышки клеммной колодки;

-    о вскрытии корпуса счетчика;

-    о воздействии сильного магнитного поля;

-    о фактах установки и разрыве соединения по различным интерфейсам;

-    об очистке месячных и суточных архивов потребления энергии;

-    об очистке различных журналов событий;

-    об очистке профилей нагрузки;

-    о результатах самодиагностики;

-    об отклонении напряжения от заданных порогов;

-    о превышении заданного лимита мощности;

-    о превышении заданного лимита энергии;

-    о превышении заданного порога отношения реактивной и активной мощностей. Счетчики фиксируют информацию об отклонении напряжения и частоты сети в журналах событий в соответствии с ГОСТ 32144-2013.

Счетчики обеспечивают возможность задания следующих параметров:

-    времени и даты;

-    адреса для удаленного доступа;

-    паролей полного доступа, для записи и чтения или только чтения данных;

-    места установки прибора;

-    коэффициента автоматической коррекции точности хода часов;

-    периода усреднения максимальной мощности от 1 до 60 минут с дискретностью 1 минута;

-    двух периодов усреднения параметров длительностью 1, 3, 5, 10, 15, 30, 60 минут для ведения профилей;

-    захватываемых в профили параметров;

-    тарифных расписаний с количеством тарифов до 4, количеством тарифных зон суток до 48 отдельно для каждого дня недели, с разбивкой по 12 сезонам

-    32 исключительных дней с указанием тарифного расписания используемого в каждый из этих дней;

-    набора параметров выводимых на ЖКИ в автоматическом режиме;

-    лимита мощности, лимита энергии, порогов напряжения, частоты и отношения реактивной и активной мощностей, коэффициента активной мощности;

-    параметров для контроля качества электроэнергии.

Счетчики обеспечивают возможность обнуления профилей и журналов событий. Счетчики обеспечивают вывод на индикацию:

-    информации об энергопотреблении и мощности;

-    текущих времени и даты.

Набор параметров и длительность вывода параметров на индикаторе программируется. Обмен информацией локально осуществляется через оптический порт с помощью программного обеспечения (ПО) «TPMeter», с устройствами визуализации по радиоканалу или по WiFi, с УСПД и АИИС КУЭ через беспроводные модемы с помощью программного обеспечения АИИС КУЭ. Программирование счетчиков осуществляется с помощью ПО «TPMeter».

Оптический порт на физическом уровне и протокол обмена по оптическому порту соответствует требованиям ГОСТ IEC 61107-2011 режим C программирование и/или протоколу СПОДЭС, по беспроводным каналам в соответствии с исполнением.

Протокол взаимодействия по интерфейсам удаленного доступа основан на базовой эталонной модели взаимосвязи открытых систем (ВОС) в соответствии с ГОСТ 28906-91.

Конструкция предусматривает возможность пломбирования корпуса счетчика после поверки пломбой с оттиском или изображением знака поверки, пломбирования кожуха счетчика навесной пломбой производителя, после выпуска из производства, крышки клеммной колодки - навесной пломбой энергосбытовой компании, для предотвращения несанкционированного вмешательства в схему включения прибора. Кроме того, защита счетчиков обеспечивается несколькими уровнями паролей для разделения доступа к параметрам и данным, хранящимся в счетчике.

Программное обеспечение

Программное обеспечение (ПО) счетчиков электрической энергии однофазного НЕВА СП1 разработано специалистами ООО «Тайпит-ИП» и является собственностью компании.

Встраиваемое ПО записывается в память микроконтроллера, с установкой бита защиты от считывания. После установки бита защиты чтение и копирование ПО невозможно.

Корректировка метрологических коэффициентов, отвечающих за точность измерений, возможна только в процессе производства при снятом щитке и установленной аппаратной перемычке. После удаления аппаратной перемычки и опломбирования корпуса изменение метрологических коэффициентов невозможно.

Изменение параметров пользователя, возможно при наличии соответствующего ПО и знании паролей доступа к изменяемым параметрам, а при изменении через локальный интерфейс ещё и после удаления пломбы энергоснабжающей организации.

ПО записываемое в память программ микроконтроллеров зависит от модификации счётчика.

Характеристики программного обеспечения приведены в таблицах 1 - 10.

Таблица 1

Таблица 2

Таблица 4

Таблица 5

Таблица 6

Таблица 7

Таблица 8

Таблица 9

Таблица 10

Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО - md5.

Уровень защиты программного обеспечения и основных данных измерения энергопотребления от непреднамеренных и преднамеренных изменений высокий в соответствии с Р 50.2.077-2014.

Фотография счетчиков, места опломбирования и нанесения знака поверки представлены на рисунке 2.

Место установки пломбы со знаком поверки при первичной поверке

00000000 __________т

Места для навешивания пломб

э нергоснабжаю щей организации

Рисунок 2 - Счетчик электрической энергии однофазный НЕВА СП1

Технические характеристики

Метрологические и технические характеристики приведены в таблицах 9-11.

Таблица 9 - Метрологические характеристики

Таблица 10 - Пределы допускаемых погрешностей измерения активной энергии, не попадающие под требования ГОСТ 31819.21-2012_

Таблица 11 - Технические характеристики

Знак утверждения типа

наносится на лицевой панели счетчика и титульных листах эксплуатационной документации методом офсетной печати.

Комплектность

Комплектность счетчиков приведена в таблице 12.

Таблица 12 - Комплектность

Поверка

осуществляется согласно документу ТАСВ.411152.008 ПМ «Счетчики электрической энергии трехфазные многофункциональные НЕВА СП1. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМС» 26.03.2019 г.

Основные средства поверки:

установка автоматическая однофазная для поверки счетчиков электрической энергии НЕВА-Тест 6103 (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 49992-12); установка для проверки параметров электрической безопасности GPI-725A, (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 46633-11); вольтметр цифровой универсальный В7-78/1 (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 52147-12);

частотомер электронно-счетный Ч3-83 (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 29451-05).

Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик, поверяемых СИ с требуемой точностью.

Знак поверки наносится на навесную пломбу давлением пломбира. Знак поверки в виде оттиска наносится в паспорт и/или в свидетельство о поверке.

Сведения о методах измерений

приведены в эксплуатационном документе.

Нормативные документы

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. Статические счетчики активной энергии классов точности 1 и 2

ГОСТ 31819.23-20012 Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 23. Статические счетчики реактивной энергии

ГОСТ 30804.4.30-2013 Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Методы измерения показателей качества электрической энергии

ГОСТ 32144-2013 Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения

ГОСТ МЭК 61038-2011 Учет электроэнергии. Тарификация и управление нагрузкой. Особые требования к переключателям по времени

ГОСТ МЭК 61107-2011 Обмен данными при считывании показаний счетчиков, тарификации и управления нагрузкой. Прямой локальный обмен данными

ГОСТ 28906-91 Системы обработки информации. Взаимосвязь открытых систем. Базовая эталонная модель

ТУ 26.51.63-008-67505146-2019 Счетчики электрической энергии однофазные НЕВА СП1. Технические условия