Andrzej OLENCKI Instytut Informatyki i Elektroniki Wydział Elektrotechniki, Informatyki i Telekomunikacji Uniwersytet Zielonogórski TESTOWANIE CĘGOWYCH LICZNIKÓW KONTROLNYCH Bezinwazyjne badanie liczników energii podłączonych do sieci odbywa się z zastosowaniem cęgowych liczników kontrolnych Licznik Badanie trójfazowych przekładników prądu podłączonych do sieci 1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 Sieć L1 N TESTER I1 I2 I3 U1 U2 U3 *I1 U1 *I2 U2 *I3 U3 S1 S2 S1 S2 S1 S2 RS232 U0 L1 P1 P2 P1 P2 P1 P2 L2 Power 10VA 1A 85-265V L3 N CĘGOWE LICZNIKI KONTROLNE (analizatory, testery) mają funkcje: sprawdzania dokładności liczników energii weryfikacji poprawności połączeń sieci Przedstawiono koncepcję testowania pomiaru parametrów sieci (sprawdzania dokładności) sprawdzania dokładności przekładników prądu cęgowych liczników kontrolnych analizy jakości energii 1
UKŁAD DO SPRAWDZANIA LICZNIKÓW CĘGOWYCH (wejścia prądowego) I K = 0...1000 A/n n I L = 0...1000 A? I L = I K n = I eff I L prąd licznika Kalibrator Cewka Cęgi Licznik cęgowy Licznik n liczba zwoi cewki I K prąd kalibratora I eff efektywny prąd kalibratora Układ składa się z kalibratora prądu, cewki i licznika cęgowego. Cewki mają róŝną konstrukcję. Idea układu z cewką bazuje na tej zaleŝności. Równanie nie uwzględnia niepewności spowodowanej interakcją miernik cęgowy / cewka, w skrócie niepewność interakcji 2
NIEPEWNOŚĆ SPRAWDZANIA LICZNIKÓW CĘGOWYCH Absolutna niepewność sprawdzania licznika cęgowego z zastosowaniem kalibratora prądu i cewki U = U 2 INT + U 2 KAL U KAL - niepewność efektywnego prądu kalibratora U INT niepewność interakcji Tablica pokazuje, Ŝe niepewność interakcji ma składową multiplikatywną w % efektywnego prądu i składową addytywną. Przykład Z analizy równań wynika, Ŝe o niepewności sprawdzania licznika cęgowego decyduje niepewność interakcji 3
DEFINICJA NIEPEWNOŚCI INTERAKCJI W literaturze nie znaleziono definicji niepewności interakcji, dlatego 4
BADANIE NIEPEWNOŚCI INTERAKCJI Niepewność interakcji [A] 0,050 0,000-0,050-0,100-0,150-0,200-0,250-0,300 1 2 5 10 20 50 100 200 300 Prąd efektywny [A] Wykres niepewności interakcji w funkcji efektywnego prądu. Niepewność interakcji krajowej cewki ZW100/10A o n=100 moŝe być określona zaleŝnością 0,1% wartości efektywnego prądu plus 5mA (zielone punkty). 5
BADANIE NIEPEWNOŚCI INTERAKCJI Obrót cęgów o 90 zwiększa niepewność interakcji o 0,06% Zmiana połoŝenia przewodu z 1 na 3 lub 5 zwiększa niepewność interakcji o 0,06%. Zmiana połoŝenia przewodu z 1 na 2 lub 4 zmniejsza niepewność interakcji o 0,06% Jak sprawdzać najbardziej dokładne cęgowe liczniki kontrolne klasy 0,2 dla zakresu 100A? Krajowym przykładem takiego licznika jest Calport100 produkowany w Zielonej Górze. 6
AUTOMATYCZNE SPRAWDZANIE LICZNIKÓW CĘGOWYCH Interfejs Komputer z programem Calpro 300 RS232 KALIBRATOR C300 Generator trójfazowy Sprawdzane urządzenie U I ϕ f P Q S Miernik U I ϕ f P Q S Licznik impulsów S0 Amperomierz Idc Woltomierz Udc PJE Energia U I ϕ f P Q S U I ϕ f P Q S Rejestrator jakości energii Licznik energii Przetwornik pomiarowy Przetwornik pomiarowy PJE Impulsy Idc Udc Automatyczne sprawdzanie liczników cęgowych w układzie kalibrator/tester, komputer i badany licznik. Na wejście licznika jest podawany wzorcowy wektor trójfazowy. Amperomierz Iac Czasomierz t I I I skok (U I ϕ f P Q S) Cęgi prądowe Cęgi prądowe Przekładnik prądowy Urządzenie EAZ Udc Iac Iac Impuls Impulsy z licznika są podawane na licznik impulsów kalibratora. C300 pełni rolę automatycznej stacji wzorcowniczej 7
AUTOMATYCZNE SPRAWDZANIE LICZNIKÓW CĘGOWYCH Kalibrator jest stosunkowo nieduŝy. Kalibrator ma trzy wyjścia prądowe do 100A, na które są zapinane cęgi sprawdzanego licznika bez konieczności stosowania cewek i uwzględniania niepewności interakcji. 8
AUTOMATYCZNE SPRAWDZANIE LICZNIKÓW CĘGOWYCH Fragment tablicy testu dokładności cęgowego licznika kontrolnego dla zakresu 100A. Kolumny z parametrami punktu pomiarowego, limitem błędu, średnią i odchyleniem standardowym. Czas pomiaru w jednym punkcie wynosi 90s. Automatyczny test 100-tu punktów trwa około 3h. 9
Andrzej OLENCKI Instytut Informatyki i Elektroniki Wydział Elektrotechniki, Informatyki i Telekomunikacji Uniwersytet Zielonogórski TESTOWANIE CĘGOWYCH LICZNIKÓW KONTROLNYCH 1. Liczniki cęgowe klasy 0,2% dla zakresu 100A powinny być wzorcowane bez stosowania cewek, aby uniknąć niepewności interakcji o wartości około 0,3%. 2. Przewód prowadzący prąd powinien być umieszczony w środkowej części pola wyznaczonego szczękami cęgów zaniechanie stosowania tej zasady skutkuje dodatkowo niepewnością 0,06% od wzorcowania i 0,06% od pomiaru. Andrzej Olencki Dziękuję za uwagę. Proszę o pytania i komentarze 10