НОВЫЙ СТЕНД ДЛЯ ПОВЕРКИ ЭЛЕКТРОННЫХ СЧЕТЧИКОВ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

На выставке «MetrolExpo-2015» стенд, разработанный ПКБ ЦТ, отмечен Золотой медалью и удостоен Знака качества средств измерений

Применение на электроподвижном составе счетчиков электроэнергии позволяет повысить энергоэффективность перевозочного процесса, усовершенствовать систему нормирования и учета энергетических ресурсов, создает возможность локомотивным бригадам осуществлять более грамотное и энергоэффективное управление локомотивом.

На электровозах и моторвагонных поездах постоянного тока, поставлявшихся на сеть железных дорог с прошлого века и составляющих в настоящее время большую часть эксплуатируемого парка, установлены электромеханические счетчики электроэнергии типа СКВТ-Д600М, СКВТ-Д621. Они обладают рядом серьезных недостатков, влекущих недостоверный учет электроэнергии, потребляемой на тягу поездов, — имеют большую погрешность измерения (2,5 %) и высокий порог чувствительности (2 % I _ном).

Для калибровки электромеханических счетчиков Проектно-конструторским бюро локомотивного хозяйства (ПКБ ЦТ) ОАО «РЖД» была ранее разработана поверочная установка типа А2312, которая прошла испытания для утверждения типа и внесения ее в Государственный реестр средств измерений. Установки А2312 изготавливались и поставлялись в локомотивные и моторвагонные депо, где эксплуатировались и калибровались счетчики СКВТ-Д600М, СКВТ-Д621.

В настоящее время на электровозах и электропоездах постоянного тока нового поколения применяются современные электронные счетчики электроэнергии постоянного тока СКВТ-Ф610, СКВТ-М. В функции данных счетчиков входят преобразование измеряемых электрических величин (ток, напряжение, мощность и энергия) в кодовый сигнал и передача его по интерфейсу RS-485 на удаленную систему сбора информации, а также формирование на выходе последовательности импульсов, количество которых пропорционально измеренной энергии.

Рис. 2. Рабочее место оператора стенда для автоматизированной поверки счетчиков электроэнергии СКВТ-Ф610 и СКВТ-М типа А3301

Электронные счетчики обладают следующим рядом преимуществ по сравнению с электромеханическими: выше точность измерений (погрешность 1 %), ниже порог чувствительности (1 % 1_ном), больше диапазон нагрузок (5 — 150 % 1_Н0М), в котором обеспечивается нормированная погрешность, значительно увеличен межповерочный интервал (до 3-х лет).

Первичную поверку счетчиков осуществляют предприятия-изготовители при выпуске из производства, а периодическую калибровку должны обеспечивать потребители. Из-за того, что заводы-изготовители не предусмотрели поставку оборудования для периодической калибровки счетчиков в процессе эксплуатации и ремонта, возникла необходимость разработки и организации производства поверочных стендов. Данными стендами необходимо оснастить дорожные центры метрологии ОАО «РЖД», на которые в настоящее время возложено метрологическое обслуживание всех средств измерений, установленных на тяговом подвижном составе (за исключением устройств безопасности).

В соответствии с планом научно-технического развития (НТР) ОАО «РЖД» в 2015 г. специалистами ПКБ ЦТ был разработан и изготовлен опытный образец автоматизированного стенда для поверки счетчиков электроэнергии СКВТ-Ф610, СКВТ-М типа А3301 (рис. 1). В отличие от стенда А2312, на котором поверка (калибровка) электромеханических счетчиков осуществляется в ручном режиме, стенд А3301 обеспечивает поверку (калибровку) счетчиков в автоматическом режиме с формированием доступного к печати протокола поверки (калибровки) и сохранением в базе данных, а также защиту от внесения изменений.

Автоматизированный стенд для поверки счетчиков электроэнергии СКВТ-Ф610, СКВТ-М типа А3301 состоит из стойки и рабочего места поверителя (рис. 2). Оно выполнено в виде компьютерного стола с расположенным на нем стационарным компьютером

Рис. 1. Общий вид стенда для автоматизированной поверки счетчиков электроэнергии СКВТ-Ф610 и СКВТ-М типа А3301

(с возможностью использования переносного компьютера — типа ноутбук — с установленной программой управления), бесперебойным источником питания, принтером.

Конструкция и электрическая схема стенда предусматривают защиту от несанкционированного доступа. Поверка (калибровка) счетчиков осуществляется в соответствии с требованиями ГОСТ 8.391—80 «Счетчики электрической энергии постоянного тока. Методы и средства поверки».

Для обеспечения поверки (калибровки) счетчиков, номинальная погрешность которых составляет 1 %, погрешность стенда согласно ГОСТ8.391—80 должна быть в 4 раза ниже. Стенд А3301 этим требованиям удовлетворяет: его погрешность составляет 0,25 %. Такая высокая точность достигается посредством применения в составе стенда высокоточных устройств.

Интерфейс программы интуитивно понятный, позволяющий в сжатые сроки обслуживающему персоналу пройти обучение и приступить к работе со стендом. Все источники питания работают в автоматизированном режиме, устанавливая необходимые для поверки (калибровки) параметры. От оператора требуется только выбрать тип поверяемого (калибруемого) счетчика, при этом присутствие оператора необходимо лишь на момент поверки счетного механизма (первые пять минут) для снятия показаний со счетчика. Оставшиеся виды поверки счетчика выполняются в автоматическом режиме без принятия указаний от оператора. Весь процесс поверки (калибровки) счетчика занимает не более 40 мин от начала установки счетчика на стенд до формирования протокола.

В данное время стенд проходит опытную эксплуатацию в центре метрологии Октябрьской дороги. На данную разработку ПКБ ЦТ получен патент.

Стенд прошел испытания для утверждения типа в Федеральном бюджетном учреждении «Государственный региональный центр стандартизации, метрологии и испытаний» (ФБУ «Ростест-Москва») с положительным результатом. В настоящий момент ведется работа по его внесению в Государственный реестр средств измерений.

СтендА3301, не имеющий сегодня аналогов, был представлен на выставке средств измерений, испытательного оборудования и метрологического обеспечения «MetrolExpo-2015», где отмечен Золотой медалью и удостоен Знака качества средств измерений.

Оснащение поверочными стендами А3301 центров метрологии железных дорог, на полигоне которых эксплуатируется электроподвиж-ной состав постоянного тока нового поколения, оборудованный электронными счетчиками электроэнергии, позволит организовать их регламентное метрологическое обслуживание и обеспечить достоверный учет электроэнергии, потребляемой на тягу поездов.