Расчет относительной погрешности измерительных каналов АСКУЭ

Расчет погрешности измерительно-информационных каналов выполняется в соответствии с документами:

- РД 153-34.0-11.209-99 "Рекомендации. Автоматизированные системы контроля и учета электроэнергии и мощности. Типовая методика выполнения измерений электроэнергии и мощности";

- ГОСТ 7746-2001 "Трансформаторы тока. Общие технические условия";

- ГОСТ 1983-2001 "Трансформаторы напряжения. Общие технические условия";

- ГОСТ 30206-94 "Статические счетчики Ватт-часов активной энергии переменного тока (классы точности 0,2S и 0,5S)".

Требования по составляющим суммарной погрешности ИИК:

- токовая погрешность трансформатора тока по ГОСТ 7746;

- погрешность напряжения трансформатора напряжения по ГОСТ 1983;

- основная погрешность счетчика по ГОСТ 30206;

- погрешность трансформаторной схемы включения счетчика за счет угловых погрешностей трансформатора тока, трансформатора напряжения и коэффициента мощности;

- дополнительные погрешности СИ для реальных условий эксплуатации АИИС;

- погрешность из-за потери (падения) напряжения в линии присоединения счетчика к трансформатору напряжения в соответствии с ПУЭ, Инструкцией по проверке трансформаторов напряжения и их вторичных цепей;

- погрешность синхронизации при измерении текущего времени в соответствии с технической документацией на компоненты АИИС, выполняющих функции по синхронизации времени и предназначенных для проведения измерений.

При наличии априорных сведений о параметрах контролируемой сети и условиях эксплуатации проектируемой АИИС, общая относительная погрешность измерений рассчитывается (для доверительной вероятности р=0,95) по формуле

,

где δ_I - токовая погрешность ТТ, %;

δ_U - погрешность напряжения ТН, %;

δ_θ - погрешность трансформаторной схемы подключения счетчика за счет угловых погрешностей ТТ θ_J и ТН θ_U, %;

δ_Л - погрешность из-за потери напряжения в линии присоединения счетчика к ТН, %;

δ_С.0 - погрешность синхронизации времени СОЕВ;

δ_Т - основная погрешность счетчика, %;

δ_Сj - дополнительная погрешность счетчика от j-ой влияющей величины, %; l - число влияющих величин.

Согласно ГОСТ 7746-2001 пределы допускаемой токовой δ_j и угловой θ_j погрешностей ТТ класса точности 0,2S и 0,5S при измерениях в рабочих условиях эксплуатации при установившемся режиме соответствуют значениям, указанным в Таблице 41.

Согласно ГОСТ 1983-2001 пределы допускаемых погрешностей напряжения δ_U и угловой погрешности θ_U трансформаторов напряжения при измерениях в рабочих условиях эксплуатации при установившемся режиме соответствуют значениям, указанным в таблице 4.2.

Погрешность при измерениях активной электроэнергии, согласно РД 153-34.0-11.209-99 вычисляется по формуле

.

Погрешность при измерениях реактивной электроэнергии, δ_θ, согласно РД 153-34.0-11.209-99 вычисляется по формуле

,

где сosφ - коэффициент мощности контролируемого присоединения;

θ_J - угловая погрешность ТТ, мин.;

θ_U - угловая погрешность ТН, мин.

Основная погрешность счетчика типа СЭТ-4ТМ.03 при измерениях активной электроэнергии в соответствии с документацией на счетчики указана в таблице 4.3.

Таблица 4.3 Погрешность счетчика типа СЭТ-4ТМ.03

Основная погрешность счетчика типа СЭТ-4ТМ.03 при измерениях реактивной электроэнергии в нормальных условиях:

при значениях m от 0,01 до 0,2 или

δ_с.о=±К, %

при значениях m от 0,2 (включительно) до значения, соответствующего максимальной силе тока,

где К - класс точности счетчика при измерении реактивной энергии в процентах

где U - значение напряжения измерительной сети, В,;

I - значение силы тока А,;

U_ном, I_ном - номинальные значения, соответственно, напряжения и силы тока.

Дополнительные погрешности счетчика рассчитываются по формуле

где K _j - функция влияния j-й величины;

Δξ_j - отклонение j-й величины от ее нормального значения.

Дополнительные погрешности счетчика СЭТ-4ТМ.03, рассматриваемые в данном расчете:

δ_ct - температурная погрешность, %;

δ_cf - погрешность от изменения частоты, %;

δ_с.нU - погрешность от несимметрии напряжения, %;

δ_МП - погрешность от внешнего постоянного магнитного поля, %;

δ_МПИ - погрешность от внешнего магнитного поля индукции 0.5 мТл, %;

δ_ЭМП - погрешность от высокочастотных электромагнитных полей, %.

Температурная погрешность рассчитывается по формуле

,

где K_t - средний температурный коэффициент;

δ_C.0 - основная погрешность счетчика;

t - температура рабочих условий;

t_н - температура нормальных условий.

Средний температурный коэффициент при измерениях активной электроэнергии в соответствии с документацией на счетчики:

K_t =0,01 при 0,05 I_ном < I < I_max, cos φ =1;

K_t =0,02 при 0,05 I_ном < I < I_max, cos φ =0.5.

Средний температурный коэффициент при измерениях реактивной электроэнергии

,

где t - температура рабочих условий,

t_н - температура нормальных условий.

Погрешность от изменения частоты в пределах ± 5% при измерениях активной электроэнергии в соответствии с документацией на счетчик класса 0,2 равна

δ_cf = 0,1%.

Погрешность от изменения частоты в пределах ± 5% при измерениях реактивной электроэнергии в соответствии с документацией на счетчик класса 0,2 равна

δ_cf = 0,4 δ_со .

Погрешность от несимметрии напряжения в соответствии с документацией на счетчик класса 0.2 равна

δ_с.нU = 0,5%.

Погрешность от внешнего постоянного магнитного поля для счетчика класса 0,2 равна

δ_МП = 1,5%.

Погрешность от внешнего магнитного поля индукции 0,5 мТл для счетчика класса 0,2 равна

δ_МПИ = 0,5%.

Погрешность от высокочастотных электромагнитных полей для счетчика класса 0,2 равна

δ_ЭМП = 1,0% .

Погрешность измерения времени СОЕВ складывается из сумм погрешностей компонентов и погрешности синхронизации.

Синхронизация времени контроллера и счетчиков происходит от системы верхнего уровня, для обеспечения единого времени всей системы. При этом учитывается задержка сигналов синхронизации в каналообразующей аппаратуре.

Среднесуточная погрешность формирования текущего календарного времени в соответствии с документацией на контроллер «Сикон С70» составляет не более 1 секунды в сутки. Относительная погрешность формирования текущего календарного времени

Точность хода встроенных часов счетчика в соответствии с документацией составляет 0,5 секунд в сутки. Относительная погрешность встроенных часов счетчика

Относительная погрешность измерения времени СОЕВ

.

Рассчитаем пределы допускаемых относительных погрешностей измерительных каналов при измерениях активной и реактивной электроэнергии и мощности.

Результаты расчетов приведены в таблицах 4.4 и 4.5.

Выводы. Пределы допускаемых основных погрешностей не выходят за рамки, ограниченные требованиями Технического задания, согласно которому нормы относительной погрешности измерения по каждому ИИК для значений cosφ в интервале 0,8…1 не должны превышать:

- для области нагрузок до 5% (относительная величина нагрузки трансформатора тока) не регламентируется;

- для области малых нагрузок (5 - 20% включительно) не хуже 3%;

- для диапазона нагрузок 20 - 120% не хуже 2 %.

Нормы относительной погрешности измерения по измерительному комплексу, для значений cosφ в интервале 0,5 … 0,8 не должны превышать:

- для области нагрузок до 5% (относительная величина нагрузки трансформатора тока) не регламентируется;

- для области малых нагрузок (5 - 20% включительно) не хуже 6%;

- для диапазона нагрузок 20 - 120 % не хуже 4%.

Таблицы 4.4 и 4.5 в альбомной ориентации С.64

Поиск по сайту: