Корзина
УЧЕТ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ НА БАЗЕ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОГО МИКРОПРОЦЕССОРНОГО СЧЕТЧИКА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ СЕРИИ АЛЬФА
Контакты
ООО "А-Проект" Системы Промышленного Обогрева
Наличие документов
Знак Наличие документов означает, что компания загрузила свидетельство о государственной регистрации для подтверждения своего юридического статуса компании или индивидуального предпринимателя.
+7345253-32-60
+7909185-17-66
Андрей Швецов
РоссияТюменская областьТюменьул. Ямская 91а, оф.18625000
Карта

УЧЕТ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ НА БАЗЕ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОГО МИКРОПРОЦЕССОРНОГО СЧЕТЧИКА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ СЕРИИ АЛЬФА

УЧЕТ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ НА БАЗЕ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОГО МИКРОПРОЦЕССОРНОГО СЧЕТЧИКА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ СЕРИИ АЛЬФА

Базовые модификации счетчиков Альфа

Для автоматизации, контроля и учёта электроэнергии и мощности с учётом сложившейся системы и необходимостью дальнейшего её развития на рекомендуется замена на ответственных присоединениях счётчиков различной модификации на интеллектуальные счётчики Альфа и дополнительная установка для передачи информации мультиплексора-расширителя производства "АВВ ВЭИ Метроника". История создания счетчика Альфа уникальна. Счетчик Альфа должен был стать образцом измерительного устройства, который наиболее полно отвечал бы требованиям заказчиков. Для этой цели концерн АББ собрал двадцать крупнейших потребителей счётчиков в мире, которые определили самые важные с их точки зрения черты нового поколения электронных счётчиков. Все специальные требования потребителей были учтены и, в результате, мы получили новую совершенную модель - электронный счётчик Альфа.

Основная идея, заложенная при создании счетчика Альфа - это возможность значительного расширения функций счетчика по отношению к базовой модели. Это достигается при помощи установки дополнительных электронных плат в корпус счетчика.

Назначение счётчиков Альфа

Счётчик Альфа предназначен для учёта активной и реактивной энергий в цепях переменного тока, а также для использования в составе автоматизированных систем контроля и учёта электроэнергии (АСКУЭ) для передачи измеренных или вычисленных параметров на диспетчерский пункт по контролю, учёту и распределению электрической энергии.

Счетчики Альфа применяются в энергосистемах, крупными промышленными потребителями, предприятиями транспорта, а также промышленными и бытовыми потребителями в следующих целях:

Энергокомпаниями:

  • определение выработки электроэнергии генераторами электростанций;
  • учет перетоков энергии и мощности на межсистемных линиях;
  • учёт отпуска электроэнергии потребителям энергосистемы;
  • учёт расхода электроэнергии на собственные нужды предприятиями энергосистемы;
  • контроль потерь электроэнергии и мощности;
  • управление распределением электроэнергии;
  • учет реактивной мощности;
  • организация систем АСКУЭ для оперативно-диспетчерских служб Энергосбыта АО Энерго или предприятия.

Потребителями:

  • для точного учёта потреблённой энергии и мощности в режиме многотарифности;
  • оценка динамики электропотребления с учётом ограничений;
  • автоматизации производства;
  • выбор графика потребления энергии;
  • прогнозирование величины заявленной мощности для предприятия;
  • фиксация перерывов в энергоснабжении;
  • передача измеренных параметров энергопотребления для служб Энергосбыта;
  • для современного жилищного строительства прямое включение на ток до 150А;
  • управление тарификаторами и нагрузкой.

Счётчик Альфа имеет следующие функциональные возможности:

  1. измерение активных и реактивных энергии и мощностей в двух направлениях с классом точности - 0,2s и 0,5s;
  2. учёт потребленной и выданной электроэнергии в режиме многотарифности по 4 тарифным зонам;
  3. измерение максимальной мощности нагрузки на расчётном (от 1 до 60 мин) интервале времени;
  4. фиксация даты и времени максимальной активной и реактивной мощности для каждой тарифной зоны;
  5. запись и хранение в памяти счётчика данных графика нагрузки по 4 каналам;
  6. автоматический контроль нагрузки с возможностью ее отключения или сигнализации;
  7. передача результатов измерений на диспетчерский пункт по контролю и учету электроэнергии по цифровым и импульсным каналам связи;
  8. организация систем АСКУЭ на основе счетчиков Альфа. Принцип измерения счётчика Альфа заключается в аналогово - цифровом преобразовании величин напряжения и тока с последующим вычислением энергий и мощностей. Счётчик Альфа состоит из измерительных датчиков напряжения и тока, основной электронной платы с микропроцессорной схемой измерения и быстродействующего микроконтроллера. Измеряемые величины и другие требуемые данные отображаются на дисплее счётчика, выполненного на жидких кристаллах.

Измерение тока и напряжения силовых цепей осуществляется с помощью высоколинейных трансформаторов тока улучшенной конструкции и резистивных схем делителя напряжения. Активная мощность вычисляется путём умножения измеренных цифровых значений напряжений и токов с помощью измерительной сверхбольшой интегральной схемы (СБИС). Структурная схема счётчика Альфа приведена на рисунке П.

Принцип работы счётчиков Альфа

В счётчике Альфа используется импульсный источник питания, который позволяет обеспечить широкий диапазон рабочего напряжения от 70 до 440 В.

Фазные напряжения подаются непосредственно на основную плату счетчика через резистивные делители, используемые для согласования уровней входных сигналов с измерительной СБИС. Все резисторы: высокоточные, металлопленочные с минимальным температурным коэффициентом.

Первичный ток измеряется с помощью трансформаторов тока, специально разработанных в соответствии с требованиями к счетчику Альфа.

Трансформаторы тока имеют незначительную линейную погрешность и жесткие требования к величине сдвига по фазе.

Два различных значения нагрузочного сопротивления используются в выходной цепи тока на основной электронной плате. Меньшее значение сопротивления установлено для счетчиков прямого включения и большее значение сопротивления используется для счетчиков трансформаторного включения.

Счетчик Альфа - универсальный счетчик с одинаковой технологией изготовления (и с одинаковой точностью) для любого применения, трансформаторного или прямого включения.

Счётчик Альфа трансформаторного включения IНОМ=1А работает в диапазоне токов от 1,0 мА до 2 А, IНОМ= 5 А - от 5,0 мА до 10 А.

Счётчик Альфа прямого включения работает в диапазоне токов IНОМ= 80А - от 20 мА до 150 А.

Специально разработанный для счётчика Альфа микроконтроллер ведёт весь процесс измерения и обработки данных в цифровой форме, что позволяет сохранять заданную точность измерения во всём диапазоне рабочих температур от - 40°С до + 60°С при максимальной и минимальной нагрузках.

Микропроцессорное исполнение счетчика Альфа делает его программируемым, что позволяет использовать счетчик с широким набором разнообразных функций. Программирование счётчиков Альфа осуществляется программным пакетом поставляемым по требованию заказчика.

Рассмотрим принцип работы СБИС. СБИС измерения содержит программируемый цифровой сигнальный процессор с тремя встроенными аналого-цифровыми преобразователями (АЦП).

Входные сигналы напряжения обрабатываются одним из А/Ц преобразователей, а входные сигналы тока обрабатываются вторым А/Ц преобразователем. Третий А/Ц преобразователь используется для выборки входного сигнала нуля напряжения и тока. Измерение нуля напряжения и тока увеличивает точность измерений при малых сигналах.

Импульсы, количество которых пропорционально измеренной энергии, с частотных выходов СБИС поступают на высокопроизводительный микроконтроллер. Микроконтроллер осуществляет функции контроля, передачи, приёма и отображения данных в счётчике Альфа.

Для счёта времени календаря используется кварцевый генератор. Время в счётчике может автоматически корректироваться во время считывания информации при помощи компьютера.

Во время перерывов в подаче питания все ключевые данные счетчика и данные о его конфигурации хранятся в неразрушаемой памяти ПЗУ микроконтроллера. Данные многотарифного режима хранятся в ОЗУ микроконтроллера и в ОЗУ дополнительной платы А+ до тех пор, пока на счетчик поступает питание.

В период отключения основного питания, литиевая батарея (если она предусмотрена модификацией счётчика) обеспечивает питание генератора импульсов 32768 Гц, поддерживающего работу внутреннего календаря для сохранения правильного счёта времени.

Параллельно батарее через блокирующий диод включен суперконденсатор. Первоначально энергия при перерывах в подаче питания поступает от суперконденсатора, который имеет достаточную ёмкость для поддержки работы памяти и календаря в течение нескольких часов.

После разрядки конденсатора батарея обеспечивает подачу питания для хранения данных в течение длительного срока до 2-3 лет в зависимости от температуры окружающей среды.

Конструкция счётчиков Альфа

Счётчик Альфа состоит из трёх основных блоков: корпуса, электронного блока и шасси.

Измерительные датчики напряжения и тока, основная электронная плата с микропроцессорной схемой измерения и быстродействующий микроконтроллер располагаются в корпусе и электронном блоке. Измеряемые величины и другие требуемые данные отображаются на дисплее счётчика, выполненного на жидких кристаллах.

Счётчик Альфа отличается по своему внешнему виду от других счётчиков.

Стабилизированный ультрафиолетом серый поликарбонатный корпус обеспечивает защиту от старения и предохраняет от ударов и механических повреждений.

Прозрачное окошко вварено с помощью ультразвука в лицевую поверхность крышки. Окошко покрыто твердым и устойчивым к износу покрытием. Сквозь окошко чётко видны данные измерений на дисплее счётчика.

Один и тот же корпус подходит ко всем типам счётчиков Альфа, что сокращает количество комплектующих деталей, упрощает сборку и последующую эксплуатацию счётчиков разных типов.

Модуль шасси включает основание, датчики тока, шины тока и напряжения, соединительные кабели цепей тока и напряжения с основной электронной платой.

Шасси счетчика состоит из высокопрочного литого основания, изготовленного из поликарбонатного пластика. К шасси крепится клеммная колодка для подключения к силовым цепям тока и напряжения.

Для счетчиков прямого включения на верхней части клемника ставятся перемычки, соединяющие соответствующие фазы тока и напряжения.

В отличии от других счётчиков в счётчике Альфа реализовано большое расстояние (не миллиметры, а сантиметры) между токопроводами фаз А, В и С, что позволяет повысить надёжность и точность работы счётчика при больших нагрузках.

К разъёмам шасси подключены также соединительные кабели для связи счётчика с различными устройствами сбора данных по цифровым или импульсным каналам.

В зависимости от установки счётчиков Альфа в трёх или четырёхпроводных линиях, производятся двух- и трёх- элементные счётчики Альфа.

Электронный блок счётчика содержит в себе:

  • основную электронную плату, осуществляющую функции измерения и регистрации;
  • дисплей счётчика на жидких кристаллах для отображения измеряемых величин и других требуемых данных;
  • элементы оптического порта;
  • съёмный щиток (шильдик) с обозначением типа счетчика;
  • переключатели режимов работы дисплея.

В корпус счётчика встраиваются дополнительные электронные платы, которые значительно расширяют функциональные возможности счётчика. Дополнительные платы подключаются к основной плате счётчика и друг к другу с помощью контактных разъемов.

На дисплее счётчика высотой 25 мм, поочерёдно с длительностью от 1 до 15 секунд отображаются измеряемые параметры.

Последовательность и длительность отображаемых параметров определяются с помощью программного обеспечения. Можно запрограммировать для вывода на дисплей до 64 различных параметров.

ЖКИ функционирует и позволяет осуществлять считывание данных в температурных пределах до -40°С. ЖКИ может храниться без повреждения при температурах до -55°С.

На дисплее счётчика отображаются следующие параметры:

1. Величины измеряемых параметров.

ЖКИ показывает на шести разрядах цифровые значения измеряемых величин.

2. Цифровой идентификатор.

Три меньшие цифры идентифицируют номера отображаемых параметров.

3. Буквенная зона идентификаторов.

Используется в дополнение к цифровым идентификаторам для пояснения отображаемых значений.

Например:

АВСВ - буквы указывают на тарифные зоны; СИМ - суммарное значение максимальной мощности; К\УАКЪ - мощность или энергия в следующих единицах: кЛУ, кЛУЪ, 1сVА, кУАп, кУАК или кУАШа;

РКЕУ - данные за предыдущий расчетный период, или данные

предыдущего сезона и т.п.

Эти идентификаторы могут быть представлены в различных комбинациях для указания какого-либо конкретного отображаемого значения, например:

КАТЕ А 1с\Уп - киловатт-часы за тарифную зону А;

МАХ 1<Л\^ - значение максимальной мощности в киловаттах.

4. Индикаторы напряжений.

Три индикатора, показывающие наличие напряжения фаз (А, В, С), отображаются на ЖКИ в виде трех отдельных окружностей с буквенными обозначениями внутри.

Каждая окружность постоянно светится при наличии напряжения. Если напряжение отсутствует, то индикатор фазы мигает, указывая на возникшую неисправность.

5. Индикаторы направления потока энергии.

Шесть оптических индикаторов указывают направление активной (верхний ряд) и реактивной или полной энергии (нижний ряд), в зависимости от модификации счетчика.

Правая стрелка мигает, когда энергия потребляется из сети. Левая стрелка мигает, когда энергия выдается в сеть (указывая обратный поток энергии).

Стрелки индикаторов мигают с частотой, пропорциональной приложенной нагрузке.

6. Индикатор конца интервала (ЕО1).

Индикатор конца интервала используется для сигнализации об окончании интервала усреднения при измерении мощности. Индикация конца времени интервала ЕО1 возникает за 10 секунд до окончания интервала усреднения, и с окончанием этого интервала индикация ЕО1 исчезает.

Дисплей может быть запрограммирован для работы в двух режимах: нормальном и вспомогательном.

Нормальный режим работы. Счетчик всегда работает в нормальном режиме до тех пор, пока не будут нажаты кнопки АBТ или ТЕSТ, или пока не будет обнаружена ошибка в работе узлов счетчика. В этом режиме на дисплее отображаются минимальные данные, используемые для коммерческих расчетов, такие как:

- суммарное и по тарифным зонам потребление активной (кВт-ч) и реактивной (квар-ч) энергии;

- время и дата потребления максимальной мощности (кВт) по отдельным тарифным зонам;

- текущее время и дата и т.д.

Вспомогательный режим (АBТ). Этот режим устанавливается после нажатия кнопки АЬТ. Обычно применяется для отображения данных, не используемых для коммерческих расчетов, таких как:

- количество сбросов показаний счётчика;

- дата последнего считывания;

- дата перепрограммирования;

- время, дата и количество перерывов в подаче питания;

- значения энергии и мощности за предыдущий период учёта и т.д. По истечении одного полного цикла вспомогательного режима счетчик автоматически возвращается к нормальному режиму работы.

Режим тестирования (ТЕSТ). Используется обычно для поверки счетчика.

Режим ошибки. Если счетчик обнаруживает условие, которое влияет на его работу или на сохранность накопленных данных, то он автоматически переключается в режим ошибки.

Сигналы ошибок и предупреждений отображаются как сообщения Егг и Р с соответствующими кодовыми обозначениями, указывающими на характер ошибки.

с, . . '

Базовые модификации счетчиков Альфа

В зависимости от требований Заказчика счетчик Альфа может быть выполнен в четырёх основных исполнениях.

Дополнительные функции могут быть получены с помощью установки различных электронных плат, которые подключаются к основной плате счетчика Альфа.

 Интерфейсы счётчика АЛЬФА

На плате С (плата Реле) расположены интерфейсы счётчика Альфа, которые используются для организации связи счётчика с различными устройствами сбора данных по цифровым или импульсным каналам связи.

1. Электронные реле с оптической развязкой, на выходе которых частота импульсов пропорциональна измеренной мощности. Можно заказать и установить в выбранную вами модификацию счётчика Альфа электронную плату С с одним или более полупроводниковыми реле, которые могут быть запрограммированы для вывода следующей информации:

- первое реле - выход по активной потребленной энергии;

- второе реле - выход по реактивной потребленной энергии;

- третье реле - выход по активной выданной энергии;

- четвёртое реле - выход по реактивной выданной энергии.

Частота импульсов на выходе реле пропорциональна измеренной мощности, а количество - измеренной энергии (активной и реактивной в двух направлениях в зависимости от типа счетчика). Для увеличения помехозащищенности передаваемой информации электронные реле выполнены для тока нагрузки до 100 мА, с рабочим напряжением до 120 В. Эти реле могут работать как на постоянном, так и на переменном токе.

2. Электронная плата с двумя гальванически развязанными группами реле. Плата позволяет осуществлять считывание информации со счётчика АЛЬФА по импульсным каналам на две независимые системы АСКУЭ. На плате могут быть размещены группы по два или пять полупроводниковых реле на каждый канал. Частота импульсов на выходах реле может задаваться в широком диапазоне с помощью программного обеспечения ЕМРРЫТ8, что позволяет включать счётчики Альфа практически в любую существующую систему АСКУЭ. На плате С совместно с электронными реле размещаются цифровые интерфейсы.

3. ИРПС "Токовая петля".

ИРПС "токовая петля" с оптической развязкой на 1,5 кВ позволяет передавать по одной паре информационных проводов не только данные об измеренной энергии и мощности, но и многочисленную дополнительную информацию, такую как:

- время и дату начала отключения питания или фазы;

- время и дату окончания перерыва питания или включения фазы;

- тип счетчика и постоянные, отражающие схему подключения счетчика к внешним цепям;

- наличие тарифных зон и их распределение по суткам;

- данные самодиагностики счетчика и расшифровка этих сообщений и другие данные.

Интерфейс ИРПС "токовая петля" используется в случаях, где требуются повышенные требования и достоверность переданной информации, поскольку протокол обмена предусматривает выдачу подтверждения правильности принятой или переданной информации. Интерфейс ИРПС "токовая петля" позволяет передавать информацию последовательным кодом на расстояния до 1,5 км. Протоколы обмена по интерфейсу "токовая петля" поддерживаются аппаратно-программными средствами платы А+. Поэтому для возможности работы счетчика по ИРПС "токовая петля" счетчик должен иметь в своем составе плату А+ модификации АЬ, АО или ОЬ).

4. Четырехпроводный цифровой интерфейс RS-485.

Позволяет считывать информацию со счётчика с расстояния до 1,5 км, а также объединять до 31 счётчика на общую шину без каких-либо дополнительных устройств.

5. Оптический порт связи.

Оптический порт используется для связи счётчика Альфа с компьютером

для:

- заводской калибровки,

-программирования,

- метрологической поверки,

- задания различных постоянных.

Кроме этого, оптический порт используется при снятии информации со счётчиков Альфа на месте их установки при помощи инженерного пульта или переносных компьютеров Мо1еЬоо1<;.

Предыдущие статьи